CN109191722A - 一种全自动多功能智能终端及其快件处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动多功能智能终端及其快件处理方法，属于物联网智能终端技术领域，其采用的柜体为全金属全封闭式柜体，利用Wi‑Fi模块连接互联网，将获取的快递件信息，通过可编程的PLC控制器传输至云端电脑，云端电脑根据其自身掌握的终端现存储位置进行分析，统筹安排，找到最符合与上传信息一致的储位，并通过互联网回传指令到PLC，根据指令请求，PLC控制器启动对终端各装置的控制功能，在精准的位置自动提取和放置快递件，整个过程在系统计算机的控制下，自动化完成快递件的存取，真正意义上实现了快递件存取的自动化，由于整柜为金属材质封闭式内置货架设计，从而从根本上解决“一门一箱”所导致的储存量低，高故障率和易损坏的难题。

Description

一种全自动多功能智能终端及其快件处理方法

技术领域

本发明涉及物联网智能终端技术领域，尤其涉及一种全自动多功能智能终端及其快件处理方法。

背景技术

近些年来，随着中国快递行业的迅猛发展，“最后一公里”难打通，高峰期用工荒频现等问题。快递“最后100米”运营成本一直居高不下，成为制约快递业务发展的难题，物流产业作为国家支柱型产业，近年来为了优化快递最后一百米的配送难题、平衡快递员和用户的时间差、保护用户信息安全，越来越多的公司推出了智能快递柜。

随着越来越多的智能快递柜被铺设到各大小区，极大地方便了小区居民日常的收、寄快件平衡了居民和快递员之间的时间差，保护了居民的信息安全规避了很多不必要的麻烦。

传统自提柜，高约2米，为“一门一箱”式设计，箱体分隔出不同尺寸的格口，格口能够容纳各类物品，柜体两侧安装有视频监控系统，柜体中部是由触摸屏、键盘、支付终端、二维码扫描仪、凭条出口及控制系统等组成的自助支付终端，支持消费者全程自助取货及支付，是一种集合快件投递与提取等多种功能于一身的24小时自助服务设备。“一门一箱”的箱门凭快递员的身份证和密码，或者消费者的取件密码，使用柜体中部的触摸屏或二维码扫描仪，通过输入取件码或扫码二维码打开箱门，以达到取得或寄出快递件的目的。收件人可自主选择领取快件的时间。消费者网购时可以填写离自己最近的快递柜编号作为虚拟地址。现今在运营的“一门一箱”式传统自提柜以“速递易、丰巢科技、中集e栈、富友收件宝、江苏云柜”等为代表。

但是，由于传统自提柜受“一门一箱”的限制，柜体空间不能充分利用，使箱格数量不足，导致存货量无法提升，而且，“一门一箱”导致已有技术中的自提柜高故障率和易损坏，并且，已有技术中的自提柜的智能化不能完全代替人工化，在日渐成熟的“先验货后付款”购物模式下，导致传统型“一门一箱”式自提柜无法取代人工化的快递模式，无法实现验视、称重、支付、退货等功能；未真正实现物联网与联网控制的智能化设计。

而且，现有的智能快递柜还存在功能单一，铺设和运维成本居高不下，营收模式单一难以盈利等问题极大地制约了智能快递柜的推广和发展，导致在二、三、四线城市很难得到普及。

发明内容

本发明提供一种全自动多功能智能终端及其快件处理方法，旨在从根本上解决传统终端由于“一门一箱”所导致的自高故障率和易损坏的难题，从真正意义上实现智能终端的物联网智能化全自动机器人的操作模式。

本发明提供的具体技术方案如下：

本发明提供的一种全自动多功能智能终端包括金属柜体、工作台窗口、安全门装置、液晶显示屏、触摸屏、条码阅读器、多功能打印机、刷卡POS机、货架、组合机器人，其中，所述组合机器人由导轨、机械大臂、机械小臂和机械手组成，所述工作台窗口、所述液晶显示屏、所述触摸屏、所述条码阅读器、所述多功能打印机、所述刷卡POS机均设置在所述金属柜体的侧壁上；所述货架、所述组合机器人均设置在所述金属柜体的内部；所述机械大臂垂直安装在所述导轨上，所述机械大臂沿所述导轨做前后运动和左右转体，所述机械小臂安装在所述机械大臂上，所述机械小臂在所述机械大臂上做上下和前后运动，所述机械手固定在所述机械小臂的前端。

可选的，所述金属柜体分为寄件区和取件区，所述寄件区内设置有4排纵向货架，左右侧壁上各一排，左右侧壁之间的中心位置背靠背设置两排货架，其中，背靠背设置的两排货架与各自相对的左右侧壁上的货架分别组成两个货架组，各组所述货架组中间装有一组所述组合机器人，所述组合机器人的所述导轨纵向安装在所述货架组中间，与所述货架组构成一个协作工作平台；所述取件区内设置有4排横向货架，两个侧壁上各一排，两侧壁之间背靠背设置两排横向货架，背靠背设置的两排横向货架与各自相对的侧壁货架组成两个货架组，各组所述货架组的中间位置装有一组所述组合机器人，所述组合机器人的所述导轨横向安装在所述货架组中间，与所述货架组构成一个协作工作平台。

可选的，根据权利要求1所述的全自动多功能智能终端，其特征在于，所述金属柜体为长方体结构，所述长方体的侧壁设置有维修入口，所述维修入口用于维修人员进入所述金属柜体内部进行检修和维护。

