CN111951464A - 一种智能取货和自动检货系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能取货和自动检货系统及其控制方法，该系统包括货柜，纵向排列在货柜内的单层货架，安装在每层货架上的货架驱动模块，横向排列在每层货架内的货道，安装在每个货道前端的U型挡片，设置在货柜对面的取货模块，安装在取货模块背面的定位位移模块，以及安装在取货模块前面的探物检测模块和到位检测模块；所述的货架驱动模块、取货模块、探物检测模块和到位检测模块分别连接中控机模块，定位位移模块连接中控机或控制器模块，中控机模块经控制器模块连接上位机/后台。该控制方法不仅能够确保本次购买任务成功完成，同时也能够自动检测当前货道是否有货并将信息传递给主控制器，以实现智能取货和自动检货。

Description

一种智能取货和自动检货系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种智能取货和自动检货系统及其控制方法，属于自动贩卖机技术领域。

背景技术

目前，市面上的自助售卖机的出货方式采用推板直接将货物推下来，货物经过自由落体后掉到出货口，这种方式如下几大弊端：

1、电机推板将货物推出货时，在出货前需要提前确定每个货道所售卖货物占货道的长度，以用于确定每售卖一个商品，电机要推多长距离。否则会造成出货数量偏多或偏少，每次货道更换售卖货物均需调整电机推货时间或长度。

2、售卖机依靠人工输入存储器的数据与实际补货数量比较来判断货道是否有货，若数据有误，会造成机器不出货/误报无货等不良的用户体验或现象。

3、售卖机货柜上每个货道都安装有传感器，取货装置通过检测这些传感器实现定位货道并取货。这种方式过分依赖传感器，不仅传感器走线多、繁杂，而且若任何一个货道的传感器出错，均可使横列地址变化而导致定位不到目标坐标，从而影响售卖过程出货的准确度。

随着新零售无人贩卖设备使用的不断地深入市场，如何确保无人贩卖设备运行可靠的稳定性，从而大大减少设备运维成本，成为了运营商的主要需求。故而，如何改进自助售卖机的出货方式是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本发明提供一种智能取货和自动检货系统及其控制方法，不仅能够确保本次购买任务成功完成，同时也能够自动检测当前货道是否有货并将信息传递给主控制器模块，以实现智能取货和自动检货。

为实现上述目的，本发明提供一种智能取货和自动检货系统，包括货柜，纵向排列在货柜内的单层货架，安装在每层货架上的货架驱动模块，横向排列在每层货架内的货道，安装在每个货道前端的U型挡片，设置在货柜对面的取货模块，安装在取货模块背面的定位位移模块，以及安装在取货模块前面的探物检测模块和到位检测模块。

所述的货架驱动模块、取货模块、探物检测模块和到位检测模块分别连接中控机模块，定位位移模块连接中控机或控制器模块，中控机模块经控制器模块连接上位机/后台。

所述的货架驱动模块包括每个货道后面安装货道电机，内部安装的传送带和推板，且货道电机经传送带连接推板，用于联合中控机模块自检货道地址，并驱动相应的货道电机，实现目标货道的出货和补货。

所述的探物检测模块包含探物传感器，用于探测目标货道上是否有货物。

所述的到位检测模块包到位传感器和拨杆，用于检测取货模块是否抓到货物，并反馈给控制器模块，作为货架驱动模块是否驱动货道电机的依据。

所述的定位位移模块包括X/Y轴伺服电机和伺服电机驱动器，能够根据存储在控制器模块中的每个货道的X/Y坐标，进行独立定位位移，将取货模块运送至目标货道；并在每次售卖完成或重启机器时，将取货模块运送至原点位置。

所述的取货模块包括机械手，用于在目标货道的取货点抓取货物。

所述的中控机模块用于设置货架层数对应的不同电压值，以实现货架层数地址的确定和通信的汇集收发。

所述的控制器模块包括控制器和存储器，用于通过对到位检测模块和货架驱动模块的联合控制，实时感知并存储目标货道有无货物的状态，并向上位机/后台汇报；且接收上位机/后台发出的取货命令，下发取货货道地址，控制相应的模块进行取货和检货动作。

