CN111754170B - 一种自动化配送系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化配送系统，包括调度管理后台、通信设备、机器人、智能货柜、用于控制机器人的第一控制系统、用于控制智能货柜的第二控制系统，所述调度管理后台设置在服务器上，所述调度管理后台通过所述通信设备分别与所述智能货柜和机器人连接进行数据交互，所述智能货柜上贴有条码，所述机器人包括连体式机器人和分体式机器人，所述连体式机器人用于和所述智能货柜之间进行物品传送，所述分体式机器人用于牵引所述智能货柜实现物品的配送。本发明可实现机器人和智能货柜之间进行物品自动对接，无需等待机器人到达也能发货，机器人无需被动等待取件人员取货。

Description

一种自动化配送系统和方法

技术领域

本发明涉及机器人配送技术领域，具体为一种自动化配送系统和方法。

背景技术

现有通过人工方式将物品放入机器人的柜体内，在机器人控制页面下单，机器人自动运输物品到达目的地，通过人工操控领取物品。现有的这种方式存在以下不足：1.发货时，机器人在作业时，如有新的配送需求，需等待机器人配送完回来后才可下单放置物品，等待过程造成操作人员无法离开处理其他事情或离开后又得中断其他事情返回发货；2.收货时，收货人员在处理其他事情导致未及时收货，机器人在目的地被动等待，无法执行新的配送任务，造成资源浪费；或如果将货柜和机器人分离放在目的地，则无法实现多点配送，又或者如果将货柜和机器人分离放在目的地，机器人离开执行其他任务，待目的地的货柜物品取完后，机器人还得到目的地拖走货柜，会增加无效的工作量，导致资源利用低。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种机器人和智能货柜之间可实现物品的自动对接，无需等待机器人到达也能发货，机器人无需被动等待取件人员取货的自动化配送系统和方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种自动化配送系统，包括调度管理后台、通信设备、机器人、智能货柜、用于控制机器人的第一控制系统、用于控制智能货柜的第二控制系统，所述调度管理后台设置在服务器上，所述调度管理后台通过所述通信设备分别与所述智能货柜和机器人连接进行数据交互，所述智能货柜上贴有条码，所述机器人包括连体式机器人和分体式机器人，所述连体式机器人用于和所述智能货柜之间进行物品传送，所述分体式机器人用于牵引所述智能货柜实现物品的配送。

进一步地，所述连体式机器人包括箱体，所述箱体内设置有多个第一仓位，每个所述第一仓位内均设置有第一传送履带，所述智能货柜内设置有多个第二仓位，每个所述第二位内均设置有第二传送履带，所述连体式机器人和智能货柜之间通过所述第一传送履带和第二传送履带实现物品的相互传送。

进一步地，所述分体式机器人和智能货柜上分别设置有伸缩挂钩，当所述分体式机器人牵引所述智能货柜时，所述分体式机器人和智能货柜通过所述伸缩挂钩连接。

进一步地，所述第一控制系统包括第一主控模块，所述第一主控模块分别连接有第一显示模块、第一输入模块、第一身份认证模块、第一功放模块、第一通信模块、第一存储模块、第一对位检测模块、第一柜门控制模块、第一机械传动模块、第一物品检测模块、驱动模块、导航避障模块。

进一步地，所述第二控制系统包括第二主控模块，所述第二主控模块分别连接有第二显示模块、第二输入模块、第二身份认证模块、第二功放模块、第二通信模块、第二存储模块、第二对位检测模块、第二柜门控制模块、第二机械传动模块、第二物品检测模块、定位模块。

进一步地，每个所述第一仓位上均设置有第一柜门，每个所述第二仓位上均设置有第二柜门，所述第一仓位内设有第一物品检测模块，所述第二仓位内设置有第二物品检测模块，所述第一物品检测模块、第二物品检测模块用于对所述第一仓位、第二仓位内的物品进行检测。

进一步地，所述智能货柜上设置有多组所述第二对位检测模块，所述机器人上设置有多组所述第一对位检测模块，所述第一对位检测模块、第二对位检测模块用于检测智能货柜和机器人之间的距离。

进一步地，所述第一柜门和第二柜门均为卷帘门结构。

进一步地，所述第一物品检测模块包括第一红外传感器、第一压力传感器、第一RFID传感器，所述第一红外传感器和第一RFID传感器设置在第一仓位上，所述第一压力传感器设置在第一传送履带上，所述第二物品检测模块包括第二红外传感器、第二压力传感器、第二RFID传感器，所述第二红外传感器和第二RFID传感器设置在第二仓位上，所述第二压力传感器设置在第二传送履带上。

10.一种自动化配送方法，位于发货点的智能货柜的所在位置为起始配送位置，位于收货点的智能货柜的所在位置为指定停靠位置，包括以下步骤：

S1：在位于发货点的智能货柜的第二液晶显示屏进行下单操作，第二主控模块接收下单信息并依据下单信息，寄件人员按物品规格选择合适的第二仓位，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，寄件人员将物品放入第二仓位内的第二履带上；

S2:第二物品检测模块检测物品是否投递进入到第二仓位内的第二传送履带上，若是，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块关闭第二仓位上的第二柜门，并将订单配送请求信息发送至调度管理系统；

S3：调度管理后台将订单配送请求下发至机器人并分配机器人前往起始配送位置，机器人到达起始配送位置后，机器人和位于发货点的智能货柜通过第一对位检测模块、第二对位检测模块进行对位，当机器人和位于发货点的智能货柜之间的距离达到设定门限值，停止对位；

S4：机器人和位于发货点的智能货柜完成对位后，机器人发送信息告知位于发货点的智能货柜已完成对接并要求打开柜门，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，同时第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，第一主控模块发送指令给第一机械传动模块开启第一传送履带，第二主控模块发送指令给第二机械传送模块开启第二传送履带，将第二传送履带上的物品传送到第一传送履带上；

