CN109081028A - 一种基于机器人的物品输送方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于机器人的物品输送方法和系统，其方法包括：机器人从与自身连接的物品存放柜获取物品的标签信息，根据标签信息生成物品输送任务；所述标签信息包括目的地；机器人承载物品存放柜，行进至物品输送任务中对应的目的地；每个物品存放柜设有若干个智能锁和若干个储物箱；物品存放柜获取身份信息，验证所述身份信息通过时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣；机器人获取到分拣完成信息后，行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成。本发明实现降低输送成本，增加物品输送安全性以及提升输送效率的目的。

Description

一种基于机器人的物品输送方法和系统

技术领域

本发明涉及物品输送领域，尤指一种基于机器人的物品输送方法和系统。

背景技术

近年来，随着机器人技术的发展和人工智能研究不断深入，机器人在人类生活中扮演越来越重要的角色，在诸多领域得到广泛应用。机器人，使得人们的工作和生活不断智能化、自动化。

在超市或者医院中，经常有工作人员推着一大车的物品送到各个目的地，工作人员的工作强度大，更甚至，有时工作人员还会将物品的目的地记错，需要重新输送错的物品重新输送至正确的目的地，造成效率低下，并且雇佣工作人员人工输送，由于人工成本越来越高，导致输送物品的成本也随之大大增加。此外，由于非封闭式的输送物品，导致机器人无工作人员陪同参与的情况下极易被闲杂人员非法获取放置于机器人中的物品，因此，物品输送过程中物品的安全性越来越重要。综上可知，在老龄化日趋严重、人力成本日趋变高的情况下，怎样实现物品输送的无人化、精准化以及安全性是亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于机器人的物品输送方法和系统，实现降低输送成本，增加物品输送安全性以及提升输送效率的目的。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种基于机器人的物品输送方法，包括：

机器人从与自身连接的物品存放柜获取物品的标签信息，根据标签信息生成物品输送任务；所述标签信息包括目的地；

机器人承载物品存放柜，行进至物品输送任务中对应的目的地；每个物品存放柜设有若干个智能锁和若干个储物箱；

物品存放柜获取身份信息；

物品存放柜验证所述身份信息通过时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣；

机器人获取到分拣完成信息后，行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成。

进一步的，所述根据标签信息生成物品输送任包括：

机器人根据标签信息中的输送需求，生成物品输送任务；所述输送需求包括目的地和输送需求时间。

进一步的，所述机器人从与自身连接的物品存放柜获取物品的标签信息之前包括：

物品存放柜获取处于分拣状态下的物品的物理标签得到标签信息；所述分拣状态包括物品从储物箱取出的状态和/或物品放入至储物箱的状态。

进一步的，所述物品存放柜获取处于分拣状态下的物品的物理标签得到标签信息包括：

物品存放柜扫描处于分拣状态下的物品的物理标签得到物品信息；

当服务器判断从物品存放柜获取的所述物品信息属于订单信息内时，从订单信息中获取标签信息，并反馈标签信息至对应的物品存放柜；

当服务器判断从物品存放柜获取的所述物品信息不属于订单信息内时，反馈物品分拣出错信息至对应的物品存放柜。

进一步的，所述机器人承载物品存放柜，行进至物品输送任务中对应的目的地包括：

机器人获取地图信息和环境信息，根据所述物品输送任务中的目的地、地图信息和环境信息生成配送路线，根据所述配送路线行进至对应的目的地。

进一步的，当物品存放柜验证所述身份信息与预设身份信息不相符时，发送验证失败信息至机器人，机器人判断从物品存放柜获取的身份信息是否合法；

当物品存放柜从机器人获取到的判断结果为所述身份信息合法时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣。

本发明还提供一种基于机器人的物品输送系统，包括：机器人，设有若干个智能锁和若干个储物箱的物品存放柜；物品存放柜安装于机器人；物品存放柜包括第一验证模块，控制模块，输入模块和第一通信模块；机器人包括：第二通信模块，任务规划模块，移动模块；

所述第二通信模块，从所述第一通信模块获取物品的标签信息；

所述任务规划模块，根据标签信息生成物品输送任务；所述标签信息包括目的地；

所述移动模块，行进至物品输送任务中对应的目的地；

所述移动模块，还当所述第二通信模块获取到分拣完成信息后，行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成；

所述输入模块，获取身份信息；

所述第一验证模块，验证所述输入模块获取的所述身份信息；

所述控制模块，当所述第一验证模块验证输入的所述身份信息通过时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣。

进一步的，所述任务规划模块，根据标签信息中的输送需求，生成物品输送任务；所述输送需求包括目的地和输送需求时间。

进一步的，所述物品存放柜还包括：获取模块；

所述获取模块，获取处于分拣状态下的物品的物理标签得到标签信息；

所述第一通信模块，发送所述获取模块获取得到的标签信息至与自身连接的机器人的第二通信模块；所述分拣状态包括物品从储物箱取出的状态和/或物品放入至储物箱的状态。

进一步的，还包括：服务器；所述服务器与所述第一通信模块连接；

所述获取模块，与所述第一通信模块连接，扫描处于分拣状态下的物品的物理标签得到物品信息；

所述服务器，当判断从所述第一通信模块获取的所述物品信息属于订单信息内时，从订单信息中获取标签信息，反馈标签信息至对应的物品存放柜；还当判断从所述第一通信模块获取的所述物品信息不属于订单信息内时，反馈物品分拣出错信息至对应的物品存放柜。