所述的上位机/后台用于向控制器模块发出命令，以及反馈各模块的状态。

本发明系统利用到位传感器和探物传感器进行智能取货和自动检货，不仅确保本次成功完成购买任务，同时也自动检测当前货道是否有货，读取货道上货物的产品信息，并将信息传递给主控制器模块，实现了智能取货和自动检货，犹如人的感觉神经末梢，将售卖的整个过程变得确切，真实可靠，不仅确保了无人贩卖设备运行可靠的稳定性，而且大大减少了设备的运维成本。

进一步，所述的货架驱动模块采用H桥式电路控制方式驱动每个货道电机，并控制货道电机正反转。

进一步，所述的控制器模块与货架驱动模块的通信采用固定或预定货架地址和子地址或层地址方式。通过这种方式，本系统方便地实现了货架控制，以及第几层货架第几个货道控制。

进一步，所述的探物传感器采用光电传感器或扫描器，用于探测货道上是否有货，或在检货的同时读取货物的产品信息。

并且，本发明还提供一种上述智能取货和自动检货系统的控制方法，自动检货的控制流程如下：

A1、采用独立定位法确定每个货道的检货点；

A2、控制器控制X/Y轴伺服电机移动，带动取货模块从原点出发，依次经过X/Y轴方向上每个货道的检货点，利用探物检测模块探测当前货道上有无货物，并将货道状态反馈给存储器存储下来；

A3、若有货道被探测到无货物，则控制器控制X/Y轴伺服电机移动，带动取货模块二次从原点出发，依次探测到无货物货道的取货点动作取货模块，若取货模块上的到位检测模块检测到当前货道有货物，则认为当前货道有货物，并将有货道状态反馈给控制器，控制器更新当前货道状态；若到位检测模块检测到当前货道无货物，则货架控制模块根据控制器检测到的当前货道位置，启动该货道电机；

A4、若该货道有货物，则推板将货道内部的货物推出，控制器读取到位检测模块的状态变化；若到位检测模块检测到有货物，货架电机停止运动，控制器更新当前货道状态为有货；若货道电机推货到堵转或超时，则控制器确认为该货道无货物；

A5、控制器将所有货道状态反馈给上位机/后台，上位机/后台禁止无货物的货道出售货物，允许有货物的货道出售货物。

上述控制方法能够准确地知道每个货道当前有无货物，而无需人为地数货道上货物的数量且需记录在存储器中，大大地提升货物售卖的成功率，以及售卖机的智能化。其中，取货点是机械手取货的坐标，检货点是根据探物光电传感器的位置与U型挡片配合确定的坐标。这两个点根据机构关系，可能是两个不同点也可能是同一个点。

此外，本发明又提供一种上述智能取货和自动检货系统的控制方法，智能取货的控制流程如下：

B1、当上位机/后台向控制器发出取货命令时，控制器将取货货道地址下发，并读取取货模块是否在原点上，若不在原点则将取货模块复位校准回到原点；X/Y轴伺服电机通过独立定位法获得取货货道地址，同时货架驱动模块通过自动识别法获得取货货道地址；

B2、控制器控制X/Y轴伺服电机移动，带动取货模块从原点出发至目标货道，取货模块将机械手伸出到当前货道的取货点；

B3、到位检测模块检测机械手是否取到货物，并反馈给控制器，若检测到机械手未取到货物，则控制器控制对应的货架驱动模块执行出货动作，同时读取到位检测模块的状态变化；

B4、若到位检测模块检测到机械手取到货物，则控制器命令Y轴伺服电机向上提货物，当货物经过当前货道的检货点时，探物检测模块刚好检测当前货道有无货物，控制器读取探物检测模块的状态变化，将读取到的货道状态存储于存储器中，并发给上位机/后台；