S5:第一物品检测模块测物品是否完全进入到第一仓位内的第一传送履带，若是，第一主控模块发送关门指令给第一柜门控制模块关闭第一仓位上的第一柜门，机器人发送发货完毕信息给调度管理后台，同时调度管理后台分配机器人执行配送前往指定停靠位置；

S6：机器人到达指定停靠位置，机器人和位于收货点的智能货柜通过第一对位检测模块、第二对位检测模块进行对位，当机器人和智能货柜之间的距离达到设定门限值，停止对位；

S7：机器人和位于收货点的智能货柜完成对位后，机器人发送信息告知位于收货点的智能货柜已完成对接并要求打开柜门，机器人和位于收货点的智能货柜同时打开柜门，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，同时第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，第一主控模块发送指令给第一机械传动模块开启第一传送履带，第二主控模块发送指令给第二机械传送模块开启第二传送履带，将第一传送履带上的物品传送到第二传送履带上，机器人发送收货完毕信息到调度管理后台；

S8：调度管理后台发送指令给机器人执行下一配送任务或返回待机点。

本发明的有益效果

与现有技术相比，通过在位于发货点的智能货柜下单，将物品放入位于发货点的智能货柜内，无需等待机器人到达才能下单发货，可预存物品下单，下单成功后，调度管理后台分配连体式机器人前往位于发货点的智能货柜的所在位置(即起始配送位置)，连体式机器人和位于发货点的智能货柜之间通过第一传送履带和第二传送履带将放置在发货点的智能货柜内第二传送履带上物品自动交接传送给连体式机器人箱体内的第一传送履带上，然后调度管理后台发送指令给连体式机器人将物品运输至收货点的智能货柜(即指定停靠位置)，连体式机器人和位于收货点的智能货柜之间再通过第一传送履带和第二传送履带将放置在连体式机器人箱体内物品自动交接传送给位于收货点的智能货柜完成收货，实现了机器人无需等待取件人员将物品从机器人的箱体取出，机器人自动将物品交接传送给位于收货点的智能货柜后，机器人执行下一任务，无需在收货点被动等待取件人员来收货，不影响机器人后续配送任务，提高机器人的配送效率。收件人员到位于收货点的智能货柜取件即可。完成收货后，调度管理后台发送指令给机器人执行下一配送任务，实现了机器人可进行多点配送。

附图说明

图1为本发明自动化配送系统架构图；

图2为连体式机器人和智能货柜传送物品时的结构示意图；

图3为用于控制机器人的第一控制系统架构图；

图4为用于控制智能货柜的第二控制系统架构图。

附图标记说明：1-调度管理后台，11-服务器，12-平板客户端，13-PC客户端，2-通信设备、3-机器人，31-连体式机器人，32-箱体，33-第一传送履带，34-第一柜门，4-智能货柜，41-第二传送履带，42-第二柜门，601-第一主控模块，602-第一显示模块、603-第一输入模块，604-第一身份认证模块，605-第一功放模块，606-第一通信模块，607-第一存储模块，608-第一对位检测模块，609-第一柜门控制模块，610-第一机械传动模块，611第一物品检测模块，612-驱动模块，613导航避障模块,701-第二主控模块，702-第二显示模块，703-第二输入模块，704-第二身份认证模块，705-第二功放模块，706-第二通信模块，707-第二存储模块，708-第二对位检测模块，709-第二柜门控制模块，710-第二机械传动模块，711-第二物品检测模块，712-定位模块，8-置物篮。

具体实施方式

参照图1，图1为本发明自动化配送系统架构图，包括调度管理后台1、通信设备2、机器人3、智能货柜4、用于控制机器人3的第一控制系统、用于控制智能货柜4的第二控制系统，调度管理后台1设置在服务器11上，调度管理后台1通过通信设备2分别与智能货柜4和机器人连接进行数据交互，智能货柜4上贴有条码，机器人包括连体式机器人31和分体式机器人，连体式机器人31用于和智能货柜4之间进行物品传送、分体式机器人用于牵引智能货柜4实现物品的配送，智能货柜4和机器人3通过通信设备2连接平板客户端12或PC客户端13。

其中，服务器11是调度管理后台的运行物理媒介，用于实现调度管理后台的系统运行、数据库运行。

调度管理后台1：实现对机器人3和智能货柜4的统一管理。

平板客户端12：运行在智能手机、平板等智能设备上的应用，支持远程下单、订单管理、机器人或智能货柜的状态查询和参数设置。

PC客户端13：运行在PC机上，通过WEB浏览器访问调度管理后台，实现远程下单、订单管理、机器人或智能货柜的状态查询和参数设置、设备管理和账户管理。

通信设备2：具备无线通信组网能力，可采用多种无线通信方式(如WiFi、以太网、4G通信、433MHz通信等)。

参照图2，连体式机器人31包括箱体32，箱体32内设置有多个第一仓位，每个第一仓位内均设置有第一传送履带33，智能货柜4内设置有多个第二仓位，每个第二位内均设置有第二传送履带41，连体式机器人31和智能货柜4之间通过第一传送履带33和第二传送履带41实现物品的相互传送。

将物品通过置物篮8放置在第一传送履带33或第二传送履带41上，置物篮8的长度接近第一传送履带33和第二传送履带41的长度，传送物品时，由于连体式机器人31的箱体32内的第一传送履带33和智能货柜4内的第二传送履带41之间存在小段间隙，将物品装在置物篮8上，通过第一传送履带33将置物篮8从连体式机器人31的箱体32传送至智能货柜4内的第二传送履带41上时，可避免传送过程中物品发生掉落或卡住在第一传送履带33和第二传送履带41之间。

