CN109460955A - 用于无人配送的智能快递箱、无人配送系统及其配送方法 - Google Patents
用于无人配送的智能快递箱、无人配送系统及其配送方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109460955A CN109460955A CN201811327307.7A CN201811327307A CN109460955A CN 109460955 A CN109460955 A CN 109460955A CN 201811327307 A CN201811327307 A CN 201811327307A CN 109460955 A CN109460955 A CN 109460955A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- shutdown
- unmanned
- platform
- unmanned plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 6
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 6
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000003447 ipsilateral effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 108060007624 small GTPase Proteins 0.000 description 1
- 102000030938 small GTPase Human genes 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
- G06Q10/083—Shipping
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
- G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K17/00—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations
- G06K17/0022—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisious for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device
- G06K17/0029—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisious for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device the arrangement being specially adapted for wireless interrogation of grouped or bundled articles tagged with wireless record carriers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Economics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Development Economics (AREA)
Abstract
本发明一种用于无人配送的智能快递箱、无人配送系统及其配送方法，通过对快递箱的箱门进行改进，让箱门成为停机放物平台，通过在快递箱的箱体内设置以单片机为控制中心的控制系统，使得箱体与无人机之间通过WiFi模块实现链接，让箱体的停机放物平台自动打开并实现无人机的自动投递，投递后通过所设置的RFID模块对快递进行信息读取，来决定是否开启制冷及温湿度进行监控功能，并通过设置在箱体内的GSM模块实现与云服务平台的数据交互，进而实现用户终端的远程监控。本发明完全解决了当前无人配送中缺乏与用户有效衔接的难题，真正实现了无人配送。
Description
技术领域
本发明属于末端物流装备技术领域，尤其涉及一种用于无人配送的智能快递箱、无人配送系统及其配送方法。
背景技术
随着电商、冷链物流的迅速发展，当前末端配送普遍存在冷链配送难、成本高。外卖、快递配送不能配送到户等问题。目前在物流末端配送领域的主要终端设备是一些安装于小区、单位等公共场所的智能快递箱柜，快递人员存入物品后，收件人手机会收到短信通知，告知提取码，收件人可以输入密码开箱自提快递。随着无人科技迅猛发展，无人配送领域发展迅速，京东囊括了无人仓、无人机、无人车、无人超市四大业务，成为首个国家级无人机物流配送试点企业；菜鸟自主研发的末端配送机器人小G目前已投入运营一年，主要解决小区、写字楼的货物配送；电商苏宁易购的无人机在浙江、安徽农村地区实现了常态化运营；顺丰正构建“大型有人运输机+支线大型无人机+末端小型无人机”三段式空运网；饿了么获批了国内第一条送餐航线。然而当前的无人配送最大的问题是，缺乏与用户有效衔接，用户必须与无人车或无人机面对面接触才能完成无人配送过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于无人配送的智能快递箱、无人配送系统及其配送方法，解决在无人配送场景下派件不与用户面对面就无法完成配送的衔接难题，本发明通过将智能快递箱嵌入墙体或窗户，利用箱门作为无人机的停机放平台，减少了机械结构的复杂程度以及对户外场地的要求，实现无人机与智能快递箱、无人机与云服务平台、智能快递箱与云服务平台之间的两两通讯，解决了无人配送衔接、配送过程监控的难题。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种用于无人配送的智能快递箱，包括箱体以及设置在箱体内的单片机控制中心、终端采集模块和无线通讯模块；