可选的，所述货架为开放式货架，所述金属柜体的内部四周均安装有全方位无死角监控摄像头以捕捉所述组合机器人的误动作，便于及时补救。

可选的，所述工作台窗口窗口的前端设置有感应器和安全门装置，所述感应器用于捕捉进出工作台窗口的动态信息，所述安全门装置用于根据终端指令开启或关闭工作台窗口；所述工作台窗口中内置所述条码阅读器和扫描成像装置，所述条码阅读器用于获取所述条形码或者二维码信息，所述扫描成像装置用于获取所述寄件或寄存件的体积信息以及抓拍所述寄件或寄存件特征留底。

可选的，所述工作台窗口的整个底面为磅面底盘，所述磅面底盘用于获取寄件或寄存件重量信息；所述磅面底盘装有升降装置，可根据终端指令使磅面底盘上下运动；所述工作台窗口的底端设有传感器用于获取所述磅面底盘离开或者到达所述工作台窗口底端设定位置的动态信息。

另一方面，本发明提供一种应用于上述的全自动多功能智能终端的快件处理方法，所述快件处理方法包括：

接收用户在寄件区触摸屏上键入的我要寄件指令，所述智能终端显示签约快递公司名单菜单，并接收用户选择的所选快递公司；

PLC控制器利用所述智能终端内置的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，上传寄件指令到云端，云端电脑经分析处理，回传指令到PLC控制器，根据指令，PLC控制器驱动工作台安全门装置装置打开工作台窗口接受寄件请求，同时通过液晶显示屏提示用户将寄件放入窗口内；

待所述寄件放入窗口内之后，扫描成像装置和磅面底盘分别获取到寄件的体积信息和重量信息及图片，并通过PLC控制器上传到云端；

若云端电脑判断到寄件为违禁品，则回传指令到PLC控制器以便通过液晶显示器显示寄件请求被拒的提示信息；

若云端电脑判断到寄件为非违禁品，云端电脑根据所选快递公司的邮资收费标准计算出邮资金额回传至PLC控制器，指示PLC控制器通过液晶显示屏提示用户输入收件人信息并支付邮资，同时，云端电脑根据寄件体积和重量实时找到最佳储位等待用户邮资支付完成后备用；

若完成邮资支付，支付信息经PLC控制器上传云端，云端电脑将回传指令到PLC控制器，根据指令，PLC控制器驱动多功能打印机完成寄件条形码打印以及寄件操作完成后的付款收据打印；

寄件条形码打印完毕，液晶显示屏显示提示信息，并提示用户取下条形码并贴于寄件正上方，寄件条形码背面自带不干胶可兼做封口胶带使用；

条形码贴上后，窗口内置条形码阅读器获取到条形码信息，驱动安全门升降装置关闭窗口，所述多功能打印机打出付款收据，所述智能终端向对应的快递公司发出已揽件通知，提示快递公司取件；安全门装置关闭窗口之后触动传感器，启动磅面底盘升降装置将底盘下行移动至指令位置，同时，成功揽件信息经PLC控制器上传至云端电脑，云端电脑将已选定储位对应的执行指令回传至PLC控制器，根据指令请求，PLC控制器启动控制功能，驱动组合机器人，使机械大臂沿导轨向窗口水平移动到指令位置，同时机械小臂调整高度使机械手到达指令位置，机械小臂前伸，机械手进入磅面底盘，抓起寄件，机械小臂收回机械手随之退出磅面，进而寄件在机械大臂的带动下移动至已选定储位前，转体90度，面向货架，机械小臂上行，使机械手到达指令位置，前伸，机械手进入储位，并将寄件放置于储位架上，机械手随机械小臂收回，机械手退出储位架，机械大臂转体90度面向窗口，并返回到起始位置。

可选的，所述快件处理方法包括：

接收用户在寄件区触摸屏上键入我要取件指令，所述智能终端显示屏显示签约快递公司名单菜单，并接收用户选择的快递公司和键入的预设工号；

PLC控制器利用所述智能终端内部的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，上传寄件提取信息到云端电脑，云端电脑经分析处理，将该快递公司名下已揽寄件数量和储位信息回传至PLC控制器，根据指令请求，PLC控制器配合机械大臂、机械小臂和机械手将该快递公司名下已揽寄件取出；

该快递公司名下已揽寄件全部取出后，机械手从磅面底盘收回，磅面底盘负重进而触动末端传感器，以驱动磅面底盘上行至与窗口底部持平位置，磅面底盘触发前端传感器，安全门装置自动打开；

PLC控制器随即控制多功能打印机打印一张与寄件信息一致的条形码，并通知快递公司该寄件已提取，待取件完成后，组合机器人回到初始位置。

可选的，所述快件处理方法包括：

接收用户在寄件区触摸屏上键入的我要寄存快递件指令，所述智能终端显示签约快递公司名单菜单，并接收用户选择的快递公司和键入的预设工号；

PLC控制器利用所述智能终端内部的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，上传快递件申请寄存请求到云端电脑，云端电脑经分析处理，回传指令到PLC控制器指示打开窗口接受寄存请求，PLC控制器驱动所述智能终端的相关装置，驱动安全门升降装置将处于关闭状态的窗口打开，同时通过液晶显示屏提示用户将快递件放入窗口内；