通过第一传送履带33和第二传送履带41完成连体式机器人31和智能货柜4之间物品自动交接传送，可交接传送不同规格大小的物品，操作方便。

分体式机器人和智能货柜4上分别设置有伸缩挂钩，当分体式机器人牵引智能货柜4时，分体式机器人和智能货柜4通过伸缩挂钩连接。

参照图3，第一控制系统包括第一主控模块601，第一主控模块601分别连接有第一显示模块602、第一输入模块603、第一身份认证模块604、第一功放模块605、第一通信模块606、第一存储模块607、第一对位检测模块608、第一柜门控制模块609、第一机械传动模块610、第一物品检测模块611、驱动模块612、导航避障模块613。

其中，第一主控模块601用于负责系统的逻辑控制。

第一显示模块602包括液晶显示屏，显示APP界面，在液晶显示屏上进行下单、取货等操作。

第一输入模块603为触摸屏、鼠标或键盘等，第一输入模块设置在第一显示模块上。

第一身份验证模604块包括人脸识别、指纹识别、ID卡、密码等，用于存取物品需进行身份验证，保障物品安全。

第一功放模块605用于播报语音提醒/状态信息。

第一存储模块606用于负责数据存储(订单信息、机器人状态信息等)。

第一通信模块607集成有多种通信能力，wifi、4G、433Mhz、蓝牙，可以与调度管理后台、智能货柜、自动门、电梯等进行通信。

第一对位检测模块608用于与智能货柜进行位置匹配(可采用红外收发传感器)。

第一柜门控制模块609用于控制第一柜门打开和关闭。

第一机械传动模块610用于控制第一传送履带的启停，实现物品传送。

第一物品检测模块611包括第一红外传感器、第一压力传感器、第一RFID传感器，第一红外传感器用于物品在第一仓位内的位置检测，第一压力传感器用于检测物品有无，第一RFID传感器用于检测物品类型。

驱动模块612包括伺服电机、电机控制器、减速器和车轮，伺服电机分别和电机控制器和减速器连接，伺服电机驱动机器人通过车轮行走。

导航避障模块613：包括激光雷达传感器、超声波传感器、视觉传感器、光幕传感器等。

参照图4，第二控制系统包括第二主控模块701，第二主控模块701分别连接有第二显示模块702、第二输入模块703、第二身份认证模块704、第二功放模块705、第二通信模块706、第二存储模块707、第二对位检测模块708、第二柜门控制模块709、第二机械传动模块710、第二物品检测模块711、定位模块712。

其中，第二主控模块701用于负责系统的逻辑控制。

第二显示模块702包括液晶显示屏，显示APP界面，在液晶显示屏上进行下单、取货等操作。

第二输入模块703为触摸屏、鼠标或键盘等，第一输入模块设置在第一显示模块上。

第二身份验证模块704包括人脸识别、指纹识别、ID卡、密码等，存取物品需进行身份验证，保障物品安全。

第二功放模块705用于播报语音提醒/状态信息。

第二存储模块706用于负责数据存储(订单信息、智能货柜状态信息等)。

第二通信模块707集成有多种通信能力，wifi、4G、433Mhz、蓝牙，可以与调度管理后台、机器人进行通信。

第二对位检测模块708用于与机器人进行位置匹配(可采用红外收发传感器)。

第二柜门控制模块709用于控制第二柜门打开和关闭。

第二机械传动模块710用于控制第二传送履带的启停，实现物品传送。

第二物品检测模块711包括第二红外传感器、第二压力传感器、第二RFID传感器，第二红外传感器用于物品在第二仓位内的位置检测，第二压力传感器用于检测物品有无，第二RFID传感器用于检测物品类型。

定位模块712用于若智能货柜被挪动，可通过室内定位技术进行定位(如IMU、UWB)。

每个第一仓位上均设置有第一柜门34，每个第二仓位上均设置有第二柜门42，第一仓位内设有第一物品检测模块611，第二仓位内设置有第二物品检测模块711，第一物品检测模块611、第二物品检测模块711用于对第一仓位、第二仓位内的物品进行检测。

智能货柜4上设置有多组第二对位检测模块708，机器人3上设置有多组第一对位检测模块608，第一对位检测模块608、第二对位检测模块708用于检测智能货柜4和机器人3之间的距离，第一对位检测模块608和第二对位检测模块708均为红外收发传感器。

第一柜门34和第二柜门42均为卷帘门结构，第一柜门34和第二柜门42为卷帘门结构，不占用智能货柜4和箱体32外空间，当连体式机器人31和智能货柜4对位时，使智能货柜4和箱体32之间的距离足够小，避免第一柜门34和第二柜门42打开后存在人为拿取智能货柜4或箱体32内物品的情况，提高物品传送的安全性。

第一物品检测模块611包括第一红外传感器、第一压力传感器、第一RFID传感器，第一红外传感器和第一RFID传感器设置在第一仓位上，第一压力传感器设置在第一传送履带33上，第二物品检测模块711包括第二红外传感器、第二压力传感器、第二RFID传感器，第二红外传感器和第二RFID传感器设置在第二仓位上，第二压力传感器设置在第二传送履带41上。

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，位于发货点的智能货柜的所在位置为起始配送位置，位于收货点的智能货柜的所在位置为指定停靠位置，使用连体式机器人或分体式机器人和智能货柜之间进行物品传送，实现自动发货和自动收货的自动化配送，

以使用连体式机器人和智能货柜之间进行物品传送为例对实现自动发货和自动收货的自动化配送方法进行进一步地说明，其包括以下步骤：

S1：在位于发货点的智能货柜的第二液晶显示屏进行下单操作，第二主控模块接收下单信息，寄件人员按物品规格选择合适的第二仓位，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，寄件人员将物品放入第二仓位内的第二传送履带上。