所述单片机控制中心用于接收并处理终端采集模块以及无线通讯模块的数据；
所述终端采集模块包括RFID模块、温湿度传感器和制冷模块，其中，RFID模块用于识别货物的RFID标签信息，并将所获得的标签信息发送至单片机控制中心；温湿度传感器响应于单片机控制中心采集箱体内的温湿度信息，并将所采集的温湿度信息发送给单片机控制中心；制冷模块响应于单片机控制中心对快件进行温度调节；
所述无线通讯模块包括WiFi主模块和GSM模块，其中WiFi主模块用于与设置在无人机上的WiFi从模块进行匹配对接；GSM模块用于与云服务平台通信，将单片机控制中心的数据发送给云服务平台，并接收云服务平台的数据；
还包括单端铰接于箱体底板侧壁的停机放物平台，停机放物平台的上表面设置有伸缩杆，其中伸缩杆的一端与停机放物平台铰连接，另一端与箱体顶板固定连接；伸缩杆响应于单片机控制中心实现对停机放物平台的控制。
进一步的，所述终端采集模块还包括压力传感器和定位器，其中压力传感器包括设置在箱体底板的第一压力传感器和设置在停机放物平台上的第二压力传感器，所述第一压力传感器采集箱体底板上的压力数据；所述第二压力传感器采集停机放物平台上的压力数据，作为停机放物平台的关闭信号；定位器用于定位箱体并将箱体的位置信息发送给单片机控制中心。
进一步的，所述停机放物平台上设置有视觉辅助及压力感应区，视觉辅助及压力感应区的两侧留有间隙；视觉辅助及压力感应区与箱体的连接处之间设置有禁区标识线；所述伸缩杆为两组，每组伸缩杆的一端均铰连接有固定块，两组固定块分别固定在停机放物平台视觉辅助及压力感应区的两侧；两组伸缩杆的另一端均连接至对应侧的支撑架上，两个支撑架分别设置在箱体内的两个顶角处。
进一步的，还包括固定在箱体底板外侧的止位板，止位板设置在停机放物平台的下方，用于支撑展开的急停放物平台，将停机放物平台限定在水平位置。
进一步的，还包括与停机放物平台正对设置的用户取物门，所述用户取物门的一侧壁铰接在箱体上，另一侧壁设置有响应于单片机控制中心的电控锁。
一种无人配送系统，包括智能快递箱和用于运输快件的无人机，所述智能快递箱用于停放无人机、存放快件、与所述无人机及云服务平台进行对接匹配和通讯；所述无人机包括WiFi从模块，定位模块，超声波模块和视觉传感器模块，其中WiFi从模块用于与设置在智能快递箱上的WiFi主模块进行匹配对接；定位模块用于实时采集无人机的坐标信息并记录无人机的飞行轨迹；超声波模块通过对发射和返回的超声波进行处理，计算出无人机与停机放物平台的距离；视觉传感器模块通过采集图像信息并与训练样本进行比对实现对无人机悬停方位的纠正。
一种无人配送方法，包括以下步骤：
步骤1，携带快件的无人机获取目的智能快递箱的地址信息并根据设定的路线寻址到目的智能快递箱；
步骤2，无人机的WiFi从模块与智能快递箱的WiFi主模块完成链接，智能快递箱的停机放物平台打开；同时，WiFi主模块向WiFi从模块发送停机放物平台准备就绪的反馈信号；
步骤3，无人机通过超声波模块发射并接收返回的超声波，通过对发射和返回的超声波进行处理，计算出无人机与停机放物平台的距离；视觉传感器模块通过采集图像信息及与训练样本进行比对实现对无人机悬停方位的纠正；通过超声波模块与视觉传感器模块的配合，无人机悬停在停机放物平台上方，将快件投放至停机放物平台并根据设定的路线返回；
步骤4，单片机控制中心控制停机放物平台复位，终端采集模块中的RFID阅读器识别快件上的标签信息，当快件类型符合设定类型时，单片机控制中心启动制冷模块进行制冷保护；同时单片机控制中心启动温湿度传感器进行实时监控；快件配送结束。
进一步的，所述步骤2的具体方法为：WiFi主模块与WiFi从模块完成衔接后，WiFi主模块向WiFi从模块反馈停机放物平台开启的信号；同时WiFi主模块向单片机控制中心传递指令，并控制伸缩杆打开停机放物平台。
进一步的，只有当单片机控制中心接收到停机放物平台的复位信号以及第一压力传感器的压力突变信号时，单片机控制中心才会启动GSM模块向云服务平台发送快件到达的信号。
进一步的，当箱体内的温湿度传感器启动后，单片机控制中心将箱体内的温湿度信息通过GSM模块发送至云服务平台，由云服务平台发送给终端进行实时显示；同时单片机控制中心接收云服务平台的指令对制冷模块进行温度调节。
与现有技术相比，本发明至少具备如下有益效果：
智能快递箱通过对箱门进行设计，使得箱门在打开时成为无人机的停机放物平台，通过将无人机停机放物平台与智能快递箱设计为一体，就无需单独提供无人机的停机平台，降低了对环境空间的要求；停机放物平台通过所设置的受控于单片机控制中心的伸缩杆，实现了智能开启和关闭，省去了末端配送环节的人员参与；设置在箱体内的RFID阅读器可以智能识别快件类型，当快件为冷链物时，通过启动制冷模块可以对冷链快件进行冷冻保藏；同时设置在箱体内的温湿度传感器可以实时采集箱体内的温湿度信息并经由所设置的GSM模块与云服务平台进行数据交互并最终发送至终端，实现终端的远程监控；设置在箱体内的WiFi主模块在无人机距离箱体的距离满足设定范围时，与无人机上的WiFi从模块能够自动衔接，开启无人机的快件投放，解决了当前无人配送时无法衔接的难题；箱体内的RFID阅读器、温湿度传感器、制冷模块、WiFi主模块以及用于控制停机放物平台的伸缩杆都由单片机控制中心统一管理，实现对无人配送的智能操作；单片机控制中心的数据统一由GSM模块与云服务平台进行通讯，用户终端通过云服务平台获取信息，这样实现了用户终端的远程监控，真正实现了无人配送。
