CN111784928A - 智能无人配送系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能无人配送系统和方法，所述系统包括：驿站、后台控制系统、活动快递单元柜、室外机器人。驿站负责包裹的分拣，并按地址归类，将包裹配货于活动快递单元柜；活动快递单元柜存放需要配送的物品；后台控制系统选取室外机器人并向室外机器人下达室外配送任务；室外机器人基于配送任务将活动快递单元柜运送至目标楼宇配送点并卸下快递单元柜。本发明的智能无人配送系统和方法，采用室外机器人和活动快递单元柜，提供室外自动运输，直接将快件运送到收件人楼下。该方法降低对快递员数量的需求，降低末端派送成本；提高了配送效率；可实现就近配送，提升了用户体验。

Description

智能无人配送系统和方法

技术领域

本发明涉及机器人配送技术，尤其涉及一种智能无人配送系统和方法。

背景技术

众所周知，快递业成本最昂贵和效率最低的环节是在前后两端，也就是最接近发件人与收件人的两端，由于前后两端的用户比较分散，为提高效率，快递公司需要配更多的快递员才能满足，随着包裹量逐年以30％的速度增长，人工成本逐年升高和人口红利的逐渐缩减，高昂的运送成本与派送效率问题越来越突出；所以众多科技公司通过自动机器人的派送方式解决用人及其成本问题。

目前解决该问题的方式是设置智能快递单元柜。智能快递单元柜方式(如丰巢、速递易、e栈等)是在园区、社区的门口设置固定的快递单元柜。快递员人工将包裹送至离收件人最近的智能快递单元柜，投放入柜后通过短信联系收件人，收件人前往智能快递单元柜，自行通过收件码取件。

智能快递单元柜的缺点是，由于其固定设置在社区、园区门口，离收件人距离较远，对于那些需要送货上门服务的人群，智能快递单元柜并没有解决用户痛点，反而其本身就是用户痛点。另外，快递单元柜成本高、场地租金高、包裹滞柜率高、翻柜率低，故其是减轻了快递员的压力，却增加了收件人的负担。该方法未能从根本解决问题。

另一种解决方法是室外机器人派送。如目前京东，菜鸟实验室等应用该方法。该方式是，机器人将包裹通过自动驾驶技术自动运输到指定的收件人所在位置的楼下，通过电话或短信联系收件人包裹到达，收件人得到通知后，自己下楼取件。

该方法由于快递单元柜与运输机器人一体化设置，储物柜固定在运输机器人上，派送包裹时，室外派送机器人必须整体停留在楼下，等待收件人取件，浪费很多时间，从而造成室外机器人派送效率低，派送量不高。另外，如果收件人暂时不在楼内，或暂时不便下楼取件，则可能使派送失败。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自动配送系统。可以灵活地从驿站运送到收件人所在楼宇门口。

本发明提供了一种与运输机器人分体的活动快递单元柜，可以灵活地从驿站运送到收件人所在楼宇门口。

本发明机器人自动派送方法为：驿站基于楼宇地址信息，将快件归类，将同类快件人工或自动配货到某个单元柜内，配好的单元柜放入指定位置，等待室外机器人装载，室外机器人到达驿站，室外机器人与单元柜对接，自动装载单元柜，并从驿站运送到楼宇，到达楼宇后按照指定位置卸载单元柜，通知收件人，收件人到楼下取包裹，室外机器人即返回驿站。

在本发明的另一个实施例中，单元柜的空箱可以用于发送快件。可以在手机或电脑上下单，取得密码或二维码，通过输入密码或扫描，打开单元柜箱门，放入快件，随回收的单元柜一起运送至驿站。