进一步的，所述机器人还包括：地图获取模块，环境感测模块，路线生成模块；

所述地图获取模块，获取地图信息；

所述环境感测模块，获取环境信息；

所述路线生成模块，根据所述任务规划模块生成的物品输送任务中对应的目的地，以及所述地图获取模块获取的所述地图信息和所述环境感测模块获取的所述环境信息生成配送路线；

所述移动模块，根据路线生成模块生成的配送路线行进至对应的目的地。

进一步的，所述机器人还包括：第二验证模块；

当物品存放柜验证所述身份信息与预设身份信息不相符时，所述第一通信模块发送验证失败信息至所述第二通信模块；

所述第二验证模块，机器人判断从物品存放柜获取的身份信息是否合法；

所述第二通信模块，发送所述第二验证模块的判断结果至所述第一通信模块；

所述控制模块，当所述第一通信模块接收到判断结果为所述身份信息合法时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣。

通过本发明提供的一种基于机器人的物品输送方法和系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1)本发明通过机器人承载着物品存放柜行进至目的地，通过机器人进行物品输送，实现智能化输送，大大降低了人工成本以及工作人员的任务量。

2)本发明由机器人根据物品分拣任务中的目的地自行进行物品行进输送物品，减少工作人员主观确认目的地的错误率，提高了物品的输送效率。

3)本发明在验证身份信息通过时，允许对应于身份信息的智能锁开启，便于对该物品存放柜的储物箱内的物品进行分拣，提升物品输送过程中的安全性，保障使用方的财产安全。

4)本发明机器人自行根据标签信息的输送需求，进行实时的物品输送任务调配，使得机器人快速、高效根据物品输送任务进行物品输送，不需要服务器参与，降低服务器压力，提升物品输送效率。

5)本发明机器人自主导航移动，令机器人具备感知、决策、行动能力，以实现在行进至目的地的过程中安全、可靠地移动，提高机器人运行的自主性和场地适应性，减小遇到障碍物时的停止物品输送时间，提升物品输送效率。

6)本发明每次分拣物品时，都将设于物品上的物理标签通过物品存放柜进行扫描，通过服务器进行判断验证是否分拣的物品是否属于订单信息内，一方面把取出或放入的物品的物品信息和服务器的后台订单系统的订单信息进行核对，防止物品分拣错误；另一方面根据取出或放入的物品的物品信息去反查服务器的后台订单系统，获取目的地信息，从而便于机器人自动生成配送路线。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种基于机器人的物品输送方法和系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明基于机器人的物品输送方法的一个实施例的流程图；

图2是本发明基于机器人的物品输送方法的另一个实施例的流程图；

图3是本发明基于机器人的物品输送系统的一个实施例的结构示意图；

图4是本发明基于机器人的物品输送系统的另一个实施例的结构示意图；

图5是本发明应用于医院的药箱输送的实施例的结构示意图；

图6是本发明应用于医院的药箱输送的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明第一实施例，如图1所示，一种基于机器人的物品输送方法，包括：

S100机器人从与自身连接的物品存放柜获取物品的标签信息，根据标签信息生成物品输送任务；所述标签信息包括目的地；

S200机器人承载物品存放柜，行进至物品输送任务中对应的目的地；每个物品存放柜设有若干个智能锁和若干个储物箱；

具体的，将至少一个物品存放柜放置于机器人，机器人对从物品存放柜获取的物品的标签信息生成自身的物品输送任务，由于标签信息包含有目的地，因此，根据标签信息中的目的地生成物品输送任务，然后机器人对物品输送任务进行解析得到对应的目的地，由机器人按照解析得到的解析结果，承载着物品存放柜行进至对应的目的地。

S300物品存放柜获取身份信息；

S400物品存放柜验证所述身份信息通过时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣；

具体的，智能锁包括但是不限于电磁锁，感应锁，指纹锁。每当机器人承载着物品存放柜行进至一目的地时，由工作人员向物品存放柜输入身份信息，输入的方式包括但是不限于指纹输入，虹膜输入，密码输入，手势输入或者射频卡输入，当物品存放柜对工作人员输入的身份信息进行验证通过后，认定该工作人员为具有物品分拣权限(即物品取出权限和/或物品放入权限)的工作人员，物品存放柜在验证工作人员的身份信息通过时，开启对应于身份信息的智能锁，在对应的智能锁开启后，控制物品存放柜的柜门打开，使得工作人员能够对放置于储物箱内的物品进行分拣；

还可以由分拣机器人(具有机械手等抓取机构的机器人，固定设置在每个目的地的区域)向物品存放柜输入身份信息，输入的方式包括但是不限于射频卡输入，密码通信输入，当物品存放柜对分拣机器人输入的身份信息进行验证通过后，认定该分拣机器人为具有物品分拣权限(即物品取出权限和/或物品放入权限)的分拣管理机器人，物品存放柜在验证分拣机器人的身份信息通过时，开启对应于身份信息的智能锁，在对应的智能锁开启后，控制物品存放柜的柜门打开，使得具有物品分拣权限的分拣管理机器人能够对放置于储物箱内的物品进行分拣；分拣机器人上具有图像识别装置，通过图像识别装置识别出需要的物品后由抓取机构进行物品分拣。示例性的，分拣机器人预先设置有分拣密码，在机器人承载着物品存放柜行进至对应的分拣机器人所在位置后，分拣机器人向承载物品存放柜的机器人发送自身的分拣密码，在承载物品存放柜的机器人验证分拣密码与预设分拣权限密码相符时，物品存放柜对分拣机器人输入的身份信息验证通过，确定该分拣机器人为具有物品分拣权限。此外，每个目的地固定设置的分拣机器人的可以根据不同的目的地设置不同的分拣密码，也可以根据不同的目的地设置相同的分拣密码。