快递件放入窗口，条码阅读器获取条形码信息并经PLC控制器上传至云端电脑，云端电脑核对条形码信息中的快递件信息是否与快递公司提供的信息一致；

如果信息有误，云端电脑通知PLC控制器拒绝接收此快递件，如果信息无误，云端电脑将同意寄存指令和符合该快递件的最佳储位信息回传至PLC控制器；

PLC控制器启动控制功能，驱动安全门升降装置关闭窗口，同时，系统将同意寄存信息通知快递公司，并将系统随机产生的取件密码、终端位置和取件窗口等信息发送至货主提醒尽快取件；

安全门装置关闭窗口之后，触碰到传感器，启动磅面底盘升降装置装置将底盘下行移动至指令位置，同时机器人已经驱动，机械大臂面向窗口移动至指令位置，机械小臂上下调整机械手，使其到达与磅面底盘高度一致的指令位置，机械小臂前伸，机械手进入磅面，抓起快递件，随机械臂收回退出磅面，机械大臂行至指令位置，转体90度，面向货架，机械小臂将机械手调整到储位高度的指令位置，机械小臂前伸，机械手进入储位，并将快递件放置于储位架上；机械臂收回机械手随之退出储位，机械大臂转体90度，面向窗口；如果还有快递件寄存，机器人将进行下一轮操作，如果寄存完毕，机械大臂将返回起始位置。

可选的，所述快件处理方法包括：

接收用户在取件区触摸屏上键入的我要提取快递件指令，所述智能终端显示取件页面，并接收用户输入的提取密码；

PLC控制器利用所述智能终端内部的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，将提取密码上传至云端电脑，云端电脑调出相应的寄存件信息，并将对应的寄存费金额发送至PLC控制器指示显示在液晶显示屏上并提醒用户支付；

支付成功之后，支付信息经PLC控制器上传至云端，云端电脑回传储位信息和提取指令给PLC控制器，根据指令请求，PLC控制器启动控制功能，驱动智能终端内相关装置，执行如下操作程序：

PLC控制器驱动磅面底盘升降装置将底盘下行至指令位置；同时驱动组合机器人，使机械大臂行至指令位置，转体90度面向货架；

机械小臂将机械手调整到指令高度，前伸，机械手进入货位架，并将快递件抓起；随机械大臂后退，机械手退出储位架；机械大臂转体90度，面向窗口，移动至指令位置；同时，机械小臂将机械手调整到指令高度；机械小臂前伸，机械手进入磅面底盘，机械手将快递件放置于磅面之上；机械大臂收回，机械手随即退出磅面；机械大臂返回，机器人回到起始位置；

磅面底盘接到快递件后，磅面负重，传感器驱动磅面底盘升降装置，推动底盘上行至窗口底端设定位置；磅面触动窗口底端传感器，驱动安全门升降装置，打开安全门；快递件到达窗口信息经PLC上传云端，云端电脑回传PLC控制器，指示打印出付款收据；

快递件从窗口取出后，窗口自动关闭，系统通知快递公司快递已提取，快递件提起指令执行完毕。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例提供一种全自动多功能智能终端及其快件处理方法，采用的柜体为全金属全封闭式柜体，内部配置由导轨、机械大臂、机械小臂和机械手构成的组合机器人从货架上存取货物，是一个集物联网、互联网和云端管理为一体的智能化全自动多功能快递件末端递送自助设施，该终端利用Wi-Fi模块连接互联网，将获取的快递件信息，通过可编程的PLC控制器传输至云端电脑，云端电脑根据其自身掌握的终端现存储位置进行分析，统筹安排，找到最符合与上传信息一致的储位，并通过互联网回传指令到PLC，根据指令请求，PLC控制器启动对终端各装置的控制功能，驱动相关装置在设计时间内按照准确的顺序和方法，在精准的位置自动提取和放置快递件，整个过程在系统计算机的控制下，机器人操作自动化完成快递件的存取，真正意义上实现了快递件存取的自动化，由于整柜为金属材质封闭式内置货架设计，从而从根本上解决传统终端由于“一门一箱”所导致的自高故障率和易损坏的难题；采用导轨、机械大臂、机械小臂和机械手组合机器人的无人化仓储货架式设计，对货物数据从寄件初始即按照货物体积和重量实现全智能化信息统计、传输、分析、记录、追踪及货物存储上架的云端服务器统一规划管理，柜内空间依据体积重量等数据进行自动规划，智能优化存储空间及摆放位置等智能化操作管理设计，从真正意义上实现了全自动智能化云计算技术在物联网领域的进一步落地，以末端智慧物流为细分领域开拓创新并整体融入智慧城市、智慧社区、智慧家居等一系列智能信息化的战略布局，是智慧城市落地的项目的重要环节之一。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1为本发明实施例的一种全自动多功能智能终端的前视结构示意图；

图2为本发明实施例的一种全自动多功能智能终端的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例的一种全自动多功能智能终端的侧视结构示意图；

图4为本发明实施例的一种全自动多功能智能终端的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合图1～图4对本发明实施例的一种全自动多功能智能终端及其快件处理方法进行详细的说明。

