CN112158499B - 一种分布式物流系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分布式物流系统，包括多个货运装置和一个或多个固定位置仓库；进入物流系统中的多个货物分布在多个货运装置和多个固定位置仓库中的一者或多者中；其中，在多个货运装置中的货物数量与固定位置仓库中货物数量之比为50％以上，80％以上，90％以上，95％以上，或者99％以上本发明中绝大多数货物在物流系统中的绝大多数时间处于运输状态，因而相比于现有物流系统，本发明提供的物流系统货物滞留时间少、效率高。

Description

一种分布式物流系统

技术领域

本发明涉及物流仓储技术领域，特别地涉及一种分布式物流系统。

背景技术

在科技和经济的双重推动下，物流业正在从传统物流向现代物流快速转型。在将商品从产地到消费地的移动过程中，涉及到的关于运输、保管、配送等多个环节的物流链向着自动化、信息化、智能化、无人化的方向演进。在物流业中，大量的研发资金也在持续地投入，提高货物的流转效率，使得用户获得更好的物流体验。在现有物流模式中，进入物流系统的货物分布在各级仓库中进行分拣、分类，然后再进行运输，从货物数量上看，分布在仓库中的货物数量至少大于或等于处于运输车辆中的货物数量。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种分布物流系统，用以提高物流效率，用以增加处于运输状态的货物，从而提高物流效率。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种分布式物流系统，包括多个货运装置以及一个或多个固定位置仓库；进入物流系统中的多个货物分布在多个货运装置和多个固定位置仓库中的一者或多者中；其中，在多个货运装置中的货物数量与固定位置仓库中货物数量之比为50％以上，80％以上，90％以上，95％以上，或者99％以上。

本发明提供的物流系统将绝大部分的货物分散在货运装置中，使货物进入物流系统后，绝大部分的时间处于运输状态，减少了在固定位置停留的时间，因而提高了物流效率。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的多级货运装置运输示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的多级货运装置运输距离的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的库位单元的立体结构图；

图4是根据本发明的一个实施例的储物装置放置在库位单元中的状态示意图；

图5A是根据本发明的一个实施例的一种储物装置的示意图；

图5B是根据本发明的另一个实施例的储物装置的示意图；

图5C是根据本发明的一个实施例的一种储物装置的底部示意图；

图6A是根据本发明的一个实施例的一种储物台的正面立体示意图；

图6B是根据本发明的一个实施例的一种储物台的背面立体示意图；

图7A-7B是根据本发明的一个实施例的AGV停止在库位单元中的状态示意图；

图8A-8B是根据本发明的一个实施例中的一个库位单元中装载有储物装置、并停置一个AGV的状态示意图；

图9是根据本发明另一个实施例的库位单元示意图；

图10是根据本发明另一个实施例的库位单元示意图；

图11是根据本发明另一个实施例的母周转箱示意图；

图12是根据本发明一个实施例的库位单元连接示意图；

图13是根据本发明另一个实施例的库位单元连接示意图；

图14A是根据本发明另一个实施例的库位单元局部连接结构示意图；

图14B是与图14A所示结构对应的库位单元局部连接结构示意图；

图14C是基于图14B所示结构另一种库位单元连接结构示意图的放大图；

图15是根据本发明一个实施例的立体仓库示意图；

图16A是根据本发明另一个实施例的立体仓库示意图；

图16B是根据本发明另一个实施例的立体仓库中货物移动示意图；

图17A是根据本发明一个实施例的具有水平一层的立体仓库示意图；

图17B是根据本发明另一个实施例的具有水平两层的立体仓库示意图；

图18是根据本发明另一个实施例的立体仓库示意图；

图19A-19B是根据本发明一个实施例的子周转箱结构示意图

图20A-20D是根据本发明一个实施例的AGV整体示意图；

图21A-21B是根据本发明一个实施例的驱动总成整体示意图；

图22是根据本发明一个实施例去掉了主动轮支架之后的示意图；

图23是根据本发明一个实施例的滚轮总成及部分驱动总成结构示意图；

图24是根据本发明一个实施例的滚轮总成及滚轮支架的结构示意图；

图25是根据本发明一个实施例的转向总成总体结构示意图；

图26是根据本发明一个实施例的转向总成部分结构示意图；

图27是根据本发明一个实施例的转向机构结构示意图；

图28是根据本发明一个实施例的另一个转向总成总体结构示意图；

图29是根据本发明一个实施例的顶升总成结构示意图；

图30是根据本发明一个实施例的顶升总成局部示意图；

图31是根据本发明一个实施例的顶升机构的结构示意图之一；

图32是根据本发明一个实施例的顶升机构的结构示意图之二；

图33是根据本发明一个实施例的顶升机构的结构示意图之三；

图34A-34B是导向机构中一个导向轮总成的结构示意图；

图35是根据本发明一个实施例的AGV单机控制装置；

图36A-36D是根据本发明一个实施例的应用于立体仓库中的分拣装置示意图；

图37A-37C是根据本发明一个实施例的一种分拣机器人平衡臂的结构示意图；

图38A-38C是根据本发明一个实施例的分拣机器人运动驱动部示意图；

图39A-39C是根据本发明一个实施例的分拣机器人抓手模块示意图；

图40A-40C是根据本发明另一个实施例的分拣机器人抓手模块示意图；

图41A-41H是根据本发明一个实施例的分拣机器人抓取货物示意图；

图42A-42B是根据本发明一个实施例的分拣机器人抓取、分拣货物流程示意图；

图43是根据本发明另一个实施例的应用于立体仓库中的分拣装置示意图；

图44是根据本发明一个实施例的分拣装置控制系统原理框图；

图45是根据本发明一个实施例的立体仓库内部示意图；

图46A-46B是根据本发明一个实施例的快递柜结构示意图；

图47A-47B是根据本发明一个实施例的快递柜结构另一侧面的示意图；

图48A-48B是根据本发明一个实施例的微型货车结构示意图；

图49A-49B是根据本发明一个实施例的市区循环货车结构示意图；

图50A-50B是根据本发明一个实施例的市区循环货车内部立体仓库滑出车箱示意图；

图51是根据本发明一个实施例的货运装置控制系统原理框图；

图52A是根据本发明另一个实施例的对接控制模块的原理框图；

图52B是根据本发明另一个实施例的分拣模块原理框图；

图53是根据本发明另一个实施例的货运装置控制系统原理框图；

图54是根据本发明的一个实施例的快递机器人整体结构图；

图55是根据本发明的一个实施例的快递机器人底座内部示意图之一；

图56是根据本发明的一个实施例的快递机器人底座内部示意图之二；

图57是根据本发明的一个实施例的快递机器人底座内部示意图之三；

图58是根据本发明的一个实施例的快递机器人货箱支架示意图；

图59A-59D是根据本发明的一个实施例的快递机器人货箱结构示意图；

图60是根据本发明的一个实施例的快递机器人的驱动总成在底座内部的示意图；

图61是根据本发明的一个实施例的快递机器人的一个滚轮总成与一个驱动总成的连接示意图；

图62是图61中A处去掉支座的换向机构放大图；

图63-66是根据本发明的一个实施例的驱动总成传动机构示意图；

图67是根据本发明的一个实施例的转向总成位于底座内的整体示意图；

图68是根据本发明的一个实施例的滚轮总成连接一个转向总成的示意图；

图69是根据本发明的一个实施例的滚轮总成在转向总成的控制下转动一个角度的示意图；

图70是根据本发明的一个实施例的快递机器人的控制装置的原理框图；

图71是根据本发明的一个实施例的快递机器人的交互控制模块的原理框图；

图72是根据本发明的一个实施例的物流控制系统的原理框图；

图73是根据本发明的一个实施例的述客服系统原理框图；

图74是根据本发明一个实施例的物流控制模组原理图；

图75是根据本发明一个实施例的快递机器人取货时的作业方法流程图；

图76是根据本发明一个实施例的快递机器人取货时引导用户发货流程图；

图77是根据本发明一个实施例的快递机器人到快递柜取空箱流程图；

图78A-78C是根据本发明一个实施例的快递机器人到快递柜取空箱动作图；

图79是根据本发明一个实施例的快递机器人送货作业流程图；

图80是根据本发明一个实施例的快递机器人执行多个任务时的流程图；

图81是根据本发明一个实施例的发货用户通过快递柜自助发货的流程图；

图82A-82C是根据本发明一个实施例的微型货车与快递机器人的对接示意图；

图83是根据本发明一个实施例的固定位置仓库与微型货车对接示意图；

图84是根据本发明一个实施例的微型货车与市区循环货车对接示意图；

图85是根据本发明一个实施例的两个市区循环货车对接示意图；

图86是根据本发明一个实施例的小型无人机时的与固定位置仓库的对接示意图；

图87是根据本发明一个实施例的固定位置仓库与货运装置对接示意图；

图88是根据本发明一个实施例的固定位置仓库与货运装置对接时的货物入库流程图；

图89是根据本发明一个实施例的一个搬运AGV搬运入库母周转箱时的流程示意图；

图90是根据本发明一个实施例的货物出库时的流程示意图；

图91是根据本发明另一个实施例将一个母周转箱搬运到指定库位单元的流程

图92是根据本发明一个实施例的立体仓库之间货物交换流程图；

图93A-93D是根据本发明一个实施例的分拣方法流程图；

图94是根据本发明一个实施例的物流方法流程图。

图95是根据本发明的一个实施例的生成物流订单流程示意图；

图96是根据本发明的一个实施例的取货流程示意图；

图97A-97B是根据本发明的一个实施例的货物运输流程示意图；以及

图98是根据本发明的一个实施例的派件流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

在现有技术中，物流链中的各个环节有着如下一些特点：

首先，在物流链中，用于存储货物的仓库是其中重要的一个环节。无论是传统仓库还是现代智能仓库，基本由货架摆放货物。货架与货架之间留有通道用于货物的上架、下架等货物移动操作。在一些大型仓库中，还分有不同的货物区域，如进、出库分区、分拣区等。在传统仓库，货物的上架、下架、移动基本通过人工或者人工辅助搬运设备(如叉车)实现。在公开号为CN107577215A、名称为“货架和调度方法以及运营高度方法、中心和系统”的中国专利申请中揭示了一种可移动的货架，其可在仓库内的不同区域移动，从而提高货物的配送效率。相对传统仓库而言，前述的智能仓库在货物移动的自动化、工作效率上有了很大的提高，然而，无论是传统仓库还是现代的智能仓库，都需要在仓库内预留出足够的空间才可以顺利完成货物的移动，用于存储货物的储物空间不到仓库整体空间的一半，仓库的空间利用率不高。

其次，物流系统货物的搬运，包括将货物在装、卸货台和仓库之间以及仓库内部的搬运，通常包括人工、半人工和全自动化设备几种方式。随着科技的发展，目前大部分的物流系统都采用半人工，即工作人员利用设备来搬运货物。如工作人员驾驶叉车、配合升降机取存货物。目前出现的智能仓库多采用AGV(Automated Guided Vehicle)小车来搬运货物。根据仓库的规模、货物的体积、尺寸，AGV小车有多种形态，例如授权公告号为CN203715182U、发明名称为“一种AGV小车”的专利中提供了一种具有升降架的AGV小车；公开号为CN104317289A、发明名称为“一种新型叉车型AGV小车”的专利申请提供了一种可原地打转，在转弯时减少转弯半径的叉车型AGV小车。另外，还有其他类型的AGV，如背负式AGV、牵引式AGV等。

前述的各种AGV的结构及作业方法均适应于当前物流模式，主要应用于各种大型仓库，在货架之间的通道运行，或在不同区域，如分拣区域和出库区之间搬运货物。

再次，在将货物从产地到消费地的移动过程中，货物在流通的各个环节中要经历各种搬运情景。为了避免在搬运过程中货物损坏，需要根据货物的性质采用不同的包装手段包装货物。例如，对于一些普通小件货物，会采用纸板箱、塑料袋、胶带、热熔胶等包装，为了防止货物在纸板箱内的晃动，里面会填加填充物。对于一些易碎货物，如玻璃制品、陶瓷制品等还需要增加专用包装，如定制形状的泡沫箱等。因而，通常一件体积很小的货物，需要大量的包装材料才能够货物安全送达目的地。这种过度包装方式，不但占用了大量的存储、运输空间，也浪费了大量包装材料，大部分的包装材料，如塑料、泡沫都是不可回收再利用的材料，给环境带来了巨大的压力和危害。

再次，分拣是物流链中的另一个重要环节。为了提高运输、配送效率，物流系统通常会设置多级分拣中心。例如，在从用户处收集上来的一件货物会经过分拣中心分拣、运输、下一级分拣中心分拣、再运输……直至到达配送站，从配送站配送到目的地。分拣中心至少包括临时储存货物的仓库。仓库内由人工或设备对入库货物进行相应级别的分拣，然后收集、运送到指定区域存储，在运输车辆到达时装箱，从分拣中心运送到下一个分拣中心或配送站。

随着科技的发展，分拣技术也在逐步提高。由原始的人工分拣发展到使用各种自动化设备自动分拣。例如，在公开号为CN102218404B、名称为“基于射频、视频和红外识别跟踪的物流分拣系统和方法”中揭示了一种分拣设备，包括货物投放传送机、货物传送辊道、多个分拣口传送机及货物识别设备。货物投放传送机将货物投入到货物传送辊道，由货物识别设备识别后送入相应的分拣口传送机。又例如公开号为CN103949408B、名称为“高速货物分拣车及分拣系统”的专利申请提供的分拣方案是，在分拣中心的仓库设置流水线式分拣系统，在流水线式的输送通道中设置多个分拣口，采用分拣车装载待分拣货物。分拣车在输送通道移动过程中识别货物，将识别出的货物在经过对应分拣口时推入分拣口。另外还有各种其他类型的分拣设备或分拣机器人。

在前述的各种分拣技术中，需要在仓库中开辟足够大的区域来放置分拣设备或分拣机器人、待分拣货物和分拣完的货物，并且，在分拣完后，还需要足够的区域供叉车等运输设备来收集分拣后的货物，然后通过运输通道运送到货物存储区域存储，等待出库运输，因而仓库需要为分拣、运输留有足够空间。另外，在分拣中心的仓库中，货物从入库到出库，需要在分拣中心停留一段时间用于分拣、等待出库，停留的时间根据仓库管理技术、分拣技术、出库运输频率等因素息息相关。

最后，对于物流末端的取货、送货，仍然需要人工完成，例如需要快递人员驾驶车辆到用户处取货或送货。虽然已出现一些快递机器人，但这些快递机器人需要与工作人员配合，由驿站工作人员放入和收取快递机器人的货物，本身不能独立完成货物的取放。

本发明(包括本专利申请已经相关的多个专利申请)提供了一种革命性的全新物流系统，针对物流链的各个环节都提出了多个不同于现有物流系统的突破性解决方案，能够减少货物停留时间，提高货物的运输效率，减少固定位置仓库的使用，增加仓库的空间利用率，保证货物的全程监管，以及降低过度包装带来的环境压力。

根据本发明的一个或多个实施例，本发明的物流系统包括：客服系统、多级中途传递式物流设备及多个物流控制模组，其中，为方便对系统整体的描述，在以下的说明中对各种物流设备进行相应的命名，以使本方案更容易理解。

图1是根据本发明的一个实施例的多级物流设备运输示意图。在本实施例中，末端物流设备包括快递机器人8、固定位置仓库(如快递柜10)、无人机M1(包括小型与大型无人机，图中所示为小型无人机)及微型货车9a等。点划线为末端物流链，用户与末端物流设备交互，使货物从用户处进入物流系统或从物流系统中出来回到用户处。细线为二级物流链，发生在末端物流设备之间，在小范围区域内进行货物传递。粗实线为三级物流链，在末端物流设备和较长运输距离的三级物流设备之间传递货物，用以将小范围内的货物由较长运输距离的三级物流设备进行长距离运输。粗点线为三组物流设备与城际物流设备之间传递货物的四级物流链。在该级物流链中，由三级物流设备将货物传递到城际物流设备，由城际物流设备将货物从一个城市或一个国家运输到别一个城市或另一个国家。

在一些实施例中，物流设备包括如图中的微型货车9a和比较大型的市区循环货车9b等市级货运装置和国际、城际物流设备，根据距离的远近，可以包括货运飞机、城际铁路、长途与短途货车、海运货轮等。

在一些实施例中，以快递机器人作为末端物流链的实例进行描述。本领域技术人员应当理解，快递机器人的工作也可以由快递员来代替。在本文的以下描述中将不再赘述这一点。

在一些实施例中，物流设备包括固定位置仓库和可移动的货运装置，每个物流设备具有唯一的身份标识，可移动的货运装置具有对应的运输距离范围，根据运输距离范围的大小将整体货运装置分成多个级别，例如，在整体上分为国际、城际与市级三个级别。

其中，市级货运装置根据城市的大小，根据货运装置的运输距离又可以分为多个不同的级别。如图2所示，为一个市级多级货运装置运输距离的示意图。在本实施例中，物流末端的快递机器人8的运输距离S1最短，因而其数量最多，从整体上看，快递机器人8的运输范围可以覆盖市内所有的用户区。微型货车9a为二级货运装置，其运输距离S2大于快递机器人8的运输距离S1，市区循环货车为三级货运装置，其运输距离S3为市内运输距离最大。随着运输距离的增大，所需数量越少。当然，数量的多少还与货运量的多少相关。在物流量大的情况下，货运装置多，而货运装置越多，货物的流动也就越快。本发明的物流系统，在物流量越大时，优势越明显，效率反而越高。

在一些实施例中，各级货运装置的运输区域随着其移动而变化，因而在调度上更加灵活。在货物传递时，仅以物流方向、货运装置的分布及其运输方向来计算确定货运装置的对接地点和对接的货运装置，因而传递和对接货物更加灵活，快速，减少货物的停留时间，从而提高物流效率。

如本领域技术人员所理解的，各个级别的货运装置包括能够适应该级别运输的交通工具。然而，本发明并不限制于此。例如，通常作为二级物流链的货运装置大型货车也可以作为末端物流链设备直接从用户收取货物。再例如，通过作为末端物流链的微型货车也可以直接与通常作为三级物流链的货运装置的飞机直接传递货物，而无需经过其他级别的货运装置。

在一些实施例中，本发明的物流链中可以不包括固定位置的仓库。物理链的各级货运装置之间传递货物而无需将货物首先运到固定位置的仓库(或分拣中心)，然后在由另外的货运装置从固定位置的仓库取走货物。这样能够极大地减少货物停留时间，提高物流效率，降低物流成本。在一些实施例中，固定位置仓库(包括快递柜)可以作为辅助设施而加入到本发明的物流链中。例如，在收货和送货环节，如果用户与末端物流链的货运装置在时间上无法契合，会降低用户的体验。加入快递柜能够弥补二者时间上的不同，能够提高用户的满意度。在一些实施例中，固定位置仓库(包括市郊的大型仓库)可以作为物流链中的重要组成部分，成为物流链中的重要一环。这样的固定位置仓库能够作为大量货物进出城市的缓冲仓库，以方便货运装置的调度。在本发明的一些实施例中，在货运装置中的货物数量与固定位置仓库中货物数量之比为50％以上，80％以上，90％以上，95％以上，或者99％以上。

在一些实施例中，货运装置中包括立体仓库，既起到货物运输的作用，也能达到货物存储的目的。在一些实施例中，货运装置包括立体仓库、储物装置、移物装置、分拣装置和交通工具。立体仓库由交通工具承载。根据交通工具的类型及运载能力，立体仓库的规格不等。例如，当交通工具为小型车辆、飞机、船只时，承载较小规模的立体仓库；当交通工具为大型卡车、火车、货运飞机、海运货轮时，能够承载较大规模的立体仓库。在立体仓库内部的储物装置内置货物。在一些实施例中，储物装置包括子母周转箱。货物内置于子周转箱内，母周转箱容纳多个子周转箱。母周转箱容纳于立体仓库的库位单元中的储物空间中。在一些实施例中，移物装置例如为小型、超薄的AGV，其位于库位单元的移物空间，用于搬运所述母周转箱。在一些实施例中，根据立体仓库的规模，数量不等的分拣装置分散在立体仓库中，与相邻库位单元相连接在一起，融合在库位单元中。

在一些实施例中，将货物放置在子周转箱内，并将子周转箱放置在母周转箱内，母周转箱存储在立体仓库中的库位单元。由此，货物不会积压、推积在一起。子周转箱有多种规格，可以适应于各种形状、尺寸的货物；对于一些易碎货物，子周转箱内设计有防撞件等结构，可以保护子周转箱内的货物，避免在运输、搬运过程碰撞或损坏。在一些实施例中，货物的搬运，如在立体仓库内以及立体仓库对接时，由本发明中提供的移物装置，如AGV，来搬运母周转箱，运行平稳，不再出现现有物流系统中的暴力搬运、暴力分拣。因而，本发明中的货物不再需要如现有物流系统中的各种包装胶带、包装箱、泡沫箱、填充物等，能够避免现有物流系统中过度包装的问题，更加环保。

在一些实施例中，各个货运装置中都是相同规格库位单元的立体仓库，存储子周转箱的母周转箱可通用在各个货物装置中。在货物交接时，由AGV将已分拣好的母周转箱从当前货运装置直接搬运到另一个货运装置即可。由于不再需要现有物流系统中卸货和装货等环节，从而能够节省货物装卸的时间。并且，各个对接环节无需人员的介入，不但效率高，也可以避免货物与人的接触。

在一些实施例中，在运输过程中，按照物流方向货物从一个货运装置转移到另一个货运装置。不同级别的货运装置形成了多个物流链级。货物从发出到抵达目的地，经过前述具有不同运输距离的多个货运装置的传递，经过或者不经过固定位置的仓库，最终送达至收货用户。

以下通过具体的实施例对本发明进行详细说明。

在一些实施例中，立体仓库具有高空间利用率。库内的大部分空间作为储物空间用于容纳储物装置。所述储物装置例如为储物箱或储物台。在一个实施例中，储物装置包括子、母周转箱，子周转箱为密闭装置，用于放置货物，子周转箱放置在母周转箱内。在储物空间上方或者储物空间下方设置容纳移物装置的移物空间，所述移物装置例如为超薄的AGV小车。通过移物装置来移动储物空间的储物装置完成货物的进、出库、库内移动等操作。根据储物空间与移物空间的具体结构设计，可以使所述储物空间与所述移物空间的体积比大于或等于4:1，或者5:1，或者6:1，或者7:1，或者8:1，或者9:1，或者10:1。因而本发明提供的立体仓库对空间的利用远远超过现有技术中的任何一种传统仓库或现代智能仓库。