S500机器人获取到分拣完成信息后，行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成。

具体的，当物品存放柜有柜门，且柜门设有一智能锁时，储物箱未设有智能锁时，由物品存放柜确认设于柜门处的智能锁由开启状态切换为关闭状态，且物品存放柜在预设时长内未接收到任何请求进行验证的身份信息后，物品存放柜向机器人发送分拣完成信息，使得机器人根据获取到分拣完成信息，重新开始进行移动，并且行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成。

或者，当物品存放柜无柜门，且每一个储物箱设有一智能锁时，由物品存放柜确认设于各个储物箱处的智能锁均由开启状态切换为关闭状态，且物品存放柜在预设时长内未接收到任何请求进行验证的身份信息后，物品存放柜向机器人发送分拣完成信息，使得机器人根据获取到分拣完成信息，重新开始进行移动，并且行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成。

或者，可以工作人员核对放置于物品存放柜内自身需求的物品分拣完毕后，由工作人员在物品存放柜的人机交互界面输入分拣完成信息，使得机器人根据获取到分拣完成信息，重新开始进行移动，并且行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成。

本发明可以应用在包括但是不限于医院、书店、超市等需要输送物品的场景，通过机器人承载着物品存放柜行进至目的地，在验证身份信息通过时，允许对应于身份信息的智能锁开启，从而便于对该物品存放柜的储物箱内的物品进行分拣，在该目的地对物品分拣完成后，承载着存放有物品的物品存放柜行进至下一目的地，通过机器人进行物品输送，实现智能化输送，大大降低了人工成本以及工作人员的任务量，且不需人工主观记忆确认目的地位置，由机器人根据物品分拣任务中的目的地自行进行物品行进输送物品，减少工作人员主观确认目的地的错误率，从而降低出错后重新输送的概率，大大提高了物品的输送效率，封闭式的物品输送过程，只有合法的工作人员才具有权限分拣物品，让整个物品输送过程处于可靠密闭状态，提升物品输送的安全性，提升使用方(医院、书店、超市等等)的输送体验，降低使用方的人工成本，具有高效性、准确性、安全性，提高了物品输送的效率和智能化水平。

本发明第二实施例，本实施例是上述第一实施例的优化实施例，与上述第一实施例相比，改进之处在于，所述根据标签信息生成物品输送任包括：

机器人根据标签信息中的输送需求，生成物品输送任务；所述输送需求包括目的地和输送需求时间。

具体的，各物品贴有事先根据工作人员的输送需求生成的物理标签，物理标签包括但是不限于射频标签，条形码标签，二维码标签。标签信息包括各个物品的需要输送的目的地，或者目的地和输送需求时间。

物品存放柜将获取到的标签信息传递至机器人，机器人根据获取的标签信息中各个物品的输送需求进行规划生成物品输送任务。示例性的，机器人获取到物品存放柜发送的物品1，2，3分别对应的标签信息为A，B和C，标签信息A中的目的地为位置1，输送需求时间为2018年7月4日15：00，标签信息B中的目的地为位置1，输送需求时间为2018年7月5日08：00，标签信息C中的目的地为位置2，输送需求时间为2018年7月4日16：30，那么机器人生成的物品输送任务就是两个，物品输送任务1为2018年7月4日分别输送物品1和物品3至位置1和位置2，物品输送任务1为2018年7月5日输送物品2至位置1。当然，如果机器人在输送期间，再次获取到物品存放柜上传的标签信息时，根据标签信息中的输送时间和目的地再次规划生成更合适的物品输送任务。例如，机器人在执行物品输送任务1进行输送物品1的期间，如获取到新的物品4对应的标签信息为D，标签信息D中的目的地为位置1，输送需求时间为2018年7月4日15：30，如果机器人在输送完成物品1后，有时间充足分别依次输送物品3和物品4时，就在输送完成物品1后，先输送物品4至目的地1，然后再输送物品3至目的地2。如果时间不充足，就在输送完成物品1后，先输送物品3至目的地2，然后再输送物品4至目的地1。

本发明机器人根据从物品存放柜获取的标签信息的输送需求，进行实时的物品输送任务调配，而不由服务器的进行统一调配生成物品输送任务，能够减小服务器的压力，而且很多机器人由服务器调配时，除了对服务器的要求较高外，服务器很容易与很多机器人进行数据通信导致服务器宕机，可能机器人无法及时获取到服务器下发的物品输送任务，而且在网络情况不太好的情况下，更是无法获取到服务器下发的物品输送任务。而由机器人承载着物品存放柜，两者之间既可以通过无线方式通信，也可以有线方式通信，数据通信要求不严苛，能够使得机器人能够迅速、及时获取到物品存放柜获取的标签信息，从而快速、高效的生成自身的物品输送任务，随时随地根据工作人员需求进行物品输送，提升工作人员的使用体验。

优选的，服务器获取工作人员输送需求和机器人状态信息；

所述服务器根据工作人员输送需求生成物理标签；

所述服务器根据机器人状态信息，下发物理标签至预设状态的机器人。

具体的，具有物品分拣权限的工作人员使用自身的移动终端输入自身的账号密码登录物品输送管理界面，然后在订单页面根据物品图片等信息选择需要的物品，选择需要输送的输送时间下单生成工作人员输送需求，或者在订单页面的输入框输入需要的物品信息(物品名称和/或物品型号)，并输入需要输送的输送时间下单生成工作人员输送需求，或者通过移动终端自带的摄像头，对物品清单上的需要的物品的二维码进行扫描下单，并输入需要输送的输送时间生成工作人员输送需求。输入方式包括但是不限于语音输入，手动输入，通过上述方式向服务器下达工作人员需要寄件的物品或者需要收件的物品，服务器获取工作人员输送需求，将获取工作人员输送需求储存至服务器的订单列表中，订单列表中有工作人员输送需求时，当服务器未识别到预设状态的机器人时，则服务器暂时将工作人员输送需求搁置，并按照时间先后顺序(或者优先级顺序)进行排列，在识别到有预设状态的机器人时，根据时间先后顺序(或者优先级顺序)将时间(或者优先级)等级靠前的工作人员输送需求分割生成若干个物品输送任务后分配至预设状态的机器人。预设状态可以为电量充足，且工作状态正常的机器人；预设状态还可以为电量充足，没有物品输送任务，且且工作状态正常的机器人；预设状态还可以为电量充足，物品输送任务即将完成，且工作状态正常的机器人。