参考图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提供一种全自动多功能智能终端包括金属柜体1、工作台窗口2、液晶显示屏3、触摸屏4、条码阅读器5、多功能打印机6、刷卡POS机7、安全键盘14、货架8和组合机器人，其中，组合机器人由导轨9、机械大臂10、机械小臂11和机械手12组成，其中，工作台窗口2、液晶显示屏3、触摸屏4、条码阅读器5、多功能打印机6、刷卡POS机7和安全键盘14均设置在金属柜体1的侧壁上，货架8、导轨9、机械大臂10、机械小臂11和机械手12均设置在金属柜体1的内部，机械大臂10滑动安装在导轨9上，机械小臂11转动安装在机械大臂10上，机械手12固定在机械小臂11的前端。

具体的，参考图1和图4所示，机械大臂10垂直安装在导轨9上，机械大臂10可以沿导轨9做前后运动和左右转体，机械小臂11安装在机械大臂10上，机械小臂11可以在机械大臂10上做上下和前后运动，机械手12固定在机械小臂11的前端。其中，机械手12经防滑处理，可抓托起重量不超过15千克和不低于0.2千克，体积不大于长40厘米x宽35厘米x高35厘米和不小于长10厘米x宽2厘米x高1厘米的各种软硬包装，除圆形以外形状各异的各种寄件或寄存件。

进一步的，参考图1、图2和图3所示，金属柜体1的内部还设置有PLC控制器、Wi-Fi模块、监控摄像头、报警装置和配电箱，工作台窗口2内设置有安全门装置装置、扫描成像仪、传感器和磅面底盘，其中，液晶显示屏3、触摸屏4、条码阅读器5、多功能打印机6、刷卡POS机7、安全键盘14均与该智能终端内部的可编程PLC控制器之间电连接，机械大臂10、机械小臂11和机械手12均通过该智能终端内部的可编程PLC控制器控制其运动。

参考图4所示，金属柜体1分为寄件区101和取件区102，寄件区101内设置有4排纵货架801和2条纵导轨901，2条纵导轨901间隔设置在4排纵货架801的中间，每条纵导轨801均设置有机械大臂10、机械小臂11和机械手12；取件区102内设置有3个横货架802和2条横导轨902，2条横导轨902间隔设置在3个横货架802的中间，每条横导轨902均设置有机械大臂10、机械小臂11和机械手12。其中，机械大臂10带动机械小臂11和机械手12在导轨9上来回移动，进而机械小臂11配合机械手12实现快递件的存取。

具体的，参考图4所示，寄件区101内设置有4排纵向货架801，左右侧壁上各一排，左右侧壁之间的中心位置背靠背设置两排货架，其中，背靠背设置的两排货架与各自相对的左右侧壁上的货架分别组成两个货架组，各组货架组中间装有一组组合机器人，组合机器人的导轨纵向安装在货架组中间，与货架组构成一个协作工作平台；取件区102内设置有4排横向货架802，两个侧壁上各一排，两侧壁之间背靠背设置两排横向货架，背靠背设置的两排横向货架与各自相对的侧壁货架组成两个货架组，各组货架组的中间位置装有一组组合机器人，组合机器人的导轨横向安装在货架组中间，与货架组构成一个协作工作平台。

本发明实施例的智能终端采用的金属柜体为全金属全封闭式柜体，内部配置导轨、机器人、机械臂和机械手从货架上存取货物，是一个集物联网、互联网和云端管理为一体的智能化全自动多功能快递件末端递送自助设施。

参考图1所示，金属柜体1为长方体结构，金属柜体1的侧壁设置有维修入口13，维修入口13用于维修人员进入金属柜体1内部进行检修和维护。货架8为多层开放式货架，由单个独立储位单元组成，各单元拥有各自坐标，储位单元大小和位置可任意调整和改变，整个货架区不以纵横排列为序，各储位单元大小的设置和位置安放，主要基于对有限货架空间的最大限度的利用和便于系统电脑识别；金属柜体1的内部四周均安装有全方位无死角监控摄像头和电子眼，用于捕捉组合机器人的误动作，便于及时补救，同时，兼记录维护人员入箱操作全过程，从安全角度完全解决了货物在存储周转过程中可能会面临的丢失、损坏及被盗等风险，提高了配送安全性。

参考图1、图2、图3和图4所示，工作台窗口处设置有安全门装置和传感器，安全门装置用于根据终端指令开启或关闭工作台窗口，条码阅读器用于获取条形码或者二维码的信息，传感器用于捕捉进出工作台窗口的动态信息。工作台窗口的整个底面为磅面底盘，磅面底盘用于获取寄件或寄存件重量信息；磅面底盘装有升降装置，可根据终端指令使磅面底盘上下运动；工作台窗口的底端设有传感器用于获取磅面底盘离开或者到达工作台窗口底端设定位置的动态信息。

其中，示例的，在寄件区设置有2排货架，分别置于寄件区的左右两侧壁上，构成一组货架；存取件区可以设置4排货架，左右两侧壁上各设置一排货架，箱体正中间设置两排货架，背靠背分别面向左侧和右侧的璧山上设置的货架。机器人的功能是从窗口或货架上提取或放置寄件和快递件，机器人前后、左右、上下各个动作的完成都是由交流伺服电机驱动器、交流伺服电机和直流电机驱动和精准控制移动距离和位置实现的。导轨为2条淬火直通导轨组成，分别置于箱体的顶部和底部，其中，采用2条导轨是为了增加机械臂运动的稳定性和定位精度，提高机械臂的运行速度，相对延长导轨使用寿命，同时可带动机械臂做前后水平运动。机械臂垂直安装在2条导轨之间，沿导轨做前后水平运动并且能够进行左右90°转体；机械手安装在机械臂上，可以做上下运动和前后伸缩运动。