进一步的，通过在智能快递箱面向用户的一侧设置用户取物门，可以方便用户拿取快递。
进一步的，设置在停机放物平台上的第二压力传感器采集到的压力信号，作为快件已经投放和通知单片机控制中心关闭停机放物平台的依据；设置在箱体底板上的第一压力传感器所感知的压力信号作为后续通知用户终端快件到达的依据。定位器采集智能快递箱的地址信息，经由单片机控制中心处理后通过GSM模块发送至云服务平台，由云服务平台分配给无人机。
进一步的，在停机放物平台的两侧分别设置伸缩杆，可以更稳定地控制停机放物平台，避免因为快件过重时停机放物平台不稳定而可能导致的会计滑落的现象。
进一步的，通过在停机放物平台同侧的箱体底板上设置一个止位板，可以对展开的停机放物平台进行阻挡，将停机放物平台限制在水平位置，防止停机放物平台1过渡开启导致无法停放快递；
本发明通过在无人机上设置WiFi从模块与智能快递箱进行匹配衔接，解决无人机与停机平台的衔接问题；通过定位模块采集位置信息并记录无人机的飞行轨迹，将飞行轨迹发送至无人机的飞控系统与云服务平台进行交互后通过与设定的航线进行比对实现对无人机的飞行监控和航线纠偏；设置的超声波模块和视觉传感器模块二者结合实现无人机的精准寻址以及无人机在目标停机放物平台上方的精准悬停，为无人机的快件投递做好准备。
本发明一种无人配送方法，通过智能快递箱以及无人机的配合解决了当前的无人配送下无用户参与无法完成配送的难题；通过对智能快递箱体采用RFID智能识别技术，当快件为冷链物时，通过智能开启制冷模块进行保藏保护，解决了当前必须由用户参与才能完成冷链物配送的难题，实现了家居配送服务体验。通过无人机与智能快递箱、无人机与云服务平台以及智能快递箱与云服务平台的信息交互实现无人配送，有利于抢占离用户最近的流量端口，利用巨大流量入口的优势，进一步渗透社区金融服务和本地化O2O服务，进行整合数据、大数据挖掘。
附图说明
图1为本发明的智能快递箱的结构示意图；
图2位为图1中停机放物平台的俯视图；
图3为图1中停机放物平台展开时智能快递箱的侧视图；
图4为本发明中无人机的数据交互示意图；
图5为本发明中智能快递箱内的数据交互示意图；
图6为本发明的无人配送系统的工作流程图；
图7为本发明中停机放物平台的工作流程图；
图8为本发明中制冷模块的工作流程图；
图中：1、停机放物平台，2、伸缩杆，3、单片机控制中心，4、电控锁，5、用户取物门，6、活页，7、GSM模块，8、终端采集模块，9、制冷模块，10、止位板，11、轴，12、视觉辅助及压力感应区，13、禁区标识线，14、WiFi主模块，15、WiFi从模块，16、定位模块，17、超声波模块，18、视觉传感器模块。
具体实施方式
下面结附图对本发明进行详细的介绍。
如图1所示，智能快递箱采用长方体设计，箱体可安装在墙体内或者窗体上，其朝向室外的一侧开设有第一箱门，朝向室内的一侧开设有第二箱门，第一箱门的中部位置转动连接有伸缩杆2，具体地，如图3所示，伸缩杆2的一端设置有固定块，固定块通过轴连接的方式与伸缩杆2的末端铰连接，固定块固定安装在停机放物平台1上，伸缩杆2的另一侧固定在箱体内部的顶角处，具体地，在箱体内部的顶角处设置有斜向设置的支架，支架的角度正对停机放物平台1的展开方向；伸缩杆2靠近箱体的侧壁设置，这样不影响快递在停机放物平台上的投放；伸缩杆2的数量为两组，两组伸缩杆对称设置在视觉辅助及压力感应区12的两侧；第一箱门的底部通过轴11与箱体转动连接，通过两组伸缩杆带动第一箱门围绕轴11转动。
在本发明的优选实施例中，伸缩杆2采用电动伸缩杆，电动伸缩杆受控于安装在箱体上的单片机控制中心3，这样在单片机控制中心3的控制下，第一箱门在伸缩杆2的牵引下可以围绕底部的轴11转动，实现开启或关闭；第一箱门完全开启后即成为停机放物平台1，可以用于停放无人机；在停机放物平台1的下方设置有止位板10，止位板10水平固定在箱体底板的侧部，使得止位板10与箱体底板之间的截面呈L型，当停机放物平台1展开至水平位置时，位于其下方的止位板10刚好支撑住停机放物平台1，通过这样的方式将停机放物平台1限定在水平位置，防止停机放物平台1过渡开启导致快递的无法停留；与第一箱门正对设置的第二箱门即用户取物门5通过安装在其侧壁的活页6铰接于箱体上，实现用户取物门5的自由开启或关闭，用户取物门5上设置有把手，方便用户的开启或关闭操作，用户取物门5上与把手同侧的内壁上设置有电控锁4，电控锁4响应于单片机控制中心3实现对用户取物门5的锁定或解锁；
单片机控制中心3的各个I/O接口分别连接有GSM模块7、终端采集模块8、WiFi主模块14、伸缩杆2、电控锁4，单片机控制中心3与所连接各单元以及云服务平台的数据交互过程如图5所示，
终端采集模块8设置在箱体的底部，包括RFID阅读器、温湿度传感器，压力传感器和定位器，其中RFID阅读器用于识别货物上的RFID标签信息，并将所获得的标签信息发送给单片机控制中心3；温湿度传感器用于采集箱体内的温、湿度数据，并传输给单片机控制中心3；压力传感器包括设置在箱体的底板上的第一压力传感器和设置在箱体停机放物平台1上的第二压力传感器，其中第一压力传感器用于采集箱体底板上的压力数据，作为温湿度传感器的启动信号，第二压力传感器用于检测无人配送是否投递完成；定位器用于定位箱体的地址信息，并通过单片机控制中心3发送给GSM模块7，由GSM模块7发送给云服务平台；终端采集模块8的功能部件所采集的标签数据、地址信息、温湿度数据经过单片机控制中心3的处理后经由GSM模块7发送给云服务平台；