B5、机械手将货物运送至取货口，然后返回原点位置。

上述控制方法中，控制器通过到位检测模块实时获取取货模块的机械手上是否有货物，以此作为货架驱动模块是否驱动货道的依据。当机器处于售卖执行操作时间段，控制器通过到位检测模块实时获取取货模块的机械手上是否有货物。若有货物，则控制器通过到位检测模块获取状态，并通知货架驱动模块货物已取到，继而停止货道电机推出货物；若无货物，控制器通过到位检测模块获取状态，并通知货架驱动模块继续执行货道电机推出货物的操作。

再者，本发明再提供一种上述智能取货和自动检货系统的控制方法，一键补货的控制流程如下：

C1、控制器发出所有货架地址；

C2、所有货架驱动模块接收到此命令后，将对应货道上的所有的货物推到货道最里面，以便运维人员按需将每个货道补满货物。

本方法每层货架、每个货道的控制彼此独立，相互不影响。假设货架地址是7F FFFF；子地址或层地址是7F XX FF；货道地址是7F FF XX (X为层数0-E，举例每层最大货道数为16个，若继续往上增加可通过增加字节数)。当需要实现一键补货功能时，控制器发送货架地址7F FF FF，当货架驱动模块接收到此命令后，则所有的货架驱动模块将所有的货道推板往回推到货道最里面，此时运维人员可以按需将每个货道补满货物，而无需采用人手将出货推板推到货道最里面再补货。

进一步，到位检测模块通过到位传感器和拨杆检测取货模块是否取到货物，取货模块接收货物会触发拨杆，拨杆会挡住到位传感器，使得到位检测模块确认取货模块收到货。

进一步，所述的独立定位法具体如下：

首先需要定位原点，即每次售卖完成或重启机器，X轴、Y轴伺服电机都会复位，将取货模块运送至原点位置。

a、若货架、货道的间距分别是不变的，则原点位置与货架第一列第一层的X/Y方向的距离分别定义为Δx和Δy，货架层与层的距离定义为Yd，货道与货道的距离定义为Xd；在参考原点坐标的前提下，货柜上任意货道的取货点和检货点的坐标（x,y）通过如下公式计算：

；

b、若货架、货道的间距分别是不同的，则测量每个货道相对于原点的距离，并存储于存储器中。

进一步，所述货架驱动模块自动识别货架地址的具体方法如下：

中控机模块采用分压式层数读取电路，将分配给每个货道对应的电压值设计成约定的逻辑关系，不同电压值按照约定的逻辑关系与货架层数一一对应；货架驱动模块设有模拟转数字转换器AD电路或模块，用于读取中控机模块具有约定逻辑关系的分压电路的分压值，并通过包含电压等级与货架层数对应关系的内部算法得到货架层数地址。

上述技术方案中，货架层数地址自动获取和识别方法采用分压式电路设计，中控机模块将分配给每个货道对应的电压值设计成约定的逻辑关系，不同电压值按照约定的对应关系与货架层数一一对应。每各货架驱动模块分别与中控机模块连接，货架驱动模块的内部电路设有模拟转数字转换器AD电路或模块，用于读取中控机模块内部具有约定逻辑关系的分压电路的分压值，根据货架驱动模块读取到的电压值等级，与货架驱动模块内部使用的约定逻辑关系，通过内部算法得到货架层数地址。如此一来，由控制器确定出货货道的X，Y坐标，货架驱动模块通过读取电压值即可获得该货道自身对应的Y坐标，而X坐标由货架驱动模块在接线接口处完成分配。

更进一步，所述的分压式层数读取电路包括串联电阻式分压电路、串联二极管式分压电路、并联电阻分流式电路。

例1：货架层数地址自动获取和识别方法采用串联电阻式分压电路识别的公式或方法：假设分阻式电路供电电压为V，串联的电阻分别是R1、R2、…、Rn、Rn+1，则获取任意通道上的电压可通过如下公式算出：