本发明通过服务器监控机器人的状态，由服务器事先进行调配，实现有效调配预设状态的机器人，能够避免调配无法使用的机器人的概率，提升物品输送的效率。

本发明第三实施例，本实施例是上述第一或第二实施例的优化实施例，与上述第一或第二实施例相比，改进之处在于，所述S100机器人从与自身连接的物品存放柜获取物品的标签信息之前包括：

S010物品存放柜获取处于分拣状态下的物品的物理标签得到标签信息；所述分拣状态包括物品从储物箱取出的状态和/或物品放入至储物箱的状态。

具体的，各物品贴有事先根据工作人员的输送需求生成的物理标签，每个物品的物理标签可以相同，也可以不同，生成的物理标签与所属的科室、指定取件人以及该科室的地理位置映射对应好的。当物理标签为射频标签时，扫描器为射频识别器；当物理标签为条形码标签时，扫描器为条形码识别器；当物理标签为二维码标签时，扫描器为二维码识别器。标签信息为物品的唯一ID号，该ID号可以与物品所属的区域、指定的分拣人以及该区域的地理位置即目的地等信息对应起来，标签信息。

当前物品从储物箱取出，需要将当前物品的物理标签在设于物品存放柜的扫描器进行扫描当前物品的物理标签得到当前物品的标签信息。优选的，工作人员将物品从物品存放柜对应的储物箱取出之前，要对工作人员进行安全认证，当安全认证通过之后，工作人员将从物品存放柜对应的储物箱取出的物品，贴有物理标签的部位朝向物品存放柜的扫描器，由物品存放柜的扫描器扫描识别取出的每个物品的物理标签，生成每个物品的标签信息。

当前物品放入至储物箱，需要将当前物品的物理标签在设于物品存放柜的扫描器进行扫描当前物品的物理标签得到当前物品的标签信息。优选的，工作人员将物品放进物品存放柜对应的储物箱之前，要对工作人员进行安全认证，当安全认证通过之后，工作人员将物品贴有物理标签的部位朝向物品存放柜的扫描器，由物品存放柜的扫描器扫描识别每个物品的物理标签，生成每个物品的标签信息。优选的，物品存放柜获取得到标签信息后，将标签信息发送至机器人，由机器人上报给服务器，从而使得服务器根据标签信息更新物品存放状态列表。服务器实时监控物品的存放状态，及时更新物品存放状态列表，从而便于服务器有效调度机器人进行物品输送任务，由服务器事先进行规划和监控，从而实现物品输送任务的优化分配和自动化管理，节省使用方的人力、物力和时间成本。

本发明在物品取出或者放入时都对贴在物品上的物理标签进行识别得到对应的标签信息，并且标签信息可以在工作人员需要取件与工作人员需要寄件设置不同的标签信息的特征码，便于机器人根据标签信息了解工作人员的物品输送需求，方便工作人员的使用。

本发明第四实施例，如图2所示，本实施例是上述第三实施例的优化实施例，与上述第三实施例相比，改进之处在于，所述S010物品存放柜获取处于分拣状态下的物品的物理标签得到标签信息包括：

S011物品存放柜扫描处于分拣状态下的物品的物理标签得到物品信息；

S012当服务器判断从物品存放柜获取的所述物品信息属于订单信息内时，从订单信息中获取标签信息，并反馈标签信息至对应的物品存放柜；

S013当服务器判断从物品存放柜获取的所述物品信息不属于订单信息内时，反馈物品分拣出错信息至对应的物品存放柜。

具体的，封闭式物品存放柜设有若干个储物箱，每个储物箱单独设置有一个柜门；或者封闭式物品存放柜设有若干层货位，每一层货位处设有若干个储物箱，每一层单独一个柜门。物品存放柜(不在柜门内)的合适位置处设有密码键盘、RFID卡识别器、指纹识别器，虹膜识别器手势识别器，人脸识别器中的任意一种或者多种输入模块。每个柜门上都设有一个扫描器，或者物品存放柜(不在柜门内)的合适位置处设有一个扫描器。物品存放柜的合适位置处为便于用户输入时的输入体验的位置处，例如当输入模块为密码键盘时，密码键盘设于距离用户的平均肩膀高度预设范围处，如距离用户的平均肩膀高度±10cm处。

每次进行物品分拣，即将物品取出封闭式物品存放柜或者将物品放入物品存放柜时，通过扫描器将处于分拣状态的物品进行扫描设于物品上的物理标签，识别出物理标签包含的物品信息，通过服务器将获取的物品信息与订单信息进行比较，判断物品信息是否属于订单信息内，即物品信息是否与订单信息中用户需求的需求物品信息相符，如果不相符即物品信息不属于订单信息内时，服务器反馈给物品存放柜，物品存放柜就根据服务器反馈得到的物品分拣出错信息进行报警提示，以便工作人员或者分拣机器人重新挑拣其他的物品继续进行物品分拣。