在本发明的某一实施例中，终端采用app终端，云服务平台采用Mysql数据库，app终端可实时监控智能快递箱内温湿度状况、库存情况、可提供快件物流信息追溯，订单预定等其他服务。云服务平台接收到数据采集端所发送的数据，将数据处理后，保存到Mysql数据库中，Mysql数据库中存有配送无人机、快件信息、智能快递箱ID、压力、温湿度等数据信息，以为应用端软件以及APP终端提供相应的服务。
制冷模块9设置在箱体的底部，包括半导体制冷单元和调节单元，制冷模块9受控于单片机控制中心3，单片机控制中心3通过GSM模块7接收云服务平台的指令，制冷模块9在单片机控制中心3的控制下，由半导体制冷单元对箱体进行制冷并通过调节单元对箱体内的温度进行调节，实现对箱体内温度的实时控制。
GSM模块7设置在箱体底板侧壁，用于实现箱体与云服务平台之间的通信和数据传输。
WiFi主模块14安装在箱体的顶板内壁，用于与设置在无人机上的WiFi从模块15进行匹配对接，当无人机上的定位模块16与箱体定位模块的地址相距小于一定距离时，无人机上的WiFi从模块15开始对外广播，箱体的WiFi主模块14接收广播信号，完成匹配对接；
如图2所示为停机放物平台1的俯视图，停机放物平台1上设置有用于衔接无人机寻址定位的特定的黄色视觉辅助及压力感应区12，视觉辅助及压力感应区12与轴11之间设置有禁区标识线13，禁区标识线13采用红线标识，用于限定无人机停机放物的位置，避免无人机与箱体过度接触。
如图4所示为本发明中无人机的数据交互示意图，无人机上设置有WiFi从模块15，定位模块16，超声波模块17，视觉传感器模块18和抓取结构，其中WiFi从模块15用于与WiFi主模块14进行对接；定位模块16用于实时采集无人机飞行轨迹，并发送至无人机的飞控系统，飞控系统与云服务平台进行通讯，实现对无人机航线的实时监控和航线纠正；超声波模块17用于无人机的精准寻址，超声波模块17发送并接收超声波，根据声波的传播速度以及发送与接收到的声波的时间差，计算出无人机与停机放物平台1的距离，视觉传感器模块18，通过采集图像信息，与训练样本匹配，计算偏差，纠正无人机的悬停方位等，超声波模块17与视觉传感器模块18配合工作实现无人机在停机放物平台的精准悬停；无人机的抓取结构用于抓取快件，并受控于无人机的飞控系统。
在本发明的优选实施例中，无人机的定位模块16采用自带GPS定位模块实现高精度定位；智能快递箱的定位器采用普通的GPS模块。
下面介绍本发明物件的投放及取物流程，见图6：
第一步、在调度中心通过扫描快件上的电子标签，系统对目标快件进行无人机分配的同时，云服务平台的航线规划系统将根据快件所在的智能快递箱的ID及与其匹配的地址信息进行航线规划，云服务平台的航线规划系统结合配送情况并以智能优化算法选取最优路线，并将航线发送给无人机飞控系统；
第二部、无人机按照规定路线寻址到智能快递箱附件，在此过程中，飞控系统通过对无人机的定位模块16以及智能箱体的定位器的经纬度数据进行比较计算，当无人机与智能快递箱的距离小于10m时，飞控系统控制无人机上的WiFi从模块15向外发送广播信号，寻求通信，智能快递箱中的WiFi主模块14接收到广播信号后，WiFi从模块15与WiFi主模块14完成通信链接；
第三步、无人机上的WiFi从模块15与箱体的WiFi主模块14完成主从链接后，一方面，箱体的WiFi主模块14向单片机控制中心3传递指令，控制伸缩杆2开启停机放物平台1；另一方面，箱体的WiFi主模块14向WiFi从模块15发送停机放物平台1准备就绪的反馈指令；
第四步、停机放物平台1在伸缩杆2的控制下，逐步打开直至在止位板10的阻挡下达到水平位置；
第五步、WiFi从模块15接收到WiFi主模块14的反馈指令后，无人机飞控系统启动超声波模块17与视觉传感器模块18，通过超声波测距逐步靠近停机放物平台1；无人机利用自带摄像头，识别规划在停机放物平台1上的视觉辅助及压力感应区12，定位识别停机区域的特殊标识，通过视觉传感器及超声波模块实时采集声波和图像信息，经由无人机的飞控系统处理，实时纠正无人机角速度、方位等，引导无人机悬停，直至无人机以正确朝向，悬停在禁区标识线13外的视觉辅助及压力感应区12的上方，飞控系统向无人机的抓取结构发送准备投递指令；
第六步、当无人机的抓取结构压力传感器获取飞控系统发送的无人机准备好的信号后，无人机开启快件投放，将快件平稳投放在停机放物平台1上，无人机根据所规划的路线自主返航；
第七步、停机放物平台1上的第二压力传感器感应压力的变化，单片机控制中心3接收并处理来自第二压力传感器的压力数据，当所采集到的压力数据由小变大直至稳定时，系统即判断快件已经投递到停机放物平台1，单片机控制中心3控制伸缩杆2通电收缩，将箱体的停机放物平台1复位并锁住；
第八步、如图8所示，停机放物平台1复位后给单片机控制中心反馈一个信号，箱体底板上的第一压力传感器实时采集压力信号；当单片机控制中心3接收到停机放物平台1的关闭信号和第一压力传感器的突变信号时，单片机控制中心3启动GSM模块7向云服务平台发送快件到达通知；同时终端采集模块8中的RFID阅读器识别快件上的标签信息，并交由单片机控制中心3处理，根据快件类型进行标识，如果快件类型为冷链生鲜，则启动制冷模块9和终端采集模块8中的温湿度传感器，温湿度传感器以设定的方式采集温湿度信息，所采集的温湿度数据经由单片机控制中心3处理后通过GSM模块7上传至云服务平台，云服务平台向终端发送快件到达以及智能快递箱体内的温湿度相关数据，完成无人配送。
第九步、用户通过终端接收到云服务平台发送的快件到达的信息后，倘若用户在家，可直接打开用户取物门5取件；倘若用户不在家，则可根据快件类型及箱体内的温湿度信息，通过终端向云服务平台发送控制指令的方式实现远程控制智能快递箱制冷模块9的继续开启或关闭以及对智能快递箱温度的进一步调节，并进而决定取件时间。