。

例2：货架层数地址自动获取和识别方法采用串联二极管式分压电路识别的公式或方法：假设二极管压降Vd，串联的二极管分别是D1、D2、、、Dn、Dn+1，则获取任意通道上的电压可通过如下公式算出：

。

货架驱动模块读取任意通道上的电压值后，通过自身内部算法将该点电压等级定义为第M层。其中，内部算法包含电压等级与货架层数对应关系。

进一步，每次售卖完成或重启机器，X/Y伺服电机都会复位，将取货模块运送至原点位置。

综上，相比现有技术，本发明智能取货和自动检货系统及其控制方法具有如下技术优势：

1、货道驱动模块根据不同电压值自动配置层数地址，且X/Y伺服电机独立定位，且每个货道的X/Y坐标都存储在存储器中。故而本发明系统在上位机/后台发出取货命令后，可通过公式计算坐标或测量存储坐标，在不依靠传感器的前提下，快速独立定位到目标货道上，很好地克服了现有自动售卖机采用传感器定位法所带来的传感器走线多、繁杂，过分依赖传感器，不可靠等缺点。

2、本系统在开机时使用单个传感器实现自动检货功能，向上位机/后台反馈每层货架的每个货道是否有货，并识别货物信息。在取货操作的同时实现自动检货功能，向上位机/后台实时反馈此次取完货物之后，当前货道是否还有货物。故而本发明能够准确地知道每个货道当前有无货物，还能读取货物信息，大大地提升了货物售卖的成功率，提升了售卖机的智能化。

3、控制器根据到位检测模块检测到的取货装置有无货物的状态，控制货架驱动模块执行自动推货动作。取货模块有货时，所有货架驱动模块禁止驱动货道电机将货物推出。

4、市面上售卖机补货时采用人手将出货推板推到货道最里面再补货的非智能方法，而本发明一键补货功能完美地解决了此问题，即货架驱动模块接收到一件补货的命令后，所有的货架驱动模块会将所有的货道推板往回推到货道最里面。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中单层货架和货架驱动模块的结构示意图；

图3为本发明中取货模块、X/Y轴伺服电机、探物检测模块、到位检测模块的结构示意图；

图4为本发明的控制原理框图；

图5为本发明自动检货方法的流程图；

图6为本发明智能取货方法的流程图；

图7为本发明驱动货道电机的H桥电路图；

图8为本发明到位检测模块和探位检测模块的电路图；

图9为本发明货架驱动模块的MCU和层信号电路图；

图10为本发明中控机模块的电路图

图中：1、货柜，2、货架，3、取货模块，4、出货口，5、杯子，6、U型挡片，7、推板，8、货道电机，9、传送带，10、货道前端，11、探物传感器，12、到位传感器，13、机械手，14、拨杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、3所示，本智能取货和自动检货系统包括货柜1，自上而下安放在货柜1容腔中的单层货架2，设置在货柜1侧面的出货口4，安装在货柜1对面的取货模块3，安装在取货模块3背面的定位位移模块，安装在取货模块3前面的探物检测模块和到位检测模块。

如图2所示，所述的单层货架2主要由底板和等间距安装在其上的竖隔板组成，相邻两个竖隔板组成一个货道，货道用于放置杯子1；每个货道的后方安装货道电机4，前部安装有竖直的推板3，货道前端10的底部安装有U型挡片6，左侧竖隔板的内侧面上安装传送带5，且传送带5分别连接货道电机4和推板3。

如图4所示，本智能取货和自动检货系统还包括安装在每个货道上的货架驱动模块，分别与各个货架驱动模块，取货模块、探物检测模块、到位检测模块、定位位移模块连接的中控机模块，与中控机模块连接的控制器模块，以及与控制器模块连接的上位机/后台。各模块的具体实施方案如下：

