CN107571268A - 一种无人便利店的智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人便利店的智能机器人，涉及无人商店机器人领域，包括：头部、中部和下部并从上至下依次设置，头部和中部之间设有驱动部，还包括至少一机械臂，机械臂上设有置物架，置物架内设有商品RFID标签读取单元；头部设有视频监控器、空气质量传感器、语音传感器和语音输出广播，空气质量传感器用于室内空气质量监控，语音传感器用于接收语音信息；中部还设有液晶显示屏，用于将商品结算信息显示给客户；下部还设有移动电机控制单元和电源与UPS单元，电源与UPS单元用于为无人便利店的智能机器人提供电源；本发明实现便利店无人值守并全天候不间断营业；并且能保证便利店安全可靠，同时能防止无人情况下商品未经结算被带走。
Description
技术领域
本发明涉及无人商店机器人领域，尤其是一种无人便利店的智能机器人。
背景技术
随着我国城市化进程的加快，新建居民区的大型配套商业设施不够完善。为弥补新建居民区商品零售空缺，新建小区内设有很多小的便利购物店，而这些购物店均为有人驻守的便利小店，一般一个便利店需要人员长期驻守，人力成本高，效率低；随着商业零售走向智能化、无人值守方化向发展，为了提高便利购物店购物效率和降低商业零售过程中的人力成本，需要一种新的商业零售模式来提高商业零售的效率和技术水平。
如中国发明专利CN106297085A所公开的一种商店电子自动购买控制系统，包括计算机服务器和手机扫码器两部分，计算机服务器通过数据线连接了指纹模块和电动门锁，在商店营业者不在时候，客户通过计算机服务器进行验证，验证通过，客户通过电动门锁进入商店内，选择商品；该发明专利的商品存在安全问题。
发明内容
一、要解决的技术问题
本发明的目的是针对现有技术所存在的上述缺陷，提供了一种无人便利店的智能机器人，解决了便利店不能全天候营业，同时人力成本高的问题。
二、技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种无人便利店的智能机器人，包括：头部、中部和下部，头部、中部和下部从上至下依次设置，头部和中部之间设有驱动部，无人便利店的智能机器人还包括至少一机械臂，机械臂上设有置物架，置物架内设有商品RFID标签读取单元，将置物架设为托盘；商品RFID标签读取单元用于顾客购物结算时读取顾客所购物品的RFID标签；头部设有视频监控器、空气质量传感器、语音传感器和语音输出广播，视频监控器用于进行录像监控，空气质量传感器用于室内空气质量监控，语音传感器用于接收语音信息，语音输出广播用于语音输出；中部还设有液晶显示屏，用于将商品结算信息显示给客户；下部还设有移动电机控制单元和电源与UPS单元，移动电机控制单元用于对无人便利店的智能机器人运动的控制，电源与UPS单元用于为无人便利店的智能机器人提供电源。
其中，中部两侧还设有机械臂驱动装置，用于驱动机械臂运动，中部内部还设有中心控制单元、上位机单元、远程通信单元、显示单元、语音交互单元、门禁监控单元、空气质量监控单元、照明监控单元、视频监控单元、环境温度监控单元和CAN接口控制单元；远程通信单元和显示单元通过上位机单元与中心控制单元数据连接，语音交互单元、门禁监控单元、空气质量监控单元、照明监控单元、视频监控单元和环境温度监控单元通过CAN接口控制单元与中心控制单元数据连接，电源与UPS单元为中心控制单元和上位机单元提供电源；并且中部还设有烟雾报警器，用于预防火灾，并且能即时报警。
其中，移动电机控制单元还包括第一移动电机控制单元、第二移动电机驱动单元和第三移动电机驱动单元，第一移动电机控制单元用于控制驱动部的运动、第二移动电机驱动单元用于控制机械臂的运动、第三移动电机驱动单元用于控制无人便利店的智能机器人的整体移动。
其中，门禁监控单元包括红外传感处理单元、RFID监控单元和门禁电机驱动单元，红外传感处理单元用于监测顾客通过门禁，门禁电机驱动单元用于控制门禁的打开和关闭，RFID监控单元用于监测未付款商品。