本发明以提供了一种利用活动快递单元柜，方便地将快递单元柜运送到离收件人较近地方取件的无人智能派送系统。该系统包括驿站、活动快递单元柜、后台控制系统和室外机器人。所述驿站按楼宇地址分拣和归类包裹，将相同楼宇地址的包裹放入同一所述活动快递单元柜的不同格箱中。所述活动快递单元柜，用于存放需要配送的物品。所述后台控制系统，生成所述室外机器人的运行线路，选择具体执行室外配送任务的室外机器人，向所述室外机器人下达室外配送和/或空箱回收任务指令。所述室外机器人，按所述后台控制系统指令，从驿站拉取相关活动快递单元柜，运送至所述目标楼宇配送点，并卸下所述活动快递单元柜，通知收件人在所述目标楼宇配送点取货，和/或所述室外机器人，依据之前配送的活动快递单元柜所发送的空箱信息，回收所述活动快递单元柜。

本发明实现了室外自动化派送，降低对快递员数量的需求，快递员，不论是哪家公司的，只需将包裹投放驿站即可，通过驿站的分拣，室外机器人派送，提高了快件末端的派送效率，减少了快递人员，从而降低末端派送成本；同时，由于采用了分体式快递单元柜，运输机器人可以方便地将快递单元柜留置在收件人的楼下，抽出时间，运送其他快递单元柜，从而提高了室外运输效率和派送时效。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的技术方案。

图1为本发明的智能无人配送方法的一个实施例的模块示意图。

图2为本发明的智能无人配送系统将活动快递单元柜运载和卸下过程的示意图；

图3为本发明的智能无人配送系统将活动快递单元柜从驿站运送到楼宇配送点过程的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。本发明附图仅是示意图，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

说明书中所举的实施例仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

图1为本发明的智能无人配送方法和系统的流程示意图，如图1所示：

步骤101，驿站接受配送的物品和信息，并将相关的配送信息发送给后台控制系统。

步骤102，后台控制系统基于配送信息获得目标楼宇地址信息，选取室外机器人并向此室外机器人发送室外配送任务。

步骤103，室外机器人基于配送任务将快递单元柜运送至目标楼宇配送点并卸下快递单元柜。

如图1所示，本发明的智能无人配送系统包括：驿站、活动快递单元柜、后台控制系统和室外机器人。所述驿站可以设置在办公园区、生活小区或一个楼群组成的街区的某个位置，以中心位置最好。驿站还可能设置在一个行政区划的区一级，如北京市西城区，也以设置在区的中心位置为宜，或邮件集中的位置。如果行政区域过大，可以设置中心驿站和分驿站。无论驿站分多少层次，最底层驿站，应以具体楼宇地址分类。所述驿站可通过扫码等手段，接收上一层级快递环节传送的全部快递件信息，直接转入所述后台控制系统。所述快递件信息包括配送货品信息、地址信息和收件人信息。所述地址信息包括，国家、城市、区、街道、小区名称、楼宇名称或编号、楼层、门牌号码等信息。所述收件人信息包括：收件人姓名、单位名及其联络方式信息，如电话号码等。所述后台控制系统，依据预存的该办公园区、生活小区的国家、城市、区、街道、小区名称、楼宇名称或编号地址信息，与快件地址信息比对，确认快件包裹投送无误后，依据目标楼宇地址信息将快递包裹归类，由驿站人工或自动(利用智能机器人)将相同楼宇地址的包裹放入同一所述活动快递单元柜的不同格箱中。所述活动快递单元柜，用于存放需要配送的物品，其具有蜂巢式多个格箱。所述格箱可以是相同尺寸的格箱，也可以是不同尺寸的格箱，以适应包裹的大小，所述活动快递单元柜在其柜底的四个角的位置具有四条腿，退的高度应能使运输机器人的托盘从底部插入，在本发明的一个优选的实施例中，每条退下设有轮子，以方便推拉，挪动位置。所述活动快递单元柜具有信息接收和发送系统，可将包裹送达信息、空箱信息和位置信息发送给所述室外机器人，由其转发给所述后台控制系统，和/或直接发送给后台控制系统。所述活动快递单元柜具有密码识别系统，用以识别收件人所持密码，从而开启格箱门锁。所述后台控制系统，获取所述驿站传送的配送货品信息、地址信息和收件人信息，并将其中的目标楼宇地址信息和收件人信息传送给所述室外机器人。所述后台控制系统，预存派送区域内的电子地图、路况信息(如道路坡度大小信息和/或台阶信息)、所述室外机器人类型信息(如轮式或履带式机器人信息)、室外机器人ID编码信息、以及虚拟楼宇配送点位置。所述后台控制系统，基于所述目标楼宇地址信息和所述预存电子地图，生成所述室外机器人的运行线路，基于所述派送区域内的路况信息，选取轮式或履带式室外机器人，基于所述室外机器人的ID码，选择具体执行室外配送任务的室外机器人。所述后台控制系统向所述室外机器人下达室外配送和/或空箱回收任务。所述室外机器人，基于所述配送任务，按所述后台控制系统指令，从驿站拉取相关活动快递单元柜，运送至所述目标楼宇配送点，并卸下所述活动快递单元柜，并基于所获得的所述收件人信息，通知收件人在所述目标楼宇配送点取货，和/或所述室外机器人，依据之前配送的活动快递单元柜所发送的空箱信息，回收所述活动快递单元柜。