一、货架驱动模块包括每个货道后面安装货道电机4，内部安装的传送带5和推板3，且货道电机4经传送带5连接推板3。

如图7所示，驱动货道电机8的H桥电路支持货道电机8的正反转，可实现本发明系统的推货售卖和一键补货。H桥电路采用的MOS管的型号为AO4614，除了由两个MOS管组成H桥电路外，正负极还增加了反馈信号FB。即正极反馈信号电路包含电容C9，电阻R19，电阻R20和电阻R21，电阻R19的一端、电容C9的一端、电阻R20的一端均连接到H桥的正极，电阻R19的另一端接到P+24V，电容C9的另一端接到地信号脚上，电阻R20的另一端接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接到地信号脚上。并且，电阻R20与电阻R21的连接点接到图9中LPC1114FBD302芯片的处理器MCU提供模数转换AD上，以供LPC1114FBD302芯片读取信号状态和进行状态判断。

H桥电路的负极也包含一样的反馈信号电路，使用作用也是一样的。即负极反馈信号电路包含电容C10，电阻R22，电阻R23和电阻R24，电阻R22的一端、电容C10的一端、电阻R23的一端均连接到H桥的负极，电阻R22的另一端接到P+24V端，电容C10的另一端接到地信号脚上，电阻R23的另一端接电阻R24的一端，电阻R24的另一端接到地信号脚上。并且，电阻R23与电阻R24的连接点也接到货架驱动模块MCU提供模数转换AD上。

H桥控制电路默认电平为Motor_P=Motor_Com_P=高电平；Motor_N=Motor_Com_N=低电平。Motor_FB=Motor_Com_FB=P+24V*R21/(R19+R20+R21)。

本H桥电路进行货道电机8在线检测的原理过程如下：将Motor_Com_P拉为低电平，PMOS管T3A打开，并使用模数转换AD读取Motor_Com_FB电压，该电压由P+24V*R21/(R19+R20+R21)变为P+24V*R21/( R20+R21)，则表示货道电机8在线，此H桥电路已经接了电机。

本H桥电路进行货道电机8堵转的检测的原理过程如下：Motor_Com_P拉为低电平，使PMOS管T3A保持常开，Motor1_N设为PWM输出。并使用模数转换AD读取Motor1_ FB电压，该电压为P+24V*R21/(R20+R21)，则表示货道电机处于堵转状态。

综上，本H桥电路进行货道电机8状态的判断的原理过程如下：在PWM在低电平输出时NMOS管T2B截止，此时读取Motor1_FB电压。当货道电机8堵转时，货道电机8变为纯负载，且负载较小而忽略不计，模数转换AD读取Motor1_FB＝P+24V*R21/(R20+R21)，则认为货道电机8是在堵转状态；如果Motor1_FB≠ P+24V*R21/( R20+R21)，则认为货道电机8是在正常转动状态。

二、取货模块包括机械手13，如图1、3所示，用于在目标货道的取货点抓取货物。

三、探物检测模块包含探物传感器11或扫描器。如图8所示，探物传感器11可以是光电传感器，其电路分别有供电电源、地和信号脚，且信号机经过二极管和反相器隔离，用于保护控制器的MCU。探物传感器11还可以是能够自动识别条形码或二维码等的扫码器，扫码器不仅可以知道取货后货道里是否有货，还能知道货道里的货物具体是什么产品，同时将产品规格更新后上传给控制机和上位机，能将本系统智能取货和自动检货功能发挥得更好。具体实施时，探物传感器可以采用欧姆龙反射传感器E3ZG-LS61-LO。

四、到位检测模块包到位传感器12和拨杆14。如图8所示，到位传感器12选用槽型开关KI5651。如图3所示，默认状态为拨杆14刚好落在槽型开关KI5651中间，若目标货道内的货物推出触发拨杆14，则拨杆14离开槽型开关KI5651中间，Cup_OK_IN网络变为低电平，表示到位检测模块确认到货，从而使所有动作的货架驱动模块控制货道电机8停止出货。