本发明每次分拣物品时，都将设于物品上的物理标签通过物品存放柜的扫描器进行扫描获取处于分拣状态下的物品的物品信息，通过服务器进行判断验证是否分拣的物品信息是否属于订单信息内，一方面把取出或放入的物品的物品信息和服务器的后台订单系统的订单信息进行核对，防止物品分拣出错；另一方面根据取出或放入的物品的物品信息去反查服务器的后台订单系统，获取目的地信息，从而便于机器人自动生成配送路线。

本发明第五实施例，如图2所示，本实施例是上述第一至第四任一实施例的优化实施例，与上述第一至第四任一实施例相比，改进之处在于，所述S200机器人承载物品存放柜，行进至物品输送任务中对应的目的地包括：

S210机器人获取地图信息和环境信息，根据所述物品输送任务中的目的地、地图信息和环境信息生成配送路线，根据所述配送路线行进至对应的目的地。

具体的，机器人获取的环境信息包括但是不限于其他机器人的位置信息，障碍物(工作人员，建筑，公共设施等等)的位置信息，机器人根据物品输送任务中的目的地以及地图信息和环境信息进行自主导航实时生成配送路线，使得机器人根据实时生成的导航线路移动，从而行进至对应的目的地。本发明通过机器人自主导航移动，令机器人具备感知、决策、行动能力，以实现在行进至目的地的过程中安全、可靠地移动，通过红外传感器，激光雷达，摄像头等等识别机器人周围的环境信息，进行避障，提高了机器人运行过程中运行的自主性和场地适应性，并可有效避免多台机器人同步运行时易发生的碰撞及拥堵现象，从而极大提高了多台机器人同步运行作业时的运行稳定性和可靠性，具有很强的实用价值和市场推广价值。另外，避免机器人根据服务器事先规划得到的行进路线死板的行进，一旦遇到障碍物，机器人可能无法有效的避障，通过机器人自主导航，可自动感知未知环境事先有效的避障效果，智能化自主移动效果显著、环境适应性强。

本发明第六实施例，如图2所示，本实施例是上述第一至第五任一实施例的优化实施例，与上述第一至第五任一实施例相比，改进之处在于，还包括：

S350当物品存放柜验证所述身份信息与预设身份信息不相符时，发送验证失败信息至机器人，机器人判断从物品存放柜获取的身份信息是否合法；

S360当物品存放柜从机器人获取到的判断结果为所述身份信息合法时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣。

具体的，从物品存放柜获取的身份信息可以是由物品存放柜在获取到身份信息后就立即发送至机器人，也可以是物品存放柜验证自身获取的身份信息与预设身份信息不相符，向机器人发送验证失败信息的同时向机器人发送获取到的身份信息，总之，只要物品存放柜验证自身获取的身份信息与预设身份信息不相符时，就由机器人进行判断从物品存放柜获取的身份信息是否合法。

当机器人判断该身份信息合法时，向物品存放柜发送该身份信息合法的判断结果，物品存放柜从而开启对应于该身份信息的智能锁，以便进行物品分拣。当机器人判断该身份信息不合法时，向物品存放柜发送该身份信息不合法的判断结果，物品存放柜和机器人停止工作，结束该机器人获取的物品输送任务。

本发明服务器把控管理机器人，但是并不把控管理物品存放柜，服务器由机器人作为中间枢纽更新物品存放柜的预设身份信息，因此，在物品存放柜验证身份信息不通过时，避免使用方管理员通过服务器更改物品存放柜的预设身份信息后，来不及下达更新指令使得对应的物品存放柜的预设身份信息未及时更新的情况下，导致物品输送任务终止，通过机器人验证身份信息是否合法，通过机器人二次验证，在保证物品分拣输送的安全性的同时，减少物品输送任务终止概率，提升物品输送效率。

本发明第七实施例，如图3所示，一种基于机器人的物品输送系统包括：机器人100，设有若干个智能锁250和若干个储物箱的物品存放柜200；物品存放柜200安装于机器人100；物品存放柜200包括第一验证模块220，控制模块230，输入模块210和第一通信模块240；机器人100包括：第二通信模块130，任务规划模块120，移动模块110；

所述第二通信模块130，从所述第一通信模块240获取物品的标签信息；

所述任务规划模块120，根据标签信息生成物品输送任务；所述标签信息包括目的地；

所述移动模块110，行进至物品输送任务中对应的目的地；

所述移动模块110，还当所述第二通信模块获取到分拣完成信息后，行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成；

所述输入模块210，获取身份信息；

所述第一验证模块220，验证所述输入模块210获取的所述身份信息；

所述控制模块230，当所述第一验证模块220验证输入的所述身份信息通过时，开启对应于所述身份信息的智能锁250，以便进行物品分拣。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述第一实施例，在此不再一一赘述。

本发明第八实施例，本实施例是上述第七实施例的优化实施例，与上述第七实施例相比，改进之处在于，所述任务规划模块120，根据标签信息中的输送需求，生成物品输送任务；所述输送需求包括目的地和输送需求时间。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述第二实施例，在此不再一一赘述。

本发明第九实施例，如图4所示，本实施例是上述第七或第八实施例的优化实施例，与上述第七或第八实施例相比，改进之处在于，所述物品存放柜200还包括：获取模块260；

所述获取模块260，获取处于分拣状态下的物品的物理标签得到标签信息；

所述第一通信模块240，发送所述获取模块260获取得到的标签信息至与自身连接的机器人100的第二通信模块130；所述分拣状态包括物品从储物箱取出的状态和/或物品放入至储物箱的状态。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述第三实施例，在此不再一一赘述。

