CN110040259A - 一种智能物流柜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种智能物流柜，采用无人运输器配送物流，通过无人机存取包裹至智能柜，同时智能柜通过内部的运动部件和顶部的无人运送装置实现存取货物到无人运输器和存储仓位，还能通过人脸识别技术，实现实名认证，通过自动分拣技术实现寄存快递按目的地自动分拣再由无人机配送到相应的操作中心，真正实现无人化智能配送与收寄的方案，解决现有技术中物流企业最后一公里的服务问题，实现无人运输器运输及存放包裹实现无人物流，快速物流，保密配送；无快件配送时，无人运输器在智能柜内等候包裹，以便能快速实现配送；智能柜与服务器端对接，实现无人机自动降落，快件实现按要求分拣储存。
Description
技术领域
本发明涉及物流领域，具体而言，涉及一种智能物流柜。
背景技术
近年来，随着电子商务的蓬勃发展，快递行业也得到了迅速发展。物流柜由于具有不受时间地点限制、节省人力、方便交易等特点，应用越来越广泛，每日须配送的物流量不断增加，同时配送的包裹越来越多样化，而新鲜水果以及蔬菜食品类需实现当日到达；
另外人民生活的快节凑，不一定每时都能时间收快递，大多数快递需要收件人亲自收件，或者需要快递员将快递放在取货点，收件人去取件，但是一般的取货点的工作时间均在白天，可能出现收件人回家太晚取货点已关门的情况；因此须有同时配备物流柜，以方便收件人可随时取件或者寄件。
现有的物流柜都由快递员去存物流包裹，并向收件人发送取件码，物流企业整个配送过程的最后一公里存在诸多服务问题。
发明内容
本发明提供一种智能物流柜，采用无人运输器配送物流，通过无人机存取包裹至智能柜，同时智能柜通过内部的运动部件和顶部的无人运送装置实现存取货物到无人运输器和存储仓位，还能通过人脸识别技术，实现实名认证，通过自动分拣技术实现寄存快递按目的地自动分拣再由无人机配送到相应的操作中心，真正实现无人化智能配送与收寄的方案，解决现有技术中物流企业最后一公里的服务问题。
本发明为解决上述技术问题而提供的这种智能物流柜，包括智能柜，搭载终端设备和无人运输器，通过内部的运动部件和顶部的无人运送装置实现存取货物到无人运输器和存储仓位，实时通过终端设备与服务器交互数据，终端设备操控运动部件和无人运送装置存取货物；无人运送装置，全自动与无人运输器对接收派货物，引导无人运输器视觉导航降落，无人运输器可停留在无人运送装置内等候包裹。
进一步，所述智能柜由金属的支架和支架外侧固定的金属板组成，所述智能柜后端设置电控柜，所述智能柜前端设置所述交互终端，所述智能柜前端左右两侧对称设置货仓门，所述货仓门对应位置内部设置存储仓位，所述货仓门的开合端设置带弹簧的电磁锁，所述智能柜中部设置运动部件，所述运动部件可以在所述存储仓位和所述无人运送装置之间自动存取货物。
进一步，所述交互终端包括触控界面、摄像头、读码器，所述触控界面为触控显示屏，所述触控界面设置在所述智能柜前端的中部，所述摄像头固定在所述触控界面的正上方，所述读码器固定在所述触控界面的正下方，所述交互终端与所述终端设备交互。