五、定位位移模块包括X/Y轴伺服电机和伺服电机驱动器，所述的X/Y轴伺服电机的型号为57JSFM1430P，伺服电机驱动器的型号为MCAC706。定位位移模块既可以连接到控制器模块，也可以接到中控机模块。

六、中控机模块用于设置货架层数对应的不同电压值。如图10所示，中控机模块电路采用分压式层数读取电路，本发明保护不同层数识别的方法，包括但不限于中控机模块采用电阻式分压或二极管分压的形式。DB9头的接线端子J1、J2、…、Jn分别连接到不同层的货架驱动模块上。其中：FloorAD_Inx网络分别连接到货架驱动模块的模数转换AD，根据系统设定的电压等级对应不同的层数；Cup_OK_IN网络连接到位检测模块的到位传感器的MCU输出IO口，默认高电平。RS485-A/RS485-B网络为货架驱动模块与控制器的连接通信；+24V/GND接口为货架驱动模块的供电电源。如图9所示，货架驱动模块的MCU提供模数转换AD功能；由中控机模块连接过来的层电压FloorAD_Inx网络经过RC或低通滤波后到达模数转换AD，经过MCU读取并运算后确定地址层数。

七、控制器模块包括控制器和存储器，用于接收上位机/后台命，存储数据等。

八、上位机/后台用于向控制器发出命令，以及反馈各模块的状态。

使用时，如图5所示，本发明系统的自动检货方法包括如下具体步骤：

A1、X/Y轴伺服电机采用独立定位法确定每个货道的检货点；

A2、控制器控制X/Y轴伺服电机移动，带动取货模块上的探物检测模块从原点出发，依次经过X/Y轴方向上每个货道的检货点；当到达每个检货点时，利用探物检测模块探测当前货道上有无货物，并将货道状态反馈给控制器，存储器将该情况存储下来，作为该货道能否出售的依据或二次探物检测的依据。

A3、若有货道被探测到无货物，则需要进行二次探物检测。二次探物检测的方法是控制器控制X/Y轴伺服电机移动，带动取货模块的探物检测模块从原点出发，依次探测到每个无货物货道的取货点，并动作取货模块。若取货模块上的到位检测模块检测到取货模块取得了货物，则认为当前货道有货物，并将有货物的情况反馈给控制器，控制器更新当前货道为有货物的状态；若到位检测模块检测取货模块未取得货物，则货架控制模块根据控制器检测到的当前货道的位置启动对应的货道电机。

A4、若该货道有货物，则货道电机8带动推板将货道内部的货物推出，同时控制器读取到位检测模块的状态变化。若到位检测模块检测到货物，货架电机8停止运动，控制器更新当前货道状态为有货；若货架驱动模块上的货道电机8推货到堵转或超时，则控制器确认为该货道无货物。

A5、控制器将所有货道上有无货物的信息反馈给上位机/后台，上位机/后台禁止无货物的货道出售货物，允许有货物的货道出售货物。

A6、控制器将所有货道上有无货物的信息反馈给上位机/后台，上位机/后台禁止无货物的货道出售货物，允许有货物的货道出售货物。

上述技术方案中，本系统探物检测模块智能检测货道是否有货，并记录在存储器中，而无需人为地数货道上货物的数量。

使用时，如图6所示，本发明系统的智能取货方法包括如下具体步骤：

B1、当上位机/后台向控制器发出取货命令时，控制器将取货货道地址下发，X/Y轴伺服电机通过独立定位法获得取货货道地址，货架驱动模块通过自动识别法获得取货货道地址，并做好动作准备；同时，控制器读取取货模块是否在原点上，若取货模块不在原点，则通过取货模块将其复位校准回原点。

B2、控制器控制X/Y轴伺服电机移动，带动取货模块从原点出发至目标货道，接着取货装置将机械手13伸出到当前货道的取货点

B3、此时到位检测模块检测取货模块是否取到货物，控制器读取到位检测模块的状态，确认机械手13是否抓到货物。若控制器没有读到到位检测模块的状态变化，则将对应地址上的货架驱动电路板控制对应的货道电机8将货物推出，控制器同时读取到位检测模块的状态变化。

