CN111815210A - 室外室内全自动无人配送系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明发明了一种室外室内全自动无人配送系统和方法，所述系统包括：配送后台控制系统、活动快递单元柜、室外机器人和楼宇机器人；驿站分拣包裹，并配货于活动快递单元柜，活动快递单元柜存放快递包裹；配送后台控制系统下达室外配送任务；室外机器人基于配送任务将活动快递单元柜送至目标楼宇配送点并卸下快递单元柜；楼宇机器人，执行室内配送任务，楼宇机器人将快递单元柜运至目标楼层或收件人门口，实现了快递末端的全自动配送。该方法降低对快递员数量的需求，降低未端派送成本；提高了配送效率。

Description

室外室内全自动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，尤其涉及一种室外室内全自动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的矛盾越来越突出；所以众多科技公司试图通过自动机器人的派送方式来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柜。智能快递柜方式(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柜。快递员人工将包裹送至离收件人最近的智能快递柜，投放入柜后通过短信联系收件人，收件人前往智能快递柜，自行通过收件码取件。

智能快递柜的缺点是，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，智能快递柜并没有解决用户痛点，反而本身就是用户痛点。同时快递柜成本高、场地租金高、包裹滞柜率高、翻柜率低，故其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，机器人通过自动驾驶技术将包裹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。

因室外机器人尺寸较大，无法进入室内，更进不了楼宇电梯，故该方法不能送货到门，需要用户下楼取件，用户体验不好。同时，由于快递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降低，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，室外机器人定点驶离，则可能使派送失败，客户体验差。

为了能送货到门，再一种解决方法是室内机器人派送。快递员将包裹送至楼宇大厅，并投放到已设置好的类似快递塔形式的装置里，接着楼宇里已投放的小型派送机器人与该装置对接，将包裹送至上楼并通知收件人取件。

这种室内机器人派送方式，需人工将包裹送至楼宇，这并不能很好解决对人工的需求。类似快递塔的装置成本较高，同时，装置的投放场地租金较高。

另外该类小型室内机器人，一次智能派送一件包裹，派送效率的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种活动的快递柜，可以灵活地从驿站一直运送到收件人住所门口。

本发明提供了一种室外、室内全自动无人配送系统和方法。

本发明的室外、室内全自动无人配送系统包括驿站、活动快递单元柜、配送后台控制系统、室外机器人和楼宇机器人。本系统可以将包裹从驿站直通派送至收件人。本系统采用可移动式快递单元柜和快递单元柜与运输机器人分体设计，使个头较大、不能进入室内的室外机器人，留在室外，由尺寸较小的室内机器人接力将活动快递单元柜搬运进楼内，在楼内运输。从而打通了室外、室内运输，实现全自动配送。

由于采用了分体式快递柜，室外运输机器人可以方便地将快递柜留置在收件人的楼下，返回驿站，抽出时间，运送其他快递柜，从而提高了室外运输效率和派送时效。楼宇机器人接力将室外机器人留置在楼宇配送点的快递柜运送到相关收件人住所门口。

本发明机器人自动派送方法为：驿站基于目标楼宇地址信息和楼层信息，将快件归类，将相同楼宇地址的快件人工或自动配货到同一单元柜内，配好的单元柜放入指定位置，等待室外机器人装载，并将单元柜ID编码和其目标楼宇地址信息，传送给配送后台控制系统，室外机器人依据配送后台控制系统指令到达驿站，室外机器人与相关单元柜对接，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，联系楼宇机器人，所述楼宇机器人，将所述室外机器人运送至所述目标楼宇配送点的所述活动快递单元柜，运送至相关收件人门口，通知收件人取货。

在本发明的另一个实施例中，单元柜的空箱还可以用于发送快件。发件人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。

本发明提供了一种利用活动快递柜，方便地将快递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、配送后台控制系统和室外机器人。所述驿站按楼宇的楼层地址分拣和归类包裹，将相同楼宇楼层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。所述配送后台控制系统，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，按所述配送后台控制系统指令，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，所述楼宇机器人，将所述室外机器人运送宇配送点的所述活动快递单元柜，运送至相关收件人住所门口，通知收件人取货。

本发明的室外和室内的自动化派送方法及其系统，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，室外机器人派送和楼宇机器人的派送，将包裹运送至收件人最近的地方。该方法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。

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和系统流程模块示意图。

图2为本发明的智能无人配送系统，由室外机器人和楼宇机器人接力派送快递单元柜的示意图。

图3为本发明的智能无人配送系统，从驿站到收件人楼层的完整配送流程示意图。

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系统和方法的流程示意图，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配送后台控制系统；