本发明第十实施例，本实施例是上述第第九实施例的优化实施例，与上述第第九实施例相比，改进之处在于，还包括：服务器；所述服务器与所述第一通信模块240连接；

所述获取模块260，与所述第一通信模块240连接，扫描处于分拣状态下的物品的物理标签得到物品信息；

所述服务器，当判断从所述第一通信模块240获取的所述物品信息属于订单信息内时，从订单信息中获取标签信息，反馈标签信息至对应的物品存放柜200；还当判断从所述第一通信模块240获取的所述物品信息不属于订单信息内时，反馈物品分拣出错信息至对应的物品存放柜200。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述第四实施例，在此不再一一赘述。

本发明第十一实施例，如图4所示，本实施例是上述第七至第十任一实施例的优化实施例，与上述第七至第十任一实施例相比，改进之处在于，所述机器人100还包括：地图获取模块140，环境感测模块150，路线生成模块160；

所述地图获取模块140，获取地图信息；

所述环境感测模块150，获取环境信息；

所述路线生成模块160，根据所述任务规划模块120生成的物品输送任务中对应的目的地，以及所述地图获取模块140获取的所述地图信息和所述环境感测模块150获取的所述环境信息生成配送路线；

所述移动模块110，根据路线生成模块160生成的所述配送路线行进至对应的目的地。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述第五实施例，在此不再一一赘述。

本发明第十二实施例，本实施例是上述第七至第十一任一实施例的优化实施例，与上述第七至第十一任一实施例相比，改进之处在于，所述机器人100还包括：第二验证模块；

当物品存放柜200验证所述身份信息与预设身份信息不相符时，所述第一通信模块240发送验证失败信息至所述第二通信模块130；

所述第二验证模块，机器人100判断从物品存放柜200获取的身份信息是否合法；

所述第二通信模块130，发送所述第二验证模块的判断结果至所述第一通信模块240；

所述控制模块230，当所述第一通信模块240接收到判断结果为所述身份信息合法时，开启对应于所述身份信息的智能锁250，以便进行物品分拣。

具体的，本实施例是上述方法实施例对应的系统实施例，具体效果参见上述第六实施例，在此不再一一赘述。

基于上述实施例，在此例举一实例，如图5所示，包括机器人1和药柜2，机器人1包括第一通讯接口11(即本发明第二通信模块130)和供电接口12和处理器13(即本发明第二验证模块)，该药柜2即本发明应用于医院的药品输送场景的物品存放柜200，药柜2包括药柜主控系统20，二维码扫描模块21(即本发明获取模块260)，电磁锁开关控制板22(即本发明控制模块230)和电磁锁23(即本发明智能锁250的一种)，药柜主控系统20包括第二通讯接口201(即本发明第一通信模块240)，电源模块202，触摸按键205(即本发明输入模块210的一种)，射频读卡器206(即本发明输入模块210的一种)，处理器207(即本发明第一验证模块220)，药柜2的第二通讯接口201与机器人1的第一通讯接口11通过RS232线或COM3线连接，供电接口12与电源模块202通过电源线连接，通过机器人1的供电接口12向药柜主控系统20的电源模块202，电源模块202通过机器人1的供电接口12向药柜主控系统20供电提供的5V～12V电压，电源模块202内部进行电压转换得到3.3V～5V电压供电给药柜主控系统20的射频读卡器206，触摸按键205、处理器207等等模块，工作人员将药箱上设置的二维码标签朝向药柜2的二维码扫描模块21，通过二维码扫描模块21扫描获取设于药箱的二维码标签得到标签信息，将得到的标签信息发送通过第二通讯接口201发送至机器人1的第一通讯接口11，从而使得机器人1向服务器上报标签信息。可以在药柜2柜门设置一电磁锁23，所有储物箱均不设置电磁锁23；也可以在药柜2柜门设置一电磁锁23，每个储物箱设置一个电磁锁23，也可以在药柜2柜门不设置电磁锁23，每个储物箱设置一个电磁锁23；其他电磁锁23方式也在本发明保护范围内，依据使用方需求设置，在此不再一一赘述。

工作人员通过触摸按键205输入表明工作人员身份的密码信息，由处理器207判定密码信息是否与预设密码相符，处理器207根据判断结果生成开启或者关闭控制指令。开启控制指令包括表明工作人员身份的密码信息，将开启控制指令发送至与身份信息对应的电磁锁开关控制板22，当判断结果为密码信息与预设密码相符时，电磁锁开关控制板22就接收到开启控制指令，从而根据接收到的开启控制指令开启与密码信息对应的电磁锁23，当判断结果为密码信息与预设密码不相符时，电磁锁23不开启保持关闭状态。例如，设于储物箱A(图中为示出)处的电磁锁23和设于储物箱B(图中为示出)处的电磁锁23与预设密码信息1匹配，当工作人员通过触摸按键205输入的密码信息与预设密码信息1匹配时，药柜2开启设于储物箱A处的电磁锁23和设于储物箱B处的电磁锁23。

或者，通过将射频卡靠近药柜2的射频读卡器206的射频识别区域进行识别获取表明工作人员身份的射频信息，由处理器207判定射频信息是否与预设射频信息相符，处理器207根据判断结果生成开启或者关闭控制指令，开启控制指令包括表明工作人员身份的密码信息，将开启控制指令发送至与身份信息对应的电磁锁开关控制板22，当判断结果为射频信息与预设射频信息相符时，电磁锁开关控制板22就接收到开启控制指令，从而根据接收到的开启控制指令开启与射频信息对应的电磁锁23，当判断结果为射频信息与预设射频信息不相符时，电磁锁23不开启保持关闭状态。例如，设于储物箱C处的电磁锁23与预设射频信息1匹配，当工作人员将射频卡靠近药柜2的射频读卡器206的射频识别区域进行识别获取的射频信息与预设射频信息1匹配时，药柜2开启设于储物箱C处的电磁锁23。