其中，下单信息包括寄件人员和收件人员的身份信息、寄件地址、收货地址，身份信息包括姓名、手机号，寄件人员下单时，智能货柜通过第二身份认证模块对寄件人员进行身份验证，对寄件人员进行人脸识别、或指纹识别、或ID卡、或密码验证等。

S2:第二物品检测模块检测物品是否投递进入到第二仓位内的第二传送履带上，若是，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块关闭第二仓位上的第二柜门，并将订单配送请求信息发送至调度管理系统。

其中，订单配送请求包括物品信息、起始配送位置、指定停靠位置、智能货柜编号。通过第二压力传感器检测第二传送履带的压力来检测第二传送履带上是否放置有物品，通过第二红外传感器检测物品是否完全进入到第二仓位内，第二主控模块通过第二RFID传感器检测物品类型，获取物品标签信息，若物品已放置在第二传送履带上，且已完全进入到第二仓位内，则关闭第二柜门。

S3：调度管理后台将订单配送请求下发至连体式机器人并分配连体式机器人前往起始配送位置，连体式机器人到达起始配送位置后，连体式机器人和位于发货点的智能货柜通过第一对位检测模块、第二对位检测模块进行对位，当连体式机器人和位于发货点的智能货柜之间的距离达到设定门限值，停止对位。

其中，第一对位检测模块和第二对位检测模块均为红外收发传感器，在连体式机器人和位于发货点的智能货柜进行对位过程中，首先连体式机器人通过激光雷达传感器和视觉传感器检测起始配送位置是否存在智能货柜，如不存在，则连体式机器人发出告警信息给调度管理后台，等待处理命令，若存在，连体式机器人通过视觉传感器扫描智能货柜上的条码，确认智能货柜编号等信息是否符合，若不符合，则机器人发出告警信息给调度管理后台，若符合，则连体式机器人箱体上的多组第一对位检测模块、智能货柜上的多组第二对位检测模块检测判断箱体和智能货柜之间的距离，当每组第一对位检测模块和每组第二对位检测模块的数值接近时，说明箱体角度和智能货柜的角度相对正，当连体式机器人的箱体和智能货柜之间的距离达到设定门限值，如当连体式机器人的箱体和智能货柜之间的设定门限值为5cm时，则连体式机器人和智能货柜停止对位。通过第一对位检测模块和第二对位检测模块的数值大小(信号强弱)判断连体式机器人和位于发货点的智能货柜之间的距离。

S4：连体式机器人和位于发货点的智能货柜完成对位后，连体式机器人发送信息告知位于发货点的智能货柜已完成对接并要求打开柜门，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，同时第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，第一主控模块发送指令给第一机械传动模块开启第一传送履带，第二主控模块发送指令给第二机械传送模块开启第二传送履带，将第二传送履带上的物品传送到第一传送履带上。

其中，传送物品的过程中，将物品通过置物篮放置在第一传送履带或第二传送履带上，置物篮的长度接近第一传送履带和第二传送履带的长度，传送物品时，由于连体式机器人的箱体内的第一传送履带和智能货柜内的第二传送履带之间存在小段间隙，将物品装在置物篮上，通过第一传送履带将置物篮从机器人的箱体传送至智能货柜内的第二传送履带上时，可避免传送过程中物品发生掉落或卡住在第一传送履带和第二传送履带之间。

S5:第一物品检测模块测物品是否完全进入到第一仓位内的第一传送履带上，若是，第一主控模块发送关门指令给第一柜门控制模块关闭第一仓位上的第一柜门，连体式机器人发送发货完毕信息给调度管理后台，同时调度管理后台分配连体式机器人执行配送前往指定停靠位置。

其中，第一物品检测模块检测物品进入第一仓位内的第一传送履带上时，通过第一压力传感器检测第一传送履带的压力来检测第一传送履带上是否放置有物品，通过第一红外传感器检测物品是否完全进入到第一仓位内，通过第一RFID传感器检测物品类型，若物品已放置在第一传送履带上，且已完全进入到第一仓位内，则关闭第一柜门。

S6：连体式机器人到达指定停靠位置，连体式机器人和位于收货点的智能货柜通过第一对位检测模块、第二对位检测模块进行对位，当机器人和智能货柜之间的距离达到设定门限值，停止对位。

其中，连体式机器人和位于收货点的智能货柜进行对位的原理与连体式机器人和位于发货点的智能货柜的对位原理相同。

S7：连体式机器人和位于收货点的智能货柜完成对位后，连体式机器人发送信息告知位于收货点的智能货柜已完成对接并要求打开柜门，连体式机器人和位于收货点的智能货柜同时打开柜门，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，同时第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，第一主控模块发送指令给第一机械传动模块开启第一传送履带，第二主控模块发送指令给第二机械传送模块开启第二传送履带，将第一传送履带上的物品传送到第二传送履带上，连体式机器人发送收货完毕信息到调度管理后台。

S8：调度管理后台发送指令给连体式机器人执行下一配送任务或返回待机点。

通过在位于发货点的智能货柜下单，将物品放入位于发货点的智能货柜内，无需等待机器人到达才能下单发货，可预存物品下单，下单成功后，调度管理后台分配连体式机器人前往位于发货点的智能货柜的所在位置(即起始配送位置)；连体式机器人和位于发货点的智能货柜之间通过第一传送履带和第二传送履带将放置在发货点的智能货柜内的第二传送履带上物品自动交接传送给连体式机器人箱体内的第一传送履带上，然后调度管理后台发送指令给连体式机器人将物品运输至收货点的智能货柜(即指定停靠位置)，连体式机器人和位于收货点的智能货柜之间再通过第一传送履带和第二传送履带将放置在连体式机器人箱体内物品自动交接传送给位于收货点的智能货柜完成收货，连体式机器人将收货完毕信息发送至PC客户端或平板客户端通知取件人员收货点(即指定停靠位置)有物品待领取；机器人无需被动地等待取件人员取件后再执行下一任务，无需在收货点被动等待取件人员来收货，不影响机器人后续配送任务，提高机器人的配送效率。收件人员到位于收货点的智能货柜取件即可。完成收货后，调度管理后台发送指令给机器人执行下一配送任务，实现了机器人可进行多点配送。