其中，语音交互单元通过语音传感器对顾客进行语音识别，并通过语音输出广播对顾客进行语音提示。
其中，照明监控单元还包括照度数据处理单元和照明监控控制器，照明监控控制器通过照度数据处理单元的数据数值进行照明光强度的调节。
其中，空气质量监控单元还包括通风风机控制器、和空气质量数据处理单元，空气质量传感器将检测到的空气质量指数数值传输到空气质量数据处理单元，当便利店内空气存在污染时，空气质量数据处理单元向中心控制单元发出信号，通风风机控制器在中心控制单元控制下启动通风风机进行通风换气。
其中，头部还设有无线天线，无线天线用于无人便利店的智能机器人进行无线通信连接，并且进行数据连接。
三、有益效果
与现有技术相比，本发明提供的一种无人便利店的智能机器人，以机器人替代值守店员，实现便利店无人值守的全天候不间断营业，大大降低了销售经营和人力成本，方便社区居民生活，提高经营效益；并且能保证便利店安全可靠，同时能防止无人情况下商品未经结算被带走。
附图说明
图1是本发明的机器人正面示意图；
图2为本发明的机器人侧面示意图；
图3为本发明整体的工作原理结构框图；
图4为本发明的门禁监控单元原理结构框图；
图5为本发明的空气质量监控单元原理结构框图；
图6为本发明的照明监控单元原理结构框图；
图7为本发明的移动电机控制单元原理结构框图；
图中：1为中心控制单元；3为上位机单元；4为远程通信单元；5为显示单元；6为移动电机控制单元；7为语音交互单元；8为门禁监控单元；10为商品RFID标签读取单元；11为空气质量监控单元；13为照明监控单元；14为视频监控单元；15为环境温度监控单元；16为CAN接口控制单元；17为电源与UPS单元；18为无线天线；19为视频监控器；20为语音输出广播；21为驱动部；22为中部；23为液晶显示屏；24为机械臂驱动装置；25为机械臂；26为置物架；27为下部；28为空气质量传感器；29为语音传感器；30为头部；31为照度数据处理单元；32为照明监控控制器；41为通风风机控制器；42为空气质量数据处理单元；61为第一移动电机控制单元；62为第二移动电机驱动单元；63为第三移动电机驱动单元；81为红外传感处理单元；82为门禁电机驱动单元；83为RFID监控单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
本发明的一种用于无人便利店的智能机器人系统，如图1、图2所示，包括：头部30、中部22和下部27，头部30、中部22和下部27从上至下依次设置，头部30和中部22之间设有驱动部21，无人便利店的智能机器人还包括至少一机械臂25，机械臂25上设有置物架26，置物架26内设有商品RFID标签读取单元10，置物架26设为托盘，便于顾客放置商品，商品RFID标签读取单元10用于顾客购物结算时读取顾客所购物品的RFID标签；头部30设有视频监控器19、空气质量传感器28、语音传感器29和语音输出广播20，视频监控器19用于进行录像监控，空气质量传感器28用于室内空气质量监控，语音传感器29用于接收语音信息，语音输出广播20用于语音输出；中部22还设有液晶显示屏23，用于将商品结算信息显示给客户；下部27还设有移动电机控制单元6和电源与UPS单元17，移动电机控制单元6用于对无人便利店的智能机器人运动的控制，电源与UPS单元17用于为无人便利店的智能机器人提供电源。