当药柜2的处理器207验证工作人员输入密码验证不通过或者刷卡验证不通过时，由第二通讯接口201将从触摸按键205获取的密码信息或者从射频读卡器206获取的卡号信息传递至第一通讯接口11，由机器人1的处理器13进行验证身份是否合法，将判断结果通过第一通讯接口11传递至第二通讯接口201，处理器根据从第二通讯接口201获取的判断结果从而控制电磁锁开关控制板22对电磁锁23的开关。

如图6所示，基于图5所示的机器人1和药柜2结构下，机器人1配合工作人员进行物品分拣输送的流程图：

步骤10，服务器获取工作人员终端的订单，根据订单进行任务调度；

步骤11，机器人1接收任务，导航行进至任务的第一个目的地；

步骤12，工作人员通过通过RFID刷卡或者输入密码开药柜2；

步骤13，药柜2上报卡号+时间(射频信息)，或密码+时间(密码信息)至机器人1；

步骤14，机器人1将卡号+时间(射频信息)，或密码+时间(密码信息)上传至服务器；

步骤15，服务器记录卡号+时间或密码+时间，与医院标本系统对接；

步骤16，安装有电磁锁23的药柜2判断是否与预设超级密码或超级卡号匹配？若是，进入步骤17；否则，进入步骤18；

步骤17，机器人1判断步骤14的获取的卡号+时间(射频信息)，或密码+时间(密码信息)是否为合法密码或合法卡号？若是，进入步骤18；否则，进入步骤33；

步骤18，安装有电磁锁23的药柜2打开与密码或RFID卡对应的电磁锁23；

步骤19，安装有电磁锁23的药柜2将电磁锁23开启状态反馈至机器人1；

步骤20，机器人1将电磁锁23开关状态反馈至服务器；

步骤21，服务器更新电磁锁23开关状态；

步骤22，工作人员将药箱上的二维码标签在药柜2扫描处扫描，放入对应的储物箱；

步骤23，工作人员从对应储物箱取出药箱，将药箱上的二维码在药柜2扫描处扫描；

步骤24，安装有电磁锁23的药柜2将二维码扫描信息上报至机器人1；

步骤25，机器人1上传二维码扫描信息至服务器；

步骤26，服务器记录二维码扫描信息，与医院标本应用系统对接，录入标本；

步骤27，工作人员完成药品分拣后，关闭对应的药柜2柜门；

步骤28，安装有电磁锁23的药柜2电磁锁23关闭状态反馈至机器人1；

步骤29，机器人1启动导航，行进至第二个目的地，上传行进状态至服务器；

步骤30，服务器判断是否机器人1是否达到最终目的地；若是，进入步骤33；否则，进入步骤31；

步骤31，机器人1通知工作人员，并返回步骤12，直至任务结束。

本技术方案，各药箱贴有二维码标签，指定存件人将药箱放进药柜2对应的储物箱之前，要对指定寄件人进行安全认证，安全认证的方式包括但不限于指纹、密码、ID卡以及人脸识别。当安全认证通过之后，药箱就可以被对应的指定寄件人将药箱放进药柜2对应的储物箱，将药箱放进药柜2对应的储物箱之前，需要指定寄件人将药箱贴有二维码标签的部位朝向药柜2的二维码扫描器，由药柜2的二维码扫描器扫描识别每个药箱的二维码标签，生成每个药箱的标签信息，该ID号可以与药箱所属的科室、指定取件人、取件时间、该科室的地理位置等信息对应起来。每个药箱的二维码标签可以相同，也可以不同，生成的二维码标签与所属的科室、取件时间、指定取件人以及该科室的地理位置映射对应好的。

药柜2将获取到的药箱的二维码标签信息传递至机器人1，机器人1根据药箱上的物理标签所对应的地理位置通过机器人1进行路线导航和检测避障，根据机器人1自身导航生成的导航线路行进，将不同的药箱运送到不同的科室。

当所属科室的指定取件人即指定的工作人员要取走药箱时，要对指定取件人进行安全认证，安全认证的方式包括但不限于指纹、密码、ID卡以及人脸识别。当安全认证通过之后，药箱就可以被对应科室的指定的取件人取走。

药箱被取走之后，告知机器人1该药箱已经被送达。然后，机器人1继续根据药柜2的运送任务，将剩下的药箱送至对应的科室，由对应科室的指定取件人继续进行取件，这样机器人1就完成了所有药箱的运送工作。

上述只是例举了应用于医院的物品输送场景，对于超市的物品输送环节，例如多个售货员需要对超市货架上的物品进行补货时，售货员可以根据自身携带的终端登录超市物品管理系统后向服务器进行下单，由机器人接收服务器的任务后导航行进至第一个目的地，从而使得负责第一个目的地处的货架的售货员通过刷卡或者输入密码打开放置于机器人上的物品存放柜，在第一个售货员取出自身需求的物品后，关闭放置于机器人上的设于物品存放柜的智能锁，然后物品存放柜向机器人反馈智能锁关闭后，机器人继续继续行进至第二个目的地，继续进行物品输送，如此反复直至机器人的任务完成后结束。其他的应用场景皆适应于本技术方案的物品输送方案，均属于本发明保护范围内。机器人、物品存放柜之间可以通过WIFI、蓝牙、4G/2.4G等无线方式连接，也可以通过有线方式连接；服务器与机器人之间可以通过WIFI、蓝牙、4G/2.4G等无线方式。服务器与物品存放柜之间可以通过WIFI、蓝牙、4G/2.4G等无线方式连接。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述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 (12)