如图7所示，本发明中停机放物平台1的开启及关闭流程包括以下步骤：
步骤1，无人机上的WiFi从机模块15与WiFi主模块14完成主从链接后，WiFi主模块14向单片机控制中心3传递开箱指令；
步骤2，单片机控制中心3控制伸缩杆2通电并控制伸缩杆2将停机放物平台1展开，停机放物平台1在止位板10的阻挡下将被限制在水平位置；
步骤3，当快件投放至停机放物平台1上时，设置在停机放物平台1上的第二压力传感器感受压力变化，当压力由小变大并趋于稳定时，系统即判断快件已经投递到停机放物平台1，单片机控制中心3控制伸缩杆2通电收缩，将箱体的停机放物平台1复位并锁住。
本发明中用户取物锁门的控制过程包括以下步骤：
第一步，用户通过终端向云服务平台发送开箱请求；
第二步，云服务平台发送指令给GSM模块7，GSM模块7通知单片机控制中心3，单片机控制中心3控制电控锁4通电，打开用户取物门5；
第三步，用户取物完成后，手动关闭用户取物门5，完成取物。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均在本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于无人配送的智能快递箱，其特征在于，包括箱体以及设置在箱体内的单片机控制中心(3)、终端采集模块(8)和无线通讯模块；
所述单片机控制中心(3)用于接收并处理终端采集模块(8)以及无线通讯模块的数据；
所述终端采集模块(8)包括RFID模块、温湿度传感器和制冷模块(9)，其中，RFID模块用于识别货物的RFID标签信息，并将所获得的标签信息发送至单片机控制中心(3)；温湿度传感器响应于单片机控制中心(3)采集箱体内的温湿度信息，并将所采集的温湿度信息发送给单片机控制中心(3)；制冷模块(9)响应于单片机控制中心(3)对快件进行温度调节；
所述无线通讯模块包括WiFi主模块(14)和GSM模块(7)，其中WiFi主模块(14)用于与设置在无人机上的WiFi从模块(15)进行匹配对接；GSM模块(7)用于与云服务平台通信，将单片机控制中心(3)的数据发送给云服务平台，并接收云服务平台的数据；
还包括单端铰接于箱体底板侧壁的停机放物平台(1)，停机放物平台(1)的上表面设置有伸缩杆(2)，其中伸缩杆(2)的一端与停机放物平台(1)铰连接，另一端与箱体顶板固定连接；伸缩杆(2)响应于单片机控制中心(3)实现对停机放物平台(1)的控制。
2.如权利要求1所述的一种用于无人配送的智能快递箱，其特征在于，所述终端采集模块(8)还包括压力传感器和定位器，其中压力传感器包括设置在箱体底板的第一压力传感器和设置在停机放物平台(1)上的第二压力传感器，所述第一压力传感器采集箱体底板上的压力数据；所述第二压力传感器采集停机放物平台(1)上的压力数据，作为停机放物平台(1)的关闭信号；定位器用于定位箱体并将箱体的位置信息发送给单片机控制中心(3)。
3.如权利要求1所述的一种用于无人配送的智能快递箱，其特征在于，所述停机放物平台(1)上设置有视觉辅助及压力感应区(12)，视觉辅助及压力感应区(12)的两侧留有间隙；视觉辅助及压力感应区(12)与箱体的连接处之间设置有禁区标识线(13)；所述伸缩杆(2)为两组，每组伸缩杆(2)的一端均铰连接有固定块，两组固定块分别固定在停机放物平台(1)视觉辅助及压力感应区(12)的两侧；两组伸缩杆的另一端均连接至对应侧的支撑架上，两个支撑架分别设置在箱体内的两个顶角处。
4.如权利要求1所述的一种用于无人配送的智能快递箱，其特征在于，还包括固定在箱体底板外侧的止位板(10)，止位板(10)设置在停机放物平台(1)的下方，用于支撑展开的急停放物平台(1)，将停机放物平台(1)限定在水平位置。
5.如权利要求1所述的一种用于无人配送的智能快递箱，其特征在于，还包括与停机放物平台(1)正对设置的用户取物门(5)，所述用户取物门(5)的一侧壁铰接在箱体上，另一侧壁设置有响应于单片机控制中心(3)的电控锁(4)。
6.一种无人配送系统，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的智能快递箱和用于运输快件的无人机，所述智能快递箱用于停放无人机、存放快件、与所述无人机及云服务平台进行对接匹配和通讯；所述无人机包括WiFi从模块(15)，定位模块(16)，超声波模块(17)和视觉传感器模块(18)，其中WiFi从模块(15)用于与设置在智能快递箱上的WiFi主模块(14)进行匹配对接；定位模块(16)用于实时采集无人机的坐标信息并记录无人机的飞行轨迹；超声波模块(17)通过对发射和返回的超声波进行处理，计算出无人机与停机放物平台(1)的距离；视觉传感器模块(18)通过采集图像信息并与训练样本进行比对实现对无人机悬停方位的纠正。
7.一种基于权利要求6所述的无人配送系统的配送方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，携带快件的无人机获取目的智能快递箱的地址信息并根据设定的路线寻址到目的智能快递箱；
步骤2，无人机的WiFi从模块(15)与智能快递箱的WiFi主模块(14)完成链接，智能快递箱的停机放物平台(1)打开；同时，WiFi主模块(14)向WiFi从模块(15)发送停机放物平台(1)准备就绪的反馈信号；
步骤3，无人机通过超声波模块(17)发射并接收返回的超声波，通过对发射和返回的超声波进行处理，计算出无人机与停机放物平台的距离；视觉传感器模块(18)通过采集图像信息及与训练样本进行比对实现对无人机悬停方位的纠正；通过超声波模块(17)与视觉传感器模块(18)的配合，无人机悬停在停机放物平台(1)上方，将快件投放至停机放物平台(1)并根据设定的路线返回；