使用分体式机器人进行自动发货和自动收货的自动化配送时，在位于起始配送位置的智能货柜下单，调度管理后台将订单配送请求下发至分体式机器人和选择空闲的智能货柜作为配送智能货柜，调度管理后台发送指令给分体式机器人拖挂配送智能货柜前往起始配送位置，分体式机器人将配送智能货柜拖挂至起始配送位置后，配送智能货柜和发货点(即起始配送位置)的智能货柜之间通过其各自的第二传送履带将发货点智能货柜内的物品传送到配送智能货柜内，物品传送完毕后，配送智能货柜发送发货完毕信息给调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人将装载有物品的配送智能货柜拖挂至指定停靠位置后，配送智能货柜将物品通过第二传送履带传送到收货点的智能货柜内，配送智能货柜发送收货完毕信息到调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人执行下一配送任务或返回待机点。

其中，配送智能货柜和发货点的智能货柜进行对位、配送智能货柜和收货点(即指定停靠位置)的智能货柜进行对位的原理与连体式机器人和发货点的智能货柜进行对位的原理相同，配送智能货柜和发货点的智能货柜进行物品传送、配送智能货柜和收货点的智能货柜进行物品传送的原理与连体式机器人和收货点的智能货柜进行物品传送的原理相同。

使用分体式机器人拖挂配送智能货柜前往发货点，将发货点智能货柜内的物品通过第二传送履带传送至配送智能货柜内，然后分体式机器人拖挂装载物品的配送智能货柜前往指定停靠位置后，配送智能货柜将物品传送到收货点智能货柜，分体式机器人发送收货完毕信息到PC客户端或平板客户端通知取件人员在收货点有物品待领取，分体式机器人执行下一任务，无需在收货点被动等待取件人员来取件，通过使用分体式机器人拖挂配送智能货柜，利用配送智能货柜与发货点的智能货柜和收货点的智能货柜进行物品传送也能实现可预存物品下单，不影响机器人后续配送任务，提高机器人的配送效率。

实施例二：使用连体式机器人或分体式机器人和智能货柜之间进行物品传送，实现自动发货和手动收货的自动化配送，

以使用连体式机器人和智能货柜之间进行物品传送为例对实现自动发货和手动收货的自动化配送方法进行进一步说明，其包括以下步骤：

S1：在位于发货点的智能货柜的第二液晶显示屏进行下单操作，第二主控模块接收下单信息，寄件人员按物品规格选择合适的第二仓位，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，寄件人员将物品放入第二仓位内的第二履带上。

S2:第二物品检测模块检测物品是否投递进入到第二仓位，若是，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块关闭第二仓位上的第二柜门，并将订单配送请求信息发送至调度管理系统。

其中，订单配送请求包括物品信息、发货点智能货柜的所在位置、指定停靠位置、智能货柜编号。

S3：调度管理后台将订单配送请求下发至机器人并分配连体式机器人前往发货点智能货柜的所在位置，连体式机器人到达发货点智能货柜的所在位置后，连体式机器人和发货点智能货柜通过第一对位检测模块、第二对位检测模块进行对位，当连体式机器人和位于发货点的智能货柜之间的距离达到设定门限值，停止对位。

S4：连体式机器人和发货点智能货柜完成对位后，连体式机器人发送信息告知发货点智能货柜已完成对接并要求打开柜门，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，同时第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，第一主控模块发送指令给第一机械传动模块开启第一传送履带，第二主控模块发送指令给第二机械传送模块开启第二传送履带，将第二传送履带上的物品传送到第一传送履带上。

S5:第一物品检测模块测物品是否完全进入到第一仓位内的第一传送履带，若是，第一主控模块发送关门指令给第一柜门控制模块关闭第一仓位上的第一柜门，机器人发送发货完毕信息给调度管理后台，同时调度管理后台分配机器人执行配送前往指定停靠位置。

S6:连体式机器人到达指定停靠位置后，第一主控模块发送指令控制第一功放模块播报到达提示，同时连体式机器人发送取件信息到PC客户端或平板客户端通知取件人员在指定停靠位置有物品待领取，取件人员在第一液晶显示屏上进行取件操作，第一身份验证模块对取件人员进行身份验证后，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，取件人员将放置在第一传送履带上的物品取出，第一物品检测模块检测物品是否被取走，若取走，则第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块关闭第一仓位上的第一柜门并发送收货完毕信息到调度管理后台，调度管理后台分配连体式机器人执行一下任务或返回待机点。

寄件人员在位于发货点的智能货柜下单后，调度管理后台分配连体式机器人前往位于发货点的智能货柜并将智能货柜内的物品通过第一传送履带和第二传送履带自动传送给连体式机器人后，调度管理后台发送指令给连体式机器人前往指定停靠位置，连体式机器人到达指定停靠位置后通过第一功放模块播报到达提示的同时发送取件信息到PC客户端或平板客户端通知取件人员在指定停靠位置有物品待领取，然后取件人员直接在机器人上的第一液晶显示屏上进行取件操作，将连体式机器人箱体内的物品取出，实现了提前将物品放入智能货柜，无需等待机器人到达才能发货。