如图3所示，在中部22两侧还设有机械臂驱动装置24，用于驱动机械臂25运动，中部22内部还设有中心控制单元1、上位机单元3、远程通信单元4、显示单元5、语音交互单元7、门禁监控单元8、空气质量监控单元11、照明监控单元13、视频监控单元14、环境温度监控单元15和CAN接口控制单元16；远程通信单元4和显示单元5通过上位机单元3与中心控制单元1数据连接，语音交互单元7、门禁监控单元8、空气质量监控单元11、照明监控单元13、视频监控单元14和环境温度监控单元15通过CAN接口控制单元16与中心控制单元1数据连接，电源与UPS单元17为中心控制单元1和上位机单元3提供电源；并且在中部22还设有烟雾报警器，当发生火灾时，可以即时发出警报，用于预防可能发生的火灾，并能通过语音输出广播20进行语音提示对顾客进行疏散同时自动报警；其中视频监控单元14通过视频监控器19实现对便利店不同部位的视频监控，并通过CAN接口控制单元16与中心控制单元1进行数据连接。
当顾客将选购的商品放在置物架26上时，商品RFID标签读取单元10读取RFID标签后，立即通过CAN接口控制单元16向中心控制单元1发出商品结算请求，中心控制单元1读取并存储顾客所购商品RFID标签数据，然后通过RS232接口上传至上位机单元3，由上位机进行商品结算处理，并将商品结算信息通过显示单元5反馈给顾客，同时通过语音提示顾客扫码结算，顾客扫码付款后，语音提示结算完成并在本地存储顾客交易数据，最后由上位机单元3将本次交易数据通过远程通信单元4上传至远端服务器存储。
如图7所示，移动电机控制单元6还包括第一移动电机控制单元61、第二移动电机驱动单元62和第三移动电机驱动单元63，第一移动电机控制单元61用于控制驱动部21的运动、第二移动电机驱动单元62用于控制机械臂25的运动、第三移动电机驱动单元63用于控制无人便利店的智能机器人的整体移动；当需要无人便利店的智能机器人运动时，由中心控制单元1控制移动电机控制单元6对不同部位的电机驱动单元进行驱动。
如图4所示，门禁监控单元8包括红外传感处理单元81、RFID监控单元83和门禁电机驱动单元82，红外传感处理单元81用于监测顾客通过门禁，门禁电机驱动单元82用于控制门禁的打开和关闭，RFID监控单元83用于监测未付款商品；当顾客需要进入时，启动门禁电机驱动单元82开门，通过红外传感处理单元81检测到顾客通过门禁后，启动门禁电机驱动单元82关门；当顾客需要出门时，RFID监控单元83用于检测顾客是否带有未结算商品，若不存在未结算商品，启动门禁电机驱动单元82开门；若存在未结算商品，则发出语音提醒顾客，并且门禁不开启。
进一步，语音交互单元7通过语音传感器29对顾客进行语音识别，并通过CAN接口控制单元16将语音信息传输到中心控制单元1，中心控制单元1根据顾客对话内容进行语音交互，然后通过语音输出广播20对顾客进行语音提示。
如图6所示，照明监控单元13还包括照度数据处理单元31和照明监控控制器32，照明监控控制器32通过照度数据处理单元31的数据数值进行照明光强度的调节。
如图5所示，空气质量监控单元11还包括通风风机控制器41、和空气质量数据处理单元42，空气质量传感器28将检测到的空气质量指数数值传输到空气质量数据处理单元42，当便利店内空气存在污染时，空气质量数据处理单元42向中心控制单元1发出信号，通风风机控制器41在中心控制单元1控制下启动通风风机进行通风换气。
进一步，头部30还设有无线天线18，无线天线18用于无人便利店的智能机器人进行无线通信连接。
在本发明的实施实例中，本发明的一种无人便利店的智能机器人系统的供电采用交流供电加UPS供电模式，通过电源与UPS单元17对机器人各控制电路和驱动电路进行供电，并需定时对UPS进行充电。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无人便利店的智能机器人，所述无人便利店的智能机器人包括：头部(30)、中部(22)和下部(27)，所述头部(30)、中部(22)和下部(27)从上至下依次设置，其特征在于，所述头部(30)和中部(22)之间设有驱动部(21)，所述无人便利店的智能机器人还包括至少一机械臂(25)，所述机械臂(25)上设有置物架(26)，所述置物架(26)内设有商品RFID标签读取单元(10)，所述商品RFID标签读取单元(10)用于顾客购物结算时读取顾客所购物