步骤4，单片机控制中心(3)控制停机放物平台(1)复位，终端采集模块(8)中的RFID阅读器识别快件上的标签信息，当快件类型符合设定类型时，单片机控制中心(3)启动制冷模块(9)进行制冷保护；同时单片机控制中心(3)启动温湿度传感器进行实时监控；快件配送结束。
8.如权利要求7所述的一种无人配送方法，其特征在于，所述步骤2的具体方法为：WiFi主模块(14)与WiFi从模块(15)完成衔接后，WiFi主模块(14)向WiFi从模块(15)反馈停机放物平台(1)开启的信号；同时WiFi主模块(14)向单片机控制中心(3)传递指令，并控制伸缩杆(2)打开停机放物平台(1)。
9.如权利要求7所述的一种无人配送方法，其特征在于，所述步骤4中，只有当单片机控制中心(3)接收到停机放物平台(1)的复位信号以及第一压力传感器的压力突变信号时，单片机控制中心(3)才会启动GSM模块(7)向云服务平台发送快件到达的信号。
10.如权利要求7所述的一种无人配送方法，其特征在于，所述步骤4还包括，当箱体内的温湿度传感器启动后，单片机控制中心(3)将箱体内的温湿度信息通过GSM模块(7)发送至云服务平台，由云服务平台发送给终端进行实时显示；同时单片机控制中心(3)接收云服务平台的指令对制冷模块(9)进行温度调节。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811327307.7A CN109460955B (zh) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 用于无人配送的智能快递箱、无人配送系统及其配送方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811327307.7A CN109460955B (zh) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 用于无人配送的智能快递箱、无人配送系统及其配送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109460955A true CN109460955A (zh) | 2019-03-12 |
| CN109460955B CN109460955B (zh) | 2021-09-07 |
Family
ID=65609777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811327307.7A Active CN109460955B (zh) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | 用于无人配送的智能快递箱、无人配送系统及其配送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109460955B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111784216A (zh) * | 2019-04-04 | 2020-10-16 | 北京极智嘉科技有限公司 | 无人配送系统及方法 |
| CN112312318A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-02-02 | 王英华 | 一种智慧物流精准定位导航的方法及智慧物流系统 |
| CN112749768A (zh) * | 2019-10-16 | 2021-05-04 | 丰田自动车株式会社 | 递送系统和接收管理装置 |
| CN112901005A (zh) * | 2019-11-19 | 2021-06-04 | 北京三快在线科技有限公司 | 一种无人机收货平台、系统及其控制方法 |
| CN113068938A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-07-06 | 江西金虎保险设备集团有限公司 | 一种可调节温湿度的智能书柜 |
| WO2022237535A1 (zh) * | 2021-05-08 | 2022-11-17 | 北京京东乾石科技有限公司 | 仓储盘点巡检方法和系统、控制设备、无人机和存储设备 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104616403A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-05-13 | 潘雄辉 | 智能物流装置及智能物流系统 |
| CN106097714A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-09 | 北京信路威科技股份有限公司 | 一种基于无人机的快速道路事件检测装置及检测方法 |
| CN106570667A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-04-19 | 北京印刷学院 | 一种基于车‑快递柜‑无人机的快递配送方法 |
| CN106628139A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-10 | 洪宸 | 一种无人机快递装置 |