进一步，所述运动部件包括抓手、存储托盘、Z轴滑轨、Z轴动力、Z轴配重块、Y轴滑轨、Y轴动力、X轴动力，所述Y轴滑轨包括至少两个上轨道和至少两个下轨道，所述上轨道和所述下轨道对应设置在所述智能柜的上下支架上，所述上轨道水平相邻固定，所述上轨道之间的距离至少大于所述存储托盘的外边长，所述上轨道对应所述无人运送装置固定，所述下轨道水平相邻固定，所述下轨道之间的距离至少大于所述存储托盘的外边长，所述Y轴动力固定在所述抓手下端，所述Y轴动力与所述下轨道接触，所述Y轴动力转动时可带动所述抓手在所述下轨道上做Y轴运动，所述Z轴滑轨至少有两个，所述Z轴滑轨左右对应所述Y轴滑轨固定，所述Z轴动力固定在所述下轨道内侧，所述Z轴动力通过链条和滑轮带动所述抓手在所述Z轴滑轨做Z轴运动，所述X轴动力固定在所述抓手底侧，所述X轴动力的转动可推动所述抓手做X轴前后伸缩，所述Z轴配重块固定在所述抓手侧面，所述存储托盘被所述抓手抓取，所述抓手还设置称重装置和验磁装置，所述称重装置为电子秤，所述验磁装置为高斯计。
进一步，所述存储托盘为正方体箱体，所述存储托盘外壁用厚度0.5mm的铝板或者厚度1mm的黑色PP板焊接成，所述存储托盘的两侧外壁设置至少两个定位孔，所述定位孔山固定感应膜片，所述定位孔可卡入所述存储仓位或无人运输器内。
进一步，所述存储仓位对应所述货仓门设置在所述智能柜前端内部，所述存储仓位至少有四个，所述存储仓位有底部托板，所述存储仓位两侧设置有固定销。
进一步，所述电控柜内设置所述终端设备、交换机、PLC，所述终端设备包括工控机、路由器，所述工控机通过所述路由器和网络与服务器数据交互，所述路由器包括4G路由器和有线路由器，所述工控机通过所述交换机和所述PLC分别连接所述运动部件内设置的所述电机和所述传感器,所述工控机与所述交互终端数据交互。
进一步，所述无人运送装置包括立方体支架、错位对开门、停机坪、开舱门装置、无人运输器，所述立方体支架底部设置所述停机坪，所述停机坪中心设置所述开舱门装置，所述立方体支架顶端设置所述错位对开门，所述立方体支架通过滑轨固定所述错位对开门，所述错位对开门可以向两端打开，所述错位对开门打开面积至少为二分之一所述停机坪面积，所述立方体支架、所述错位对开门和所述停机坪组成一个相对密闭的所述无人运输器停放空间，所述开舱门装置为动力电机驱动的滑动门，所述开舱门装置周边固定X方向定位杆和Y方向定位杆，所述X方向定位杆定位范围为1800mm，所述Y方向定位杆定位范围为1800mm，所述开舱门装置固定位置对应所述抓手，所述停机坪中部对应所述开舱门装置设置矩阵式二维码视觉识别定位图案指示灯，所述指示灯长度为150mm，所述指示灯宽度为150mm，所述指示灯为面光源的LED灯，所述停机坪上还设置可伸缩充电头，所述充电头与所述无人运输器配对，所述无人运输器为无人机；所述无人运输器带有起落架，所述起落架呈立方体形，所述起落架的底部一组平行横杆两端伸出所述立方体外，所述平行横杆的两端设置半圆形端套，所述平行横杆与起落架竖直杆的固定点设置向下的凸起，所述凸起可卡入所述停机坪，所述平行横杆长为450mm，所述平行横杆的间距为458mm，所述起落架底端设置充电插口。
进一步，所述智能柜侧面还设置自动推拉门，所述自动推拉门水平放倒后形成倾斜坡道， AGV车可通过所述自动推拉门进出所述智能柜，所述智能柜通过所述运动部件收派货物到所述AGV车。
本发明所具有的有益效果：本发明提供的智能物流柜搭载无人运输器运输及存放包裹实现无人物流，快速物流，保密配送；无快件配送时，无人运输器在智能柜内等候包裹，以便能快速实现配送；智能柜与服务器端对接，实现无人机自动降落，快件实现按要求分拣储存。
附图说明
图1是本发明所述智能物流柜示意图。
图2是本发明所述运动部件示意图。
图3是本发明所述存储托盘示意图。
图4是本发明所述无人运送装置示意图。
图5是本发明所述停机坪示意图。
图6是本发明所述开舱门装置示意图。
图7是本发明所述起落架示意图。