在本发明的一个实施例中，所述快递单元柜回收由所述后台控制系统启动。所述后台控制系统，基于所述活动快递单元柜所发出的包裹已派发完毕信息或包裹配送失败信息，向室外机器人发出召回所述快递单元柜指令；所述室外机器人将所述快递单元柜从楼宇配送点回收至所述驿站。

在本发明的另一个实施例中，所述快递单元柜回收由所述室外机器人启动。所述室外机器人，基于所述活动快递单元柜所发出的包裹已派发完毕信息或包裹配送失败信息，自动将所述快递单元柜从楼宇配送点回收至所述驿站。

在本发明的另一个实施例中，所述活动快递单元柜设置一个等待期限，期限届满，即可发出回收信号，未送达的包裹可以安排下次派送。这样可以加强所述活动快递单元柜的周转。

本发明的室外机器人，依据路况情况，如有无台阶，坡度大小，可以是履带式室外机器人和轮式室外机器人。

本发明的智能无人配送系统可以单点多货柜或多点多货柜派送。由此提高派送效率。室外机器人动力可以较大，可承载多个所述快递单元柜，本发明的室外机器人有多种类型，有的一次可以托载一个活动快递单元柜，有的可以一次托载多个活动快递单元柜。所述后台控制系统，依据情况选择。

当快递包裹集中在一个楼宇配送点，且一个活动快递单元柜不够配放，可以配货多个活动快递单元柜。本发明的所述后台控制系统，可以依据情况，选择多柜载量的室外机器人，一次性将相关单元柜送达。

当快递包裹分散在两个或两个以上楼宇配送点，驿站按目标楼宇信息配货为多个不同目的地的活动快递单元柜。此种情况下，本发明的所述后台控制系统，可以选择多柜载量的室外机器人。

当多点多柜派送时，所述后台控制系统，依据多个所述楼宇地址信息生成一个串联线性的楼宇配送点运行线路，分配给一个室外机器人执行该多点派送任务。

在本发明的一个实施例中，当多地址派送不能形成一个线性路径时，可以在路径分叉点附近的楼宇配送点，先将部分快递单元柜卸下，然后回来时再次装载。

本发明的所述室外机器人设置有传感系统和导航系统，所述传感系统包括：激光雷达、相机、超声波宽度测量装置和惯性测量单元中的至少一种，所述室外机器人基于所述传感采集的信号以及其预存的电子地图进行融合定位处理，根据定位信息以及预设的运行路线进行导航。

本发明的快递单元柜，除了派送快件包裹外，还可以收受发送快件。在本发明的一个优选的实施例中，快件发送人可以是在手机或电脑上填写快递信息，取得密码，输入密码，打开快递单元柜箱门，将发送快件放入，关闭箱门，快件随快递单元柜运至驿站处理。

本发明的后台控制系统与室外机器人的通信可以是短距局域网内部无线通信，也可以是通过2G、3G、4G乃至5G上网通信。由于局域网覆盖范围有限，故在远距离通信时，可采用后者。