步骤102，配送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；

步骤104，室外机器人联系楼宇机器人，向楼宇机器人下达楼内派送指令，并将包裹楼层地址信息、收件人门牌号码信息和收件人信息传送给楼宇机器人；

步骤105，楼宇机器人，将快递单元柜运送至相关收件人门口，并通知收件人取货。

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、配送后台控制系统、室外机器人和楼宇机器人。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，或寄送包裹集中的位置。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，最底层驿站，应以具体楼宇的楼层地址分类。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，直接转入所述配送后台控制系统。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、门牌号码信息。所述收件人信息包括收件人姓名、收件人单位、收件人联系方式，如手机号码。所述配送后台控制系统，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，由其转发给所述配送后台控制系统，和/或直接发送给配送后台控制系统。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。所述配送后台控制系统，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的楼层地址信息和收件人信息传送给所述室外机器人。所述配送后台控制系统，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)、所述室外机器人的类型信息(如轮式或履带式机器人信息)、室外机器人ID编码信息、以及楼宇配送点位置信息。所述配送后台控制系统，基于所述目标楼宇地址信息、所述预存的楼宇配送点位置信息和所述电子地图，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。所述配送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，按所述配送后台控制系统指令，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，联系楼宇机器人，所述楼宇机器人，将所述室外机器人运送至所述目标楼宇配送点的所述活动快递单元柜，运送至相关收件人门口，并通知收件人取货。

在本发明的一个实施例中，楼宇机器人预先与收件人联系，确认是否能即时收件，如有不能及时收件的，调整预设顺序，先跳过该收件人，待其他包裹派发完毕后，所述楼宇机器人再回到未取包裹收件人所在的楼层，将所述活动快递单元柜留置在该层的配送点，并通知收件人在相关楼层配送点取货。所述楼宇机器人，返回楼宇大厅，运送其他待运快递单元柜。从而提高楼宇机器人的派送效率。

在本发明的一个实施例中，所述快递单元柜回收，由所述配送后台控制系统启动。所述配送后台控制系统，基于所述活动快递单元柜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的指令；所述室外机器人，向楼宇机器人发出空箱回收指令，由楼宇机器人将空箱运至楼宇配送点，室外机器人接力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楼宇机器人启动。所述楼宇机器人在所有包裹派发完毕后，自动将所述快递单元柜运至楼宇配送点，并向室外机器人发送空箱回收指令，并由室外机器人将空箱运至所述驿站。

在本发明的另一个实施例中，所述快递单元柜回收由所述楼宇机器人启动。所述楼宇机器人，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层留置点运至楼宇配送点，并向室外机器人发送空箱回收指令，并由室外机器人将空箱运至所述驿站。

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。采用何种载力的室外机器人由所述配送后台控制系统，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，配货了多个活动快递单元柜时，本发明的所述配送后台控制系统，可以依据情况，选择多柜载量的室外机器人，一次性将相关快递单元柜送达。

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

当多点多柜派送时，所述配送后台控制系统，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，等回来时再次装载。

本发明的所述室外机器人和楼宇机器人均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，所述室外机器人和所述楼宇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。

本发明的配送后台控制系统与室外机器人和楼宇机器人之间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，所以采用接力通信的方式是可取的。但在需要远距离通信时，可采用后者。

如图2所示，本发明的智能无人配送系统打通了室外机器人和楼宇机器人的派送。本发明能将室外和室内机器人派送打通，是本发明采用了分体、活动式快递单元柜。因此，可以将蜂巢式快递柜，尽可能地移动至最接近收件人的位置。

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→室外机器人返回驿站→楼宇机器人将所述快递单元柜运送至相关收件人门口→通知收件人当面收取快件。

本发明的智能无人配送系统和方法，采用体积较小的楼宇机器人和可移动式快递单元柜，使快递柜可以在室内传递，从而打通了室内室外全自动配送。该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，用户体验好。

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。

Claims (10)

1.一种室外、室内全自动无人配送系统，其特征在于，所述系统包括：

驿站、活动快递单元柜、配送后台控制系统、室外机器人和楼宇机器人；

所述驿站接收上一层级的快递件信息，将配送货品信息、目标楼宇地址信息、目标楼层信息、收件人门牌信息、收件人信息传送给所述配送后台控制系统，并依据目标楼宇地址信息，将相同楼宇地址的包裹放入同一所述活动快递单元柜；

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，由其转发给所述配送后台控制系统，和/或直接发送给配送后台控制系统；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，从而开启所述活动快递单元柜格箱门锁；

所述配送后台控制系统，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、目标楼层信息、收件人门牌号码信息和收件人信息传送给所述室外机器人，

所述配送后台控制系统，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位置信息，基于所述目标楼宇地址信息、楼宇配送点位置信息和所述电子地图，生成室外机器人的运行线路，并将所述运行线路信息传送给所述室外机器人，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，