图8是本发明所述自动推拉门示意图。
图9是本发明电器控制示意图。
图10是本发明的人工存包裹动作流程图。
图11是本发明的人工取包裹流程图。
图12是本发明的无人机存包裹流程图。
图13是本发明的无人机取包裹流程图。
具体实施方式
结合上述附图说明本发明的具体实施例。
如图1所示，本发明体用一种智能物流柜，包括智能柜1，搭载终端设备3和无人运输器6，通过内部的运动部件4和顶部的无人运送装置2实现存取货物到无人运输器6和存储仓位5，实时通过终端设备3与服务器交互数据，终端设备3操控运动部件4和无人运送装置2存取货物，实现无人运输器6自动降落，快件实现按要求分拣储存；无人运送装置2，全自动与无人运输器6对接收派货物，引导无人运输器6视觉导航降落，无人运输器6可停留在无人运送装置2内等候包裹，实现自动收派，实现无人物流，快速物流，保密配送。
进一步，所述交互终端8包括触控界面801、摄像头802、读码器803，所述触控界面801为触控显示屏，所述触控界面801设置在所述智能柜1前端的中部，所述摄像头802固定在所述触控界面801的正上方，所述读码器803固定在所述触控界面801的正下方，所述交互终端8与所述终端设备3交互。
进一步，如图1和图3所示，所述智能柜1由金属的支架和支架外侧固定的金属板组成，所述智能柜1后端设置电控柜7，所述智能柜1前端设置所述交互终端8，所述智能柜1前端左右两侧对称设置货仓门101，所述货仓门101对应位置内部设置存储仓位5，每个仓位都可以单独存取，所述货仓门101的开合端设置带弹簧的电磁锁102，每个所述货仓门101由所述终端设备3控制自动开门，手动关门，所述智能柜1中部设置运动部件4，所述运动部件4可以在所述存储仓位5和所述无人运送装置2之间自动存取货物，快件实现按要求分拣储存。
进一步，如图2所示，所述运动部件4包括抓手401、存储托盘402、Z轴滑轨403、Z轴动力404、Z轴配重块405、Y轴滑轨406、Y轴动力407、X轴动力408，所述Y轴滑轨406包括至少两个上轨道4061和至少两个下轨道4062，所述上轨道4061和所述下轨道4062对应设置在所述智能柜1的上下支架上，所述上轨道4061水平相邻固定，所述上轨道4061之间的距离至少大于所述存储托盘402的外边长，所述上轨道4061对应所述无人运送装置2固定，所述下轨道4062水平相邻固定，所述下轨道4062之间的距离至少大于所述存储托盘402的外边长，所述Y轴动力407固定在所述抓手401下端，所述Y轴动力407与所述下轨道4062接触，所述Y轴动力407转动时可带动所述抓手401在所述下轨道4062上做Y轴运动，所述Z轴滑轨403至少有两个，所述Z轴滑轨403左右对应所述Y轴滑轨406固定，所述Z轴动力404固定在所述下轨道4062内侧，所述Z轴动力404通过链条和滑轮带动所述抓手401在所述Z轴滑轨403做Z轴运动，所述X轴动力408固定在所述抓手401底侧，所述X轴动力408的转动可推动所述抓手401做X轴前后伸缩，所述Z轴配重块405固定在所述抓手401侧面，所述存储托盘402被所述抓手401抓取，所述抓手401还设置称重装置和验磁装置，所述称重装置为电子秤，所述验磁装置为高斯计，检测装载的货物重量和货物内是否含有磁性物质，确保所述无人运输器6的飞行安全，具体实现为电子秤确保每一个需要与所述无人运输器6对接的内仓总重量符合所述无人运输器6最大载核要求；测磁是通过高斯计检测货物是否含有磁性货物，称重和测磁检测结果符合设定要求，所述运动部件4上升与所述无人运输器6对接，否则所述运动部件4返回将内仓放回智能柜的所述存储托盘402，所述终端设备3通知控制中心人工处理。