库位单元实施例一

在一个实施例中，本发明提供了一种标准化、模块化的库位单元，多个库位单元堆叠在一起可以形成一个高空间利用率的立体仓库。

图3为根据本发明一个实施例的标准化、模块化的库位单元的立体结构图。所述库位单元1至少包括一个立方框架，其包括四个立柱111、顶部的四个边框112和底板113。该立方框架的四个立柱111连接有支撑结构，通过该支撑结构来支撑储物装置。在本实施例中，所述支撑结构为支撑块，每个立柱上连接有两个朝向内部的支撑块12。在另一些实施例中，所述支撑结构也可以是连接在所述立柱上朝向所述储物空间的一个扇形结构，其中所述扇形结构的弧度小于或等于90度。

库位单元的立体框架底面为一整块底板113。在其他一些实施例中，根据需要也可将底板113设置成镂空或者编网等形式，从而节约成本。为了能够确定货物在立体空间的分布，每一个库位单元设有身份标签14。如图3所示，身份标签14可以为位于底板113适当位置的电子标签，其中记录有该库位单元的身份信息，如在库内的编号。

库位单元1立方框架内部的空间，从所述支撑块12到立方框架的顶部包括储物空间101，用于容纳储物装置，例如本实施例中的母周转箱2。参见图4，示出了母周转箱2放置在库位单元1中的状态示意图。设置母周转箱2的目的是能够尽可能地利用库位单元的储物空间。由于存储的货物在规格、体积形状等存在各种可能，通过母周转箱2可以有序地集合不同规格、不同体积的货物。立方框架的四个支撑块12支撑着母周转箱2的底部，可以稳稳地将母周转箱2存放在储物空间101。

在一个实施例中，货物放置子周转箱内(图中未示出)。子周转箱放在母周转箱2中。在一些实施例中，母周转箱2包括第一本体20，其尺寸与本实施例中的库位单元1的储物空间101的规格相匹配。如图5A所示，母周转箱2的第一本体20的高度与储物空间101相匹配，第一本体20的顶部开放，用于从顶面取、放子周转箱。在其他一些实施例中，如图5B所示，母周转箱2第一本体20的高度低于储物空间101的高度。在其他一些实施例中，如图6A-6B所示，母周转箱2的第一本体20呈储物台状并包括边沿22a。第一本体20上有序设置的多种规格的定位槽23a，用于容纳不同规格、不同体积的货物。

在前述三个实施例中，母周转箱2的第一本体20的底部具有搬运结构。如图所示，搬运结构可以为与移物装置的顶起机构相配合的定位结构21，可使移物装置从母周转箱2的第一本体20的底部顶起母周转箱2。在一些实施例中，各个母周转箱2设有身份标签24，如图5C所示。在一个实施例中，身份标签为电子标签，其中记录有该母周转箱2的身份信息，如母周转箱2的编号。

在一些实施例中，从所述支撑块12到立方框架的底部为移物空间102。作为移物装置的行走空间。在一个实施例中，所述移物装置采用AGV3。AGV3在移物空间102内移动。库位单元1的底板113为AGV3的行驶面，在如图7A-7B所示，为AGV3停止在所述库位单元1中的状态示意图。在一些实施例中，结合图3，底板113上正交设置有导向槽1131。由于底板113为矩形，为了使AGV3可以无阻碍地在底板11a上移动，正交设置的导向槽1131分别与对应的底边平行。对应导向槽1131，在AGV3底部设有两个与其配合的导向轮31，如图7B所示，用于防止AGV3在行驶过程偏离行驶路线。在本实施例中，底板113上设有一组正交关系的导向槽1131，也可以设置两组或三组，在AGV3底部的对应位置，也设置有对应的导向轮31。

导向槽与导向轮用于强制AGV在行驶过程中始终在该路线而不偏离。根据类似的思路，可在框架底面113上设置凸条，在AGV底面上设置相配合的凹槽，同样可以起到导向的作用。机械的方式成本低，稳定性高，控制系统也更容易实现。

除了这两种机械式结构外，也可以采用其他的结构来为AGV3导向，例如电磁式、激光式、红外式、超声波式、UWB式、或者光学式结构。本领域普通技术人员可以根据实际需要选用任何一种导向结构，在此则不再赘述。

在一些实施例中，为了移动母周转箱2，在AGV3的顶面设有顶起机构32，在没有移动货物时，所述顶起机构32收缩收纳在AGV3的顶面内。在需要移动货物时，顶起机构32从AGV3的顶面伸出，与母周转箱2底部的定位结构21配合，随着顶起机构32的升高，可以将母周转箱2从支撑块上顶起。

在一些实施例中，AGV3的底座下表面外部设有电子标签读写器(图中未示出)，用以读取库位单元1的身份标签；底座上表面外部设有电子标签读写器(图中未示出)，用以读取母周转箱2的身份标签。

图8A-图8B示出了一个库位单元1中装载有母周转箱2并停置一个AGV3的状态。为了移动母周转箱2，AGV3行驶到移动母周转箱2的下方停下，首先通过顶起机构32将所述母周转箱2顶起，使母周转箱2脱离支撑块12，而后AGV3带动母周转箱2移动。在库位单元1中为所述母周转箱2留有一个抬升空间103，可使AGV3从支撑块12顶起母周转箱2，从而脱离支撑块12，便于移动。所述抬升空间103的高度与AGV3的顶起机构抬升的距离相配合，在AGV3的顶起机构32将所述母周转箱2顶起后可以无阻碍地移动即可，因而，因而所述抬升空间103不需要太大，例如，抬升空间103的高度可以小于5cm，或者小于3cm，或者小于1cm。

在本实施例中，用于移动货物的AGV3的厚度决定了移物空间102的大小，而AGV3厚度仅占库位单元1高度的很小的一部分，因而，库位单元1中的大部分空间为储物空间。根据母周转箱2的大小及载重量和AGV3的内部元器件所占空间及其载重量，通过计算可得知，AGV的厚度与库位单元1高度的比可在1/8-1/4，也就是说，一个库位单元1的空间利用率可以达到75％-90％。当移物装置采用其他方式，如磁悬浮等方式时，空间利用率可以达到95％。

库位单元实施例二

如图9所示，为根据本发明另一个实施例的库位单元示意图。在本实施例中，库位单元1b至少包括一个立方框架11b，立方框架11b包括四个立柱111b、顶板112b和底板113b。其中，顶板112b上设有导轨1121b，移物装置为可伸缩的机械手3b，其通过悬挂机构31b连接在导轨1121b上，悬挂机构31b既可以360度旋转，转动机械手3b的方向，也可以上下伸缩，用以升降机械手3b。

对应所述库位单元1b，母周转箱2b与前述实施例不同的是，其搬运结构为设置在第一本体四个顶边上的提手21b，其身份标签可设置于第一本体的四个顶边中任何一个上，以便于其上方移物装置的读取。

母周转箱2b放置在底板113b上，悬挂机构31b带动机械手3b沿导轨1121b移动到母周转箱2b的上方，扩张所述机械手3b，使其与提手21b位置相对应，从而抓取母周转箱2b的提手21b，将母周转箱2b抓离底板113b，通过导轨沿x向或y向移动，从而实现水平交叉移动货物。在本实施例中，移物装置所在的移物空间102b在储物空间101b上方，通过设置移物装置的结构，如机械手3b，可以减少其所占的空间，因而，本实施例中的储物空间101b与移物空间102b的比例至少可大于2/1。

库位单元实施例三

如图10所示，为根据本发明另一个实施例的库位单元示意图。在本实施例中，库位单元1c至少包括一个立方框架，立方框架包括四个立柱111c、隔板112c和底板113c。其中，隔板112c连接在立柱111c上半部，与立柱顶端所在的平面形成移物空间102c，隔板112c上设有导轨或导向槽，用于为移物装置3c在隔板112c上的运行导向。母周转箱2放置在底板113c上。母周转箱2与移物装置3c具有无接触的连接结构。例如，移物装置3c在需要移动母周转箱2时产生吸力，所述吸力可为抽取真空时产生的吸力，或者为电磁吸力。对应的，母周转箱2的第一本体上设置有吸附装置，可为与移物装置3c对应的真空吸附装置或电磁吸附装置，其受移物装置3c的吸引而离开底板113c，跟随移物装置3c移动，从而在水平方向完成交叉移动货物。在本实施例中，隔板112c和底板113c之间包括抬升空间103c和储物空间101c，隔板112c以上为移物空间102c。抬升空间103c的高度为母周转箱2被吸附时离开底板113c的高度，因而该空间的高度可以很小，如可以为厘米级或毫米级。而移物装置3c的体积不需要很大，所以移物空间102c的高度相对于储物空间101c的高度很小，因而库位单元1c内的空间绝大部分为储物空间101c，储物空间101c可达到整体空间的75％以上。

对应于实施例中的库位单元，母周转箱还可以如图11所示的结构，其第一本体20c的侧面设置可开关的侧门201c，其可从设置为两部分，在打开时，分别向顶部及底部滑开，用于从侧面取、放子周转箱。在本实施例中，所述侧门201c为卷帘门，也可以为其他柔性材料制成的可以滑动的门。在存储状态，侧门201c为关闭状态，在向其中放入或从中取出子周转箱时，侧门201c打开。例如在收货、送货及分拣时，侧门201c为打开状态。其中第一本体20c的顶面还设置有与移物装置的吸附结构配合的吸附装置21c。

本发明提供的库位单元为一个模块化、标准化的存储单元，当多个这样的单元堆叠连接在一起时可以得到一个立体仓库。在一些实施例中，相邻的库位单元可以共享立柱。也就是说，立体仓库的立柱可以为左右或者上下相邻的库位单元所共有。在制造立体仓库时，也是同时形成多个库位单位。

在其他一些实施例中，为了扩大立体仓库的灵活性，立体仓库中全部或部分相邻的库位单元可以各自拥有自己的立柱。为了能将这些库位单元连接在一起，本发明提供的库位单元的立体框架在三个维度上分别设置有相应维度的连接结构，用于将不同的库位单元连接在一起。

库位单元连接结构实施例一

图12为一种库位单元连接示意图。在本实施例中，库位单元的立体框架上设有连接孔11a，当两个库位单元1连接在一起时，各自的连接孔11a相通，此时可以利用螺栓配合螺帽(图12中未示出)将两个库位单元1连接在一起。

库位单元连接结构实施例二

如图13所示，为另一种库位单元连接示意图。在本实施例中，在立体框架上的一个立柱或棱边上设置一个以上的凹槽，两个库位单元并列时，两个凹槽相对应，卡扣11b扣合所述在凹槽内，从而将两个库位单元连接在一起。通过在一个库位单元的x、y、z三向设置多个凹槽，可以在三个维度连接其他库位单元，根据需要可以连接任意多个库位单元。

库位单元连接结构实施例三

如图14A-14C所示，为又一种库位单元连接示意图。如图14A所示，在立体框架上的每个立柱或棱边上设置一个以上的凹槽11c，如图14B所示，另一个库位单元设有凸条或凸块11d，当两个相同规格的库位单元并列在一起时，一个库位单元凸条或凸块11d与另一个库位单元凹槽11c相配合插接在一起。另外，为了在插接后两个库位单元的连接更为牢固，如图14C所示，可以在凸块11d末端设置卡勾11e，对应的凹槽11c中设置相应的卡槽(图中未示出)，在凸块凸块11d插入凹槽11c中时，卡勾11e与卡槽相互咬合在一起，因而连接更为牢固。

在以上的库位单元连接结构中，所述连接结构分别设置在三个维度上，因而可以在水平的X两个方向、纵向Y两个方向及Z向两个方向连接其他任意个库位单元1，从而可以得到库位单元数量不同、体积不同的立体仓库。

立体仓库结构实施例一

参见图15，为根据本发明一个实施例的立体仓库示意图。在本实施例中，所述立体仓库包括多个水平连接在一起的库位单元。各个库位单元可在x方向和y方向前后延伸连接，从而根据实际需要，组成不同规格的立体仓库。当库位单元连接在一起时，其各自的移物空间相互连通，形成一个整体、大的移物空间。由于支撑储物装置的支撑结构伸出长度很小，不会阻碍AGV的移动。从而使AGV可在整体移物空间内在x向和y向自由交叉移动。例如，AGV在其中一个库位单元内，将其储物装置顶起，而后移动到另一个库位单元；在定位后，撤回顶起机构，将储物装置放置在新的库位单元的支撑结构上，从而完成储物装置的移动。

立体仓库结构实施例二

参见图16A，为根据本发明另一个实施例的立体仓库示意图。在本实施例中，多个库位单元相互堆叠连接形成一个两层的立体仓库。当然，根据实际需要，也可是三层或以上。为了实现移物装置和储物装置能在不同层之间移动，还包括升降系统4。升降系统4包括支撑立柱41和升降台42。升降台42与所述支撑立柱41配合，在驱动机构的驱动下上升或下降，可以与任一高度的库位单元相对接。其中，升降台42的台面与库位单元底板113的结构相同，当升降台42与库位单元1对接定位后，升降台42的台面组成为移物空间的一部分。

当AGV3需要换层时，升降台42移动到对应层，AGV3移动到升降台42的台面，升降台42再移动到目标层，与目标层的库位单元对接定位后停止，AGV3从升降台42的台面移动到所述目标层。当需要将下层的一个母周转箱2，或者从外部接收的一个母周转箱2送到上层的一个库位单元时。AGV3载着所述储物装置移到升降台42上，如图16B所示。升降台42在驱动机构的驱动下上升，当到达上层时，升降台42停止上升，并与上层的库位单元对接、定位。AGV3载着所述母周转箱2向目标库位单元移动。当到达目标库位单元停止，撤回顶起机构，将母周转箱2放置在目标库位单元的支撑结构上。

立体仓库结构实施例三

参见图17A-17B，为根据本发明另一个实施例的立体仓库示意图。在本实施例中，所述立体仓库包括整体框架，整体框架由多个横梁111c和多个立柱112c交叉连接在一起，从而形成多个储物单元1。所述储物单元1在水平和垂直方向上形成单元阵列。如图17A所示，形成水平一层的立体仓库，如图17B所示，形成两层的立体仓库。储物单元1用以容纳储物装置(图中未示出)，如储物装置或者储物台。在每个立柱112c上设有支撑结构12，储物装置放置在支撑结构12上。如图中虚线所示，从支撑结构12到母周转箱2顶部之间的空间构成了储物空间101，从支撑结构12到底板113c之间的空间构成了移物空间102。在储物装置(图中未示出)顶部和横梁111c之间，或者说，在储物装置顶部货物和上层底板113c之间留有一定高度的距离，该空间为抬升空间(图中未示出)。移物装置为了在该移物空间102内带动储物装置一起移动，移物装置移动到储物装置下，利用顶起机构将所述储物装置顶起，而后在移物空间102无阻碍地水平移动。因而，所述抬升空间103的高度根据顶起机构将所述母周转箱2后能否无阻碍地移动为准。例如，该高度可以小于5cm，或者小于3cm，或者小于1cm。

为了实现移物装置在垂直方向的储物单元之间移动，还可以包括升降系统，如图16A中所示的升降系统，具体可参见图16A-16B对应的说明，在此不再赘述。

立体仓库结构实施例四

参见图18，图18为根据本发明又一个实施例的立体仓库示意图。在本实施例中，所述立体仓库包括多个储物层和多个移物层(本实施例中示出了两层储物层和两层移物层)，所述储物层和移物层的结构关系可如实施例一至三中的任何一个。与实施例一至三不同的是，本实施例中的移物层的高度、移物层的高度不是全部相同，其中，上层库位单元1a1的高度小于下层库位单元1a2的高度，从而可以使用不同规格的储物装置，从而增加了可以存储货物的规格。在本实施例中，所述立体仓库采用的整体框架，也可以由多个单独的库位单元组合连接成成。

子周转箱实施例

图19A-19B是根据本发明一个实施例的子周转箱结构示意图。在本实施例中，子周转箱7包括：第二本体70、抓扣71及身份标签72。其中，所述第二本体70包括箱盖701，在本实施例中，抓扣71设置在箱盖701中间位置，为了不影响子周转箱重叠在一起后的摆放稳定性，在箱盖701顶面还设有其它凸起部702，其高度与抓扣71相同，因而可以维持子周转箱顶面的平稳性。抓扣71用于在分拣过程中与分拣机器人的抓手配合。身份标签72可以为RFID电子标签或二维码标签，用于至少记录其与母周转箱的身份绑定关系信息及流通过程中的物流信息。

第二本体70用于放置货物，为了保证货物的安全性，所述箱盖701通过一个或多个锁与第二本体70锁定闭合。如图中所示，在箱盖701的两侧各设置一个电子锁703，当然，本实施例中使用的锁可以为任何形式的锁，例如也可以为机械锁，还可以是密码锁、指纹锁等等。

在本实施例中，箱盖701与所述第二本体20通过连接件704活动连接在一起。为了控制箱盖701在打开时的速度和状态，在所述连接件上设有阻尼器。箱盖701与所述第二本体20也可以分立设置，在所述箱盖和所述第二本体分别设置有固定结构，例如卡扣结构、插接结构或吸附结构等，可使箱盖和所述第二本体在闭合时连接在一起。在另一个实施例中，所述第二本体内还可以设置各种结构的缓冲件，以与内置货物相适应。

AGV实施例

图20A-20D为本发明一个实施例提供的AGV整体示意图。在本实施例中，所述AGV包括底座30、其壳体内部依序放置驱动总成33、转向总成34、顶升总成35、电气元件箱36及电池箱37。在底座30下设置有导引机构，在本实施例中为导向轮31，且有两组，每组两个，用于导引AGV在互相垂直的两个方向行走。包括顶杆32及其他结构的顶升机构与底座30内部的所述顶升总成35配合，可以从所述底座30上表面伸出或收回。底座30下还设置有行走机构，在本实施例中为分置于四角的四个滚轮总成38，其与底座30内部的所述驱动总成33和转向总成34相配合。

图21A-21B为驱动总成33的整体示意图，其中图21B为将底座壳体去掉的示意图，同时参考图20D。驱动总成33包括驱动电机330，用以输出行走驱动力。为了将动力传递到四个行走机构，还包括多级传动机构。在本实施例中采用同步带传动机构，一级传动机构包括主动轮332和与四个驱动同步带轮334，通过同步带333将驱动电机330的动力传递到驱动同步带轮334。其中驱动同步带轮334与行走机构相对应。在本实施例中，由于驱动电机330的输出轴的轴线平行底面，动力传递方向与垂直底面，而四个驱动同步带轮334的轴线垂直底面，动力传递方向为平行底面。因而为了改变输出动力的传递方向，本发明在驱动电机330输出轴末端和驱动主动轮332轮轴之间所述还包括换向机构，如图22所示，其为去掉了主动轮332支架331之后的示意图。在本实施例中，主动轮轮轴3321的末端连接一伞形齿轮3351，在驱动电机330输出轴末端连接相互配合的伞形齿轮3352，通过两个相互配合的伞形齿轮，将驱动电机330输出轴的垂直方向的动力转为水平方向的动力。其中在主动轮332的两侧各设有一惰轮，用于保证主动轮332和同步带有足够的接触面积传递动力。

如图23-24所示，由于本实施例中的行走机构包括滚轮总成38，其包括滚轮本体381，二者的中心通过滚轮轮轴382固定。通过驱动滚轮轮轴382转动，可以带动滚轮本体381沿轴的径向转动。因而驱动滚轮轮轴382的动力为垂直方向，而驱动同步带轮334传递过来的动力是水平方向，因而，还包括二级换向机构。在本实施例中，在驱动同步带轮334的末端连接伞形齿轮3361，通过与其配合的另一个伞形齿轮3362，可以将驱动同步带轮334传递的水平方向的动力转变为垂直方向的动力。滚轮同步轮337与伞形齿轮3362同轴连接(图中未示出此轴)，通过同步带连接滚轮同步轮337和滚轮轮轴382，可带动滚轮轮轴382转动，从而带动滚轮本体381滚动。

本实施例中有四个滚轮总成，并采用一个驱动电机，本领域的普通技术人员应知，可以根据AGV底座的大小设置适量的滚轮总成数量及驱动电机数量。在驱动电机为多个时，需要控制驱动电机的同步工作。

如图25所示，为根据本发明一个实施例的转向总成总体结构示意图。同时参考图20D，在本实施例中，转向总成34包括转向电机340和转向机构。其中，转向机构与行走机构固定在一起，为了将转向动力传递给转向机构，还包括传动机构。在本实施例中，传动机构包括转向主动轮342和位于转向机构中的转向同步轮344。在本实施例中，转向主动轮342采用同步带343带动转向同步轮344转动。由于转向电机340的输出动力的方向为径向，即垂直底面，而转向机构需要水平的动力，因而，在转向电机340的输出轴和转向主动轮342之间还包括换向机构，如图26所示，转向主动轮342的轮轴末端连接有伞形齿轮3451，在转向电机340的输出轴末端连接有与之配合的伞形齿轮3452，将转向电机340的输出轴传递的轴向动力转变化径向动力，即将动力的传递方向从垂直转换为水平。

图27是根据本发明一个实施例的转向机构结构示意图。转向同步轮344连接有转向架，转向架主要包括转向架3461和轮架3462。轮架3462的两个侧耳与滚轮轮轴382固定，轮架3462的顶部为固定面，顶部设有连接孔，如螺孔，周边设有凸台。转向同步轮344固定在轮架3462的固定面的凸台上。转向架3461的底部与轮架3462的顶部配合，并设有连接孔，与轮架3462固定面的连接孔对应，用以通过连接件将转向架3461和轮架3462固定在一起。转向架3461的顶部与驱动同步轮334的轮轴固定。

当转向电机340转动，其输出轴经配置输出轴向动力。经过伞形齿轮，将轴向动力转变为径向动力，与伞形齿轮同轴的转向主动轮轮轴带动转向主动轮342转动，转向主动轮342通过同步带带动转向同步轮344转动，转向同步轮344带动与其固定的转向架转动，转向架346带动滚轮轮轴及与其连接的滚轮同步机构、换向机构及驱动同步轮334一起转动，从而改变了滚轮本体381的滚动方向，配合对驱动机构的控制，可以做到原地转动，转弯半径为0。如图28所示，相对于图25，为转动了90度之后的示意图。

在本发明中，驱动机构的驱动同步轮与转向机构的转向同步轮同轴固定，且通过转向架与行走机构中的滚轮总成集成在一起，从而可以保证AGV的小型化、减小其厚度，减少在搬运时对空间的占用。

图29是根据本发明一个实施例的顶升总成结构示意图。所述顶升总成35包括顶升电机350，用以输出顶升动力。为了将动力传递到顶升机构，还包括传动机构。在本实施例中，共有4个顶杆32及其配套结构，作为AGV搬运货物时的搬运机构，并均匀分置在底座30的四角。为了将顶升电机350的动力同步传递给这个4个顶杆32及其配套结构，本发明除了包括顶升主动轮352和位于4个顶升机构的4个顶升同步轮354外，在四个顶杆32上设置导向轮321。顶升主动轮352和顶升同步轮354在的两侧分别设有惰轮用以调整同步带353方向。