本发明实施例的智能终端采用的PLC控制器为可编程控制器和信息传输系统，其内部可以编入大量程序，实现机电一体化，把计算机技术、自动化技术和通信技术集成在该智能终端中。

本发明实施例的智能终端，由于整柜为金属材质封闭式内置货架设计，从而从根本上解决传统终端由于“一门一箱”所导致的自高故障率和易损坏的难题；采用由导轨、机械臂和机械手构成的组合机器人的无人化仓储货架式设计，在精准的位置自动提取和放置快递件，整个过程在系统计算机的控制下，机器人操作自动化完成快递件的存取，真正意义上实现了快递件存取的自动化。

本发明实施例的智能终端，其柜体侧壁上设置有触摸屏4、条码阅读器5、多功能打印机6、刷卡POS机7，实现了针对现今各类购物付款方式的不同，有针对性的改良了“一门一箱”的传统自提柜所无法满足的，先收货后付款的付款模式购物的消费者，无法完成的验视货物，验货后付款无法退货等难题。其电子眼扫描成像装置包涵了人脸扫描功能，从而解决了传统自提柜所面临的难以攻克难题，不但改变了传统快递模式的缺点，还具备了传统快递模式的优点。

本发明实施例提供的全自动多功能智能终端对应的寄件流程如下：

接收用户在寄件区触摸屏上键入的我要寄件指令，所述智能终端显示签约快递公司名单菜单，并接收用户选择的所选快递公司；

PLC控制器利用所述智能终端内置的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，上传寄件指令到云端，云端电脑经分析处理，回传指令到PLC控制器，根据指令，PLC控制器驱动工作台安全门装置打开工作台窗口接受寄件请求，同时通过液晶显示屏提示用户将寄件放入窗口内；

待所述寄件放入窗口内之后，扫描成像装置和磅面底盘分别获取到寄件的体积信息和重量信息及图片，并通过PLC控制器上传到云端；

若云端电脑判断到寄件为违禁品，则回传指令到PLC控制器以便通过液晶显示器显示寄件请求被拒的提示信息；

若云端电脑判断到寄件为非违禁品，云端电脑根据所选快递公司的邮资收费标准计算出邮资金额回传至PLC控制器，指示PLC控制器通过液晶显示屏提示用户输入收件人信息并支付邮资，同时，云端电脑根据寄件体积和重量实时找到最佳储位等待用户邮资支付完成后备用；

若完成邮资支付，支付信息经PLC控制器上传云端，云端电脑将回传指令到PLC控制器，根据指令，PLC控制器驱动多功能打印机完成寄件条形码打印以及寄件操作完成后的付款收据打印；

寄件条形码打印完毕，液晶显示屏显示提示信息，并提示用户取下条形码并贴于寄件正上方，寄件条形码背面自带不干胶可兼做封口胶带使用；

条形码贴上后，窗口内置条形码阅读器获取到条形码信息，驱动安全门升降装置关闭窗口，所述多功能打印机打出付款收据，所述智能终端向对应的快递公司发出已揽件通知，提示快递公司取件；安全门装置关闭窗口之后触动传感器，启动磅面底盘升降装置将底盘下行移动至指令位置，同时，成功揽件信息经PLC控制器上传至云端电脑，云端电脑将已选定储位对应的执行指令回传至PLC控制器，根据指令请求，PLC控制器启动控制功能，驱动组合机器人，使机械大臂沿导轨向窗口水平移动到指令位置，同时机械小臂调整高度使机械手到达指令位置，机械小臂前伸，机械手进入磅面底盘，抓起寄件，机械小臂收回机械手随之退出磅面，进而寄件在机械大臂的带动下移动至已选定储位前，转体90度，面向货架，机械小臂上行，使机械手到达指令位置，前伸，机械手进入储位，并将寄件放置于储位架上，机械手随机械小臂收回，机械手退出储位架，机械大臂转体90度面向窗口，并返回到起始位置。

本发明实施例提供的全自动多功能智能终端对应的快递员取件流程如下：

接收用户在寄件区触摸屏上键入我要取件指令，所述智能终端显示屏显示签约快递公司名单菜单，并接收用户选择的快递公司和键入的预设工号；

PLC控制器利用所述智能终端内部的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，上传寄件提取信息到云端电脑，云端电脑经分析处理，将该快递公司名下已揽寄件数量和储位信息回传至PLC控制器，根据指令请求，PLC控制器配合机械大臂、机械小臂和机械手将该快递公司名下已揽寄件取出；

该快递公司名下已揽寄件全部取出后，机械手从磅面底盘收回，磅面底盘负重进而触动末端传感器，以驱动磅面底盘上行至与窗口底部持平位置，磅面底盘触发前端传感器，安全门装置自动打开；

PLC控制器随即控制多功能打印机打印一张与寄件信息一致的条形码，并通知快递公司该寄件已提取，待取件完成后，组合机器人回到初始位置。

本发明实施例提供的全自动多功能智能终端对应的快递员寄存快件流程如下：

接收用户在寄件区触摸屏上键入的我要寄存快递件指令，所述智能终端显示签约快递公司名单菜单，并接收用户选择的快递公司和键入的预设工号；

PLC控制器利用所述智能终端内部的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，上传快递件申请寄存请求到云端电脑，云端电脑经分析处理，回传指令到PLC控制器指示打开窗口接受寄存请求，PLC控制器驱动所述智能终端的相关装置，驱动安全门升降装置将处于关闭状态的窗口打开，同时通过液晶显示屏提示用户将快递件放入窗口内；