使用分体式机器人进行自动发货和手动收货的自动化配送时，在位于发货点的智能货柜下单，调度管理后台将订单配送请求下发至分体式机器人和选择空闲的智能货柜作为配送智能货柜，调度管理后台发送指令给分体式机器人拖挂配送智能货柜前往起始配送位置，分体式机器人将配送智能货柜拖挂至起始配送位置后，配送智能货柜和发货点的智能货柜之间通过其各自的第二传送履带将发货点智能货柜内的物品传送到配送智能货柜内，物品传送完毕后，配送智能货柜发送发货完毕信息给调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人将装载有物品的配送智能货柜拖挂至指定停靠位置后，分体机器人通过第一功放模块播报到达提示的同时发送取件信息到PC客户端或平板客户端通知取件人员在指定停靠位置有物品待领取，调度管理后台发送指令使分体机器人和配送智能货柜分离，将配送智能货柜放在指定停靠点，配送智能货柜更新其停靠位置同步到调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人执行下一配送任务或返回待机点。

使用分体式机器人拖挂配送智能货柜前往发货点(即起始配送位置)，将发货点智能货柜内的物品通过第二传送履带传送至配送智能货柜内，然后分体式机器人拖挂装载物品的配送智能货柜前往指定停靠位置后，分体式机器人和配送智能货柜分离将配送智能货柜放在收货点(即指定停靠位置)，分体式机器人发送收货完毕信息到PC客户端或平板客户端通知取件人员在收货点有物品待领取，分体式机器人执行下一任务，实现了可预存物品下单，机器人在收货点无需被动等待取件人员前来取件，不影响机器人后续配送任务，提高机器人的配送效率，将配送智能货柜放在指定停靠点，取件人员将配送智能货柜内的物品取走后，可在继续停留在指定停靠位置的配送智能货柜上预存物品下单、或作为与机器人自动对接传送物品使用，避免了取完物品后机器人再次前往回收。

实施例三：使用连体式机器人或分体式机器人和智能货柜之间进行物品传送，实现机器人和智能货柜之间的物品传送，

以使用连体式机器人和智能货柜之间进行物品传送为例对实现手动发货和自动收货的自动化配送方法进行进一步说明，其包括以下步骤：

S1：在位于发货点的连体机器人的第一液晶显示屏进行下单操作，第一主控模块接收下单信息，寄件人员按物品规格选择合适的第一仓位，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，寄件人员将物品放入第一仓位内的第一传送履带上。

其中，也可以在PC客户端或平板客户端的下单页面进行下单操作生成配送订单信息并通过通信设备将配送订单信息发送给调度管理后台，调度管理后台获取配送订单信息并分配连体式机器人前往发货点，寄件人员将物品放入第一仓位内的第一传送履带上。

S2:第一物品检测模块检测物品是否投递进入到第一仓位，若是，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块关闭第一仓位上的第一柜门，并将订单配送请求信息发送至调度管理系统。

其中，订单配送请求包括物品信息、位于收货点的智能货柜所在的位置、智能货柜编号。

S3：调度管理后台将订单配送请求下发至机器人并分配连体式机器人前往收货点智能货柜所在的位置，连体式机器人到达收货点智能货柜所在位置后，连体式机器人和收货点智能货柜通过第一对位检测模块、第二对位检测模块进行对位，当连体式机器人和智能货柜之间的距离达到设定门限值，停止对位。

S4：连体式机器人和收货点智能货柜完成对位后，连体式机器人发送信息告知收货点智能货柜已完成对接并要求打开柜门，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，同时第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，第一主控模块发送指令给第一机械传动模块开启第一传送履带，第二主控模块发送指令给第二机械传送模块开启第二传送履带，将第一传送履带上的物品传送到第二传送履带上。

S5:第二物品检测模块测物品是否完全进入到第二仓位内的第二传送履带，若是，第二主控模块发送关门指令给第二柜门控制模块关闭第二仓位上的第二柜门，连体式机器人发送收货完毕信息给调度管理后台，同时调度管理后台发送指令给机器人执行下一任务或返回配送点。

寄件人员在连体式机器人上下单并将物品放入连体式机器人的箱体内后，调度管理后台发送指令给连体式机器人前往收货点智能货柜的所在位置并与收货点智能货柜进行物品传送，将连体式机器人的箱体内的物品传送至位于收货点智能货柜内后，同时连体式机器人发送取件信息到PC客户端或平板客户端通知取件人员收货点有物品待领取，然后连体式机器人离开执行下一配送任务，实现了机器人无需在收货点等待取件人员来收货，不影响机器人后续配送任务，收件人员到位于收货点的智能货柜取件即可。

使用分体式机器人进行手动发货和自动收货的自动化配送时，在PC客户端或平板客户端下单并将配送订单信息通过通信设备发送至调度管理后台，调度管理后台获取配送订单信息和选择空闲的智能货柜作为配送智能货柜，调度管理后台发送指令给分体式机器人拖挂配送智能货柜前往起始配送位置，分体式机器人将配送智能货柜拖挂至起始配送位置后，寄件人员将物品放入配送智能货柜内，配送智能货柜发送发货完毕信息给调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人将装载有物品的配送智能货柜拖挂至指定停靠位置后，配送智能货柜将物品通过第二传送履带传送到收货点的智能货柜内，配送智能货柜发送收货完毕信息到调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人执行下一配送任务或返回待机点，或分体机器人通过第一功放模块播报到达提示的同时发送取件信息到PC客户端或平板客户端通知取件人员在指定停靠位置有物品待领取，调度管理后台发送指令使分体机器人和配送智能货柜分离，将配送智能货柜放在指定停靠位置，配送智能货柜更新其停靠位置同步到调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人执行下一配送任务或返回待机点。