图30是根据本发明一个实施例的顶升总成局部示意图。在本实施例中，在顶升电机350的输出轴末端和顶升主动轮352的轮轴的末端设置有换向机构，如一对配合的伞轮，用于改变顶升动力的传递方向。

图31-33为根据本发明一个实施例的顶升机构的结构示意图。在本实施例中，包括顶杆32在内的配套顶升机构还包括齿轮321、传动齿条322、齿条侧面的横杆323和锁止电磁阀324。为了将从顶升主动轮352传递来的动力传递到齿轮321上，还包括换向机构。如图中的一对伞形齿轮3541和伞形齿轮3542。齿轮321与伞形齿轮3542同轴(图中未示出所述的轴)。

当顶升电机350转动时，经过换机机构的方向转换，顶升电机350带动顶升主动轮352转动，顶升主动轮352带动顶升同步轮354转动，经过换向机构，顶升同步轮354带动齿轮321转动，与所述齿轮321相啮合的传动齿条322随着齿轮321的转动方向而上升或下降。如图31所示，为顶杆32缩回状态。当传动齿条322上升到一定高度，齿条侧面的横杆323顶住顶杆32的底端，随着传动齿条322继续上升，横杆323推动顶杆32上升，顶杆32伸出底座上表面，至到顶杆32上升到预置高度时，顶升电机350停止转动，传动齿条322停止上升。锁止电磁阀324工作，锁住顶杆32，使其不再下降，如图33所示。

虽然在本实施例中设置了4个顶升机构，但本领域普通技术人员应知的是，顶升机构的数量不只是4个，也可以例如是多个，如8个。或者通过调整顶升机构，如根据受力计算，加粗顶杆，或改进顶杆顶部的结构，使其面积加大，设计出受力合适的锁止机构，也可以减少为3个、2个，或1个。

为了能使AGV在搬运环境不稳定状态下可以精确地停在预定位置，本发明还包括定位机构。参考图33，在本实施例中定位机构为定位杆39，驱动其上升与下降的机构采用驱动顶杆32的结构，不但可以实现对定位杆39上升与下降的控制，也减少了对空间的占用。在本实施例中，定位杆39顶端与所述横杆323相对，在横杆323随着传动齿条322向下移动时，将定位杆39从底座下表面压出。在本实施例中，可以将定位杆39与横杆323一体设计，也就是定位杆39的运动随着横杆323一起运动，在顶升电机350控制横杆323上升时，定位杆39同步上升，缩回底座。在另一个实施例中，可为定位杆39设计复位结构，如复位弹簧。在横杆323压迫定位杆39下降的同时压缩复位弹簧。当横杆323上升，复位弹簧带动定位杆39复位。

在本实施例中，驱动电机330、转向电机340和顶升电机350均可以为步进电机或伺服电机，从而可以精确地控制运行距离。由于顶升电机350的控制升降的距离较小、力矩大，为了达到控制精度，可以为其配置行星减速机。

另外，根据电机的安装方向可以确定是否使用换向机构。在本实施例中，各种电机的输出轴平行于底面，因而需要换向机构。在将电机转动90度，使其输出轴垂直于底面时，则不需要换向机构。另外，本实施例中采用伞形齿轮换向，也可以采用其它结构，如涡轮蜗杆结构，视底座内部空间等情况而定。

图34A-34B是导向机构中一个导向轮总成的结构示意图。参考图20B和图21A，底座30的壳体底部设有内嵌的导槽301，其内置有导向轮总成。导向轮总成包括轮架310、导向轮31、控制杆312和位置传感器(图中未示出)。其中，轮架310的一端通过轴3100固定在导槽301的一端，轮架310的另一端固定导向轮31，中间位置通过轴3120与控制杆312的末端连接，控制杆312的首端固定在导槽301内，位置传感器设置在导槽301内，通过调整，使其在导向轮31放下进入行驶面的导向槽中后触发而发出定位信号。在一个实施例中，作为导向轮控制器，根据电磁锁的原理，控制杆312设置为电磁锁，图34A所示状态为在控制杆312未通电时的状态，此时，控制杆312没有产生吸力，导向轮31处于放下状态，更好地，控制杆312内部或在轮架上还可设置如弹簧等结构，压着轮架310，防止导向轮31向上跳动。图34B为所示状态为在控制杆312通电时的状态，此时的控制杆312产生吸力，吸引轮架310抬起导向轮31。参考图20B，在本实施例，共有两组导向轮总成，每一组有两个，两组垂直设置。当AGV在一个方向移动时，该方向的两个导向轮31下降与导向槽配合，如图34A所示的状态，此时定位传感器触发，发出信号；另外两个导向轮则上升收起，如图34B所示的状态，其对应的定位传感器停止产生信号，从而可以确定导向轮与导向槽配合完好，保证AGV的正常行驶。当AGV需要转向90度时，首先将原方向的两个导向轮上升收起，通过定位信号确定当前导向轮都已收起，则转向90度。转向后，另外两个导向轮下降与导向槽配合，通过定位传感器信号确定导向轮与导向槽配合好后，开始运行。

图35是根据本发明一个实施例的AGV单机控制装置，其设置在底座30内部，包括：任务管理模块305、移动控制模块302和搬运控制模块303。其中，所述任务管理模块305通过通讯模块304与上位机通讯，用以接收搬运任务，并向上位机发送任务完成过程中的相关信息。其中，所述搬运任务至少包括目标货物的身份标识及目标位置，在本实施例中，目标位置为具体的库位单元。在一个实施例中，还可以从上位机接收规划好的行走路线，即从当前位置到搬运目标位置，再到目的地目标位置的行走路线。任务管理模块305将目标位置或者规划好的行走路线发送给所述移动控制模块302。

当只有目标位置时，所述移动控制模块302根据当前自身位置，内部存储的位置关系数据计算行走路线，如果接收到了行走路线，则根据行走路线控制驱动电机、转向电机按照规划好的线路行走和/或转向。其中，所述的行走路线由若干段直线段组成。当本发明所述的AGV应用于立体仓库中时，相邻两个直线段呈90度，即AGV在垂直和水平两个方向行走。在直线段中，移动控制模块302根据该段直线段的距离、驱动电机330每转一圈滚轮总成38行走的距离确定驱动电机330应转的总圈数，根据总圈数确定所需要的驱动脉冲数量，从而可以精确地控制AGV的行走距离。当该段直线段已走完，需要转向90度时，移动控制模块根据转向同步轮344的半径确定转动90度所需要脉冲数，控制转向电机340转动90度，与此同时，左右导向轮放下后前后导向轮升起。由于在转向时驱动同步轮334同步转动，而驱动同步轮334的同步转动会带动滚轮总成行走，因而，在向控制转向电机340发送完脉冲的同时向驱动电机330发送相应的脉冲数，以抵消驱动同步轮334转动90度时对应的差距。因而，本实施例中的AGV滚轮可以原地转动90度，保证在转向后，底座30底部的导向轮31仍能与底部的导向槽配合。

在AGV移动到目标位置时，如搬运目标位置或目的地目标位置时，所述移动控制模块302向搬运控制模块303发送相应的通知。

搬运控制模块303接收任务管理模块305发送来的搬运目标货物的身份标识和目标位置，在接收到移动控制模块302发送的通知时，根据通知内容确定当前位置是搬运目标位置还是目的地目标位置。并通过底座30下表面外部的电子标签读写器3052读取当前位置的身份标识，以确定是否与搬运任务中的目标位置相符，如果不相符，发送相应的消息给任务管理模块305，任务管理模块305与上位机通信，以确定问题。如果相符，则由设置在所述底座30上表面外部的电子标签读写器3051读取货物(如母周转箱2)的电子标签，在确定与搬运任务中的目标货物(如目标母周转箱)相符时，控制顶升电机350工作，顶出顶杆32以顶起货物。在顶杆32上升到预定位置时，将货物顶离原来放置位置。在AGV到达目的地目标位置时，经过同样的识别、确认后，控制顶升电机工作，下降顶杆32以将货物释放到目标位置。

在一个实施例中，AGV上还设置重量传感器(图中未示出)，当顶杆32顶起货物时，可由重量传感器感测货物的重量，任务管理模块305记录所述货物的重量，将上传给上位机。

在一个实施例中，当搬运环境不稳定时，为了停上目标位置时能够精确地定位，先控制顶升电机350控制定位杆39从底座30下伸出，在精确定位后，再控制顶升电机350控制顶杆32上升以搬运货物。

在一个实施例中，AGV还设有感测距离、位置的各种传感器，如设置在激光传感器、视觉传感器、红外传感器等。

在一个实施例中，AGV还可以包括激光SLAM(Simultaneous localization andmapping，同步定位与建图)或视觉VSLAM系统，用于辅助AGV在搬运货物时的路径规划、自主探索、导航等任务。

本发明提供的AGV各种结构紧凑，例如，将转向总成的部分结构与驱动总成的部分结构和滚轮集成在一起，并共用顶杆与定位杆的升降结构，从而极大地减少了本发明的AGV厚度，减小对立体空间的占用。AGV的厚度小，占用空间小，运行精准，可以很好地适用新型的立体仓库。在晃动颠簸的货车、飞机、轮船中也能正常作业、可在同规格的各种流动仓库和固定位置仓库中联动协同作业。

分拣装置实施例

本发明立体仓库中的每一个母周转箱2中包括多个子周转箱7，这些子周转箱7中的货物的目的地可能相同，可能不相同。本发明为了提高运输效率，在物流过程中会设置多次货物交接过程，从而将一件货物从发货地送达到目的地。因而，在货物流通过程中，需要为每一次交接分拣出需要交接的目标货物。为此，本发明提供了一种分拣机器人及分拣装置，用于对立体仓库内的货物进行分拣，根据下一次出库时的货物流向，立体仓库内的AGV配合分拣机器人分拣出下一次出库的货物。

本领域技术人员应当理解，本文中虽然以子周转箱作为实施例，但是，子周转箱也可以被现有的快递包裹所代替。换言之，母周转箱中也可以容纳现有的快递包裹。相应地，分拣装置的分拣机器人也可以被分拣现有快递包裹的机械手所替代。

分拣装置实施例一

图36A-36B是根据本发明一个实施例的应用于立体仓库中的分拣装置示意图。在本实施例中，所述分拣装置6包括支撑部61、移动部62和分拣机器人5。

图36C-40C示出了本发明一个实施例提供的一种分拣机器人。本发明提供的分拣机器人5包括平衡臂50、抓手模块51和运动驱动部52，其中，平衡臂50用以保持移动过程的平稳。抓手模块51连接在所述平衡臂50末端，用于抓取货物。运动驱动部52与所述平衡臂50连接，用于驱动平衡臂50的伸缩与移动。

参见图37A，平衡臂50包括两个以上第一关节500连接的支臂501。所述一个支臂501至少包括由第二关节502连接在一起的上臂503与下臂504。为了方便说明，将上臂503和下臂504的通过第二关节502连接的那一端称为连接端，将另一端称为自由端，因而每个支臂各有两个自由端，第一支臂的第二自由端通过第一关节500与第二支臂的第一自由端连接。

以上臂503为例，其包括四个两两平行并列的连杆5031，在自由端有一连接块5032，其上设有两个轴5033，每个轴的两端各连接一个连杆5031。为了在收缩时减少平行并列的两个连杆之间的距离从而减少平衡臂所占用的空间，平行并列的两个连杆的一端设计为弧形，两个连杆的弧形端分别位于自由端和连接端，从而在收缩平衡臂50时可以使两个连杆5031并列在一起，从而使上臂503与下臂504在收缩状态时互嵌在一起，达到减少平衡臂占用空间的目的。如图37B所示，由第一关节500连接的两个支臂501并列相邻，在收缩状态时，第二关节502活动连接在一起的上臂503与下臂504在收缩状态时互嵌在一起。

如图37C所示，第二关节502包括两个连接板5021和一组拉杆5022。上臂构成上平面的两个连杆通过连接板相连接，在连接板上设有轴座5023。同理，下臂也具有相同的轴座。在连接板5021上设有滑轨5024。拉杆5022的一端固定在轴座5023上，另一端与滑轨5024配合。当下臂504在运动控制部的控制下向下张开时，上臂503和下臂504带动拉杆5022在滑轨5024内的移动，可以收缩或伸张上臂503和下臂504。

如图38A-38C，运动驱动部52包括驱动箱520，其内部设置有用于控制支臂的驱动电机和钢丝卷绕机构。在本实施例中，共有两个支臂，因而有两套电机及其钢丝卷绕机构，即分别通过钢丝绳521、522控制两个支臂。其中，参考图38A、38B，从驱动箱520引出的钢丝绳521、522通过导向轮安装在第一支臂的第一自由端连接块5032a，钢丝绳521的末端连接到第一支臂第二自由端的连接块5032b上。为了将钢丝绳522引到第二支臂，从驱动箱520引出的钢丝绳522通过固定在第一支臂第二自由端的连接块5032b上导向轮、第二支臂第一自由端的连接块5032c连接到第二支臂第二自由端的连接块5032d上。

参考图37B、38C和38A，在平衡臂50如图37B所示的收缩状态时，驱动箱520的内部电机驱动第二支臂的钢丝卷绕机构释放钢丝绳，得到如图38C所示的状态；在此时停止第二支臂的钢丝卷绕机构对钢丝绳的释放，驱动第一支臂的钢丝卷绕机构释放钢丝绳，得到如图38A所示的状态。由于本实施例中的平衡臂50可单独控制单个支臂动作，因而在伸长和收缩时运行平稳。通过单臂上臂与下臂的设计，可使自身高度和垂直行程比达到了1:7以上。

参见图39A-39C，是根据本发明一个实施例的分拣机器人抓手模块示意图。在本实施例中，抓手模块51包括抓手本体510、抓手和识别部512。其中，所述抓手本体510固定在平衡臂下臂自由端连接块5032上。抓手本体510上设有导轨，抓手具有多个抓取部511，如图中所示，共有两个抓取部511，抓取部511的固定端通过滑块设置在导轨上。通过调整滑块在导轨内的位置，可以调整抓取部511的开合尺寸。另外，每个抓取部511的滑动可以单独控制，用以适应不同货物抓取部位的形状、大小或位置。其中，抓取部511可以采用吸附模式和/或机械模式来抓取货物。在机械模式来抓取货物时，抓取部511的末端结构与货物的提手结构相对接应。例如，在本实施例中，抓取部511的末端设置成内凹结构。子周转箱7上的提手为外沿突出、中间内凹的结构，在此处称之为抓扣71，当抓手进入到子周转箱7的抓取部位的凹陷处，抓取部511末端与抓扣71对准后，控制抓取部511在导轨上相对向内移动，从而与抓扣71扣合在一起，在平衡臂50收缩时，将子周转箱7抓起。

另外，抓取部也可以采用吸附模式，例如采用真空吸附式或电磁吸附式等。关于吸附式抓取部的具体结构，本领域普通技术人员可参考相关技术文献获得。

识别部512设置在抓手本体510上，用以识别分拣货物。根据识别原理，及子周转箱7的身份标签类型，识别部512可以采用射频识别、图像识别、二维码识别等技术。例中，在本实施例中，识别部512为RFID读写器，其与子周转箱7的RFID身份标签相对应。如果子周转箱7的身份标签为二维码或条形码时，识别部512对应为二维码/条形码读写器。另外，所述识别部512也可以为图像识别单元，包括摄像头和图像识别子单元，摄像头采集货物或货物身份标签图像，所述图像识别子单元根据采集的图像识别货物，或者判断当前位置距离货物的距离。

如图40A-40C所示，是根据本发明另一个实施例的分拣机器人抓手模块示意图。在本实施例中，所述抓手模块51还包括减震压板513，通过轴活动连接在所述抓手本体510上，用以在抓手抓取分拣货物时，契合在抓手与分拣货物之间的空间防止货物晃动。为了能够很好地契合在抓手与分拣货物之间的空间，在本实施例中包括有多个，如4个，震压板513，其一端与抓手本体510轴连接，可以绕轴转动，从而可以展开或收起所述减震压板513，以适应不同规格、不同尺寸大小的子周转箱7。如图40A所示，在收减震压板513全部收起时，完全收缩在抓手本体510下部。或者如图40C所示，展开减震压板513，以适应较大面积的子周转箱7。为了能够达到足够的刚性和带阻尼弹性，减震压板513包上下两层，上层为刚性板，下层为带阻尼弹性板，从而兼顾到刚性和带阻尼弹性减震的要求。

另外，所述分拣机器人还包括控制单元，分别与运动驱动部和抓手模块信号连接，根据接收到的分拣任务协同抓手模块和所述运动驱动部完成目标子周转箱的分拣。例如，控制驱动箱520的内部电机的运行，通过钢丝绳的收放控制平衡臂的伸缩。又例如，控制抓取部511的驱动器，如电机或钢丝绳的收放，控制抓取部511在导轨上的滑动，从而可以改变抓取部511的开合尺寸。又例如，对减震压板的控制等等。

所述的分拣机器人还包括各种传感器(图中未示出)，如一个或多个定位传感器、防撞传感器、激光SLAM(Simultaneous localization and mapping，同步定位与建图)系统或视觉VSLAM系统，用于辅助分拣机器人在分拣货物时的行程规划、自主探索、导航等任务。

参见图36A-36B，所述支撑部61至少与一个分拣单元60相连接，所述分拣单元60相当于一个库位单元，其底面设有供移物装置如AGV移动的导向槽631，立柱上设有支撑块612，用于放置待分拣的储物装置，如母周转箱2。

移动部62包括滑轨621及其驱动器622和横梁623及其驱动器624。其中，在支撑部61的顶端左右两侧各固定一个滑轨621，在本实施例中，滑轨621为一个嵌套式的多级滑轨，每一级滑轨设有一个驱动器622，可以驱动滑轨向前延伸以扩大分拣机器人5的移动范围。横梁623的两端分别固定在滑轨621上，在横梁623上设有滑轨及其驱动器624。分拣机器人5固定在滑轨上，驱动器624驱动滑轨移动，可带动分拣机器人5在x向的两个方向移动。驱动器622带动横梁623在y向的两个方向移动，从而使分拣机器人5沿y向的两个方向移动。在分拣机器人5的顶部设置有连接旋转机构，如图36C-36D，包括转轴632及驱动电机633，转轴632通过支架与横梁623连接，驱动电机633通过同步带与转轴632连接，可以带动整个分拣机器人5旋转。

在本实施例中，滑轨621的轨道面朝向侧面，左右两个滑轨621的轨道面相向而设。然而，本领域的普通技术人员可知，两个滑轨621的轨道面也可以同时朝上。同时，本实施例中横梁623的滑轨的轨道面朝下，当然也可以立起朝向侧面。

另外，本实施例中的移动部62设置在支撑部61的顶部，支撑部61固定在一个分拣单元60(相当于一个库位单元)的顶部。支撑部61加上移动部62滑轨621的总高度应小于或等于一个库位单元。分拣机器人5将货物，如子周转箱7，从一个分拣单元内的母周转箱2中抓取出来，滑轨621随着所述移动部62的移动，将其放入另一个分拣单元60的母周转箱2中。

如图41A-41H所示，是根据本发明一个实施例的分拣机器人抓取货物示意图。分拣机器人5的分拣操作流程如图42A-42B所示。分拣机器人5在待机状态时，其处于第一分拣单元60上方，其中，第一分拣单元60中放置有母周转箱2，母周转箱2中放置子周转箱7(图41A-41C中未示出，参见图41E)。如图41A所示，分拣机器人5处于收缩、待机状态。

分拣装置6对货物的一次分拣过程如图42A-42B所示，包括以下步骤：

步骤S6101，展开平衡臂，下降抓手模块51并监测下降高度。运动驱动部52内部的电机驱动钢丝卷绕机构释放第二支臂的钢丝绳，从而使第二支臂的下臂向下伸出，分拣机器人5的状态如图41B(图中未示出钢丝绳，可参见图38C或36C)所示。运动驱动部52内部的电机驱动钢丝卷绕机构释放第一支臂的钢丝绳，从而使第一支臂的下臂向下伸出，分拣机器人5的状态如图41C(图中未示出钢丝绳，可参见图38A)所示。在展开平衡臂的过程中，还可以通过旋转分拣机器人5以调整与子周转箱7的对应关系，如图41D所示。

在平衡臂50下降过程中，由分拣机器人5内置的识别单元，如摄像头，激光SLAM系统或视觉VSLAM系统监测距离子周转箱7的距离。

步骤S6102，确认抓手模块51是否已到达适当高度，例如大约距离子周转箱7顶部20～50mm。如果达到，则执行步骤S6103，如果没有，则返回步骤S6101。

步骤S6103，分拣机器人5内置RFID读写器读取目标子周转箱7的RFID信息。

步骤S6104，判断该目标子周转箱7是否是指定目标，如果是，则在步骤S6105，将子周转箱的身份信息上传给物流控制模组系统，而后执行步骤S6107。如果不是，则执行步骤S6106。

步骤S6106，调整分拣机器人5的高度及位置，将另一个子周转箱作为目标，返回步骤S6103。

步骤S6107，根据目标子周转箱7的尺寸，打开减震压板513到适当角度，通常不超过子周转箱的尺寸。

步骤S6108，平衡臂继续下降并微调水平坐标，直到传感器感应到抓取部511和目标子周转箱7的爪扣71同心、并且到达抓取高度。

步骤S6109，抓取部511抓紧抓扣71。其中，在抓取部511和目标子周转箱7的爪扣71同心、并且到达抓取高度时，收缩抓取部511从而抓紧抓扣71。如图41E所示。

步骤S6110，分拣机器人5内置RFID读写器更新母周转箱2的RFID信息，即解除目标子周转箱7与母周转箱2的身份绑定关系，并上传给云端系统的物流控制模组。

步骤S6111，分拣机器人5的平衡臂提升目标子周转箱7到适当高度，如高出母周转箱2顶部2-5cm。如图41F所示状态。

步骤S6112，分拣机器人5水平移动到第二分拣单元。其中，第二分拣单元在y向与当前第一分拣单元相邻。驱动器622同步驱动支撑部上两侧滑轨621向前伸出，与滑轨固定的横梁623带动分拣机器人5向前伸出，如图41G的状态，直到水平移动到第二分拣单元，如图41H的状态。