品的RFID标签；所述头部(30)设有视频监控器(19)、空气质量传感器(28)、语音传感器(29)和语音输出广播(20)，所述视频监控器(19)用于进行录像监控，所述空气质量传感器(28)用于室内空气质量监控，所述语音传感器(29)用于接收语音信息，所述语音输出广播(20)用于语音输出；所述中部(22)还设有液晶显示屏(23)，用于将商品结算信息显示给客户；所述下部(27)还设有移动电机控制单元(6)和电源与UPS单元(17)，所述移动电机控制单元(6)用于对所述无人便利店的智能机器人运动的控制，所述电源与UPS单元(17)用于为所述无人便利店的智能机器人提供电源。
2.根据权利要求1所述一种无人便利店的智能机器人，其特征在于：所述中部(22)两侧还设有机械臂驱动装置(24)，用于驱动所述机械臂(25)运动，所述中部(22)内部还设有中心控制单元(1)、上位机单元(3)、远程通信单元(4)、显示单元(5)、语音交互单元(7)、门禁监控单元(8)、空气质量监控单元(11)、照明监控单元(13)、视频监控单元(14)、环境温度监控单元(15)和CAN接口控制单元(16)；所述远程通信单元(4)和显示单元(5)通过上位机单元(3)与中心控制单元(1)数据连接，所述语音交互单元(7)、门禁监控单元(8)、空气质量监控单元(11)、照明监控单元(13)、视频监控单元(14)和环境温度监控单元(15)通过CAN接口控制单元(16)与中心控制单元(1)数据连接，所述电源与UPS单元(17)为所述中心控制单元(1)和上位机单元(3)提供电源。
3.根据权利要求1所述一种无人便利店的智能机器人，其特征在于：所述移动电机控制单元(6)还包括第一移动电机控制单元(61)、第二移动电机驱动单元(62)和第三移动电机驱动单元(63)，所述第一移动电机控制单元(61)用于控制所述驱动部(21)的运动、所述第二移动电机驱动单元(62)用于控制所述机械臂(25)的运动、所述第三移动电机驱动单元(63)用于控制所述无人便利店的智能机器人的整体移动。
4.根据权利要求2所述一种无人便利店的智能机器人，其特征在于：所述门禁监控单元(8)包括红外传感处理单元(81)、RFID监控单元(83)和门禁电机驱动单元(82)，所述红外传感处理单元(81)用于监测顾客通过门禁，所述门禁电机驱动单元(82)用于控制门禁的打开和关闭，所述RFID监控单元(83)用于监测未付款商品。
5.根据权利要求2所述一种无人便利店的智能机器人，其特征在于：所述语音交互单元(7)通过语音传感器(29)对顾客进行语音识别，并通过语音输出广播(20)对顾客进行语音提示。
6.根据权利要求2所述一种无人便利店的智能机器人，其特征在于：所述照明监控单元(13)还包括照度数据处理单元(31)和照明监控控制器(32)，所述照明监控控制器(32)通过照度数据处理单元(31)的数据数值进行照明光强度的调节。
7.根据权利要求2所述一种无人便利店的智能机器人，其特征在于：所述空气质量监控单元(11)还包括通风风机控制器(41)、和空气质量数据处理单元(42)，所述空气质量传感器(28)将检测到的空气质量指数数值传输到所述空气质量数据处理单元(42)，当便利店内空气存在污染时，空气质量数据处理单元(42)向中心控制单元(1)发出信号，所述通风风机控制器(41)在中心控制单元(1)控制下启动通风风机进行通风换气。
8.根据权利要求1所述一种无人便利店的智能机器人，其特征在于：所述置物架(26)为托盘。
9.根据权利要求2所述一种无人便利店的智能机器人，其特征在于：所述中部(22)还设有烟雾报警器，用于预防火灾。
10.根据权利要求2所述一种无人便利店的智能机器人，其特征在于：所述头部(30)还设有无线天线(18)，所述无线天线(18)用于无人便利店的智能机器人进行无线通信连接。
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