进一步，如图3所示，所述存储托盘402为正方体箱体，所述存储托盘402外壁用厚度0.5mm的铝板或者厚度1mm的黑色PP板焊接成，所述存储托盘402的两侧外壁设置至少两个定位孔403，所述定位孔403山固定感应膜片，所述定位孔403可卡入所述存储仓位5或无人运输器6内。
进一步，所述存储仓位5对应所述货仓门101设置在所述智能柜1前端内部，所述存储仓位5至少有四个，所述存储仓位5有底部托板，所述存储仓位5两侧设置有固定销。
进一步，如图1和图9所示，所述电控柜7内设置所述终端设备3、交换机701、PLC702，所述终端设备3包括工控机301、路由器302，所述工控机301通过所述路由器302和网络与服务器数据交互，所述路由器302包括4G路由器和有线路由器，所述工控机301通过所述交换机701和所述PLC702分别连接所述运动部件4内设置的所述Z轴动力404、Y轴动力407、X轴动力408、传感器,所述工控机301与所述交互终端8数据交互，所述电控柜7控制所有运动零件及照明。
进一步，如图4、图5和图6所示，所述无人运送装置2包括立方体支架201、错位对开门202、停机坪203、开舱门装置204、无人运输器6，所述立方体支架201底部设置所述停机坪203，所述停机坪203中心设置所述开舱门装置204，所述立方体支架201顶端设置所述错位对开门202，所述立方体支架201通过滑轨固定所述错位对开门202，所述错位对开门202可以向两端打开，所述错位对开门202由电机驱动，电机由所述终端设备3控制，所述错位对开门202打开面积至少为二分之一所述停机坪203面积，所述立方体支架201、所述错位对开门202和所述停机坪203组成一个相对密闭的所述无人运输器6停放空间，无人机根据矩阵式二维码视觉识别定位图案定位完成降落，货物被取下所述错位对开门202合下即可将无人机罩住，所述开舱门装置204为动力电机驱动的滑动门，所述开舱门装置204周边固定X方向定位杆2041和Y方向定位杆2042，所述X方向定位杆2041定位范围为1800mm，所述Y方向定位杆2042定位范围为1800mm，所述开舱门装置204固定位置对应所述抓手401，所述开舱门装置204合上之后可与停机坪保持平整，便于XY定位时能将货物平滑的移动，所述停机坪203中部对应所述开舱门装置204设置矩阵式二维码视觉识别定位图案指示灯2031，所述指示灯2031长度为150mm，所述指示灯2031宽度为150mm，所述指示灯2031为面光源的LED灯，所述停机坪203上还设置可伸缩充电头2033，所述充电头2033与所述无人运输器6配对，所述无人运输器6为无人机；如图7所示，所述无人运输器6带有起落架601，所述起落架601呈立方体形，所述起落架601的底部一组平行横杆6011两端伸出所述立方体外，所述平行横杆6011的两端设置半圆形端套，所述平行横杆6011与起落架601竖直杆的固定点设置向下的凸起，所述凸起可卡入所述停机坪203，所述平行横杆6011长为450mm，无人机骨架降落应在红色定位杆之内，若在之外会异常无法定位；无人机根据所述指示灯2031要求定位，XY定位完成后，所述开舱门装置204便可打开方便取走货物，所述平行横杆6011的间距为458mm，所述起落架601底端设置充电插口。
进一步，如图8所示，所述智能柜1侧面还设置自动推拉门103，所述自动推拉门103水平放倒后形成倾斜坡道， AGV车可通过所述自动推拉门103进出所述智能柜1，所述智能柜1通过所述运动部件4收派货物到所述AGV车。