步骤S6113，分拣机器人5通过传感器确认当前位置为第二母周转箱的上方。

步骤S6114，分拣机器人5的平衡臂51下降进入第二母周转箱，并微调水平坐标，同时监测目标子周转箱7的在当前的位置。在一个实施例中，所述分拣机器人5可在其分拣区域建立3D坐标系，通过监测目标子周转箱7的3D坐标来确定目标子周转箱7是达到其应放入的指定位置。

步骤S6115，判断目标子周转箱7是否达到了指定位置，如果已经到达了指定位置，则在步骤S6116，抓取部511松开抓扣，将目标子周转箱7放置到第二母周转箱中的指定位置，并绑定目标子周转箱7与第二母周转箱的身份关系，上传给物流控制模组。如果目标子周转箱7还没有达到指定位置，则返回步骤S6114。

步骤S6117，平衡臂收回，回到待机状态。

分拣装置实施例二

在本实施例中，当移物装置，如AGV，在储物装置的上方时，即库位单元如实施例二或三中的结构时，分拣装置的支撑部可设置在分拣单元的侧面。移动部带动分拣机器人从分拣单元的侧面抓取子周转箱。如图43所示，分拣单元60a的下方为储物空间，用于放置储物装置，如母周转箱。隔板63a作为移物空间的移物装置的行驶面，其上设有导向槽631a，以供AGV在上面自由行驶。支撑部61a从侧面连接到分拣单元60a的储物空间中，两个滑轨621a分别设置在侧面的上、下两边，分拣机器人(图中未示出)通过横梁623a连接到滑轨621a。分拣机器人的结构如分拣装置实施例一中的结构，其平衡臂可在x向伸长，伸入到分拣单元60a中，并可以沿滑轨621a在y向滑动，移到第二分拣单元(图中未示出)的侧方。第二分拣单元与分拣单元60a在y向相邻。

分拣单元60a和第二分拣单元中的母周转箱2c可在侧向开放。如图11所示，母周转箱2c侧面为一个可以向上、下两个方向滑动的门201c，其侧面可以为整块板，或者是如图5A中所示为栅格状。当图11中的母周转箱2c位于图43中的分拣单元60a中时，在分拣开始时，门201c向上、下两个方面打开，从而可以使分拣机器人的平衡臂进入母周转箱2c，抓手模块51的抓手本体510旋转到与子周转箱7的顶部平行，使抓手与子周转箱7中的抓扣平行，从而抓住抓扣。平衡臂收缩，带动子周转箱7移出母周转箱2c。驱动滑轨621a向y向伸出，带动分拣机器人移向第二分拣单元。分拣过程与实施例一相同，在此不再赘述。

图44是根据本发明一个实施例的分拣装置控制系统原理框图。在本实施例中，分拣装置6还可以包括分拣子系统66，用于执行分拣任务。其中，所述分拣子系统66包括通信模块661、识别模块662和信息修改模块663和运动控制模块664。其中，所述通信模块661用于接收分拣任务，所述分拣任务至少包括目标子周转箱清单，所述目标子周转箱清单至少包括目标子周转箱身份信息、原绑定的第一目标母周转箱身份信息及用于放置目标子周转箱的第二目标母周转箱身份信息；识别模块662与母周转箱、子周转箱的身份标签相对应，当身份标签为RFID标签时，识别模块为RFID读写器。其可以与分拣机器人5的识别部为同一部件，用以识别分拣单元中的母周转箱及其中的子周转箱是否为第一目标母周转箱和目标子周转箱；在将目标子周转箱抓离第一目标母周转箱时，所述信息修改模块663解除目标子周转箱与第一目标母周转箱的身份绑定关系；在将目标子周转箱放置到第二目标母周转箱时，建立目标子周转箱与第二目标母周转箱的身份绑定关系。运动控制模块664用以控制分拣机器人5及移动部62完成一次分拣任务所需的动作流程。其中一个分拣过程如图41A-41H所示。在此不再赘述。

本发明提供的分拣机器人适应用于立体仓库，占用仓库空间小，货物的分拣不限时间、地点。分拣机器人的平行臂结构在抓取、搬运时可保持子周转箱姿势稳定，通过进一步设置的与各种型号尺寸的子周转箱相对应的可变形的弹性减震压板，可以有效有抑制子周转箱搬运时的晃动。分拣机器人的抓手模块可设计成吸附式或机械式，配合智能识别部，如摄像头，RFID和二维码读卡器及其他各类传感器，能够准确地识别、抓取子周转箱。分拣机器人中的运动驱动部可以快速、平稳地控制机器人的伸长、收缩及移动的运动，控制时采用的同步齿带能够实现传动装置低扭矩、小型化和精确定位的功能。

如图45所示，为内置有储物装置、移物装置和分拣装置的立体仓库结构示意图。其中，立体仓库的结构如前述立体仓库结构实施例所示，在此不再重复说明。仓库内的货物内置于子周转箱7内，母周转箱2内置有多个子周转箱7。母周转箱2放置在立体仓库的库位单元中的储物空间。库位单元具有唯一的身份信息，例如以编号作为身份信息，代表了其在立体仓库中的位置，例如编号C0F11001，代表一层第一列的第一个库位，C0F22001代表二层第二列的第一个库位，C0F34002代表第三层第四列的第二个库位等，其中的前三个字符代表该物流仓库的身份标识。为了便于获取库位单元的身份信息，采用电子标签RFID或二维码作为库位单元的身份标签，其中记录每个库位单元的编号信息。在以下的说明中，以RFID为例进行说明。同理，母周转箱2和子周转箱7分别具有唯一的身份标识，例如，以字母、数字等进行编号。例如子周转箱7的身份标识为A300x180x180，母周转箱2的身份标识为M500B700C100。因而，通过绑定子周转箱、母周转箱、所在立体仓库的具体一个库位单元的身份关系，可以确定一件货物在整个物流系统中具有唯一的位置信息。并且，当上述任何一个环节发生变化时，如母周转箱变更、库位单元变更、立体仓库变更等，在发生变更时，实时更改身份的绑定关系，从而可以保证准确的货物的实时位置信息。立体仓库中的小型、超薄的AGV 3位于库位单元1的移物空间，用于搬运所述母周转箱2。根据立体仓库的规模大小，数量不等的分拣装置6分散在立体仓库中，与相邻库位单元相连接在一起，融合在库位单元中。分拣装置6包括两个分拣单元60，其与立体仓库中的其他库位单元1连接在一起。通过控制通过仓库内的移物装置，如AGV3搬运母周转箱2，配合分拣装置6完成分拣。

如本领域技术人员所理解的，当包括了子周转箱、AGV及分拣装置的立体仓库与其他部件、结构相连接时，可以组成用于物流末端的快递柜及其它固定位置仓库。

物流末端的快递柜

图46A-46B是根据本发明一个实施例的快递柜结构示意图。在本实施例中，快递柜10包括柜体110，在柜体110上至少设有一个柜门111，如图中的折叠门，也可以是由支撑杆打开的门或者是卷帘门。柜体110内部为由多个库位单元构成的具有多个储物层的立体仓库，储物层的层数与每层的库位单元数量根据具体需要而定。立体仓库的库位单元配置有子、母周转箱。立体仓库内部根据规模放置一个或多个AGV3，用于搬运母周转箱。由升降系统完成货物在不同储物层之间搬运货物。在本实施例中，升降系统安装在柜门111处。其中，升降台42沿着支撑立柱可上下移动，从而带动其上的AGV3到达不同的储物层。内部还设置有分拣装置6。

为了实现与外部的对接，例如，与用户、快递机器人、各种货运装置等的对接，所述快递柜还包括升降对接架，包括轨道120，安装在柜门111处，其上设有滑轨121，滑轨121带动对接板122。对接板122作为AGV3的行驶面，其上设有供其行驶的行驶面，及与导向轮31配合的导向槽。如图所示，对接板122左右两侧为行驶轮的行驶面，中间的为导向槽。

在本实施例中，升降对接架与立体仓库内的升降系统4位置相对，对接板122可与升降台42对接。为了使二者能够准确对接，方便AGV行驶，在对接板122或升降台42的合适位置设置有定位传感器，如位置开关、光电接近器等，在二者准确对接时，触发定位传感器发出信号，根据所述信号可以确定对接板122与升降台42对接完成。

除了侧面的柜门111，在一个实施例中，在快递柜10另一侧面还包括与用户交互的柜门112。如图47A-47B所示，在柜体110的另一个侧面，如与柜门111相反的另一个面，对应每一个库位单元设置一个柜门112，通过电子锁锁定所述柜门112，并通过门驱动机构可自动控制柜门112的打开与关闭。如图47B所示，为柜门112打开时的示意图。其对应一个库位单元，内置母周转箱2，母周转箱2内置子周转箱7。所述子周转箱7可以是为发货用户提供的子周转箱，也可以是将有收货用户应收的货物的子周转箱。

在一些实施例中，在快递柜10顶部还设有无人机接口及盖板112。用于接收无人机发送来的子周转箱或为无人机提供子周转箱。

如本领域技术人员所理解的，当包括了子母周转箱、AGV及分拣装置的立体仓库与交通工具相结合时，可以构成本发明货物运输时的各种货运装置。

货运装置之一：微型货车

图48A-48B是根据本发明一个实施例的微型货车结构示意图。在本实施例中，所述微型货车9a包括立体仓库实施例二中的立体仓库91，还包括作为储物装置的母周转箱2和子周转箱7，还包括作为移物装置的AGV3、分拣装置6及交通工具90。交通工具90为一小型货运装置，从而形成了一个微型货车。

交通工具90包括货箱支架93及围护结构92，围护结构92与货箱支架93相连接构成具有内部空间的货箱本体，所述立体仓库91设置在所述货箱本体的内部空间中。

所述围护结构92包括一个或一个以上的箱门94，所述箱门的面积为立体仓库中库位单元的整数倍。在本实施例中，将货箱的整个后部围护结构作为箱门94，为了在箱门条开时，能够使箱门处于打开状态，还包括一个以上的支撑杆95，例如为电动油压式支撑杆。支撑杆95的两端分别连接在所述箱门94和所述货箱支架93上，在所述箱门94打开时，可以支撑固定所述箱门94。

在本实施例中，还包括升降对接装置，其包括升降轨道961、升降支架962和对接板963。升降轨道961固定在箱门94内的货箱支架93上。升降支架962配合设置在所述升降轨道961中，可沿所述轨道961上升或下降。对接板963的一端活动连接在所述升降支架962末端，上表面为移物装置的行驶面。所述对接板963能够在箱门94打开时向箱体空间外打开，如图48A所示，也可以收起，以便关闭箱门94，如图48B所示。

在本实施例中，对接板963的长度与一个库位单元的宽度相适应，当然，也可以箱门94的宽度相适应，以便可以加大对接时的货物交换量。

参见图48A，本实施例中的货运装置的货箱支架93与交通工具90的车体之间还包括有减震气囊97，用于减少行驶过程中及对接过程中的震动。

货运装置之二：市区循环货车

图49A-49B是根据本发明一个实施例的市区循环货车结构示意图。在本实施例中，所述市区循环货车9b中的交通工具90为一中型或大型货运装置。其中，货箱的整个后部围护结构作为箱门941，围护结构的侧面及部分顶部作为翼门942可以向上打开，如图49B所示。本实施例中包括X-Y驱动平台98，其设置在货箱支架93的底部，包括X向轨道981和Y向轨道982。X-Y驱动平台98受驱动装置的驱动，可以在X向和Y向滑动。

立体仓库91固定在X-Y驱动平台98上，可随X-Y驱动平台98的移动而移动。如图50A-50B所示，是所述货运装置9b中立体仓库91随X-Y驱动平台98滑出的示意图。

本发明中的货运装置还包括控制系统，根据与云端系统的对接、分布情况，货运装置的控制系统可以有不同的形式，及连接结构。

货运装置控制系统实施例一

如图51所示，为根据本发明一个实施例的货运装置控制系统原理框图。在本实施例中，所述控制系统99中对车辆进行控制的功能模块位于货运装置本地，其包括通信模块990、导航模块991和对接控制模块992。用于对仓库内货物的货物管理、分拣、搬运等的控制由立体仓库管理系统完成，其由本地模块或/和云端物流控制模组组成。

通信模块990与云端系统进行信息的交互，在本地与云端之间传递数据、信息。导航模块991根据规划好的路线确定交通工具的行驶路线；其中，货运装置的行驶路线可由云端系统规划、计算后发送给货运装置，也可以由货运装置中的定位装置993根据货运装置从云端得到的对接地点计算得到。所述定位装置993还获取货运装置的实时地理位置，并将实时地理位置发送到云端。

对接控制模块992根据与其对接的其他货运装置确定对接模式，根据确定的对接模式控制相应部件的动作。如图52A所示，是根据本发明一个实施例的对接控制模块的原理框图，在本实施例中，对接控制模块992包括箱门控制单元9920和升降对接装置控制单元9921。在一个实施例中，箱门设置电子锁950及支撑杆驱动装置951，例如，电动油压支撑杆的驱动电机及其油压系统。箱门控制单元9920可控制箱门电子锁950及支撑杆驱动装置951，从而控制箱门的打开与关闭。升降对接装置控制单元9921用以控制对接板的升降、打开与收起。在一个实施例中，升降支架设有驱动器9620，如步进电机或伺服电机，用以控制升降支架在升降轨道上的上升及下降。对接板设有对应的驱动器9630，通过对接板驱动器9630控制对接板963与升降支架962末端的连接，例如，通过电机控制该连接处的连接轴的转动，可以使对接板963收起，与升降支架962平行并列，或者放下对接板963，使对接板963与升降支架962呈垂直状态。

为了确保货运装置与其他货运装置能够对接准确，本实施例还包括各种定位传感器，例如，在对接板上设置对接板定位传感器9631，采用对接板963与对接货运装置的库位单元对接时，当二者准确对接后触发所述对接板定位传感器9631发出信号，根据是否收到该信号可以确定是否完成对接，及对接是否准确。

在对接板963的预置位置还设有抬升定位传感器8000，与其对接的快递机器人8的底部到达预置位置时，触发所述抬升定位传感器8000发出信号，从而可以确定快递机器人与对接板963对接完成，此时可以安全地起动升降支架962向上抬升快递机器人8，以使快递机器人8的货箱移物空间的行驶面与立体仓库内的库位单元对接。此时相当于两个库位单元对接，为了确定两个库位单元是否准确对接，在一个实施例中，在货运装置9的用于对接的库位单元上设置定位传感器1130，在其他货运装置的库位单元与立体仓库内的库位单元在准确对接后触发库位单元定位传感器1130发出信号。例如，当快递机器人抬升到一定的位置，其货箱移物空间的行驶面与货运装置9的库位单元对接后，可以触发库位单元定位传感器1130发出信号，根据所述信号可知对接准确，且完成对接。

当货运装置设有X-Y向驱动平台时，对接控制模块992还包括X-Y向驱动平台控制单元9922，为了使X-Y向驱动平台可以沿箱体支架93上的X向轨道981或Y向轨道982移动，所述X-Y向驱动平台设有X向驱动器9810和Y向驱动器9820，如电机、油压驱动器等，根据具体的驱动器类型，所述X-Y向驱动平台控制单元9922输出相应的驱动信号从而控制X-Y向驱动平台沿X向轨道981或Y向轨道982移动，并且移动量可控。

所述控制系统的本地模块还进一步包括减震气囊控制模块994，用以在与其他货运装置或货运装置对接时，调整每个减震气囊的气压，从而可以调整立体仓库的水平度，使两个货运装置的立体仓库可以准确对接。

在本实施例中，立体仓库的管理系统包括运动控制系统162、货物管理系统161和分拣系统64，主要用于控制AGV的行驶和分拣装置6，完成货物的出库、入库、交换等等。在一个实施例中，其中，运动控制系统162位于本地，包括用于控制AGV的行走控制模块1621和控制升降系统的升降控制模块1622，其中，行走控制模块1621为AGV3的上位控制模块，主要用于对仓库内的多台AGV的任务管理、车辆驱动、路线规划管理、交通管理、通讯管理等功能单元。

其中，所述任务管理功能单元提供AGV单机的执行环境。根据任务优先级和启动时间调度多台AGV的运行；提供对AGV单机的各种操作如启动、停止、取消等。车辆驱动功能单元负责AGV状态的采集，并向交通管理功能单元发出行走段的允许请求，同时把确认段下发给AGV。路线规划功能单元根据货物搬运任务的需求，分配调度AGV执行任务，根据AGV行走时间最短原则，计算AGV的最短行走路径，并控制指挥AGV的行走过程。交通管理功能单元根据AGV运行状态和库内AGV行走路径状况，提供AGV互相自动避让的措施。

行走控制模块1621与AGV单机系统之间采用无线通信方式，行走控制模块1621采用轮询方式和多台AGV单机系统通信；行走控制模块1621与其他上位机，如云端相关物流控制模组可采用TCP/IP方式通信。AGV上设有单机控制装置，收到来自上位系统行走控制模块1621的搬运任务及其指令后，负责AGV单机的导航、导引、路径选择、车辆驱动、转向，装卸操作等功能从而完成搬运任务。其包括任务管理模块305、移动控制模块302和搬运控制模块303。具体请参见前述AGV实施例，在此不再赘述。

升降控制模块1622用于控制升降系统的升降台驱动机构163。其中，升降台驱动机构163采用伺服系统，升降控制模块1622根据升降行程发送驱动信息给所述伺服系统，由其带动升降台到达预置位置。其中，在正常状态下，伺服系统可以准确停止在预定位置，然而，由于立体仓库在移动时的不稳定状态导致升降台到达的位置偏离原预定位置。如果升降台偏离了原预定位置，会导致升降台与库位单元的对接状态不好，导致AGV行走困难，甚至损坏AGV。因而，在一个实施例中，在支撑立柱上、每一层与库位单元对接的位置设置一个以上的位置传感器，从而可以使升降台准确停止在预定位置。另外，升降台内置有重量称量分析系统，根据升降台上装载的货物重量决定了实现每次升降行程设定的速度、加速度所需要的输出电压电流的大小。

货物管理系统161和分拣系统64可位于云端，例如，分拣系统64为云端的分拣控制模块，货物管理系统161为云端的货物监管模块。其中，货物管理系统161用于维护立体仓库91内的货物信息与设备信息，例如当前仓库内的货物订单信息、物流信息、货物与子周转箱、母周转箱的绑定关系、母周转箱与库位单元的绑定关系；还包括当前库内的AGV数量及身份信息、分拣装置的身份信息及位置分布信息等等。

分拣系统64通过通信模块990与分拣装置6和AGV 3通信，分派分拣任务和搬运任务。运动控制系统162中的运动控制模块1621作为库内多台AGV3的上位控制模块，根据分拣系统64发送的AGV搬运任务，对多台AGV3进行任务管理、车辆驱动、路线规划管理、交通管理、通讯管理等，使各个AGV3完成相应的搬运任务。分拣装置6接收分拣任务完成对指定目标子周转箱的分拣。

在一个实施例中，如图52B所示，所述分拣模块64包括货物统计模块642和任务规划模块643，所述货物统计模块642根据分拣地址分析每一个货运装置内每一个母周转箱及其内部子周转箱的地址信息，以确定目标母周转箱及目标子周转箱。任务规划模块643至少根据库内目标储物装置分布信息、分拣装置分布信息和移物装置数量及位置信息，为每一个分拣装置和每一个移物装置确定对应的任务。在一实施例中，所述任务规划模块643包括分拣任务单元6431和搬运任务单元6432。

所述分拣任务单元6431根据所述货物统计模块642确定的目标子周转箱，根据货物信息得到目标子周转箱的规格信息，并确定用于放置分拣后目标子周转箱的配对目标母周转箱，从而得到目标子周转箱清单。所述目标子周转箱清单至少包括目标子周转箱身份信息、原绑定的目标母周转箱身份信息及分拣后应放置目标子周转箱的配对目标母周转箱身份信息及对应的库位单元身份信息。如下表所示：

表1

目标子周转箱	第一目标母周转箱	第一库位单元	第二目标母周转箱	第二库位单元
					A300x180x180	M500B700C100	A-100-201-3001	N385B769F269	A-100-202-4002
……	……	……	……	……

为了方便描述，在此将目标子周转箱所在的目标母周转箱称为第一目标母周转箱，将与目标子周转箱规格相应，可以放置分拣后的目标子周转箱的目标母周转箱称为第二目标母周转箱。

所述分拣任务单元6431根据第一目标母周转箱、第二目标母周转箱及分拣装置在立体仓库内的分布情况，以就近原则为每一个分拣装置分配数量均等的分拣任务。或者根据搬运过程所需时间最少原则确定分拣任务。其中，分拣一个目标子周转箱称为一个分拣任务。

所述搬运任务单元6432用以根据移物装置、分拣装置及目标母周转箱的分布情况实时为每一个移物装置分派搬运任务。所述搬运任务是指搬运一个目标母周转箱到分拣装置的分拣单元，或者将分拣单元中已分拣完成的第一目标母周转箱搬运到其库位单元，或者将分拣完的第二目标母周转箱搬运到出库区的空闲库位单元。因而发送给移物装置的搬运任务包括母周转箱身份信息、母周转箱所在的库位单元身份信息及放置母周转箱的库位单元身份信息，其中，放置母周转箱的库位单元可以是分拣单元，也可以是普通库位单元，还可以是出库区的库位单元。

分拣时所需的第一目标母周转箱和第二目标母周转箱，可以由一个移物装置搬运，也可以由两个不同的移物装置搬运。移物装置搬运完，可以停下等待分拣完后再搬运，也可以搬运完再执行其他的搬运作务。

货物管理系统161维护库内子周转箱、母周转箱的绑定关系及母周转箱与库位单元的绑定关系。例如，当第一目标母周转箱被搬离第一库位单元时，解除第一目标母周转箱与第一库位单元的绑定关系。当第一目标母周转箱被放置到分拣单元时，建立第一目标母周转箱与分拣单元的绑定关系。当第一目标母周转箱已被分拣完，被搬离分拣单元时，解除所述第一目标母周转箱与分拣单元的绑定关系。同理，对第二目标母周转箱做同样的身份绑定关系的建立与解除。

货运装置控制系统实施例二

在本实施例中，如图53所示，所述货运装置控制系统包括车辆控制模块和立体仓库管理系统，车辆控制模块包前述实施例的导航模块991和对接控制模块992、定位装置993和减震气囊控制模块994。立体仓库管理系统与云端控制模组通信，接收交换任务，所述交换任务例如包括对接地点、对接时交换的货物等。车辆控制模块与立体仓库管理系统相连接，根据交换任务中的对接地点，在按照规划好的路线向对接地点移动，在对接地点控制车辆中的箱门、升降支架、对接板、X-Y向驱动平台或减震气囊等与其他货运装置对接。本实施例中的立体仓库管理系统位于货运装置本地，主要控制AGV3在分拣、货物出库、货物入库时搬运货物，在搬运过程中，配合立体仓库中的升降系统4，使每一个AGV3以最优路径行驶。立体仓库管理系统中的分拣系统64作为分拣装置的分拣子系统上位机，确定分拣任务及分拣时的AGV的搬运任务。使分拣装置6在对接前完成交换货物的分拣。