如图2所示，本发明智能无人配送系统中室外机器人与活动快递单元柜是如何配合的。所述活动快递单元柜是一个独立于运输机器人的装置。运输机器人可以像叉车一样，从所述活动快递单元柜下部插入，然后抬起，送到位置，可轻松放下。

如图3所示，本发明的智能无人配送流程为驿站人工或自动配货到快递单元柜内→配好的快递单元柜放入指定位置，等待室外机器人装载→室外机器人到达驿站→室外机器人与快递单元柜对接，自动装载快递单元柜→室外机器人载快递单元柜从驿站运送到目标楼宇→到达目标楼宇后，按照指定位置卸载快递单元柜→通知收件人到楼宇配送点收取快件→室外机器人返回驿站。

上述实施例中的智能无人配送系统和方法，采用分体式的机器人和快递单元柜，提供室外运输的全自动配送方法，降低对快递员数量的需求，快递员只需将包裹投放入驿站即可，降低末端派送成本；效率高，室外机器人无需等待收件人取件；用户体验好，包裹可送就近投放，收件人可以随时在楼下取件，提升用户体验。

本发明的描述是示例性的，而非穷尽所有的实施方式。本发明说明书、附图及权利要求书的描述，并不限定本发明的内容。很多其他的同原理并对于本领域的普通技术人员显而易见的变化，均在本发明的范围之内。例如本发明的系统和和方法并不限于快递业务，还可用于仓库中点到点的运输等。

Claims (11)

1.一种智能无人配送系统，其特征在于，所述系统包括：

驿站、活动快递单元柜、后台控制系统和室外机器人；

所述驿站具有信息接收端口、信息传送端口和包裹配货装置，所述信息接收端口用于接收上一层级快件派送系统的货品信息、地址信息和收件人信息，信息传送端口用于将所述信息接收端口接收的所述货品信息、所述地址信息和所述收件人信息传送给所述后台控制系统，所述包裹配货装置依据地址信息中的目标楼宇地址信息，将相同楼宇地址的包裹放入同一所述活动快递单元柜，每件包裹占一个格箱；

所述活动快递单元柜具有信息发送系统和密码识别系统，所述信息发送系统发送包裹送达信息、空箱信息和/或位置信息，所述密码识别系统，用以识别收件人所持密码，从而开启格箱门锁；

所述后台控制系统具有信息接收端口、信息传送端口和信息存储和处理单元，所述信息接收端口接收所述驿站传送的配送货品信息、地址信息和收件人信息和所述活动快递单元柜发送的包裹送达信息、空箱信息和位置信息，所述信息存储和处理单元预存派送区域内电子地图、路况信息、所述室外机器人的ID编码信息和目标楼宇配送点位置信息，所述信息存储和处理单元，基于所述目标楼宇地址信息、目标楼宇配送点位置信息和所述电子地图，生成运送所述室外机器人的运行线路，基于所述派送区域内的路况信息，选取轮式或履带式室外机器人，基于所述室外机器人的ID码，选择具体执行室外配送任务的室外机器人，所述信息传送端口将目标楼宇地址信息、收件人信息，室外机器人运行路线信息、楼宇配送点位置信息和/或回收所述活动快递单元柜信息传送给所述室外机器人，所述后台控制系统，向所述室外机器人下达室外配送和/或空箱回收任务；

所述室外机器人具有信息接收端口、信息发送端口，所述信息接收端口接收所述后台控制系统指令，基于所述后台控制系统指令，从驿站拉取相关活动快递单元柜，运送至所述目标楼宇配送点，并卸下所述活动快递单元柜，和/或基于所述后台控制系统指令，回收所述活动快递单元柜，所述信息发送端口用于通知收件人在所述目标楼宇配送点取货。

2.一种权利要求1所述的智能无人配送系统，其中，所述活动快递单元柜用作发送包裹，发件人在手机或电脑上填写发件信息，获得密码，用密码打开所述活动快递单元柜的格箱门，所述活动快递单元柜将寄送包裹信息发给所述后台控制系统，由所述后台控制系统指令室外机器人将所述活动快递单元柜回收，将发送包裹运送至驿站，交由驿站处理。