B4、当到位检测模块检测到机械手13上的货物到位后，控制器下发命令Y轴伺服电机向上提货物，经过当前货道货物检测点，此时探物检测模块刚好检测当前货道，控制器读取探物检测模块的状态变化，将读取到的当前货道有无货物的状态存储，并发给上位机/后台。

B5、接着控制器控制取货装置将货物运送至取货口，然后取货装置返回到原点上。

综上，本发明智能取货和自动检货系统利用探物检测模块智能检测模块实时感知售卖机的各状态，并记录在存储器中，售卖机不在售卖时间段，控制器也可以通过到位检测模块实时获取取货模块的机械手上是否有货物。若有货物，则控制器通过到位检测模块获取状态，并向上位机/后台报异常；若无货物，则机器处于正常状态，随时准备执行售卖动作。无需人为地数货道上货物的数量，减少了实际货物与存储货物数量不一致而引起的售卖不成功或不允许售卖的不良情况，将售卖机推向更加智能化的道路。

Claims (10)

1.一种智能取货和自动检货系统，其特征在于，包括货柜，纵向排列在货柜内的单层货架，安装在每层货架上的货架驱动模块，横向排列在每层货架内的货道，安装在每个货道前端的U型挡片，设置在货柜对面的取货模块，安装在取货模块背面的定位位移模块，以及安装在取货模块前面的探物检测模块和到位检测模块；

所述的货架驱动模块、取货模块、探物检测模块和到位检测模块分别连接中控机模块，定位位移模块连接中控机或控制器模块，中控机模块经控制器模块连接上位机/后台；

所述的货架驱动模块包括每个货道后面安装货道电机，内部安装的传送带和推板，且货道电机经传送带连接推板，用于联合中控机模块自检货道地址，并驱动相应的货道电机，实现目标货道的出货和补货；

所述的探物检测模块包含探物传感器，用于探测目标货道上是否有货物；

所述的到位检测模块包到位传感器和拨杆，用于检测取货模块是否抓到货物，并反馈给控制器模块，作为货架驱动模块是否驱动货道电机的依据；

所述的定位位移模块包括X/Y轴伺服电机和伺服电机驱动器，能够根据存储在控制器模块中的每个货道的X/Y坐标，进行独立定位位移，将取货模块运送至目标货道；并在每次售卖完成或重启机器时，将取货模块运送至原点位置；

所述的取货模块包括机械手，用于在目标货道的取货点抓取货物；

所述的中控机模块用于设置货架层数对应的不同电压值，以实现货架层数地址的确定和通信的汇集收发；

所述的控制器模块包括控制器和存储器，用于通过对到位检测模块和货架驱动模块的联合控制，实时感知并存储目标货道有无货物的状态，并向上位机/后台汇报；且接收上位机/后台发出的取货命令，下发取货货道地址，控制相应的模块进行取货和检货动作；

所述的上位机/后台用于向控制器模块发出命令，以及反馈各模块的状态。

2.根据权利要求1所述的一种智能取货和自动检货系统，其特征在于，所述的货架驱动模块采用H桥式电路控制方式驱动每个货道电机，并控制货道电机正反转。

3.根据权利要求1所述的一种智能取货和自动检货系统，其特征在于，所述的控制器模块与货架驱动模块的通信采用固定或预定货架地址和子地址或层地址方式。

4.根据权利要求1所述的一种智能取货和自动检货系统，其特征在于，所述的探物传感器采用光电传感器或扫描器，用于探测货道上是否有货，或在检货的同时读取货物的产品信息。

5.一种根据权利要求1所述的智能取货和自动检货系统的控制方法，其特征在于，自动检货的控制流程如下：

A1、采用独立定位法确定每个货道的检货点；

A2、控制器控制X/Y轴伺服电机移动，带动取货模块从原点出发，依次经过X/Y轴方向上每个货道的检货点，利用探物检测模块探测当前货道上有无货物，并将货道状态反馈给存储器存储下来；