物流末端快递机器人

图54是根据本发明一个实施例的快递机器人整体结构图。本实施例的快递机器人8包括：底座80、货箱81、行走机构和交互机构83。其中，参见图55、图56，所述底座80包括底壳800，内置有各种元件、设备，如行走机构对应的驱动总成84和转向总成85、控制货箱81的顶罩811和前罩812(参见图59A-59D)打开和关闭的电机86以及集成了电气元件、电源等设备在电气盒87，这些元件、设备罩在元件罩801内，与电机86的输出轴连接的同步带861从两侧伸出。

参见图57-58，在底壳800上面安装货箱底板810，底板810设有纵向的导向槽8100，用于为进入货箱81的移物装置，如AGV，的行驶导向。在底板810上，设置两个纵向的侧架811，每个侧架立柱上设有朝向内部的支撑块8110，四个立柱上的支撑块8110用于支撑母周转箱，因而，支撑块8110上方构成了储物层，支撑块8110下方与底板810之间构成了移物层，为AGV的行驶提供空间。在侧架811的两端设置两个侧耳8111，用于提供同步带轮及其轮轴的安装位置。在货箱底板810后侧设有立柱812，用于将底部的各类通信线缆连接到顶部的交互机构83。

图59A-59D是根据本发明一个实施例的货箱罩组成示意图。本实施例中的货箱包括活动的顶罩813和前罩814，后罩815固定。在侧架811的两端设置两个侧耳8111处固定安装同步带轮816及其轮轴。同步带轮816通过同步带816与底座内的电机连接。两侧的同步带轮816各自对应一个电机，分别用于控制顶罩813和前罩814的开、关。

在本实施例中，行走机构为设置在底座80四角的滚轮总成82，每一个滚轮总成82独立对应一个驱动总成和转向总成，从而可以单独控制每一个滚轮总成82的行走与转向，因而使所述的快递机器人可以实现全轮独立驱动(AWD)、并有多种不同的行走模式，以适应各种环境下的行走路面。

图60所示是驱动总成在底座内的示意图。图61是一个滚轮总成与一个驱动总成的连接示意图。在本实施例中，驱动总成84包括驱动电机840和多级传动机构。其中，多级传动机构中的一级传动机构包括驱动主动轮842和一级同步轮844，二者通过同步带传动。驱动电机840和驱动主动轮842之间连接的一级换向机构，如图62所示，图62为图61中A处去掉支座的换向机构放大图。驱动电机840输出轴末端连接伞形齿轮8401，驱动主动轮842的轮轴8421末端连接伞形齿轮8402，两个伞形齿轮相互配合，将驱动电机840输出的径向动力转变为轴向动力，即沿水平方向传动的动力。其中，驱动电机840及驱动主动轮842、一级换向机构通过支座841固定在底座800内部。

图63-64为驱动总成中去掉支架等的传动机构示意图。如图63所示，其中，一级传动机构中的一级同步轮844连接有二级换向机构845，如图中圆圈部分所示，其结构与图62相似，采用一对相互配合的伞形齿轮将轴向动力改为径向动力，即使水平方向传递的动力转换为垂直方向。二级换向机构845之后依次连接有传动机构846、847、848。

滚轮总成82包括两个同轴连接的滚轮本体821，在滚轮轮轴8210上连接有滚轮同步轮8211，滚轮同步轮8211为传动机构848的末端。

驱动电机840输出的动力经过一级换向机构后，带动驱动主动轮842，主动轮842通过同步带843带动一级同步轮844。再由二级换向机构对一级同步带844传递过来的动力换向后，将一级传动机构传递的水平方向动力转换为垂直方向的动力，并依次由传动机构846、847、848将动力传递到滚轮同步轮8211，由滚轮同步轮8211带动同轴的滚轮本体821转动，进而实现驱动滚轮本体821行走的功能。

参考图64-66，二级换向机构845及传动机构846内置在支架845中。传动机构846、847、848及滚轮同步轮8211内置在轮架822内。轮架822首端与支架845末端固定，轮架822末端通过轴承与滚轮轮轴8210固定在一起。滚轮本体821分置在滚轮轮轴8210的两端。

图67是根据本发明一个实施例的转向总成位于底座内的整体示意图。图68是一个滚轮总成连接一个转向总成85的示意图。参考图63-66，所述转向总成85包括转向电机850和转向机构。其中，转向机构与行走机构固定在一起，为了将转向电机850的转向动力传递给转向机构，还包括传动机构。在本实施例中，传动机构包括转向主动轮851和位于转向机构中的转向同步轮852。在本实施例中，转向主动轮851采用同步带853带动转向同步轮852转动。由于转向电机850的输出动力的方向为径向，即垂直底面，而转向机构需要水平的动力，因而，在转向电机850的输出轴和转向主动轮851之间还包括换向机构，其结构如图62所示，采用一对相互配合的伞形齿轮将转向电机850的输出轴传递的轴向动力转变化径向动力，即将动力的传递方向从垂直转换为水平。

转向同步轮852连接有转向架，参见图65，转向架主要包括转向架8531和轮架8532。轮架8532与驱动总成的二级换向机构外的支架8451配合固定在一起。或者将轮架8532和支架8451作为一个零件。轮架8532的顶部为固定面，顶部设有连接孔，如螺孔，周边设有凸台，转向同步轮852固定在轮架8532的固定面的凸台上。参见图64。转向架8531的底部与轮架8532的顶部配合，并设有连接孔，与轮架8532固定面的连接孔对应，用以通过连接件将转向架8531和轮架8532固定在一起。转向架8531的顶部与驱动总成的一级同步轮844的轮轴固定。

当转向电机850转动时，其输出轴经配置输出轴向动力。经过伞形齿轮，将轴向动力转变为径向动力，与伞形齿轮同轴的转向主动轮轮轴带动转向主动轮851转动，主动轮851通过同步带带动转向同步轮852转动，转向同步轮852带动与其固定的转向架8531，转向架8531带动轮架8532，轮架8532带动支架8451，支架8451带动滚轮轮架822，进而带动整个滚轮本体821一起转动，从而改变了滚轮本体381的滚动方向。如图69所示，为从图68转动一个角度后的示意图。

由于每一个滚轮总成配合一套驱动总成和一套转向总成，因而通过各个滚轮总成的独立控制及配合，可以实现各种行走模式。例如，当四个滚轮总成的滚轮本体同时向前或向后转动时，可使快递机器人朝向行走方向前进，或向后退。通过控制滚轮总成的不同转动方向，可以使快递机器人的机身不动，如仍然朝向原来的行走方向，但底座下的滚轮本体可在原地旋转。通过控制滚轮总成的同时转动45度，可以使快递机器人的机身平移，仍然朝向原来的行走方向，但是滚轮总成的方向与原行走方向呈一定夹角(如45度)的方向斜行。再例如通过控制滚轮总成的同时转动90度,可以使快递机器人的机身不动，仍然朝向原来的行走方向，但是滚轮总成的方向与原行走方向呈90度夹角的方向移动，即此时快递机器人横向移动。

前述不同的行走模式用以适应行走路线中的各种情况。例如，当原行走方向有障碍时，快递机器人可以将向前的直行改变为向左或右的横向移动，在绕过障碍物时再回到原来路线行驶。在前述的整个行走过程中，不需要转动机身，因而减少了转动机身带来的晃动，保证了快递机器人行走过程中的平稳。

所述交互机构83位于货箱81上方，其信号线、电源线等通过货箱底板810后侧设有立柱812内的走线通道与底座的电气盒相连接。交互机构83包括摄像头831、显示屏832及集成在显示屏832上的语音设备，如扬声器和麦克风(图中未示出)。通过交互机构83，可以与用户交互，并在与用户交互过程监视货箱内部的货物取放情况。

在本实施例中，快递机器人的货箱内部的支架可以放置一个母周转箱2，当然，也可以加大货箱81，在其内部设置两个位置，用以放置两个母周转箱2，从而可以加大取货量、送货量，并且可以取货与送货同时进行。例如，对应于货箱内部的一个母周转箱，设置单独控制的顶罩，分别对应取货母周转箱和送货母周转箱。在取货时，仅打开对应取货母周转箱的顶罩；在送货时，仅打开对应送货母周转箱的顶罩，从而可以保证货物安全。

图70是根据本发明一个实施例的快递机器人的控制装置的原理框图。所述控制装置88包括通信模块880、任务管理模块881、行走控制模块882和交互控制模块883。其中，所述通信模块880经配置用于与云端管理系统通信，相互传递信息、数据等。所述任务管理模块881经配置通过所述通信模块880接收取货/送货任务及对接信息，并向云端管理系统发送对应的取货/送货任务信息。云端管理系统维护货物的物流信息，所述物流信息包括物流过程中装载货物的子周转箱身份信息，装载子周转箱的母周转箱身份信息及其变更发生时间、运输所述货物的快递机器人或货运装置身份信息及其变更时间等等。

其中，任务管理模块881接收的取货任务包括订单中的部分信息，例如：发货用户信息，包括姓名、电话、发货地址等，还包括货物信息，如货物名称、大小，应使用的子周转箱等。云端管理系统在发送取货任务时，还确定当前快递机器人中是否有合适的、符合规格的子周转箱。如果没有，还将获取子周转箱的位置，如周围驿站、快递柜内部的立体仓库，或附近路过的货运装置，并将该取箱位置连同取货任务一同发送给快递机器人。任务管理模块881还收集取货过程中的信息，并发送给云端管理系统。例如货物与子周转箱、子周转箱与母周转箱、母周转箱与快递机器人的身份绑定与解除的关系等的信息。任务管理模块881接收的送货任务包括该货物的订单信息，如收件人信息，如收件地址，收件人身份信息等。

所述行走控制模块882经配置以按照行走路线输控制驱动电机、转向电机按照规划好的线路行走和/或转向。其中，可以从云端管理系统接收行走路线，或者根据目标位置和激光导航SLAM或视觉导航VSLAM系统监测的路况信息自动计算行走路线。因而，在一个实施例中，所述控制系统还包括地理位置模块884，从而当前所在的地理位置，并获得目标位置之间的地理信息，为计算行走路线提供地理位置信息。同时，通过通信模块880将实时地理位置和路况信息上报给云端管理系统。

所述的行走路线包括城市道路、桥梁等可供行人通过的人行道。为了在行走过程中感知周围事物，如行人、车辆、十字路口的交通灯等，控制装置还包括各种传感器，例如各种视觉传感器、声音传感器、距离传感器等及其各自对应的处理单元。所述行走控制模块882内置有行走规则及对应的控制模式，通过在行走过程中传感器采集到的信息采取相应的控制模式。例如停止、减速、避让、加速、增加动力、改变路线等。其中，交互机构中的摄像头及其图像处理单元也可以作为一种视频传感器，或者是另外单独的由图形传感器及光投射器等组成的视觉传感器。视觉传感器可以获取行进前方及周围的整体图像信息，对图像信息处理后可以确定前方是否有障碍物，是否有交通灯等等。声音传感器可以分辨出异常声音，配合视觉传感器可以判断出异常情况。距离传感器例如为激光测距传感器、光电传感器、红外传感器等，可以测定与目标事物或障碍物的距离。例如，在行进道路中，通过视觉传感器可以判断出前方道路为上坡，此时需要调整各个滚轮总成，使快递机器人能够安全走过该坡道。如果通过视觉传感器，判断前方有障碍物时，可以判断出障碍物的大小，并确定避让措施。例如，如果障碍物仅是行人，则提前让出可供行人通过的距离。在行人通过后，再回到原来路线。如果前方障碍物占据了整个道路，则提前一个街区改变路线。

声音传感器可以采集周围的声音，并判断出是否需要作出回应。例如，当采集到尖利的地面摩擦声时，根据声音的音调、大小、远近及方向可以判断出可能出现了交通事故，再配置视觉传感器采集到的图像，可以确定当前出现的事故。再通过距离传感器，如激光测距仪可以确定出事故发生地与自己的距离，判断是否需要避让等等。距离传感器如激光测距传感器、光电测距传感器等，既可以检测到前方远距离的事物，也可以检测到近距离的事物。

针对不同的路面情况，行走控制模块882控制驱动电机或转向电机的输出动力以适应不同路面的摩擦阻力。例如，在未除雪的雪地、地面凹凸不平的石子路等摩擦阻力大的路面上行走时，加大电机的输出动力，在平滑地面，如瓷砖、冰面等路面上行走时，减小电机的输出动力，并通过滚轮的方向，减小失去重心的滑行的可能性。

交互控制模块883与所述行走控制模块882、任务管理模块881及通信模块880连接，从任务管理模块881获取取货/送货任务信息及对接货物任务信息，根据取货/送货任务对接货物任务及对应的交互场景完成将取货或送货及货物的对接。

具体地，如图71所示，是根据本发明一个实施例的交互控制模块的原理框图。交互控制模块883包括操作单元8831，用以根据指示打开货箱，例如，在取货/送货场景，在开始时打开顶罩813，在结束时关闭顶罩813，并锁好顶罩813以保证货物安全。在货物对接场景，在开始时打开前罩814，在结束时关闭前罩814以保证货物安全。还包括操作指示器，例如根据用户指示操作激光提示器以提示母周转箱中的目标子周转箱，或者激活子周转箱的指示器，用以发出光或声音以提示用户其为目标子周转箱。

交互控制模块883还包括语音单元8832，包括语音模块、扬声器和麦克风，用于与发货用户或收货用户对话，引导发货用户进行发货流程，引导收货用户进行收货流程。例如，核对发货用户或收货用户的身份、核对货物、提示发货用户或收货用户观看演示视频、在发货用户或收货用户操作有误时给予提醒等等。

交互控制模块883还包括视频单元8833，包括图像采集装置(如摄像头831)和视频输出装置(如显示屏832)。摄像头831在发货和收货时全程采集视频图像，并将其通过能信模块880发送到云端管理系统。另外，通过摄像头831可以采集母周转箱内的情况，以监控发货用户或收货用户操作。视频输出装置播放相关视频，例如与发货用户或收货用户交互的问候视频、操作演示视频、物流过程演示视频等等。通过语音、视频的方式与用户交互，可以形象地向用户输出必要的信息并回答用户的问题。

物流控制系统的实施例

本发明中的物流控制系统包括：客服系统与物流控制模组。如图72所示，为物流控制系统的原理框图。本实施例中的物流控制系统包括中一个或多个客服系统、多个相同功能或不多同功能的物流控制模组。

其中，如图73所示，所述客服系统包括客服服务端和客服客户端。客户端提供了用户界面，用户可以通过客户端输入要寄出的货物相关信息，输入的方式可以是文字、图片、语音或视频等。例如，以文字方式输入收件人及其地址、发件人及及地址、货物种类或名称以及特殊事项，如注明易碎、紧急、普通、特快等信息，还可以上传货物照片、视频以方便对尺寸、重量等的判别，并注明发货方式，如上门取货、用户自助发货等。用户在输入完信息后确认发送。客户端生成用户物流订单，并发送到服务端，服务端从中解析出物流控制系统需要的信息，例如收件人地址、货物的易碎特性、物流级别，并将上述订单信息发送给物流控制模组。由物流控制模组根据订单进行相应的取货、运输、派件等控制操作。服务端还从相关物流控制模组接收货物流通信息，例如，预定的运输路径和各个物流链对应的货运装置，当前所处物流链及对应的货运装置及所在区域、各级货运装置的重量传感器在途中的记录、有无碰撞等信息，以供用户了解其发送货物的流通进展。客户端还可以提供相关物流信息，例如费用查询、物流订单、货物状态实时查询等。

服务端将用户物流订单信息发布给一个以上的物流控制模组，由其中的一个物流控制模组来处理所述订单，如收发货、运输对接等。当用户选择上门取货时，可以由快递机器人或无人机取货，当用户选择自助发货时，可向用户推荐可用的快递柜，并按与用户的距离、移动时间等对向用户推荐的多个快递柜排序。

本实施例中一个物流控制模组可以包括多个不同功能的模块，如图74所示，在一个实例施例中包括地理信息模块和线路规划模块。

其中，地理信息模块用以获取并维护货运装置的实时地理位置。地理信息模块包括地理信息系统，或者通过专用接口与现有的地理信息系统相连接，从而获取地理位置信息。对应的，本发明中的各种货运装置具有定位装置，如GPS等定位系统，用以确定其实时地理位置，并将实时地理位置发送到地理信息模块中，从而可以得到各个货运装置的实时地理位置。

线路规划模块根据货运装置的实时地理位置及行驶能力、地理交通信息和运送货物的物流信息确定交接货物的货运装置、交接地点及对应的物流信息。在一个实施例中，在确定出上述信息后，还为要交接的货运装置计算其到交接地点的行驶路线。或者在另一个实施例中，由货运装置中的定位装置参照实时交通信息自行计算从当前位置到交接地点行驶路线。在另一个实施例中，在确定对接地点及对接货运装置时，参照货物的物流级别，优先以物流级别高的货物的物流信息确定对接地点及货运装置；当对接时的货物数量超过了对接货运装置的能力时，优先交换物流级别高的货物，从而保证了物流级别高的货物能够被快速、及时地送达。

所述物流控制模组中还包括货物监管模块，用于从客服系统获取并维护运送货物的物流信息，所述物流信息包括货物订单信息，如收货人及地址、发货人及地址、联系方式、物流级别，如特快、普通等等。所述物流信息还包括货物与货运装置、库位单元、母周转箱、子周转箱之间的身份绑定信息及变更信息。通过这些绑定关系信息，可以确定货运装置的当前运载能力，如每个货运装置中库位单元数量及其在立体仓库中的分布。通过母周转箱与子周转箱之间的身份绑定信息以及母周转箱与库位单元之间的身份绑定信息可以确定运输所述货物的货运装置及其在立体仓库中的位置。这些信息随着货物运输过程而在不断变化，每个子周转箱的物流信息中详细记录着这些变化的信息，从而可用来追踪一件货物的全部物流过程，并在货物的运输途中离开了物流系统时报警，并根据货物与库位单元的关联关系定位到货物离开时的物流设备。

本发明中的物流控制模组还包括分拣控制模块，根据交接货物的货运装置、快递柜及其他可能的固定位置仓库及交接地点确定对应的分拣货物清单，并为货运装置内置立体仓库中的分拣装置分配分拣任务，为移物装置分配搬运任务，使二者配合以在对接前完成货物的分拣。上述的分拣控制模组可位于货运装置等具有立体仓库的物流设备中，也可以位于云端。

在一些实施例中，本发明采用了去中心化控制模式。当货物进入物流链时，发送货物信息给各个模组。一个或多个模组对一个区域的货运装置进行控制，以完成货物的接收、运输、对接交接、分拣、派送等操作。当其中一个功能模组出现故障，可由其他相同功能模块接替故障功能模组实现对应的控制功能。当一个货运装置出现故障后，控制模组经过合理规划、计算，由其他货运装置替换故障货运装置。

在一些实施例中，本发明提供的中途传递式物流方法，主要包括下面几个方面：货物的收发、货物的运输、货物运输过程中的货物传递及分拣。

在一些实施例中，物流系统中设置可搬运的子母周转箱。在收取货物时，将货物存储在子周转箱中。货物在进入物流系统后，子周转箱存储在母周转箱中，一个母周转箱内置有一个或多个子周转箱。货运装置作为流动仓库，其内置有立体仓库，包括一个或多个库位单元。在货物运输过程中，母周转箱存储在库位单元内。每一个货运装置、每个货运装置中的库位单元、子周转箱、母周转箱设有唯一的身份标识，并在物流过程中，根据运输过程中的分拣、交换等情况建立或解除他们之间的绑定关系，从而可以得到准确的货物流通信息。

在一些实施例中，在货物的运输过程中，采用多级货运装置在其各自对应的运输距离范围内运输货物，按照货运装置的分布位置及物流方向，将货物从一个货运装置转移到另一个货运装置，不断反复这个转移过程直到到达物流目的地。由于货物需要在不同的货运装置之间转移，因而在转移之前需要将货物从原货运装置中分拣出来。本发明的分拣发生在货物运输途中的货运装置中。

按照货物的流动方向，货物从发货用户处发出进入物流系统，按照末端物流设备的接收、中途不同货运装置的传递、末端物流设备派送，直到收货用户接收而结束该货物的流动。

以下从物流系统末端开始说明本发明的物流方法。

在物流末端，根据末端物流设备的不同有多种发货、收货方式，如由快递机器人上门与发货用户交互完成发货、派送；发货用户利用快递柜、无人机自助完成发货、收货；以及快递人员驾驶微型货车与发货用户交互完成发货、派送。以下对不同的场景逐一说明：

场景一：快递机器人到发货用户处取货

图75是根据本发明一个实施例的快递机器人取货时的作业方法流程图。本发明提供的快递机器人取货作业方法包括以下步骤：

步骤S81a，向货箱内的储物层装入内置规定子周转箱的母周转箱。当快递机器人取货接收到取货任务时还包括所取货物所需的子周转箱的规格信息。其中，可由云端确定快递机器人当前是否已有所需规格的子周转箱，如果没有，则向其发送获取子周转箱的地址，例如附近固定位置仓库、快递柜，或者经过该区域的其他货运装置。如果快递机器人当前已有所需规格的子周转箱，则执行步骤S82a。如果快递机器人当中的母周转箱内没有符合规格的子周转箱，则需要到指定地址获取子周转箱。在获取子周转箱时，快递机器人将其货箱内的母周转箱和其内部的子周转箱与换取地点的母周转箱和对应的符合规格的子周转箱对换。进一步地，快递机器人可以一次到多个取货地点取多个货物，因而，在出发时，其货箱内放置了对应多个货物的子周转箱。

步骤S82a，快递机器人按照规划好的路线到达取货地点。在从出发地点到取货地点的过程中，按照规划好的路线行走，并且可随着行走路面的况状调整行走模式。在行走过程中，监测周围以防发生碰撞，及时避开障碍物。在一个实施例中，为了提高效率，快递机器人在到达前10分钟和到达后通过电话/短信通知发货用户。

步骤S83a，引导发货用户完成发货流程。当与发货用户对接后，包括以下流程，如图76所示：

步骤S831a，快递机器人核对用户身份和货物。根据取货任务信息核对接人及货物是否与取货任务中的信息相符。例如，发货用户姓名、电话，货物名称、特点等。

步骤S832a，在核对完信息之后，快递机器人打开货箱顶罩，提示用户找到并打开子周转箱。同时在显示屏上播放子周转箱开箱、放入货物的操作演示视频。如果母周转箱中有多个子周转箱时，快递机器人可以通过不同方式来提示用户打开对应的子周转箱。例如，在子周转箱上设置有发光指示器，快递机器人激活对应子周转箱的发光指示器，使其发光闪烁，或者通过语音告之收货用户子周转箱外壳上的编号；或者是通过光标指示器，向对应的子周转箱发出光斑。