使用分体式机器人拖挂配送智能货柜前往发货点(即起始配送位置)，寄件人员将物品放入配送智能货柜后，分体式机器人将装载有物品的配送智能货柜拖挂至收货点(即指定停靠位置)后，可将智能货柜放在收货点，或可以将配送智能货柜内的物品通过第二传送履带传送至收货点的智能货柜，实现了无需机器人在收货点被动等待收件人员前来取件，不影响机器人执行下一配送任务，提高机器人的配送效率。

实施例四：实现手动发货和手动收货的自动化配送方法包括以下步骤：

使用分体式机器人将智能货柜拖挂至指定停靠位置，分体式机器人只用作牵引拖挂智能货柜。

S1：在PC客户端或平板客户端的下单页面进行下单操作生成配送订单信息并通过通信设备将配送订单信息发送给调度管理后台，调度管理后台获取配送订单信息并分配空闲的分体式机器人拖挂智能货柜前往发货点。

其中，分体式机器人拖挂智能货柜时，调度管理后台发送指令给分体式机器人和智能货柜控制伸缩挂钩使分体式机器人和智能货柜相互连接。

分体式机器人和智能货柜还可以通过电磁铁吸附连接，通过分别在分体式机器人和智能货柜上设置电磁铁，智能货柜上设置有第二电磁铁控制模块，分体式机器人上设置有第一电磁铁控制模块，调度管理后台分配分体式机器人拖挂智能货柜时，第一主控模块发送指令给第一电磁铁控制模块、第二主控模块发送指令给第二电磁铁控制模块控制分体式机器人上的电磁铁和智能货柜上的电磁铁吸合，从而将分体式机器人和智能货柜连接在一起。

S2:分体式机器人将智能货柜拖挂至发货点后，寄件人员在智能货柜的第二液晶显示屏上输入订单信息，寄件人员按物品规格选择合适的第二仓位，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，寄件人员将物品放入第二仓位内的第二传送履带上。

S3:第二物品检测模块检测物品是否投递进入到第二仓位，若是，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块关闭第二仓位上的第二柜门，调度管理后台发送指令给分体式机器人将智能货柜拖挂至指定停靠位置。

S4：分体式机器人拖挂智能货柜到达指定停靠位置后，第一主控模块发送指令控制第一功放模块播报到达提示并发送取件消息到取件人员的PC客户端或平板客户端通知取件人员前往指定停靠位置取件，调度管理后台发送指令使机器人和智能货柜分离，将智能货柜放在指定停靠位置，智能货柜更新其停靠位置同步到调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人执行下一配送任务或返回待机点。

取件人员到达指定停靠位置取件时，取件人员在第二液晶显示屏上进行取件操作，第二身份验证模块对取件人员进行身份验证后，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，取件人员将放置在第二传送履带上的物品取出，第二物品检测模块检测物品是否被取走，若取走，则第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块关闭第二仓位上的第二柜门并发送信息到调度管理后台。

寄件人员通过PC客户端或平板客户端下单，调度管理后台接收配送订单信息分配空闲的分体式机器人拖挂智能货柜前往发货点，分体式机器人将智能货柜拖挂至发货点后寄件人员将物品放入智能货柜，然后调度管理后台发送指令给分体式机器人将智能货柜拖挂至指定停靠位置后分体式机器人和智能货柜分离，将智能货柜放在指定停靠点，同时智能货柜更新其停靠位置同步到调度管理后台，取件人员前往智能货柜取件，分体式机器人离开执行下一配送任务，实现了通过分体式机器人将装载有物品的智能货柜拖挂至指定停靠位置后将智能货柜放在指定停靠位置，机器人无需在指定停靠位置被动等待取件人员来收货取件，不影响机器人后续配送任务，且取件人员将智能货柜内的物品取走后，可在继续停留在指定停靠位置的智能货柜上预存物品下单、或作为与机器人自动对接传送物品使用，避免了取完物品后机器人再次前往回收箱体。

智能货柜通过IMU进行定位，智能货柜预设初始位置，调度管理后台分配连体式机器人前往发货点的智能货柜的初始位置或收货点的智能货柜的初始位置，或分体式机器人前往拖挂智能货柜的过程中，IMU对智能货柜的当前位置进行检测，若智能货柜被人为移动与初始位置相比发生位置移动，则智能货柜更新其当前位置并将其当前位置同步发送至调度管理后台，调度管理后台发送指令给连体式机器人前往智能货柜的当前位置进行发货或收货，或调度管理后台发送指令给分体式机器人前往智能货柜的当前位置进行牵引拖挂智能货柜，避免了一旦智能货柜被人为移动，导致机器人无法找到智能货柜的情况。

通过第一RFID传感器和第二RFID传感器检测物品标签信息，防止人工操作出现少拿或拿错的情况。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (8)

1.一种自动化配送系统，其特征在于，包括调度管理后台、通信设备、机器人、智能货柜、用于控制机器人的第一控制系统、用于控制智能货柜的第二控制系统，所述调度管理后台设置在服务器上，所述调度管理后台通过所述通信设备分别与所述智能货柜和机器人连接进行数据交互，所述智能货柜上贴有条码，所述机器人包括连体式机器人和分体式机器人，所述连体式机器人用于和所述智能货柜之间进行物品传送，所述连体式机器人包括箱体，所述箱体内设置有多个第一仓位，每个所述第一仓位内均设置有第一传送履带，所述智能货柜内设置有多个第二仓位，每个所述第二仓位内均设置有第二传送履带，所述连体式机器人和智能货柜之间通过所述第一传送履带和第二传送履带实现物品的相互传送，每个所述第一仓位上均设置有第一柜门，每个所述第二仓位上均设置有第二柜门，所述第一柜门和第二柜门均为卷帘门结构，将物品通过置物篮放置在第一传送履带或第二传送履带上；