1.一种基于机器人的物品输送方法，其特征在于，包括：

机器人从与自身连接的物品存放柜获取物品的标签信息，根据标签信息生成物品输送任务；所述标签信息包括目的地；

机器人承载物品存放柜，行进至物品输送任务中对应的目的地；每个物品存放柜设有若干个智能锁和若干个储物箱；

物品存放柜获取身份信息；

物品存放柜验证所述身份信息通过时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣；

机器人获取到分拣完成信息后，行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成。

2.根据权利要求1所述的基于机器人的物品输送方法，其特征在于，所述根据标签信息生成物品输送任包括：

机器人根据标签信息中的输送需求，生成物品输送任务；所述输送需求包括目的地和输送需求时间。

3.根据权利要求1所述的基于机器人的物品输送系统，其特征在于，所述机器人从与自身连接的物品存放柜获取物品的标签信息之前包括：

物品存放柜获取处于分拣状态下的物品的物理标签得到标签信息；所述分拣状态包括物品从储物箱取出的状态和/或物品放入至储物箱的状态。

4.根据权利要求3所述的基于机器人的物品输送方法，其特征在于，所述物品存放柜获取处于分拣状态下的物品的物理标签得到标签信息包括：

物品存放柜扫描处于分拣状态下的物品的物理标签得到物品信息；

当服务器判断从物品存放柜获取的所述物品信息属于订单信息内时，从订单信息中获取标签信息，并反馈标签信息至对应的物品存放柜；

当服务器判断从物品存放柜获取的所述物品信息不属于订单信息内时，反馈物品分拣出错信息至对应的物品存放柜。

5.根据权利要求1所述的基于机器人的物品输送方法，其特征在于，所述机器人承载物品存放柜，行进至物品输送任务中对应的目的地包括：

机器人获取地图信息和环境信息，根据所述物品输送任务中的目的地、地图信息和环境信息生成配送路线，根据所述配送路线行进至对应的目的地。

6.根据权利要求1-5任一项所述的基于机器人的物品输送方法，其特征在于，还包括：

当物品存放柜验证所述身份信息与预设身份信息不相符时，发送验证失败信息至机器人，机器人判断从物品存放柜获取的身份信息是否合法；

当物品存放柜从机器人获取到的判断结果为所述身份信息合法时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣。

7.一种基于机器人的物品输送系统，其特征在于，包括：机器人，设有若干个智能锁和若干个储物箱的物品存放柜；物品存放柜安装于机器人；物品存放柜包括第一验证模块，控制模块，输入模块和第一通信模块；机器人包括：第二通信模块，任务规划模块，移动模块；

所述第二通信模块，从所述第一通信模块获取物品的标签信息；

所述任务规划模块，根据标签信息生成物品输送任务；所述标签信息包括目的地；

所述移动模块，行进至物品输送任务中对应的目的地；

所述移动模块，还当所述第二通信模块获取到分拣完成信息后，行进至所述物品输送任务中对应的下一目的地，直至所述物品输送任务完成；

所述输入模块，获取身份信息；

所述第一验证模块，验证所述输入模块获取的所述身份信息；

所述控制模块，当所述第一验证模块验证输入的所述身份信息通过时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣。

8.根据权利要求7所述的基于机器人的物品输送系统，其特征在于：

所述任务规划模块，根据标签信息中的输送需求，生成物品输送任务；所述输送需求包括目的地和输送需求时间。

9.根据权利要求7所述的基于机器人的物品输送系统，其特征在于，所述物品存放柜还包括：获取模块；

所述获取模块，获取处于分拣状态下的物品的物理标签得到标签信息；

所述第一通信模块，发送所述获取模块获取得到的标签信息至与自身连接的机器人的第二通信模块；所述分拣状态包括物品从储物箱取出的状态和/或物品放入至储物箱的状态。

10.根据权利要求9所述的基于机器人的物品输送系统，其特征在于，还包括：服务器；所述服务器与所述第一通信模块连接；

所述获取模块，与所述第一通信模块连接，扫描处于分拣状态下的物品的物理标签得到物品信息；

所述服务器，当判断从所述第一通信模块获取的所述物品信息属于订单信息内时，从订单信息中获取标签信息，反馈标签信息至对应的物品存放柜；还当判断从所述第一通信模块获取的所述物品信息不属于订单信息内时，反馈物品分拣出错信息至对应的物品存放柜。

11.根据权利要求7所述的基于机器人的物品输送系统，其特征在于，所述机器人还包括：地图获取模块，环境感测模块，路线生成模块；

所述地图获取模块，获取地图信息；

所述环境感测模块，获取环境信息；

所述路线生成模块，根据所述任务规划模块生成的物品输送任务中对应的目的地，以及所述地图获取模块获取的所述地图信息和所述环境感测模块获取的所述环境信息生成配送路线；

所述移动模块，根据路线生成模块生成的配送路线行进至对应的目的地。

12.根据权利要求7-11任一项所述的基于机器人的物品输送系统，其特征在于，所述机器人还包括：第二验证模块；

当物品存放柜验证所述身份信息与预设身份信息不相符时，所述第一通信模块发送验证失败信息至所述第二通信模块；

所述第二验证模块，机器人判断从物品存放柜获取的身份信息是否合法；

所述第二通信模块，发送所述第二验证模块的判断结果至所述第一通信模块；

所述控制模块，当所述第一通信模块接收到判断结果为所述身份信息合法时，开启对应于所述身份信息的智能锁，以便进行物品分拣。