步骤S833a，在用户正确地将货物放置到子周转箱并关闭、称重、收费并确认发货后，快递机器人锁好所述子周转箱，并建立货物与所述子周转箱的身份绑定关系，将所述绑定关系及子周转箱密码写入到子周转箱的电子标签中。并将子周转箱电子标签信息及确认发货信息上传到云端。云端的货物监管模块将该信息记录入该货物的物流信息中。

步骤S84a，快递机器人按照规划好的路线到达对接地点，将货物传递到下一级物流链。快递机器人上传完用户确定发货的信息后，由云端计算以得到交付信息，包括对接地点、与其对接的货运装置身份信息及规划好的路线，并将交付信息发送给快递机器人。快递机器人按照规划好的路线到达对接地点。当货运装置到达时，快递机器人打开货箱前罩，货运装置中的AGV进入到快递机器人货箱中，顶起母周转箱，将其运回货运装置。在母周转箱被搬运走后，快递机器人解除快递机器人与母周转箱的身份绑定关系，并上传给云端，从而完成取货任务，并对接交付完成。云端将所述身份绑定信息的变更信息记录入所述货物的物流信息中。

所述货运装置接收到所述母周转箱后，建立起所述货运装置与母周转箱的身份绑定关系。

场景二：快递机器人将货物派送到收货用户

图79是根据本发明一个实施例的快递机器人送货作业流程图。送货作业流程包括以下步骤：

步骤S80c，接收需要派送的货物。所述快递机器人接收到送货任务后，在对接时，在将其母周转箱交付给对接货运装置后，接收需要派送的货物，该货物在其子周转箱内，随母周转箱一起，由货运装置中的AGV搬运至快递机器人的货箱内。

步骤S81c，快递机器人按照云端规划或自已计算的行走路线行走到送货地点。在一个实施例中，为了提高效率，快递机器人在到达前10分钟和到达后通过电话/短信通知收货用户。

步骤S82c，并在到达送货地点后，与收货用户交互完成送货任务。其中，快递机器人与收货用户的对接可能存在时间差，如果快递机器人到达时而收货用户没有到达，快递机器人等待一个预置时间段，在该预时时间段内收货用户到达时，与其对接完成货物交付流程。如果在该预时时间段内收货用户仍然没有到达，则发送信息给云端客服系统，在云端客服系统的要求下继续等待一段时间，或者将货物存放到附近的快递柜，即对接场景一。在与收货用户交付货物过程中，快递机器人语音提示收货用户找到并打开子周转箱、取出货物，在收货用户确认收货后，盖好子周转箱并点击显示屏的确认键，送货完成。快递机器人在与收货用户互动过程中，采集互动过程的视频，并及时帮助收货用户正确操作，最后将采集的视频上传到云端管理系统。

场景三：快递机器人同时取、送货

快递机器人在取货过程中还可以同时送货。在一个较好实施例中，快递机器人的货箱中包括两个母周转箱，一个为送货母周转箱，一个为取货周转箱，并且，每一个母周转箱可以包括一个以上的子周转箱箱。每一个子周转箱对应一个任务。当快递机器人执行多个任务时，按照任务中的目的地址、交付时的对接地址和快递机器人当前地址设计其行走路线，该行走路线可以由云端管理系统规划，也可以由快递机器人自行规划。

图80是根据本发明一个实施例的快递机器人执行多个任务时的流程图。所述执过程包括以下步骤：

步骤S80d，按照规划好的路线向第一个执行地点移动。所述执行地点为取货地点或送货地点。

步骤S81d，判断在当前执行地点执行的是的取货还是送货，如果在当前执行地点取货，则从图76中的步骤S831a执行与发货用户交互的取货流程，完成取货任务。在取货流程中，打开的是货箱中对应取货母周转箱的顶罩，其内部放置对应所取货物规格的子周转箱。如果在当前执行地点送货，则执行图79中的步骤S82c，完成送货任务。在送货流程中，打开的是货箱中对应送货母周转箱的顶罩，其内部放置了装有货物的子周转箱。

在完成取货流程和送货流程后，执行步骤S82d，判断是否还有未执行地点，如果有，则在步骤S83d，向新的执行地点移动，而后执行步骤S81d。如果已没有未执行地点，即完成了所有的取货、送货任务，则在步骤S84d，快递机器人按照规划路线向对接地点移动，在步骤S85d，快递机器人在对接地点与下一物流链的货运装置对接后，将取货母周转箱和送货周转箱(此时内部的子周转箱为空箱)交付给货运装置。货运装置将需要派送的货物子周转箱集中到一个母周转箱中，并将快递机器人取货需要的子周转箱集中到另一个母周转箱中，一同交付给快递机器人。至此，快递机器人完成上一次多任务的执行，并开始下一次取、送货任务的执行。

在本实施例中，快递机器人在一次行走过程中，既可以取货也可以送货，在保证取送货效率的前提下，减少了快递机器人空箱移动的无用功，因而快递机器人的工作效率更高。

采用快递柜发、取货实施例

场景四：用户采用快递柜自助发货

在发货用户需要发货时，如果选择了从快递柜发货，则发货用户可将货物存入快递柜来完成自助发货。具体包括图81所示的以下步骤：

步骤S1000，发货用户通过客服客户端，如手机支持的APP或小程序，生成物流订单，包括收货人姓名、地址及联系方式；发货人姓名、地址及联系方式；物流级别(航空特快)；尺寸；保价及发货所选的快递柜等信息。

步骤S1001，云端系统接收到用户订单后，向对应的快递柜发送发货信息。包括订单的详细信息及所需要的子周转箱身份标识。

步骤S1002，快递柜10根据需要的子周转箱身份标识分拣出对应的子周转箱到一个母周转箱中，并由AGV3送到一个与用户交互的库位单元，该库位单元对应柜门112，参见图47B。

步骤S1003，在发货用户到达快递柜后，可通过其手机客户端与快递柜交互，确认双方身份信息。

步骤S1004，在身份信息确认无误后，快递柜10打开用户交互柜门112。发货用户在客户端的提示下打开子周转箱，将货物放入子周转箱，并放回快递柜。在确定发货完成后，快递柜10关闭柜门112。

步骤S1005，快递柜10内部的AGV读取子周转箱7的身份标签，建立货物与子周转箱7的身份绑定关系，子周转箱7与当前母周转箱的身份绑定关系，并上传到云端，等待对取货。

在一个更好的实施例中，用于接收发货用户货物的母周转箱(以下简称柜用母周转箱)的高度较小，如图47B中所示，方便用户拿取子周转箱，如果与其他运输时使用母周转箱(以下简称运输母周转箱)的高度不同，可将该高度较小的母周转箱留在快递柜10内，专用于与用户的交互。因而，在发货用户发完货后，需要将装有货物的子周转箱转移到运输母周转箱内。具体可由AGV将柜用母周转箱搬运到分拣装置的分拣单元，由分拣装置转移到运输母周转箱内。

场景五：用户采用快递柜自助收货

当发给收货人的货物由于种种原因暂存到快递柜10时，收货用户可到快递柜10自助完成收货。收货用户可通过客户端与快递柜10交互，在相互确认身份后，快递柜10内的分拣装置将装有该用户货物的子周转箱7分拣到柜用母周转箱2内，由AGV3搬运到用户交互的库位单元1，并打开对应的柜门112。用户根据手机客户端接收到的信息可得知开启子周转箱7的密码，并在手机客户端的提示，如视频演示等，打开子周转箱7取走货物。在用户将子周转箱放回柜用母周转箱、完成取货后，关闭柜门112。

在前述用户自助收货、发货时，快递柜打开的是专用柜门112，当然也可以采用与快递机器人8或其他货运装置对接时的柜门111，通过升降对接板122将母周转箱2送出柜体，如果用户取货，则送出对应装有货物的子周转箱7，如果用户发货，送出对应所需的子周转箱7。

场景六：用户与无人机交互，取、送货

用户在下订单时可以选择由无人机取货或收货。在取货时，无人机携带对应规格的子周转箱到达用户处，用户根据指示，如无人机中的语音设备或客服客户端的演示视频、文字解释等将货物放到子子周转箱中。无人机设置有重量传感器，在用户装完箱后，称重收费，在用户付费后，取货流程结束，该货物进入物流系统。无人机派货时，与用户的交互过程相似，在此不再重复。

场景七：用户与微型货车交互

在本实施例，用户还可以与由快递员驾驶或无人驾驶的微型货车交互，以发货或收取货物。当微型货车为无人驾驶时，其安装有交互设备，具体可参考快递机器人的交互设备，过程与快递机器人的交互过程相似，在此不再重复。

在货物通过末端物流设备，如快递机器人、无人机、快递柜或微型货车，进入物流系统，货物将在不同的货运装置中传递。根据传递时两个货运装置的类型，包括以下对接场景：

对接场景一：快递机器人与快递柜对接

快递机器人与快递柜对接的目的可以获取空箱，或者将未能派送到收货用户处的货物暂存于快递柜，或者是从快递柜取出需要派送的货物。以下以取空箱为例，对快递机器人与快递柜的对接过程说明如下：

其中在快递机器人8当前没有合适的子周转箱时，其可以到附近的快递柜中获取，具体包括图77所示的以下步骤：

步骤S80b，云端系统查询与快递机器人8行驶范围内的快递柜及正在行驶的货运装置，按照获取时间最短原则确定所述快递机器人8可获取到所需子周转箱的位置，在本实施例中，例如为快递柜10。

步骤S81b，云端系统向快递机器人8及确定的快递柜10发送获取子、母周转箱的消息，其中，快递机器人8接到的信息包括快递柜10的位置，还可以包括已经规划好的行驶路线。快递柜10接收到的信息包括子周转箱身份标识及快递机器人的身份标识，其中，根据取货需要，所需的子周转箱可以为一个或多个。

步骤S82b，快递机器人8按照规划好的路线向快递柜10所在的位置移动，同时，快递柜10按照接收到消息，其内部的分拣装置在AGV3的配合下，将所需要的子周转箱分拣到一个母周转箱中，并建立母周转箱与子周转箱的身份绑定关系。

步骤S83b，快递机器人8到达快递柜10的位置后，与所述快递柜10相互确认身份。如图78A所示。

步骤S84b，在双方确定身份后，快递柜10打开柜门，放下对接板122，驱动滑轨121带着对接板122下降，同时，快递机器人8打开其货箱的前罩，二者准备对接。如图78B所示。

步骤S85b，快递机器人8向前移动，使对接板122进入到其底座下，当触发抬升传感器时，说明快递机器人8与对接板122对接准确，则驱动滑轨121，带着快递机器人8一起上升，直到接收到定位传感器发送的信号，说明快递机器人8货箱内移动空间的行驶面与升降台42上的行驶面准确对接。如图78C所示。其中，抬升传感器可设置在快递机器人8底座下的适当位置，也可以设置在对接板122的适当位置。定位传感器可设置在对接板122或升降台42的适当位置。

步骤S86b，快递柜10内部的AGV3将已经放有子周转箱的母周转箱搬运到快递机器人8的货箱内，然后退回到快递柜10内。如果快递机器人8内部有母周转箱，则快递柜10内部的AGV3先将快递机器人8内部的母周转箱搬运到快递柜10内，再将快递机器人8需要的子周转箱连同一个母周转箱搬运到快递机器人8的货箱内。

步骤S87b，快递柜10驱动滑轨121，带着快递机器人8一起下降。

步骤S88b，快递柜10与快递机器人8分离。快递机器人8着地后，向后退，离开对接板122，然而关闭前罩，同时，快递柜10收回对接板122，并上升到一定高度，关闭柜门111。

此时，快递机器人8成功地从快递柜10获取到其所需要子周转箱。

在快递机器人送货而无法将货物送达收货用户时，或将货物存放到快递柜中。当快递机器人将需要派送的货物连同母周转箱存储到快递柜中时，将母周转箱的绑定变动信息发送到云端管理系统，送货任务完成。由云端管理系统电话、短信或邮件等方式通知收货物人取货。过程与取空箱的过程类似，在此不再赘述。同理，快递机器人也可以根据云端的指示，到快递柜取需要派送的货物，具体与与取空箱的过程类似，在此不再赘述。

对接场景二：快递机器人与微型货车对接

快递机器人可以将从用户收取的货物传递给微型货车，也可以从微型货车接收需要派送的货物。

如图82A-82C所示，为本实施例的微型货车与快递机器人的对接示意图。当微型货车9a与快递机器人8对接时，箱门94打开，升降对接装置的升降支架962沿升降轨道961下降到预置位置时，打开对接板963。如图82A所示。快递机器人8向前移动，使对接板963伸到快递机器人8货箱底座的底部，与货箱底座位置确定后，控制升降支架962沿升降轨道961上升到预置位置，使快递机器人8货箱的对接板963移物空间的行驶面与立体仓库内的库位单元底部的行驶面对接后停止上升。此时，微型货车9a内部的AGV3进入快递机器人8货箱中将其内部的母周转箱搬运到微型货车9a中，或者根据需要将微型货车9a中对应母周转箱搬运至快递机器人8货箱中。

对接场景三：快递机器人与市区循环货车对接

在合适的地点及时间条件等条件允许时，也可以由快递机器人将用户取收取的货物传递给市区循环货车，并从市区循环货车接收需要派送的货物。此过程与微型货车的对接类似，在此不再重复说明。

类似地，在合适的地点及时间条件等条件允许时，快递机器人也可以与城际货运装置对接，例如在中途休息的长途或短途货车、火车、海运轮船等。

作为末端物流设备，无人机可分为大型无人机和小型无人机，小型无人机每次只运送一个子周转箱，即一件货物。而大型无人机内部具有多个库位单元，可以存放多个子周转箱。

对接场景四：小型无人机与快递柜对接

无人机可以将从用户处收取的货物存入快递柜，或从快递柜获取需要派送的货物。

无人机在从用户处收取货物后，根据云端计算，可将货物转交给其他物流设备，如快递柜、微型货车、市区循环货车等。在本实施例中，无人机将要发出的货物存放到快递柜10中，或者将要取出的货物从快递柜取走。当无人机到达快递柜10上空时，与快递柜10通信，相互确认身份后，快递柜10打开顶部无人机接口处的盖板113。如果用户存入货物，则柜内升降系统的升降台带着母周转箱2向上移动，到达无人机接口。无人机放下装有货物的子周转箱7到母周转箱2中。在无人机取货时，升降台带着内置子周转箱7的母周转箱2向上移动，到达无人机接口。无人机从母周转箱2抓取子周转箱7。在与无人机交互完成后，关闭盖板113，升降台带着母周转箱2下降。或者，在云端计算到由无人机可将快递柜中的物定货物送到收货用户处，无人机与快递柜的交互过程与上述过程相类似，在此不再重复说明。

对接场景五：小型无人机与固定位置仓库的对接

图86是根据本发明一个实施例的小型无人机与固定位置仓库对接示意图。在本实施例中，固定位置仓库(或称为第一立体仓库)100除了仓门105外，在其顶部还设有无人机接口106，该接口对应一个或多个库位单元。小型无人机要将子周转箱7放入到第一立体仓库100中时，第一立体仓库100打开接口处的盖板，露出其下对应的库位单元。小型无人机可以悬停在该接口上方，或者是通过支架支在接口周边定位槽107从而停在接口上方。定好位置好，小型无人机通过机械手爪等将子周转箱放入接口处的库位单元，同时解除子周转箱与无人机的身份绑定关系。如果是要将第一立体仓库100中的货物转给小型无人机，则将需要小型无人机运载的子周转箱放置在所述接口处的库位单元，由小型无人机通过RFID读写器等识别出所述子周转箱，通过机械手爪等将其抓起拿走，同时解除子周转箱与库位单元的身份绑定关系，并建立其与无人机的身份绑定关系。

对接场景六：大型无人机与固定位置仓库的对接

大型无人机中具有与立体仓库相类似的储物空间，其包括升降机。与地面、或其他立体仓库的对接包括两种方式。

其一，通过图86中的无人机接口106进行对接。例如，大型无人机悬停在该接口上方，或者是通过支架支在接口周边定位槽107从而停在接口上方。定好位置后，大型无人机放下升降机与接口对接，从而完成货物的出、入库及交换。

其二，大型无人机悬停或落在立体仓库侧面的地面上，通过对接板或对接管道与立体仓库对接，从而完成货物的出、入库及交换。

对接场景七：无人机与货运装置交互

无人机也可以与微型货车、市区循环货车等货运装置交互，将货物存入或取出。微型货车、市区循环货车可设置无人机接口，例如快递柜或固定位置仓库中的无人机接口。与快递柜、固定位置仓库的交互不同的是，无人机在与微型货车、市区循环货车等可移动的物流设备交互时，可移动的货运装置不需要停止，在二者保持相同速度时，可将无人机携带的子周转箱从货运装置的无人机接口存入到货运装置内，或者从货运装置内提取出货物。

对接场景八：微型货车与固定位置仓库对接

图83是根据本发明一个实施例的微型货车与固定位置仓库对接示意图。当微型货车9a与固定位置仓库(如快递柜)对接时，微型货车9a移动到合适位置，使二者的门相对，箱门94和柜门111打开。固定位置仓库仓门105打开，微型货车9a的升降对接装置的升降支架962带着对接板963沿升降轨道961上升到预置位置，打开对接板963。微型货车9a调整位置、减震气囊，使对接板963与固定位置仓库的升降平台42或库位单元准确对接。此时，微型货车9a内部的AGV3进入固定位置仓库中将其内部的装有要发送货物子周转箱的母周转箱搬运到微型货车9a中，或者根据需要将微型货车9a中需要用户自助收货的子周转箱及母周转箱搬运至固定位置仓库货箱中。

对接场景九：微型货车与市区循环货车对接

图84是根据本发明一个实施例的微型货车与市区循环货车对接示意图。由于微型货车9a为小型货运装置，其高度小于市区循环货车9b，因而其内部的立体仓库不能与市区循环货车9b中立体仓库直接对接。在两者的箱门打开后，微型货车9a中的对接装置中的升降支架上升，放下对接板，使对接板与市区循环货车9b内部的库位单元底面的行驶面完全对接。

对接场景十：微型货车与微型货车对接

由于微型货车的运输距离较短，在货物传递时，在不能及时将货物传递给市区循环货车时，还可以将货物传递给其他的微型货车。

对接场景十一：市区循环货车与市区循环货车对接

图85是两个市区循环货车9b对接的示意图。在本实施例中，当两个市区循环货车9b的交通工具调整车身停好后，按先后顺序打开相对的翼门942，然后调整水平、对齐高度。在实施例中，市区循环货车9b的箱体车架与车体之间设有减震气囊，通过调整每个气囊的气压大小，可以方便、快捷地调节水平。然而启动X-Y驱动平台，带动整体的立体仓库91向侧面滑出，当两个立体仓库对接、定位后停止滑动，对接好的形成了一个统一的立体仓库。

对接场景十二：市区循环货车与固定位置仓库

如同微型货车与固定位置仓库对接，在此不再重复说明。

对接场景十三：市区循环货车与其他货运装置对接

其他货运装置，如货运火车、货运飞机、海运货轮，其上安装有立体仓库，市区循环货车与其对接时根据场地情况，可以采用场景十一中两个市区循环货车对接的方式，市区循环货车驱动其X-Y驱动平台，将其立体仓库移出，直接与其他货运装置中的立体仓库对接。或者，这些货运装置打开其对接板300，利用升降机构使其上升或下降到适当位置与市区循环货车准确对接。在本实施例中，当然也可以采用底面为对接板的管道对接两个立体仓库，从而可以在货物进出库时不受天气、气候影响。

在前述的各种物流仓库或对接板上设有定位传感器，根据定位传感器确定是否准确对接。

当两个物流设备对接时，包括货物出库、入库及交换。以图87所示的仓库结构为例，说明货物出库、入库及交换过程。

货物入库流程实施例一

图87是根据本发明一个实施例的立体仓库与货运装置对接示意图。以图87为例，对货物入库流程进行说明，在图87中，第一立体仓库100为一固定位置仓库，第二立体仓库200为一个货运装置中的立体仓库，在图87中没有示出交通工具。如图88所示，货物入库流程包括以下步骤：

步骤S9101，货运装置行驶到第一立体仓库100旁边，双方打开仓门。其中，第一立体仓库100可以为一个固定的物流仓库。

步骤S9102，将货运装置与第一立体仓库100对接起来。如图87所示，货运装置中的小型第二立体仓库200内部的库位单元20与第一立体仓库100中的库位单元10规格相同。当二者的仓门105、205打开时，在条件允许时，可以将货运装置中的第二立体仓库200与固定第一立体仓库100实现门对门直接对接。例如，通过调整货运装置的角度，使其与固定第一立体仓库100平行相邻，再调整货运装置中第二立体仓库200的高度和水平，在一个实施例中，通过调整安装在交通工具上的减震气囊，如调整每个气囊的气压大小，可以方便、快捷地调节水平，使第二立体仓库200的仓门205与固定第一立体仓库100中的仓门105完全对接在一起。另外，如果固定第一立体仓库100中的仓门105较大，第二立体仓库200的仓门205较小，第一立体仓库100的仓门105较大，其在打开时，可以展露多列、多层的库位单元。在与货运装置中的小型第二立体仓库200对接时，可以在任意列、任意层对接。

两个立体仓库对接完成时触发定位传感器，立体仓库内的本地模块接收到定位传感器信号后，说明已经对接完成，通过通信模块将立体仓库对接完成信息发送给云端物流控制模组。云端物流控制模组向AGV发送运输指令搬运货物。根据货运装置中第二立体仓库200的入库储物装置数量、对接面的库位单元数量及当前可用AGV的数量确定搬运用的AGV数量。在本实施例中，假设货运装置中只有一个母周转箱要存入第一立体仓库100中，因而只需要一个AGV即可。在确定AGV时，首先选择空闲的AGV，在没有空闲的AGV时再中断正在工作的AGV的任务，使其来搬运入库储物装置。

步骤S9103，判断两个仓库中是否有可用的AGV，如果有，例如，第二立体仓库200内有可用的AGV230，或者，第一立体仓库100内有可用的AGV130，则在步骤S9104中，云端物流控制模组向可用的AGV23或AGV130发送搬运指令。而后执行步骤S9108。