所述分体式机器人用于牵引所述智能货柜实现物品的配送，使用分体式机器人进行手动发货和自动收货的自动化配送时，在PC客户端或平板客户端下单并将配送订单信息通过通信设备发送至调度管理后台，调度管理后台获取配送订单信息和选择空闲的智能货柜作为配送智能货柜，调度管理后台发送指令给分体式机器人拖挂配送智能货柜前往起始配送位置，分体式机器人将配送智能货柜拖挂至起始配送位置后，寄件人员将物品放入配送智能货柜内，配送智能货柜发送发货完毕信息给调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人将装载有物品的配送智能货柜拖挂至指定停靠位置后，配送智能货柜将物品通过第二传送履带传送到收货点的智能货柜内，配送智能货柜发送收货完毕信息到调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人执行下一配送任务或返回待机点，或分体机器人通过第一功放模块播报到达提示的同时发送取件信息到PC客户端或平板客户端通知取件人员在指定停靠位置有物品待领取，调度管理后台发送指令使分体机器人和配送智能货柜分离，将配送智能货柜放在指定停靠位置，配送智能货柜更新其停靠位置同步到调度管理后台，调度管理后台发送指令给分体式机器人执行下一配送任务或返回待机点。

2.根据权利要求1所述一种自动化配送系统，其特征在于，所述分体式机器人和智能货柜上分别设置有伸缩挂钩，当所述分体式机器人牵引所述智能货柜时，所述分体式机器人和智能货柜通过所述伸缩挂钩连接。

3.根据权利要求2所述一种自动化配送系统，其特征在于，所述第一控制系统包括第一主控模块，所述第一主控模块分别连接有第一显示模块、第一输入模块、第一身份认证模块、第一功放模块、第一通信模块、第一存储模块、第一对位检测模块、第一柜门控制模块、第一机械传动模块、第一物品检测模块、驱动模块、导航避障模块。

4.根据权利要求3所述一种自动化配送系统，其特征在于，所述第二控制系统包括第二主控模块，所述第二主控模块分别连接有第二显示模块、第二输入模块、第二身份认证模块、第二功放模块、第二通信模块、第二存储模块、第二对位检测模块、第二柜门控制模块、第二机械传动模块、第二物品检测模块、定位模块。

5.根据权利要求4所述一种自动化配送系统，其特征在于，所述第一仓位内设有所述第一物品检测模块，所述第二仓位内设置有所述第二物品检测模块，所述第一物品检测模块、第二物品检测模块用于对所述第一仓位、第二仓位内的物品进行检测。

6.根据权利要求5所述一种自动化配送系统，其特征在于，所述智能货柜上设置有多组所述第二对位检测模块，所述机器人上设置有多组所述第一对位检测模块，所述第一对位检测模块、第二对位检测模块用于检测智能货柜和机器人之间的距离。

7.根据权利要求6所述一种自动化配送系统，其特征在于，所述第一物品检测模块包括第一红外传感器、第一压力传感器、第一RFID传感器，所述第一红外传感器和第一RFID传感器设置在第一仓位上，所述第一压力传感器设置在第一传送履带上，所述第二物品检测模块包括第二红外传感器、第二压力传感器、第二RFID传感器，所述第二红外传感器和第二RFID传感器设置在第二仓位上，所述第二压力传感器设置在第二传送履带上。

8.一种用如权利要求1所述自动化配送系统实施的自动化配送方法，其特征在于，位于发货点的智能货柜的所在位置为起始配送位置，位于收货点的智能货柜的所在位置为指定停靠位置，包括以下步骤：

S1：在位于发货点的智能货柜的第二液晶显示屏进行下单操作，第二主控模块接收下单信息，寄件人员按物品规格选择合适的第二仓位，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，寄件人员将物品放入第二仓位内的第二履带上；

S2:第二物品检测模块检测物品是否投递进入到第二仓位内的第二传送履带上，若是，第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块关闭第二仓位上的第二柜门，并将订单配送请求信息发送至调度管理系统；

S3：调度管理后台将订单配送请求下发至机器人并分配机器人前往起始配送位置，机器人到达起始配送位置后，机器人和位于发货点的智能货柜通过第一对位检测模块、第二对位检测模块进行对位，当机器人和位于发货点的智能货柜之间的距离达到设定门限值，停止对位；

S4：机器人和位于发货点的智能货柜完成对位后，机器人发送信息告知位于发货点的智能货柜已完成对接并要求打开柜门，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，同时第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，第一主控模块发送指令给第一机械传动模块开启第一传送履带，第二主控模块发送指令给第二机械传送模块开启第二传送履带，将第二传送履带上的物品传送到第一传送履带上；

S5:第一物品检测模块测物品是否完全进入到第一仓位内的第一传送履带，若是，第一主控模块发送关门指令给第一柜门控制模块关闭第一仓位上的第一柜门，机器人发送发货完毕信息给调度管理后台，同时调度管理后台分配机器人执行配送前往指定停靠位置；

S6：机器人到达指定停靠位置，机器人和位于收货点的智能货柜通过第一对位检测模块、第二对位检测模块进行对位，当机器人和智能货柜之间的距离达到设定门限值，停止对位；

S7：机器人和位于收货点的智能货柜完成对位后，机器人发送信息告知位于收货点的智能货柜已完成对接并要求打开柜门，机器人和位于收货点的智能货柜同时打开柜门，第一主控模块发送指令给第一柜门控制模块打开第一仓位上的第一柜门，同时第二主控模块发送指令给第二柜门控制模块打开第二仓位上的第二柜门，第一主控模块发送指令给第一机械传动模块开启第一传送履带，第二主控模块发送指令给第二机械传送模块开启第二传送履带，将第一传送履带上的物品传送到第二传送履带上，机器人发送收货完毕信息到调度管理后台；

S8：调度管理后台发送指令给机器人执行下一配送任务或返回待机点。