快递件放入窗口，条码阅读器获取条形码信息并经PLC控制器上传至云端电脑，云端电脑核对条形码信息中的快递件信息是否与快递公司提供的信息一致；

如果信息有误，云端电脑通知PLC控制器拒绝接收此快递件，如果信息无误，云端电脑将同意寄存指令和符合该快递件的最佳储位信息回传至PLC控制器；

PLC控制器启动控制功能，驱动安全门升降装置关闭窗口，同时，系统将同意寄存信息通知快递公司，并将系统随机产生的取件密码、终端位置和取件窗口等信息发送至货主提醒尽快取件；

安全门装置关闭窗口之后，触碰到传感器，启动磅面底盘升降装置装置将底盘下行移动至指令位置，同时机器人已经驱动，机械大臂面向窗口移动至指令位置，机械小臂上下调整机械手，使其到达与磅面底盘高度一致的指令位置，机械小臂前伸，机械手进入磅面，抓起快递件，随机械臂收回退出磅面，机械大臂行至指令位置，转体90度，面向货架，机械小臂将机械手调整到储位高度的指令位置，机械小臂前伸，机械手进入储位，并将快递件放置于储位架上；机械臂收回机械手随之退出储位，机械大臂转体90度，面向窗口；如果还有快递件寄存，机器人将进行下一轮操作，如果寄存完毕，机械大臂将返回起始位置。

本发明实施例提供的全自动多功能智能终端对应的客户取快件流程如下：

接收用户在取件区触摸屏上键入的我要提取快递件指令，所述智能终端显示取件页面，并接收用户输入的提取密码；

PLC控制器利用所述智能终端内部的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，将提取密码上传至云端，云端电脑调出相应的寄存件信息，并将对应的寄存费金额发送至PLC控制器指示显示在液晶显示屏上并提醒用户支付；

支付成功之后，支付信息经PLC控制器上传至云端，云端电脑回传储位信息和提取指令给PLC控制器，根据指令请求，PLC控制器控制机器人配合机械臂和机械手将该快递件取出；

取出快递件之后，安全门装置自动关闭，机器人回到初始位置。

具体的，支付成功之后，云端电脑回传控制指令给PLC控制器，PLC控制器控制机器人配合机械臂和机械手完成以下动作：

PLC控制器驱动磅面底盘升降装置将底盘下行至指令位置；同时驱动组合机器人，使机械大臂行至指令位置，转体90度面向货架；

机械小臂将机械手调整到指令高度，前伸，机械手进入货位架，并将快递件抓起；随机械大臂后退，机械手退出储位架；机械大臂转体90度，面向窗口，移动至指令位置；同时，机械小臂将机械手调整到指令高度；机械小臂前伸，机械手进入磅面底盘，机械手将快递件放置于磅面之上；机械大臂收回，机械手随即退出磅面；机械大臂返回，机器人回到起始位置；

磅面底盘接到快递件后，磅面负重，传感器驱动磅面底盘升降装置，推动底盘上行至窗口底端设定位置；磅面触动窗口底端传感器，驱动安全门升降装置，打开安全门；快递件到达窗口信息经PLC上传云端，云端电脑回传PLC控制器，指示打印出付款收据；

快递件从窗口取出后，窗口自动关闭，系统通知快递公司快递已提取，快递件提起指令执行完毕。

本发明实施例提供一种全自动多功能智能终端及其快件处理方法，采用的柜体为全金属全封闭式柜体，内部配置导轨、机械大臂、机械小臂和机械手从货架上存取货物，是一个集物联网、互联网和云端管理为一体的智能化全自动多功能快递件末端递送自助设施，该终端利用Wi-Fi模块连接互联网，将获取的快递件信息，通过可编程的PLC控制器传输至云端电脑，云端电脑根据其自身掌握的终端现存储位置进行分析，统筹安排，找到最符合与上传信息一致的储位，并通过互联网回传指令到PLC，根据指令请求，PLC控制器启动对终端各装置的控制功能，驱动相关装置在设计时间内按照准确的顺序和方法，在精准的位置自动提取和放置快递件，整个过程在系统计算机的控制下，机器人操作自动化完成快递件的存取，真正意义上实现了快递件存取的自动化，由于整柜为金属材质封闭式内置货架设计，从而从根本上解决传统终端由于“一门一箱”所导致的自高故障率和易损坏的难题；采用导轨、机械大臂、机械小臂和机械手的无人化仓储货架式设计，对货物数据从寄件初始即按照货物体积和重量实现全智能化信息统计、传输、分析、记录、追踪及货物存储上架的云端服务器统一规划管理，柜内空间依据体积重量等数据进行自动规划，智能优化存储空间及摆放位置等智能化操作管理设计，从真正意义上实现了全自动智能化云计算技术在物联网领域的进一步落地，以末端智慧物流为细分领域开拓创新并整体融入智慧城市、智慧社区、智慧家居等一系列智能信息化的战略布局，是智慧城市落地的项目的重要环节之一。