如果两个仓库中都没有可用的AGV，则在步骤S9105确定是否有备用AGV，例如在第一立体仓库100的内部或者是货运装置中配备的备用AGV。

如果有备用AGV，则在步骤S9106向备用AGV发送搬运指令，而后执行步骤S9018。如果也没有备用AGV，则在步骤S9107，中断第一立体仓库100中的一个AGV的任务，向其发送搬运指令。

步骤S9108，搬运AGV进入到待搬运母周转箱220的库位单元20。如果搬运AGV为第一立体仓库100内的AGV130，由于两个仓库门对门的对接后，两个仓库的库位单元的底板相互对接、相通，因而，AGV130可以行驶到第二立体仓库200内的库位单元20中。

步骤S9109，搬运AGV顶起所述母周转箱220，并读取母周转箱220的RFID信息，将其中的绑定的库位单元编号修改为运输状态，并将母周转箱220的RFID信息发送到云端物流控制模组。

步骤S9110，搬运AGV顶着母周转箱220进入到第一立体仓库100中的一个库位单元。由于本次仅有一个母周转箱入库，因而将其运入第一立体仓库100中的任意一个空闲库位单元即可。如果有多个母周转箱入库，需要根据母周转箱数量，确定母周转箱的放置位置和顺序，例如，需要先搬运的母周转箱放入远离仓门105的库位单元，将靠近仓门105的库位单元留给后续入库的母周转箱。如果有多个搬运AGV，多个入库的母周转箱，云端还会计算AGV搬运时的行走路线、相互配合方式，得到搬运耗时最短的搬运方案，按照所述方案支配多个AGV完成多个母周转箱的入库任务。

步骤S9111，搬运AGV读取所述库位单元的RFID信息，获取编号。

步骤S9112，搬运AGV将母周转箱220释放到所述库位单元时，并将所述库位单元的编号写入到母周转箱220的RFID信息中，完成母周转箱220与所述库位单元的绑定，并将改写后的母周转箱220的RFID信息发送到云端物流控制模组。

步骤S9113，判断所述搬运AGV是否是第一立体仓库100库内的AGV，如果是，则在步骤S9114，等待接受新的任务。如果不是，则在步骤S9115，判断所述搬运AGV是否是备用AGV，如果是，则在步骤S9116，返回原位置。如果不是，说明该搬运AGV是货运装置内的AGV，则在步骤S9117返回货运装置。

步骤S9118，关闭双方仓门，完成货物入库。如果有对接板，则先收回对接板，再关闭仓门。

从上述流程可见，入库时的搬运AGV可以根据当前状况灵活选择，最终的目的是能够尽快完成货物入库，在实现这一目的时尽量不干扰当前其他任务的进行。

货物入库流程实施例二

当有多个母周转箱需要入库时，还包括确定可以用来搬运的搬运AGV数量的步骤。即云端物流控制模组根据两个立体仓库当前的任务量，确定可以用来搬运的搬运AGV数量。其中，立体仓库内的AGV在没有货物出入库的时候，其任务为配合分拣装置6对库内的货物进行相应级别的分拣。具体地，云端物流控制模组根据下一次出库时的货物流向，控制立体仓库内的AGV和分拣机装置6分拣出下一次出库的货物。AGV将目标母周转箱搬运到分拣机器人处，由分拣机器人分拣。在分拣完成后，AGV将分拣好下一次出库的母周转箱搬运到仓门附近区域或指定区域。对于货运装置而言，当货运装置在与第一立体仓库100对接传递完货物后，需要到下一个地点传递货物，其内部的AGV和分拣机器人需要分拣好下一次需要卸的货物。

云端物流控制模组根据第一立体仓库100下一次传递货物所需的时间(如出库时间)、为该次货物出库所需要的分拣时间，确定本次搬运可用的AGV数据。同理，云端物流控制模组根据货运装置到下一个对接地点传递货物时的路上运输时间、分分拣要传递的货物的分拣时间，确定本次搬运可用的AGV数量。

另外，通常在固定立体仓库还储备有备用AGV，以防由于各个立体仓库的任务量过多，而无法完成快速传递货物。因而，在统计可用AGV时也可包括所述备用AGV，从而得到总的可用AGV数量。

在确定了可用AGV数量后，云端物流控制模组根据当前入库量、仓门开放后对接面对应的库位单元数量，可用的搬运AGV数量以确定单次最大搬运量，以便可以以最大效率完成货物入库。如图87所示，当第一立体仓库100与第二立体仓库200采用门对门对接时，对接面有上下两层、左右两列的库位单元，因而，根据对接面的库位单元数量，单次可以搬运4个入库母周转箱。再结合本次的总入库量和可用AGV数量，例如当前总入库量为10个，第一立体仓库100有4个AGV、货运装置的第二立体仓库200中有2个AGV，因而总共有6个可用AGV，因而，单次最大搬运量可以为4个入库母周转箱。

在搬运开始之前，云端物流控制模组将第二立体仓库200中需要搬运进第一立体仓库100中的入库母周转箱清单发送给每一个可用AGV。入库母周转箱清单中记录有每一个入库母周转箱的身份信息及其状态。如下表2所示：

表2：入库母周转箱清单

身份标记	状态	货物的合计重量
			A-100-201-300001	N(未搬运)	xxxg
A-100-201-300002	Moving(移动中)	xxxxg
			A-100-201-300003	Y(已搬运)	xxxg
……	……	……

每个搬运AGV内部存储有入库母周转箱清单。AGV进入储物空间时，根据所述入库母周转箱清单识别要搬出的入库母周转箱，并在搬运完一个入库母周转箱时，发送消息给云端物流控制模组，云端物流控制模组更新每一个可用AGV中的入库母周转箱清单。

如图89所示，为根据本发明一个实施例一个搬运AGV搬运入库母周转箱时的流程示意图；

步骤S9210，云端物流控制模组向搬运AGV发送入库母周转箱清单。

步骤S9200，所述搬运AGV收到所述入库母周转箱清单存储在本地，并根据云端物流控制模组发送来的更新消息更新、维护所述入库母周转箱清单。

步骤S9201，所述搬运AGV进入立体仓库。所述搬运AGV是进入第一立体仓库100中的AGV130，也可以是第二立体仓库200中的AGV230，或备用AGV。

步骤S9202，所述搬运AGV读取其遇到的一个母周转箱220的身份标签，从中得到母周转箱220的身份信息。

步骤S9203，判断母周转箱220是否在入库母周转箱清单中及其状态是否为未搬运，如果在，且是未搬运，则执行步骤S9204。如果不在，则返回步骤S9202读取另一个母周转箱的身份标签。

在步骤S9204顶起母周转箱220，并改写母周转箱220标签信息中的库位单元的信息为移动状态，即解除母周转箱220与其当前所述的第二库位单元的绑定关系。

步骤S9205，搬运AGV将修改后的母周转箱220身份标签信息发送回云端物流控制模组，即将解绑消息发送给云端物流控制模组。

步骤S9211，云端物流控制模组记录该入库母周转箱的当前状态，并更新入库母周转箱清单。

步骤S9212，云端物流控制模组将更新后的入库母周转箱清单发送给所有可用的AGV。

步骤S9206，所述搬运AGV顶着所述母周转箱220返回第一立体仓库100，将其放置在一个第一库位单元。

步骤S9207，所述搬运AGV将所述第一库位单元的身份信息写入所述母周转箱220的身份标签信息中，绑定所述母周转箱220和所述第一库位单元的身份信息。

步骤S9208，所述搬运AGV将绑定后的所述母周转箱220的身份信息发送给云端物流控制模组。

步骤S9213，云端物流控制模组记录所述母周转箱220的新的绑定关系，并更新入库母周转箱清单。

步骤S9214，云端物流控制模组将更新后的入库母周转箱清单发送给所有可用的AGV。

从上述过程可见，在入库过程中，所有搬运AGV中时刻维护一个不断变化、记录入库母周转箱状态的入库母周转箱清单，从而可以保证每一个搬运AGV能够找到正确的入库母周转箱。

关于存放入库母周转箱的第二库位单元在第一立体仓库100中的位置，通常，在云端物流控制模组的控制下，第一立体仓库100靠近仓门，用来接收货物的区域保持空闲状态，以便能够快速地接收入库母周转箱。在一个实施例中，搬运AGV随机将入库母周转箱放置在空闲区域的最里端，以空出外端的区域给后入库的母周转箱。例如，当一个搬运AGV进入第一立体仓库100后，查询其当前位置的四周是否有空闲库位单元，当前方库位单元已有母周转箱时，向左或向右移动，将入库母周转箱放置到当前方向的尽头。然后再返回货运装置的第二立体仓库200搬运下一个入库母周转箱。每一个搬运AGV可以都按照同一个放置原则放置入库母周转箱。

在另一个实施例中，云端物流控制模组可根据本次入库母周转箱的数量、第一立体仓库100中空闲库位单元的位置和数量划分出一个入库区域给本次入库操作。搬运AGV将入库母周转箱顺次放置在入库区域的库位单元即可。

货物出库流程实施例

本发明还提供了有货物要出库时的流程。如图90所示。

步骤S9300，当货运装置到达时，货运装置行驶到第一立体仓库100旁边，双方打开仓门。

步骤S9301，货运装置与第一立体仓库100对接起来。与入库时的对接相同，可以采用门对门对接，也可以采用一块或多块对接板、对接管道对接。

步骤S9302，确定可用的AGV。

步骤S9303，搬运AGV搬运出库母周转箱120，并解除出库母周转箱与当前第一库位单元10的绑定关系。将解除绑定消息发送给云端物流控制模组。

步骤S9304，搬运AGV将出库母周转箱搬运到货运装置中的第二立体仓库200中的一个第二库位单元20。

步骤S9305，建立出库母周转箱与第二库位单元20的绑定关系，并发送给云端的物流控制模组。

出库流程及相关细节与入库流程相似，在此不再重复说明。

当两个立体仓库之间需要交换货物时，例如，需要将第一立体仓库中的一部分货物搬运到第二立体仓库中，同时需要将第二立体仓库中的一部分货物搬运到第一立体仓库中，包括了前述入库和出库流程，并且入库和出库流程在同时进行。在本实施例中，云端物流控制模组维护两张表：入库清单和出库清单。通过计算确定出可用的AGV后，将所述两张表发送给可用AGV。驱动两个库中的可用AGV，将本库的出库母周转箱搬运到对方，再从对方搬运回入库母周转箱，在搬运过程中云端物流控制模组实时维护两张表。

为了提高货物交换效率，可对货物在库中的位置、交换过程中AGV的搬运路线进行规划。

立体仓库之间货物搬运流程实施例一

图91是根据本发明另一个实施例将一个母周转箱搬运到指定库位单元的流程。在本实施例中，云端物流控制模组根据当前第一、二母周转箱和第一、二库位单元的位置，为每一个可用AGV实时确定其取的母周转箱和要放置的库位单元。因而，在本实施例中，云端物流控制模组实时维护第一、二库母周转箱清单和出、入库位清单，并根据当前两个库的出、入库情况，首先向每一个AGV发送要搬运的母周转箱身份信息，在AGV从第一立体仓库搬运着该母周转箱到达第二立体仓库库时，云端物流控制模组根据当前第一立体仓库的库位单元及搬运繁忙情况，确定其要放置的库位单元，并将该库位单元身份信息发送给AGV，AGV按照指定的库位单元身份信息，将该母周转箱放到指定库位单元。为了避免过多重复说明，在以下说明中省略了母周转箱与库位单元的身份关系的解绑与绑定，以及对清单的更新步骤。本实施例中将一个母周转箱搬运到指定库位单元的流程包括以下步骤：

步骤9401，云端物流控制模组向第一立体仓库中的一个第一AGV发送要搬运的第一母周转箱身份信息。其中，所述第一母周转箱应是与第一AGV距离最近的一个母周转箱。

步骤9402，第一AGV根据收到的消息，搬运第一母周转箱到第二立体仓库。

步骤9403，云端物流控制模组根据当前第二库位单元的状态及搬运状况，确定可放置的第二库位单元，并将该第二库位单元信息发送给的所述第一AGV。

步骤9404，所述第一AGV按照接收到的第二库位单元信息，将第一母周转箱放置到指定第二库位单元。

重复上述步骤直至搬运完所有的母周转箱。

立体仓库之间货物交换流程实施例二

图92是根据本发明一个实施例的立体仓库之间货物交换流程图。在本实施例中，两个立体仓库将各自仓门附近区域分为出库区和入库区，云端物流控制模组保存并维护对应的出库位清单和入库位清单。在本实施例中，第一立体仓库100和第二立体仓库中的AGV的搬运过程相同，在此以一个第一立体仓库100中的一个第一AGV为例进行说明，其中，将第一立体仓库100中的出库母周转箱称为第一母周转箱，将第二立体仓库200中的出库母周转箱称为第二母周转箱。

步骤S9500，云端物流控制模组将第一、二库母周转箱清单和出、入库位清单发送给所有的可用AGV。

步骤S9501，每个可用AGV存储并维护上述多个清单。

步骤S9502，第一AGV将第一立体仓库100中的一个第一母周转箱搬运至第二立体仓库。还包括解绑第一母周转箱与原第一库位单元的绑定关系，并将其发送至云端物流控制模组，云端物流控制模组更改该第一母周转箱在第一母周转箱清单中的状态为移动状态。并采用该更新信息更新所有AGV中的第一母周转箱清单。

步骤S9503，第一AGV识别第二立体仓库的第二入库区，例如，读取库内空闲库位单元的身份标签，对比本地保存的第二立体仓库的第二入库库位清单，从而找到第二入库区。

步骤S9504，将第一母周转箱放置入第二入库区中的一个第二库位单元，同时绑定第一母周转箱和所述第二库位单元的身份关系，并发送给云端物流控制模组。云端物流控制模组根据该信息更新第一母周转箱清单、第二入库库位清单，并采用更新后的消息更新所有AGV本地的清单。

步骤S9505，第一AGV判断是否还有第二母周转箱没有搬运，如果有，则执行步骤S9507，如果第二母周转箱已经搬运完，则在步骤S9506返回第一立体仓库。

步骤S9507，识别出第二出库区。

步骤S9508，第一AGV从第二出库区搬运第二母周转箱至第一立体仓库的第一入库区。在将第二母周转箱搬离第二库位单元时，解绑第二母周转箱与第二库位单元的绑定关系，在将第二母周转箱放置到第一入库区的第一库位单元时，绑定第二母周转箱和第一库位单元的身份关系。云端物流控制模组更新这些解绑与绑定关系带来的变化信息，并更新所有AGV中的多个清单。

步骤S9509，第一AGV判断是否还有第一母周转箱没有搬运完，如果有，则返回步骤S9502，如果第一母周转箱已经搬运完，则结束货物交换流程。

在本实施例中，通过划分出入库区和出库区，可以使AGV在搬运、放置母周转箱时目标清晰。

在以上的各个实施例中，采用的是云端物流控制模组，但本领域的普通技术人员应知，也可以位于本地的管理系统，即每一个立体仓库中都可以包括一个本地管理系统，其可以通过通信模块相互交换数据、消息等，同样可以完成上述各个实施例中的流程。

货物运输过程的分拣

本发明提供的物流系统不需要固定场所的分拣中心，不需要将货物从运输途中卸到分拣中心进行分拣后再继续运输，而是将分拣装置安放到货运装置的立体仓库中，在货物运输过程中分拣。其中，一个实施例中的立体仓库货物分拣方法，如图93A-93D所示，包括：

步骤S620，根据物流运输信息确定当前分拣地址信息。例如，根据立体仓库的当前位置、与立体仓库对接的货运装置的物流方向确定下次对接时需要分拣出去货物的物流地，所述物流地可以是地理位置信息，也可以是根据地理位置信息确定的行政区。

步骤S621，根据分拣地址信息分析立体仓库内每一个子周转箱的地址信息及其所在的母周转箱，以确定目标母周转箱及目标子周转箱。在本步骤中，通过分析子周转箱的地址信息，并与前述确定的分拣地址对比，可以确定需要分拣的目标子周转箱，根据子周转箱与母周转箱的绑定关系，可以确定出目标子周转箱所在的目标母周转箱(以下称为第一目标母周转箱)，及其所在的第一库位单元，从而确定了第一目标母周转箱的在仓库中的分布情况。根据子周转箱的规格信息，通过查询母周转箱内置子周转箱的情况，确定用于存放分拣后的目标子周转箱的第二目标母周转箱。在一个实施例中，仓库中也可以放置一些空的母周转箱用于在分拣时作为第二目标母周转箱，从而可以提升分拣效率。根据母周转箱与库位单元的绑定关系，在确定了第二目标母周转箱之后可以得知第二库位单元的位置，从而确定了第二目标母周转箱的在仓库中的分布情况。为了监管分拣过程，将上述信息形成一个目标子周转箱，用于记录与其相关的信息，如表1所示。

步骤S622，根据库内目标母周转箱分布信息、分拣装置分布信息和移物装置数量及位置信息，为每一个分拣装置确定对应的分拣任务，为每一个移物装置确定对应的搬运任务。为了提高分拣效率，通常采用就近原则，即以分拣装置为中心，将其附近的目标母周转箱分配给分拣装置。或者，考虑到对应一个目标子周转箱的分拣需要搬运两个目标母周转箱，根据两个目标母周转箱的位置及分拣装置的位置，计算搬运两个目标母周转箱到每一个分拣装置所需时间，所分拣所述目标子周转箱的任务分配给所需时间最少的分拣装置。根据上述方法，为每一个分拣装置分配了相应的分拣任务。在一个实施例中，每一个分拣装置生成一个分拣清单，其中包括了目标子周转箱，对应的第一目标母周转箱和第二目标母周转箱。

当确定了第一目标母周转箱、第二目标母周转箱和对应的分拣装置后，根据移物装置的分布情况，为移物装置分配对应的搬运任务。在移物装置数量较少时，可以由一个移物装置分两次搬运第一、第二目标母周转箱。在移物装置数量较多时，也可以由两个移物装置分别搬运第一、第二目标母周转箱。将第一、第二目标母周转箱搬运至分拣装置的分拣单元后，AGV可以停留下，等待分拣完成后，将第一、第二目标母周转箱搬离分拣单元，也可以搬运至分拣装置的分拣单元后，接受新的搬运任务。移物装置在搬运第一、二目标母周转箱时，还执行母周转箱与库位单元之间身份绑定关系的建立与解除。

步骤S623，AGV将第一、二目标母周转箱搬运到分拣装置的第一、二分拣单元。

步骤S624，分拣装置将目标子周转箱从第一目标母周转箱分拣到第二目标母周转箱。

在分拣完一次之后，根据第一目标母周转箱和第二目标母周转箱的情况做相应的处理，例如，在第一目标母周转箱仍有目标子周转箱，同时第二目标母周转箱有对应位置，则继续分拣。具体如图93B所示。

步骤S625，判断第一目标母周转箱中是否还有未分拣完的新目标子周转箱，如果有，则执行步骤S6251，如果没有，则在图93C中执行步骤S626。

在步骤S6251，判断第二目标母周转箱中是否有对应新目标子周转箱的位置，如果有，则返回步骤S624，继续在原来的两个原第一、二目标母周转箱中进行分拣。如果没有，执行步骤S6252。

在步骤S6252，判断原第二目标母周转箱是否已经都是目标子周转箱，如果都是，则在步骤S6253，将原第二目标母周转箱搬运至出库区，再执行步骤S6254。如果原第二目标母周转箱没有都是目标子周转箱，即还有其他的非目标子周转箱，则在步骤S6254更新第二目标母周转箱，即将原第二目标母周转箱搬走，搬运新的其中有新目标子周转箱位置的母周转箱作为第二目标母周转箱，然后执行步骤S624。在原第一目标母周转箱和新第二目标母周转箱之间进行分拣。

如果第一目标母周转箱中是没有未分拣完的新目标子周转箱，即已分拣完第一目标母周转箱，为了减少搬运次数，提高分拣效率，还包括图93C所示的流程。

步骤S626，判断原第一目标母周转箱中是否有新目标子周转箱的位置，如果没有，则在图93D中执行步骤S627，如果有，则执行步骤S6261。

步骤S6261，判断原第二目标母周转箱中是否有对应的新目标子周转箱，如果有，则执行步骤S6265，如果没有，则执行步骤S6262。

步骤S6262，判断原第二目标母周转箱中是否都是目标子周转箱，如果都是，则在步骤S6263，将原第二目标母周转箱搬运至出库区，再执行步骤S6264，如果原第二目标母周转箱中还有非目标子周转箱，执行步骤S6264。

步骤S6264，更新第二目标母周转箱，即将原第二目标母周转箱搬走，搬运新的其中有新目标子周转箱的母周转箱，然后执行步骤S6265。

步骤S6265，更换当前第一目标母周转箱和新第二目标母周转箱的身份，即原来的向外分拣的第一目标母周转箱转换成接收目标子周转箱的第二目标母周转箱，当前的具有目标子周转箱的母周转箱作为外向分拣目标子周转箱的第一目标母周转箱，然后执行步骤S624，进行分拣。

在图93D中，此时的原第一目标母周转箱即没有目标子周转箱，也没有放置目标子周转箱的位置，因而，在步骤S627，判断是否还有目标子周转箱要分拣，如果，没有，则本次分拣完成，结束分拣流程。如果还有，则需要查看当前原第二目标母周转箱的情况，即执行步骤S628。

步骤S628，判断原第二目标母周转箱中是否有新目标子周转箱的位置，如果有，则在步骤S6281，更新第一目标母周转箱，即，将原分拣完的第一目标母周转箱搬走，再搬运来与当前第二目标母周转箱中新目标子周转箱的位置相匹配的母周转箱，然后执行步骤S624，进行分拣。如果原第二目标母周转箱中没有新目标子周转箱的位置，则执行步骤S629。

步骤S629判断原第二目标母周转箱中是否有新目标子周转箱，如果没有，则在步骤S6291，更新当前两个第一、二目标母周转箱，然后执行步骤S624，进行分拣。如果原第二目标母周转箱中有新目标子周转箱，则执行步骤S630。

步骤S630，更换原第二目标母周转箱的身份为第一目标母周转箱。

步骤S631，搬运走原第一目标母周转箱，并搬运新的母周转箱作为第二目标母周转箱，然后执行步骤S624，进行分拣。

分拣装置在分拣过程中要识别当前第一分拣单元的母周转箱是否是要分拣的第一目标母周转箱，在将目标子周转箱放入当前第二分拣单元的母周转箱中时，要识别并判断是否是指定的第二目标母周转箱，从而可以防止分拣错误。

分拣装置在分拣过程中还要修改子周转箱与母周转箱绑定关系，例如，当将目标子周转箱从第一目标母周转箱取出时，解除目标子周转箱与第一目标母周转箱的身份绑定关系，在将目标子周转箱放入第二目标母周转箱中时，建立目标子周转箱与第二目标母周转箱的身份绑定关系。