3.一种权利要求2所述的智能无人配送系统，其中，所述活动快递单元柜将包裹寄送信息，传送给所述室外机器人，由所述室外机器人自主将所述活动快递单元柜回收，并将所述信息转发给所述后台控制系统。

4.一种权利要求1所描述的智能无人配送系统，所述智能无人配送系统可以执行多点多货柜派送，其中，

所述后台控制系统，可依据多个所述楼宇地址信息，生成一个线性的楼宇配送点运行线路，并分配给一个室外机器人执行。

5.一种权利要求1所描述的智能无人配送系统，所述智能无人配送系统可以执行单点多货柜派送，其中，

所述后台控制系统，依据同样楼宇地址信息但装载了多个活动快递单元柜的配送任务交由一个室外机器人执行。

6.一种权利要求1所描述的智能无人配送系统，其中，

所述后台控制系统，基于所述活动快递单元柜所发出的物品已取信息或所述物品配送失败信息向室外机器人发出召回所述活动快递单元柜指令；所述室外机器人将所述活动快递单元柜回收至所述驿站。

7.一种权利要求1所描述的智能无人配送系统，其中，

所述室外机器人设置有传感系统和导航系统，所述传感系统包括：激光雷达、相机、超声波宽度测量装置和惯性测量单元中的至少一种，所述室外机器人基于所述传感采集的信号以及其预存的电子地图进行融合定位处理，根据定位信息以及预设的运行路线进行导航。

8.一种智能无人配送方法，其特征在于，该方法包括：驿站处理步骤、后台控制系统处理步骤、活动快递单元柜处理步骤、室外机器人处理步骤；

其中，驿站接收上一层级快件派送系统的货品信息，并将所述信息发送给后台控制系统，

所述驿站依据楼宇地址信息分拣派送物品，将将相同楼宇地址的物品放入同一活动快递单元柜；

所述后台控制系统，获取所述驿站传送的配送货品信息、地址信息和收件人信息，

所述后台控制系统将所述地址信息中的目标楼宇地址信息和收件人信息传送给所述室外机器人，

所述后台控制系统预存派送区域内电子地图、路况信息、所述室外机器人的ID编码信息和楼宇配送点的位置信息，所述后台控制系统，基于所述目标楼宇地址信息、目标楼宇配送点的位置信息和所述电子地图，生成运送所述活动快递单元柜的运行线路，基于所述派送区域内地路况信息，选取轮式或履带式室外机器人，基于所述室外机器人的ID码，选择具体执行室外配送任务的室外机器人，所述后台控制系统向所述室外机器人传送所述运行线路信息、目标楼宇配送点的位置信息和相关线路的电子地图，下达室外配送和/或空箱回收任务的指令；

所述室外机器人，基于所述配送任务，按所述后台控制系统指令，从配送点拉取相关活动快递单元柜，运送至所述目标楼宇配送点，并卸下所述活动快递单元柜，并基于所获得的所述收件人信息，通知收件人在所述目标楼宇配送点取货，和/或所述室外机器人接收之前配送的活动快递单元柜所发送的空箱信息或所述后台控制系统指令，回收所述活动快递单元柜。

9.一种权利要求8所描述的智能无人配送方法，其中，

所述智能无人配送方法可以多点多货柜派送，其中，

所述后台控制系统，可依据多个所述楼宇地址信息生成一个线性的楼宇配送点运行线路，分配一个室外机器人执行该多点派送任务。

10.一种权利要求8所描述的智能无人配送方法，其中，

所述智能无人配送方法可以单点多货柜派送，其中，

所述后台控制系统，也可依据同样楼宇地址信息但装载了多个活动快递单元柜的配送任务交由一个室外机器人执行。

11.一种可移动智能快递单元柜，所述单元柜具有蜂巢式外形，多个格箱，四个支撑腿，所述支撑腿设置在所述快递单元柜的四角，所述单元柜具有信息接收和发送系统，用以室外机器人和后台控制系统通信，所述单元柜具有识别系统，用以识别密码，以开启所述可移动智能快递单元柜的格箱门锁。

Images