其次，需要说明的是，本发明实施例提供的智能终端不仅可以用于快递业务，还可以用做共享微仓使用，而且该智能终端还可以用作线下商标展示及售卖，对此本发明实施例不做累述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种全自动多功能智能终端，其特征在于，所述智能终端包括金属柜体、工作台窗口、安全门装置、液晶显示屏、触摸屏、条码阅读器、多功能打印机、刷卡POS机、货架、组合机器人，其中，所述组合机器人由导轨、机械大臂、机械小臂和机械手组成，所述工作台窗口、所述液晶显示屏、所述触摸屏、所述条码阅读器、所述多功能打印机、所述刷卡POS机均设置在所述金属柜体的侧壁上；所述货架、所述组合机器人均设置在所述金属柜体的内部；所述机械大臂垂直安装在所述导轨上，所述机械大臂沿所述导轨做前后运动和左右转体，所述机械小臂安装在所述机械大臂上，所述机械小臂在所述机械大臂上做上下和前后运动，所述机械手固定在所述机械小臂的前端。

2.根据权利要求1所述的全自动多功能智能终端，其特征在于，所述金属柜体分为寄件区和取件区，所述寄件区内设置有4排纵向货架，左右侧壁上各一排，左右侧壁之间的中心位置背靠背设置两排货架，其中，背靠背设置的两排货架与各自相对的左右侧壁上的货架分别组成两个货架组，各组所述货架组中间装有一组所述组合机器人，所述组合机器人的所述导轨纵向安装在所述货架组中间，与所述货架组构成一个协作工作平台；所述取件区内设置有4排横向货架，两个侧壁上各一排，两侧壁之间背靠背设置两排横向货架，背靠背设置的两排横向货架与各自相对的侧壁货架组成两个货架组，各组所述货架组的中间位置装有一组所述组合机器人，所述组合机器人的所述导轨横向安装在所述货架组中间，与所述货架组构成一个协作工作平台。

3.根据权利要求1所述的全自动多功能智能终端，其特征在于，所述金属柜体为长方体结构，所述长方体的侧壁设置有维修入口，所述维修入口用于维修人员进入所述金属柜体内部进行检修和维护。

4.根据权利要求1所述的全自动多功能智能终端，其特征在于，所述货架为开放式货架，所述金属柜体的内部四周均安装有全方位无死角监控摄像头以捕捉所述组合机器人的误动作，便于及时补救。

5.根据权利要求1所述的全自动多功能智能终端，其特征在于，所述工作台窗口的前端设置有感应器和安全门装置，所述感应器用于捕捉进出工作台窗口的动态信息，所述安全门装置用于根据终端指令开启或关闭工作台窗口；所述工作台窗口中内置所述条码阅读器和扫描成像装置，所述条码阅读器用于获取所述条形码或者二维码信息，所述扫描成像装置用于获取所述寄件或寄存件的体积信息以及抓拍所述寄件或寄存件特征留底。

6.根据权利要求1所述的全自动多功能智能终端，其特征在于，所述工作台窗口的整个底面为磅面底盘，所述磅面底盘用于获取寄件或寄存件重量信息；所述磅面底盘装有升降装置，可根据终端指令使磅面底盘上下运动；所述工作台窗口的底端设有传感器用于获取所述磅面底盘离开或者到达所述工作台窗口底端设定位置的动态信息。

7.一种用于如权利要求1～6任一项所述的全自动多功能智能终端的快件处理方法，其特征在于，所述快件处理方法包括：

接收用户在寄件区触摸屏上键入的我要寄件指令，所述智能终端显示签约快递公司名单菜单，并接收用户选择的所选快递公司；

PLC控制器利用所述智能终端内置的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，上传寄件指令到云端，云端电脑经分析处理，回传指令到PLC控制器，根据指令，PLC控制器驱动工作台安全门装置打开工作台窗口接受寄件请求，同时通过液晶显示屏提示用户将寄件放入窗口内；

待所述寄件放入窗口内之后，扫描成像装置和磅面底盘分别获取到寄件的体积信息和重量信息及图片，并通过PLC控制器上传到云端；

若云端电脑判断到寄件为违禁品，则回传指令到PLC控制器以便通过液晶显示器显示寄件请求被拒的提示信息；

若云端电脑判断到寄件为非违禁品，云端电脑根据所选快递公司的邮资收费标准计算出邮资金额回传至PLC控制器，指示PLC控制器通过液晶显示屏提示用户输入收件人信息并支付邮资，同时，云端电脑根据寄件体积和重量实时找到最佳储位等待用户邮资支付完成后备用；

若完成邮资支付，支付信息经PLC控制器上传云端，云端电脑将回传指令到PLC控制器，根据指令，PLC控制器驱动多功能打印机完成寄件条形码打印以及寄件操作完成后的付款收据打印；

寄件条形码打印完毕，液晶显示屏显示提示信息，并提示用户取下条形码并贴于寄件正上方，寄件条形码背面自带不干胶可兼做封口胶带使用；

条形码贴上后，窗口内置条形码阅读器获取到条形码信息，驱动安全门升降装置关闭窗口，所述多功能打印机打出付款收据，所述智能终端向对应的快递公司发出已揽件通知，提示快递公司取件；安全门装置关闭窗口之后触动传感器，启动磅面底盘升降装置将底盘下行移动至指令位置，同时，成功揽件信息经PLC控制器上传至云端电脑，云端电脑将已选定储位对应的执行指令回传至PLC控制器，根据指令请求，PLC控制器启动控制功能，驱动组合机器人，使机械大臂沿导轨向窗口水平移动到指令位置，同时机械小臂调整高度使机械手到达指令位置，机械小臂前伸，机械手进入磅面底盘，抓起寄件，机械小臂收回机械手随之退出磅面，进而寄件在机械大臂的带动下移动至已选定储位前，转体90度，面向货架，机械小臂上行，使机械手到达指令位置，前伸，机械手进入储位，并将寄件放置于储位架上，机械手随机械小臂收回，机械手退出储位架，机械大臂转体90度面向窗口，并返回到起始位置。