A3、若有货道被探测到无货物，则控制器控制X/Y轴伺服电机移动，带动取货模块二次从原点出发，依次探测到无货物货道的取货点动作取货模块，若取货模块上的到位检测模块检测到当前货道有货物，则认为当前货道有货物，并将有货道状态反馈给控制器，控制器更新当前货道状态；若到位检测模块检测到当前货道无货物，则货架控制模块根据控制器检测到的当前货道位置，启动该货道电机；

A4、若该货道有货物，则推板将货道内部的货物推出，控制器读取到位检测模块的状态变化；若到位检测模块检测到有货物，货架电机停止运动，控制器更新当前货道状态为有货；若货道电机推货到堵转或超时，则控制器确认为该货道无货物；

A5、控制器将所有货道状态反馈给上位机/后台，上位机/后台禁止无货物的货道出售货物，允许有货物的货道出售货物。

6.一种根据权利要求1所述的智能取货和自动检货系统的控制方法，其特征在于，智能取货的控制流程如下：

B1、当上位机/后台向控制器发出取货命令时，控制器将取货货道地址下发，并读取取货模块是否在原点上，若不在原点则将取货模块复位校准回到原点；X/Y轴伺服电机通过独立定位法获得取货货道地址，同时货架驱动模块通过自动识别法获得取货货道地址；

B2、控制器控制X/Y轴伺服电机移动，带动取货模块从原点出发至目标货道，取货模块将机械手伸出到当前货道的取货点；

B3、到位检测模块检测机械手是否取到货物，并反馈给控制器，若检测到机械手未取到货物，则控制器控制对应的货架驱动模块执行出货动作，同时读取到位检测模块的状态变化；

B4、若到位检测模块检测到机械手取到货物，则控制器命令Y轴伺服电机向上提货物，当货物经过当前货道的检货点时，探物检测模块刚好检测当前货道有无货物，控制器读取探物检测模块的状态变化，将读取到的货道状态存储于存储器中，并发给上位机/后台；

B5、机械手将货物运送至取货口，然后返回原点位置。

7.一种根据权利要求1所述的智能取货和自动检货系统的控制方法，其特征在于，一键补货的控制流程如下：

C1、控制器发出所有货架地址；

C2、所有货架驱动模块接收到此命令后，将对应货道上的所有的货物推到货道最里面，以便运维人员按需将每个货道补满货物。

8.根据权利要求5或6所述的一种智能取货和自动检货系统的控制方法，其特征在于，到位检测模块通过到位传感器和拨杆检测取货模块是否取到货物，取货模块接收货物会触发拨杆，拨杆会挡住到位传感器，使得到位检测模块确认取货模块收到货。

9.根据权利要求5或6所述的一种智能取货和自动检货系统的控制方法，其特征在于，所述的独立定位法具体如下：

a、若货架、货道的间距分别是不变的，则原点位置与货架第一列第一层的X/Y方向的距离分别定义为Δx和Δy，货架层与层的距离定义为Yd，货道与货道的距离定义为Xd；在参考原点坐标的前提下，货柜上任意货道的取货点和检货点的坐标（x,y）通过如下公式计算：

；

b、若货架、货道的间距分别是不同的，则测量每个货道相对于原点的距离，并存储于存储器中。

10.根据权利要求4或5或6所述的一种智能取货和自动检货系统的控制方法，其特征在于，所述货架驱动模块自动识别货架地址的具体方法如下：

中控机模块采用分压式层数读取电路，将分配给每个货道对应的电压值设计成约定的逻辑关系，不同电压值按照约定的逻辑关系与货架层数一一对应；货架驱动模块设有模拟转数字转换器AD电路或模块，用于读取中控机模块具有约定逻辑关系的分压电路的分压值，并通过包含电压等级与货架层数对应关系的内部算法得到货架层数地址。

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