| CN106708080A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-05-24 | 江西师范大学 | 一种基于云端控制的无人机快递自动投放系统 |
| CN206236146U (zh) * | 2016-09-14 | 2017-06-09 | 重庆金瓯科技发展有限责任公司 | 一种无人机智能快递系统 |
| CN107180320A (zh) * | 2016-03-10 | 2017-09-19 | 袁家鑫 | 一种物流终端系统 |
| CN107491913A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-19 | 张斌 | 一种应用无人机的快递系统、智能停机平台及快递箱 |
| CN108482674A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-09-04 | 青岛理工大学 | 一种能够配合高楼层快递接收箱进行快递投递的无人机 |
| US20180300675A1 (en) * | 2016-06-28 | 2018-10-18 | David Arena | System and method for efficiently managing and assuring the safety, quality, and security of goods stored within a truck, tractor or trailer transported via a roadway |
-
2018
- 2018-11-08 CN CN201811327307.7A patent/CN109460955B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104616403A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-05-13 | 潘雄辉 | 智能物流装置及智能物流系统 |
| CN107180320A (zh) * | 2016-03-10 | 2017-09-19 | 袁家鑫 | 一种物流终端系统 |
| US20180300675A1 (en) * | 2016-06-28 | 2018-10-18 | David Arena | System and method for efficiently managing and assuring the safety, quality, and security of goods stored within a truck, tractor or trailer transported via a roadway |
| CN106097714A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-09 | 北京信路威科技股份有限公司 | 一种基于无人机的快速道路事件检测装置及检测方法 |
| CN206236146U (zh) * | 2016-09-14 | 2017-06-09 | 重庆金瓯科技发展有限责任公司 | 一种无人机智能快递系统 |
| CN106570667A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-04-19 | 北京印刷学院 | 一种基于车‑快递柜‑无人机的快递配送方法 |
| CN106628139A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-10 | 洪宸 | 一种无人机快递装置 |
| CN106708080A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-05-24 | 江西师范大学 | 一种基于云端控制的无人机快递自动投放系统 |
| CN107491913A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-19 | 张斌 | 一种应用无人机的快递系统、智能停机平台及快递箱 |
| CN108482674A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-09-04 | 青岛理工大学 | 一种能够配合高楼层快递接收箱进行快递投递的无人机 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111784216A (zh) * | 2019-04-04 | 2020-10-16 | 北京极智嘉科技有限公司 | 无人配送系统及方法 |
| CN112749768A (zh) * | 2019-10-16 | 2021-05-04 | 丰田自动车株式会社 | 递送系统和接收管理装置 |
| CN112749768B (zh) * | 2019-10-16 | 2024-03-08 | 丰田自动车株式会社 | 递送系统和接收管理装置 |
| CN112901005A (zh) * | 2019-11-19 | 2021-06-04 | 北京三快在线科技有限公司 | 一种无人机收货平台、系统及其控制方法 |
| CN112901005B (zh) * | 2019-11-19 | 2022-07-12 | 北京三快在线科技有限公司 | 一种无人机收货平台、系统及其控制方法 |
| CN112312318A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-02-02 | 王英华 | 一种智慧物流精准定位导航的方法及智慧物流系统 |