如图10所示，本发明提供的这种智能物流柜，在存包裹的时候，首先人工点击所述触控界面801上的“存”并确定相关信息，会有两种情况出现，如果不合格时，所述触控界面801显示存储仓已满提示信息；如果合格时，对应的空置所述货仓门101打开，将包裹放入，所述抓手401的称重装置和验磁装置进行检验是否合规；进而判断是否进行下一步，如果合规，则提示关好仓门，存包裹完成；如果不合规，则显示异常信息并提示取走包裹，客户自检并重复进行则过程。
如图11所示，本发明提供的这种智能物流柜，在取包裹的时候，首先人工点击所述触控界面801上的“取”并确定相关信息，会有两种情况出现，如果不合格时，所述触控界面801显示信息错误；如果合格时，对应的空置所述货仓门101打开，提示请取件，人工拿走包裹，所述抓手401的称重装置和验磁装置进行检验是否合规；进而判断是否进行下一步，如果已取件，提示请关门，取包裹完成；如果未取件，则重复提示取件等后续过程。
如图12所示，本发明提供的这种智能物流柜，在无人机存包裹的时候，服务器提前向所示终端设备3发送无人机降落信息，所述错位对开门202打开，无人机停靠位，XY定位机构对无人机二次定位，定位完成后所述开舱门装置204开启，所述运动部件4取下包裹，并将包裹运输到所述存储仓位5，所述动部件4回位同时所述错位对开门202和所述开舱门装置204关闭，完成操作。
如图13所示，本发明提供的这种智能物流柜，在无人机取包裹的时候，服务器提前接受所示终端设备3发送的无人机起飞信息，所述终端设备3控制所述运动部件4取某个所述存储仓位5的包裹，并运送包裹至所述开舱门装置204门口，所述开舱门装置204开启，与无人机对接包裹，所述错位对开门202打开，同时所述运动部件4回位，无人机起飞离开同时所述错位对开门202和所述开舱门装置204关闭，完成操作。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能物流柜，其特征在于：
智能柜，搭载终端设备和无人运输器，通过内部的运动部件和顶部的无人运送装置实现存取货物到无人运输器和存储仓位，实时通过终端设备与服务器交互数据，终端设备操控运动部件和无人运送装置存取货物；
无人运送装置，全自动与无人运输器对接收派货物，引导无人运输器视觉导航降落，无人运输器可停留在无人运送装置内等候包裹。
2.根据权利要求1所述的智能物流柜，其特征在于：所述智能柜由金属的支架和支架外侧固定的金属板组成，所述智能柜后端设置电控柜，所述智能柜前端设置所述交互终端，所述智能柜前端左右两侧对称设置货仓门，所述货仓门对应位置内部设置存储仓位，所述货仓门的开合端设置带弹簧的电磁锁，所述智能柜中部设置运动部件，所述运动部件可以在所述存储仓位和所述无人运送装置之间自动存取货物。
3.根据权利要求2所述的智能物流柜，其特征在于：所述交互终端包括触控界面、摄像头、读码器，所述触控界面为触控显示屏，所述触控界面设置在所述智能柜前端的中部，所述摄像头固定在所述触控界面的正上方，所述读码器固定在所述触控界面的正下方，所述交互终端与所述终端设备交互。