其中，在将已装满目标子周转箱的第二目标母周转箱搬运至出库区之前，根据库内空闲库位单元的分布，确定出用于存储完成分拣的第二目标母周转箱的存储库位单元清单。并优先将出库区域的空闲库位单元确定用于存储完成分拣的第二目标母周转箱的存储库位单元。AGV在搬运已装满目标子周转箱的第二目标母周转箱的搬运任务时，将第二目标母周转箱搬运到指定的存储库位单元。由于优先将其放置在出库区，在与其他立体仓库、运货装置对接时，可以快速完成货物出库。

以下通过具体实施例对本发明所述的中途传递式物流方法进行详细说明。

场景：北京A女士向深圳A先生快递一盒瓷器，选择了航空特快物流级别。参见图94，所述物流流程包括以下步骤：

步骤S1，生成物流订单。包括图95所示的步骤：

步骤S11，A女士通过客服客户端，如手机支持的APP或小程序，生成物流订单，包括收货人姓名、地址及联系方式；发货人姓名、地址及联系方式；物流级别(航空特快)；尺寸；保价及预约发货方式及时间等信息，客服客户端根据这些信息生成二维码，发送给服务端。该过程用时大约2分钟。

步骤S12，服务端接收到二维码后，解析二维码得到订单信息，将所述订单信息存入数据库，并通知云端的各个物流控制模组。

步骤S13，根据取货地点，确定相关的物流控制模组。

步骤S14，物流控制模组根据取货地点、预约取货时间、当前交通情况及该区域的快递机器人的分布、工作量等情况确定一个取货的快递机器人，如编号为R005569，并根据订单中的货物信息，确定子周转箱，即确定了子周转箱的身份标识，如A300x180x180，并将取货地点、时间、发货人信息、货物信息等生成取货任务分配给确定的快递机器人R005569。

步骤S2，取货。包括图96所示的步骤：

步骤S21，快递机器人R005569按照接收到的取货任务中的信息，携带指定的子周转箱，按照指定的路线，或者是通过自身的地理信息系统计算到的路线到达取货地点L1。其中，更好地，快递机器人R005569在到达前10分钟和到达后电话/短信通知A女士。

步骤S22，验证发货人身份并装货。验证A女士手机和身份后，打开货箱顶罩，语音或视频引导A女士打开指定子周转箱A300x180x180，放入简单包裹的瓷器，并封盖、设置开箱密码。

步骤S23，称重收费。快递机器人R005569根据称重信息计算费用并语音和显示屏告知，A女士同意后，通过语音确认，或点击显示屏确认键，取货完成。快递机器人R005569将与A女士交互取货的过程全程录像上传至云端，存储到数据库中以供在出现问题时调取查看。快递机器人R005569与用户交互取货全程用时大约3分钟。在取货完成后，所述货物即进入物流系统，货物运送开始，此时为上午10：00。

此时，装有A女士货物的子周转箱位于快递机器人R005569货箱内的母周转箱M500B700C100中，快递机器人R005569建立女士的货物与子周转箱A300x180x180的身份绑定关系，并建立子周转箱A300x180x180与母周转箱M500B700C100的身份绑定关系，同时关联快递机器人R005569的身份标识。

在以下的货物交换过程中，当子周转箱A300x180x180与母周转箱M500B700C100分离后，解除二者的身份绑定关系，并建立子周转箱A300x180x180与新母周转箱的身份绑定关系。当货运装置发生了变化，也需要重新绑定母周转箱与货运装置的身份关系，所有这些变更消息都记录在子周转箱的身份标签中，并同时上传给云端货物监管模块。为了简化描述，在以下过程中不再描述该关系的变更。

步骤S3，货物运输。具体包括图97A-97B所示的步骤：

步骤S31，在货物完成取货后，云端的物流控制模组根据快递机器人R005569当前的位置L1(此时为货物发出点的位置，即与A女士相约取货的地点)、该货物的物流方向、该区域其他货运装置的分布情况及运输方向确定第一次对接货物的地点L2及货运装置。例如，确定微型货车A0101与快递机器人R005569对接。由于用户选择了航空快递，因而物流控制模组查询机场最新去往目的地的货运航班，确定到达机场货物登机的合理时间。在以后的货运装置的确定，均以所述机场方向及登机时间为确定信息。

步骤S32，快递机器人R005569按照指定路线或自行计算的路线到达对接指定地点L2与微型货车A0101汇合。例如距离为0.5km，用时10分钟。

步骤S33，微型货车A0101中立体仓库的移物装置，如AGV，将快递机器人R005569货箱中的母周转箱搬运到微型货车A0101立体仓库。如果微型货车A0101中有派送的货物，则将需要派送的母周转箱搬运到快递机器人R005569的货箱中。此过程用时大约5分钟。此时，快递机器人R005569的取货任务完成，并开始新的派件任务。此时，按照物流方向，快递机器人R005569为上级物流链，微型货车A0101为下级物流链。

步骤S34，云端的物流控制模组根据微型货车A0101当前的位置L2，货物机场的物流方向、登机时间，及该区域内其他货运装置，如其他微型货车、市区循环货车等的分布情况及其当前运输方向，确定与微型货车A0101对接的下级物流链的货运装置(如市区循环货车B011)、对接地点L3(及行驶路线)，并将该信息发送给微型货车A0101和市区循环货车B011。

步骤S35，云端的分拣控制模块根据微型货车A0101和市区循环货车B011内部立体仓库的货物信息、分拣地址确定两个车辆分拣货物清单，分别发送给微型货车A0101中的立体仓库和市区循环货车B011中的立体仓库。

步骤S36，微型货车A0101和市区循环货车B011分别按照指定或自行计算的行驶路线向对接地点L3行驶。在行驶过程中，微型货车A0101和市区循环货车B011内置立体仓库中分拣装置按照接收到的分拣货物清单对子周转箱进行分拣，以便于在汇合前分拣出需要交换的货物。对于刚刚接收到A女士货物来看，此次分拣为初级分拣。由于微型货车A0101上原来还有其他的货物，根据其物流方向，也有可能需要在对接地点L3转移到市区循环货车B011，对于这些货物，有可能是初次(如从其他快递机器人转移来的货物)，也有可能是二次或三次分拣，如从其他微型货车或更市区循环货车中转移来的货物。对于微型货车A0101来说，按照云端规划路径移动到汇合地点的距离为2km、用时大约10分钟。

步骤S37，微型货车A0101与市区循环货车B011在对接地点L3对接后，二者交换货物。用时大约5分钟。

步骤S38，云端的物流控制模组根据市区循环货车B011当前位置L3及机场位置，确定市区循环货车B011的行驶路线及需要在机场登机的货物。其中，参照货物登机时间，可以确定在从位置L3到机场的中间路程是否可以与其他货运装置交换货物。

步骤S39，市区循环货车B011按照规划好的路线向机场行驶，在行驶过程中分拣出需要登机的子周转箱，可以称为区级分拣。如果时间来得及，在路上还可以接收其他货运装置的货物，如去往机场的由微型货车或快递机器人运输的货物。从位置L3及机场距离为40km、用时大约60分钟。

步骤S310，市区循环货车B011与货运飞机对接后，由立体仓库内的移物装置，如AGV，搬运母周转箱到货运飞机的立体仓库，用时大约30分钟。

步骤S311，货运飞机从北京起飞，在飞行过程中由分拣机器人对子周转箱进行市级分拣，即分拣出去往不同城市的货物，称为市级分拣。

步骤S312，云端的物流控制模组根据飞机降落时间、飞机下次起飞的目的地、和飞机中运送的货物去向确定需要对接的多个市区循环货车，其中包括了A女士所发货物要去的城市的市区循环货车B708，并为多个市区循环货车规划好路线，发送给对应的市区循环货车。

步骤S313，货运飞机降落深圳机场，用时大约220分钟(12：00起飞→15:40降落)，并与多个市区循环货车，包括市区循环货车B708对接，交换母周转箱。用时约30分钟。

步骤S314，云端客服系统通过电话或短信通知深圳A先生大约的收件时间，同时，云端的线路规划模块规划派件路径。如根据货物的目的地及当前市区内货运装置的分布及其货物流向，确定与市区循环货车B708确定对接的货运装置及地点L4，如微型货车A5603。

步骤S315，市区循环货车B708在移动过程中由对子周转箱进行区级分拣。同时，微型货车A5603在移动过程中由对子周转箱进行区级分拣。假设地点L4与机场的距离为40km，市区循环货车B708到达对接地点L4的用时为60分钟。

步骤S316，市区循环货车B708与微型货车A5603对接后，进行货物交换。用时约5分钟。

步骤S317，云端的线路规划模块根据货物目的地、及该区域的快递机器人分布及运行情况，确定与微型货车A5603对接的快递机器人R110020及对接地点L5。

步骤S318，微型货车A5603向对接地点L5移动，在移动过程中进行终极分拣，即分拣出A女士发的货物。微型货车A5603到达对接地点L5时行驶2km，用时10分钟。

步骤S319，微型货车A5603与快递机器人R110020汇合，将放置有A女士货物的母周转箱传递给快递机器人R110020。用时约5分钟。如果快递机器人R110020也有货物要转移给微型货车A5603，则先将快递机器人R110020的货物搬运到微型货车A5603，再将放置有A女士货物的母周转箱传递给快递机器人。

步骤S4，派件。云端客服系统根据与A先生的沟通确定货物交付地点，或者云端客服系统按照订单地址，或订单地址地区的货物储存柜确定为派件地点L6。在本实施例以A先生指定地点为例。具体包括图98所示的步骤：

步骤S41，快递机器人R110020按照云端规划或自已计算的路径向派件地点L6移动。例如距离为1km，用时30分钟。

步骤S42，快递机器人R110020在到达前10分钟和到达后电话/短信通知A先生。并在到达地点L6时，等待预置时间，如果超过预置时间，请示云端客服系统后，延长等待时间或放置到附近快递柜(有相同规格的小型立体库)并上传变动信息给客服系统。由客服系统电话、短信或邮件等方式通知A先生取货。

步骤S43，A先生在等待的最长时间内到达，快递机器人R110020验证A先生手机和身份后、自动打开货箱盖。

步骤S44，快递机器人R110020语音引导A先生打开子周转箱、取出瓷器、确认完好无损后盖好子周转箱并点击显示屏确认键，派件完成。快递机器人R110020在与A先生的互动过程全程录像上传云端，此过程用时约3分钟。

按照在本实施例的方式测算，这次物流运输横跨大半个中国，全程约2000多公里，仅用时480分钟(8小时、不计派件等待时间)左右。如果上午10点发货，下午18点即可送达。相比于现有的物流系统，运输效果提升了数倍。

在本实施例中，目标货物需在两个城市间移动，在本实施例中选择的是货运飞机，当然也可以选择铁路运输或长途货车运输。由于不同货运装置的用时不同、费用也不同，因而本系统根据货运装置及用时、费用确定不同的物流级别以供用户选择。例如，货运飞机用时最短、但费用也最高，可以满足对用时要求高、但不限费用的用户，而对于大部分用户，货运的用时并不重要，因而其可先以选择普通级别，对应物流系统中采用的货运装置则可能为铁路运输或长途货车运输。因而本发明可以满足各种用户需求。

另外，在上述实施例中，在步骤S3的运输过程中，在运输开始时计算需要对接的各个物流链级的货运装置及对接地点，然后再实时运输过程中不断修正，以应对突发事件引起的变动。例如，在快递机器人取完货物时，云端的路线规划模块根据目标货物当前确定对接点—机场及所确定的时间，计算从快递机器人所在地点L1到机场沿途的各种货运装置及其运输方向、当前交通情况，从而确定从快递机器人所在地点L1到机场所需的多个对接地点及对接货运装置。当在一个对接地点实现对接后，再次计算从当前地点到机场所需的多个对接地点及对接货运装置，如果二者不一致，则以最近一次计算的结果为准，即本次计算修正了初始的路线方案。

本实施例中的物流链简述如下：

客户→快递机器人→微型货车→市区循环货车→货运飞机→市区循环货车→微型货车→快递机器人→客户。

在上述的物流链中，市内的多级货运装置的对接情况是：一级货运装置快递机器人对接二级货运装置微型货车，二级货运装置微型货车对接三级市区循环货车。然而，该过程仅是示例，对接过程中也可以是一级货运装置快递机器人对接三级市区循环货车，如果城际间采用火车、汽车等需要中间停靠的城际货运装置，只要二者的物流方向一致、时间、地点匹配，市内的各种货运装置也可以直接与城际货运装置对接。因而本发明的物流系统在货物运输方面更加灵活，效率也更高。

分布式物流系统

如上述的各个实施例所说明的，本发明提出了一种分布式物流系统，包括多个货运装置以及一个或多个固定位置仓库；其中，进入物流系统中的多个货物分布在多个货运装置和多个固定位置仓库中的一者或多者中；其中，在多个货运装置中的货物数量与固定位置仓库中货物数量之比为50％以上，80％以上，90％以上，95％以上，或者99％以上。在本实施例中，货运装置既作为交通工具进行货物运输，也作为一种货物存放装置，并且，在物流系统中，存放在货运装置中、处于运输状态的货物数量大于存放在固定位置仓库中的货物数量，也就是说，物流系统中的大部分货物都处于运输状态，因而物流效率高，减少了货物滞留时间。

其中，在系统中的多个货运装置中，至少部分货运装置经配置以与固定位置仓库之间对接并传递货物，从而使固定位置仓库内的货物也进入运输状态，或者根据需要，将正在运输的货物暂存于固定位置仓库内。如前述实施例中图87所示的货运装置与固定位置仓库的对接过程，或图83所示的微型货车与快递柜对接。在无法将货物直接送达收货用户时，货运装置可将其货物暂存于固定位置仓库，既不影响货运装置的运输效率，也提高了货物处理的灵活性。或者通过固定位置仓库(如末端的快递柜)为用户提供自助式发货，增加发货的方式及灵活性。或者在特殊区域设置固定位置仓库，为货运装置在运输过程中可能出现的意外提供货物存放位置。

在多个货运装置中，至少部分货运装置之间能够在固定位置仓库之外的位置对接并传递货物。例如前述实施例中的各种对接场景，不同类型的货运装置可以在任何合适的场地对接，进行货物的传递。货运装置之间在对接和传递货物时，依靠自身装置的结构完成对接，无需对接地点提供设备。如前述实例中微型货车与市区循环货车的对接、快递机器人与微型货车的对接等。

货运装置之间对接时，可使货运装置上的立体仓库直接对接形成统一的立体仓库，如图85所示的两个市区循环货车的对接时，通过驱动各自的X-Y向驱动平台，可将各自的立体仓库滑出箱体而对接形成统一的立体仓库。

在另一个实施例中，各个货运装置在对接时，各个货运装置中的立体仓库的移物支撑结构直接或间接对接，从而能够传递货物。如前文描述中，快递机器人8货箱中的AGV行驶面与微型货车9a中升降台的AGV行驶面准确对接。此时AGV可以从微型货车9a中升降台中直接进入到快递机器人8的货箱中。又例如，微型货车9a与市区循环货车9b对接时，需要微型货车9a的对接板连接在微型货车9a库位单元的AGV行驶面和市区循环货车9b的库位单元的AGV行驶面之间，从而连接微型货车9a库位单元和市区循环货车9b的库位单元，使AGV可以来往于微型货车9a和市区循环货车9b之间。

在一些实施例中，为了能够引导移物装置按正确的路线行驶，货运装置对接时，使两个立体仓库的移物空间的移物引导装置直接对接。例如当移物引导装置采用机械结构，如前述实施例图1中的导向槽1131，图9中的导轨1121b。在对接时，通过在适当位置设备的定位传感器，可以在两个立体仓库的库位单元直接对接时，使其移物空间设置的移物引导装置也对接在一起，例如两个立体仓库直接对接的库位单元的导向槽1131准确对接在一起。同理，如果移物引导装置为电磁式、激光式、红外式、超声波式、UWB式、或者光学式结构时，两个立体仓库直接对接的库位单元的移物引导装置也必须相互通信和完成导航范围的扩展或对接。这样，在对应的移动装置在移物支撑结构上移动时，可以按照正确的路线行驶，避免出现走偏、碰撞等意外事故。同理，在两个立体仓库间接对接时，如微型货车9a的对接板来对接时，在对接板上设置有相同的移物引导装置，以便在两个货运装置通过对接板对接时，移动装置可以正确通过对接板在两个立体仓库之间传递货物而不会走偏、碰撞。

从上述的实施例中可以得知，货运装置之间的货物传递利用货运装置中立体仓库的部分或全部的移物装置进行货物传送，如一个或多个AGV，不需要对接地点提供移物装置，因而，本发明提供的货运装置对汇合点没有设备要求，云端在确定对接地点时，只需要考虑场地是否合适。例如，在快递机器人与微型货车9a对接时，只需较小的场地，而两个市区循环货车9b在对接时，需要较大的场地，通常可以将公用停车场等作为对接地点。

为了满足对接时货运装置之间或货运装置与固定位置仓库之间的货物传递的需要，在立体仓库中设置有分拣系统。由分拣系统对要对接时传递的货物进行分拣、归类。在一个实施例中，分拣系统在分拣货物时，按照云端的配置改变待传递货物的位置，将其搬运到对接时靠近货运装置的区域。例如，设置出库区、入库区。以方便对接时方便移物装置找到要传递的货物及要放置的位置，从而进一步提高对接时货物的传递效率。

另外，现有技术中的分拣中心或仓库中设置有单独的货物分拣区域，将货物运至分拣区域分拣，再运至不同的区域存放。本发明为了满足分拣的需要，在部分固定位置仓库中的立体仓库设置有分拣系统，然而，本发明中的固定位置仓库不包括现有技术的分拣区。

本发明中的货运装置和固定位置仓库的立体仓库如前述实施例中的立体仓库，如图16A所示，包括多个堆叠的库位单元。分拣系统仅占据其中的二个或四个库位单元，如图41A-41D所示的分拣装置。包括了分拣装置的立体仓库如图45所示。通过分拣系统，可以在对接前分拣好待传递的货物。在传递货物时按照货物的出库、入库或相互交换的需要，可采用上述实施例所示流程，在此不再赘述。

本发明物流系统中的货物主要分布在货运装置中处于运输状态，本发明中的固定位置仓库仅作为一种补充物流设备，例如，物流末端的快递柜，可以货运装置无法将货物送到收货用户时临时存放货物。或者在偏远山区设置的快递柜，用于解决由于物流量小、货运装置少而可能出现的无法与货运装置及时对接的问题。本发明中绝大多数货物在物流系统中的绝大多数时间处于运输状态，因而相比于现有物流系统，本发明提供的物流系统货物滞留时间少、效率高。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (15)

1.一种分布式物流系统，包括：

多个货运装置；以及

一个或多个固定位置仓库；其中，进入物流系统中的多个货物分布在多个货运装置和多个固定位置仓库中的一者或多者中；

其中，在多个货运装置中的货物数量与固定位置仓库中货物数量之比为50％以上，80％以上，90％以上，95％以上，或者99％以上；

货运装置包括立体仓库、储物装置、移物装置、分拣装置和交通工具，立体仓库由交通工具承载，立体仓库由多个标准化模块化的库位单元堆叠形成，储物装置包括子母周转箱，货物内置于子周转箱内，母周转箱容纳多个子周转箱，母周转箱容纳于立体仓库的库位单元中的储物空间中，母周转箱为开放结构，移物装置用于搬运母周转箱，在储物空间下方设置容纳移物装置的移物空间，分拣装置包括支撑部、移动部和分拣机器人；

支撑部至少与一个分拣单元相连接，所述分拣单元相当于一个库位单元，用于放置待分拣的储物装置；移动部设置在支撑部的顶部，支撑部固定在一个分拣单元，分拣机器人固定在移动部上，分拣机器人将子周转箱从一个分拣单元内的母周转箱中抓取出来，通过移动部将其放置放入另一个分拣单元的母周转箱中，在货物交换时，通过移物装置将分拣好的母周转箱从当前货运装置搬运至另一个货运装置。

2.根据权利要求1所述的分布式物流系统，其中多个货运装置中至少部分货运装置经配置以与固定位置仓库之间对接并传递货物。

3.根据权利要求2所述的分布式物流系统，其中多个货运装置中至少部分货运装置之间能够在固定位置仓库之外的位置对接并传递货物。

4.根据权利要求3所述的分布式物流系统，其中多个货运装置中至少部分货运装置之间在对接和传递货物时通过自身设备完成。

5.根据权利要求3所述的分布式物流系统，其中多个货运装置中至少部分货运装置之间的对接包括货运装置上的立体仓库直接对接形成统一的立体仓库；货运装置与固定位置仓库之间的对接包括货运装置上的立体仓库与固定位置仓库的立体仓库直接对接形成统一的立体仓库。

6.根据权利要求3所述的分布式物流系统，其中多个货运装置中至少部分货运装置之间的对接包括货运装置上的立体仓库的移物支撑结构直接或间接对接从而能够传递货物；货运装置与固定位置仓库之间的对接包括货运装置上的立体仓库与固定位置仓库的立体仓库的移物支撑结构直接或间接对接从而能够传递货物。

7.根据权利要求3所述的分布式物流系统，其中多个货运装置中至少部分货运装置之间的对接包括货运装置上的立体仓库的移物引导装置直接或间接对接从而能够传递货物；货运装置与固定位置仓库之间的对接包括货运装置上的立体仓库与固定位置仓库的立体仓库的移物引导装置直接或间接对接从而能够传递货物。

8.根据权利要求3所述的分布式物流系统，其中多个货运装置中的至少部分货运装置和/或固定位置仓库经配置利用各自的全部或部分移物装置实现货物传递。

9.根据权利要求8所述的分布式物流系统，其中移物装置为AGV。

10.根据权利要求1所述的分布式物流系统，其中在多个货运装置中部分货运装置包括货物分拣系统。

11.根据权利要求10所述的分布式物流系统，其中在多个货运装置中部分货运装置通过分拣将待传递的一个或多个货物归集。

12.根据权利要求10所述的分布式物流系统，其中在多个货运装置中部分货运装置通过分拣将待传递的一个或多个货物改变位置并靠近与货运装置或者固定位置仓库对接的区域。

13.根据权利要求1所述的分布式物流系统，其中的一个或多个固定位置仓库不包括单独的分拣区。

14.根据权利要求13所述的分布式物流系统，其中一个或多个固定位置仓库包括位于立体仓库中的分拣系统。

15.根据权利要求14所述的分布式物流系统，其中一个或多个固定位置仓库的立体仓库包括多个堆叠的库位单元，分拣系统占据其中至少二个或四个堆叠的库位单元。

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