| CN113068938A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-07-06 | 江西金虎保险设备集团有限公司 | 一种可调节温湿度的智能书柜 |
| WO2022237535A1 (zh) * | 2021-05-08 | 2022-11-17 | 北京京东乾石科技有限公司 | 仓储盘点巡检方法和系统、控制设备、无人机和存储设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109460955B (zh) | 2021-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109460955A (zh) | 用于无人配送的智能快递箱、无人配送系统及其配送方法 | |
| CN208781098U (zh) | 集成有停机平台的无人配送用智能快递箱及无人配送系统 | |
| US11195422B2 (en) | Aerial vehicle delivery location | |
| CN105415380B (zh) | 用于箱体内设备检测的变电站巡检机器人系统及其方法 | |
| US10303171B1 (en) | Autonomous ground vehicles providing ordered items in pickup areas | |
| US10222798B1 (en) | Autonomous ground vehicles congregating in meeting areas | |
| US10245993B1 (en) | Modular autonomous ground vehicles | |
| CN106200677B (zh) | 一种基于无人机的快递投递系统及方法 | |
| US20200156808A1 (en) | Package acceptance, guidance, and refuel system for drone technology | |
| US10834523B1 (en) | Identification of delivery zones for autonomous vehicles, rovers, and drones | |
| WO2019146576A1 (ja) | 情報処理装置 | |
| US20190039751A1 (en) | System, method and software based medium for providing a safe and secure delivery platform for a drone including real time data communication incorporating any of video, rfid and process step notification | |
| CN108694543A (zh) | 社区自动派送快递方法及社区自动派送快递系统 | |
| CN109131925A (zh) | 一种无人机场地勤行李运输车辆及商业模式 | |
| CN105425815A (zh) | 一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及方法 | |
| CN108388266A (zh) | 一种用于物流送货的无人机系统 | |
| CN205229809U (zh) | 一种利用无人飞行器的牧场智能管理系统及其无人飞行器 | |
| US20200324662A1 (en) | Device, system and method for storing, safeguarding and maintaining a mobile robot | |
| CN109598457A (zh) | 物流方法和系统、无人机、无人车、调度平台和交接方法 | |
| CN109533624A (zh) | 一种用于无人配送场景的智能快递箱 | |
| CN110097325A (zh) | 一种利用数字孪生技术的存储运输环境监控云服务系统 | |
| CN106094869A (zh) | 一种用于垃圾运输的自动无人机系统及其工作方法 | |
| CN108177918B (zh) | 在单一空间储物设备中存取物品的方法 | |
| CN106485937A (zh) | 一种仓储空间智能管理方法 | |
| CN107392536A (zh) | 一种智能冷链物流监控系统及其使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230817 Address after: 201700 Shanghai Qingpu District heavy Guzhen Zhao heavy road 2778 Lane 26, 201 room. Patentee after: Shanghai Shen Xue Supply Chain Management Co.,Ltd. Address before: 710064 middle section of South Second Ring Road, Beilin District, Xi'an City, Shaanxi Province Patentee before: CHANG'AN University |
|
| TR01 | Transfer of patent right |