4.根据权利要求2所述的智能物流柜，其特征在于：所述运动部件包括抓手、存储托盘、Z轴滑轨、Z轴动力、Z轴配重块、Y轴滑轨、Y轴动力、X轴动力，所述Y轴滑轨包括至少两个上轨道和至少两个下轨道，所述上轨道和所述下轨道对应设置在所述智能柜的上下支架上，所述上轨道水平相邻固定，所述上轨道之间的距离至少大于所述存储托盘的外边长，所述上轨道对应所述无人运送装置固定，所述下轨道水平相邻固定，所述下轨道之间的距离至少大于所述存储托盘的外边长，所述Y轴动力固定在所述抓手下端，所述Y轴动力与所述下轨道接触，所述Y轴动力转动时可带动所述抓手在所述下轨道上做Y轴运动，所述Z轴滑轨至少有两个，所述Z轴滑轨左右对应所述Y轴滑轨固定，所述Z轴动力固定在所述下轨道内侧，所述Z轴动力通过链条和滑轮带动所述抓手在所述Z轴滑轨做Z轴运动，所述X轴动力固定在所述抓手底侧，所述X轴动力的转动可推动所述抓手做X轴前后伸缩，所述Z轴配重块固定在所述抓手侧面，所述存储托盘被所述抓手抓取，所述抓手还设置称重装置和验磁装置，所述称重装置为电子秤，所述验磁装置为高斯计。
5.根据权利要求4所述的智能物流柜，其特征在于：所述存储托盘为正方体箱体，所述存储托盘外壁用厚度0.5mm的铝板或者厚度1mm的黑色PP板焊接成，所述存储托盘的两侧外壁设置至少两个定位孔，所述定位孔山固定感应膜片，所述定位孔可卡入所述存储仓位或无人运输器内。
6.根据权利要求2所述的智能物流柜，其特征在于：所述存储仓位对应所述货仓门设置在所述智能柜前端内部，所述存储仓位至少有四个，所述存储仓位有底部托板，所述存储仓位两侧设置有固定销。
7.根据权利要求2所述的智能物流柜，其特征在于：所述电控柜内设置所述终端设备、交换机、PLC，所述终端设备包括工控机、路由器，所述工控机通过所述路由器和网络与服务器数据交互，所述路由器包括4G路由器和有线路由器，所述工控机通过所述交换机和所述PLC分别连接所述运动部件内设置的Z轴动力、Y轴动力、X轴动力和所述传感器,所述工控机与所述交互终端数据交互。
8.根据权利要求4所述的智能物流柜，其特征在于：所述无人运送装置包括立方体支架、错位对开门、停机坪、开舱门装置、无人运输器，所述立方体支架底部设置所述停机坪，所述停机坪中心设置所述开舱门装置，所述立方体支架顶端设置所述错位对开门，所述立方体支架通过滑轨固定所述错位对开门，所述错位对开门可以向两端打开，所述错位对开门打开面积至少为二分之一所述停机坪面积，所述立方体支架、所述错位对开门和所述停机坪组成一个相对密闭的所述无人运输器停放空间，所述开舱门装置为动力电机驱动的滑动门，所述开舱门装置周边固定X方向定位杆和Y方向定位杆，所述X方向定位杆定位范围为1800mm，所述Y方向定位杆定位范围为1800mm，所述开舱门装置固定位置对应所述抓手，所述停机坪中部对应所述开舱门装置设置矩阵式二维码视觉识别定位图案指示灯，所述指示灯长度为150mm，所述指示灯宽度为150mm，所述指示灯为面光源LED灯，所述停机坪上还设置可伸缩充电头，所述充电头与所述无人运输器配对，所述无人运输器为无人机。
9.根据权利要求8所述的智能物流柜，其特征在于：所述无人运输器带有起落架，所述起落架呈立方体形，所述起落架的底部一组平行横杆两端伸出所述立方体外，所述平行横杆的两端设置半圆形端套，所述平行横杆与起落架竖直杆的固定点设置向下的凸起，所述凸起可卡入所述停机坪，所述平行横杆长为450mm，所述平行横杆的间距为458mm，所述起落架底端设置充电插口。
10.根据权利要求2所述的智能物流柜，其特征在于：所述智能柜侧面还设置自动推拉门，所述自动推拉门水平放倒后形成倾斜坡道， AGV车可通过所述自动推拉门进出所述智能柜，所述智能柜通过所述运动部件收派货物到所述AGV车。
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