8.一种用于如权利要求1～6任一项所述的全自动多功能智能终端的快件处理方法，其特征在于，所述快件处理方法包括：

接收用户在寄件区触摸屏上键入我要取件指令，所述智能终端显示屏显示签约快递公司名单菜单，并接收用户选择的快递公司和键入的预设工号；

PLC控制器利用所述智能终端内部的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，上传寄件提取信息到云端电脑，云端电脑经分析处理，将该快递公司名下已揽寄件数量和储位信息回传至PLC控制器，根据指令请求，PLC控制器配合机械大臂、机械小臂和机械手将该快递公司名下已揽寄件取出；

该快递公司名下已揽寄件全部取出后，机械手从磅面底盘收回，磅面底盘负重进而触动末端传感器，以驱动磅面底盘上行至与窗口底部持平位置，磅面底盘触发前端传感器，安全门装置自动打开；

PLC控制器随即控制多功能打印机打印一张与寄件信息一致的条形码，并通知快递公司该寄件已提取，待取件完成后，组合机器人回到初始位置。

9.一种用于如权利要求1～6任一项所述的全自动多功能智能终端的快件处理方法，其特征在于，所述快件处理方法包括：

接收用户在寄件区触摸屏上键入的我要寄存快递件指令，所述智能终端显示签约快递公司名单菜单，并接收用户选择的快递公司和键入的预设工号；

PLC控制器利用所述智能终端内部的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，上传快递件申请寄存请求到云端电脑，云端电脑经分析处理，回传指令到PLC控制器指示打开窗口接受寄存请求，PLC控制器驱动所述智能终端的相关装置，驱动安全门升降装置将处于关闭状态的窗口打开，同时通过液晶显示屏提示用户将快递件放入窗口内；

快递件放入窗口，条码阅读器获取条形码信息并经PLC控制器上传至云端电脑，云端电脑核对条形码信息中的快递件信息是否与快递公司提供的信息一致；

如果信息有误，云端电脑通知PLC控制器拒绝接收此快递件，如果信息无误，云端电脑将同意寄存指令和符合该快递件的最佳储位信息回传至PLC控制器；

PLC控制器启动控制功能，驱动安全门升降装置关闭窗口，同时，系统将同意寄存信息通知快递公司，并将系统随机产生的取件密码、终端位置和取件窗口等信息发送至货主提醒尽快取件；

安全门装置关闭窗口之后，触碰到传感器，启动磅面底盘升降装置装置将底盘下行移动至指令位置，同时机器人已经驱动，机械大臂面向窗口移动至指令位置，机械小臂上下调整机械手，使其到达与磅面底盘高度一致的指令位置，机械小臂前伸，机械手进入磅面，抓起快递件，随机械臂收回退出磅面，机械大臂行至指令位置，转体90度，面向货架，机械小臂将机械手调整到储位高度的指令位置，机械小臂前伸，机械手进入储位，并将快递件放置于储位架上；机械臂收回机械手随之退出储位，机械大臂转体90度，面向窗口；如果还有快递件寄存，机器人将进行下一轮操作，如果寄存完毕，机械大臂将返回起始位置。

10.一种用于如权利要求1～6任一项所述的全自动多功能智能终端的快件处理方法，其特征在于，所述快件处理方法包括：

接收用户在取件区触摸屏上键入的我要提取快递件指令，所述智能终端显示取件页面，并接收用户输入的提取密码；

PLC控制器利用所述智能终端内部的Wi-Fi模块与互联网之间的连接通道，将提取密码上传至云端电脑，云端电脑调出相应的寄存件信息，并将对应的寄存费金额发送至PLC控制器指示显示在液晶显示屏上并提醒用户支付；

支付成功之后，支付信息经PLC控制器上传至云端，云端电脑回传储位信息和提取指令给PLC控制器，根据指令请求，PLC控制器启动控制功能，驱动智能终端内相关装置，执行如下操作程序：

PLC控制器驱动磅面底盘升降装置将底盘下行至指令位置；同时驱动组合机器人，使机械大臂行至指令位置，转体90度面向货架；

机械小臂将机械手调整到指令高度，前伸，机械手进入货位架，并将快递件抓起；随机械大臂后退，机械手退出储位架；机械大臂转体90度，面向窗口，移动至指令位置；同时，机械小臂将机械手调整到指令高度；机械小臂前伸，机械手进入磅面底盘，机械手将快递件放置于磅面之上；机械大臂收回，机械手随即退出磅面；机械大臂返回，机器人回到起始位置；

磅面底盘接到快递件后，磅面负重，传感器驱动磅面底盘升降装置，推动底盘上行至窗口底端设定位置；磅面触动窗口底端传感器，驱动安全门升降装置，打开安全门；快递件到达窗口信息经PLC上传云端，云端电脑回传PLC控制器，指示打印出付款收据；

快递件从窗口取出后，窗口自动关闭，系统通知快递公司快递已提取，快递件提起指令执行完毕。