所述配送后台控制系统向所述室外机器人下达室外配送和/或空箱回收指令；

所述室外机器人，按所述配送后台控制系统指令，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，联系楼宇机器人，向所述楼宇机器人传送所述目标楼层信息、收件人门牌号码信息和收件人信息，下达室内派送指令，所述室外机器人返回所述驿站；

所述楼宇机器人将所述室外机器人留置在所述目标楼宇配送点的所述活动快递单元柜运送至楼宇内收件人的住室门口，所述楼宇机器人预存楼宇内部电子地图和楼宇内各住室的楼层信息和位置信息，所述楼宇机器人从所述目标楼宇配送点拉取所述活动快递单元柜，基于所述楼宇内各住室的楼层信息和位置信息以及所述楼宇内部电子地图，编制配送路线，运送至所述目标收件人住所的门口，通知收件人在所述住所门口点取货。

2.一种权利要求1所描述的室外、室内全自动无人配送系统，其中，楼宇机器人，预先与收件人联系，确认是否能即时收件，不能及时收件的，调整预设顺序，先跳过该收件人，待其他包裹派发完毕后，所述楼宇机器人再回到未取包裹收件人所在的楼层，将所述活动快递单元柜留置在该层的配送点，并再次通知收件人在相关楼层配送点取货。

3.一种权利要求1所描述的室外、室内全自动无人配送系统，其中，所述楼宇机器人在包裹派发完毕之后将所述活动快递单元柜回收至楼宇配送点，等待所述室外机器人将其回收至驿站。

4.一种权利要求1所描述的室外、室内全自动无人配送系统，其中，所述配送后台控制系统，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和楼宇机器人发出召回所述快递单元柜指令；所述室外机器人和所述楼宇机器人将所述快递单元柜接力回收至所述驿站，其中，所述楼宇机器人将所述快递单元柜从楼层配送点回收至相关目标楼宇配送点，所述室外机器人将所述快递单元柜从相关目标楼宇配送点回收至所述驿站。

5.一种权利要求1所描述的室外、室内全自动无人配送系统，所述室外、室内全自动无人配送系统可以单点多货柜或多点多货柜派送，其中，

所述配送后台控制系统，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；或

所述配送后台控制系统，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，分配给一个室外机器人执行。

6.一种权利要求1所描述的室外、室内全自动无人配送系统，其中，所述楼宇机器人预存门禁开启密码和电梯乘坐程序，以便进入楼宇大门和楼层电梯。

7.一种权利要求1所描述的室外、室内全自动无人配送系统，其中，所述室外机器人和所述楼宇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，所述室外机器人和所述楼宇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。

8.一种室外、室内全自动无人配送方法，其特征在于，该方法包括：

所述驿站依据目标楼宇地址信息分拣派送物品，将需要配送的物品放入快递单元柜的格箱，所述驿站将物品信息、地址信息和收件人信息发送给配送后台控制系统；

所述配送后台控制系统，将其中的目标楼宇地址信息、目标楼层信息、收件人门牌号码信息和收件人信息传送给所述室外机器人，

所述配送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编码信息和目标楼宇配送点位置信息，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，生成室外机器人的运行线路，并将所述运行线路信息传送给所述室外机器人，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，

所述配送后台控制系统下达室外配送指令；

所述室外机器人，基于所述配送任务，按所述配送后台控制系统指令，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，

所述室外机器人联系楼宇机器人，向所述楼宇机器人传送所述目标楼层信息、收件人门牌号码信息和收件人信息，下达室内派送指令，所述室外机器人返回所述驿站；

所述楼宇机器人将所述室外机器人运送至所述目标楼宇配送点的所述活动快递单元柜运送至相关收件人门口，所述楼宇机器人预存楼宇内部电子地图、楼内门牌号码位置信息和楼层配送点位置信息，所述楼宇机器人从所述目标楼宇配送点拉取所述活动快递单元柜，基于所述目标收件人的楼层信息、门牌号码位置信息和所述楼宇内部电子地图，编制配送路线，运送至所述目收件人住所门口，通知收件人取货。

9.一种权利要求8所述的室外、室内全自动无人配送方法，其种，所述楼宇机器人派送完可以即时取件客户后，运行至不能及时取货收件人所在楼层，将所述活动快递单元柜卸载在目标楼层配送点，并基于所述收件人信息，通知收件人在所述目标楼层配送点取货。

10.一种权利要求8所描述的室外、室内全自动无人配送方法，其中，所述智能无人配送方法可以单点多货柜或多点多货柜派送，

所述配送后台控制系统，依据相同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；或

所述配送后台控制系统，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。

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