CN113911607A - 一种自动化物资配送系统及配送方法 - Google Patents

Abstract

一种自动化物资配送系统及配送方法，包括自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱、配送机器人、通信模块和调度管理后台，自动传输装置中设置有存储货柜和传送机构，存储货柜可设置多层，还可设置升降机构和输送带机构，运输导轨设置于自动传输装置与自动对接台之间，自动对接台用于与配送箱对接，配送箱配置设置包括多层结构存储仓的存储货柜，每层存储仓上均设置有第三传送机构。本发明通过配送机器人拖运智能配送箱实现物资在不同配送点间的流通和配送，发货或收货可在自动传输装置上，也可在配送箱上，可设置运输导轨进行衔接，甚至可采用配送箱或配送箱对接配送箱的方式，设备体积小，适应性强，可适用于各种不同配送要求的场所。

Description

一种自动化物资配送系统及配送方法

技术领域

本发明涉及自动化配送技术领域，尤其涉及一种自动化物资配送系统及配送方法。

背景技术

在一些需要物资配送的场所，如医院、仓库等，一般都采用气动物流、轨道物流或移动机器人进行作业。采用气动物流、轨道物流方式需要对环境进行较大的改造，影响比较大，同时后期难以拓展新的配送站点，而且整体施工的成本高，不利于拓展新场景。采用移动机器人进行配送，仍需要人工放入物品、取出物品，且机器人需要等待，不能实现灵活调配，利用率和效率低；一些区域不方便机器人出入(如隔离病区)，移动机器人难以覆盖到这些区域，导致存在配送盲区。同时单一具备配送功能的移动机器人，难以做到对物资管理、系统管理、收发货管理等，无法真正做到智能化和自动化。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种可适用不同场景、可实现不同配送方式、配送过程全自动化的自动化物资配送系统，以及采用该配送系统的配送方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种自动化物资配送系统，包括自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱、配送机器人、通信模块和调度管理后台，所述自动传输装置1、运输导轨2和自动对接台3设置于配送站点处。

所述自动传输装置包括第一存储货柜，所述第一存储货柜上设置有第一传送机构，第一传送机构用于将物品输入至第一存储货柜中或将第一存储货柜中的物品输出，保证物品输送到位；自动传输装置用于接收、存储物品，以及实现与运输导轨、自动对接台或配送箱之间物品的传送，即，物品可由自动传输装置自动传送到运输导轨、自动对接台或配送箱内，反之，也可由运输导轨、自动对接台或配送箱自动输送至自动传输装置内，存储在第一存储货柜中。物品可人工存入第一存储货柜中，并可人工从第一存储货柜中取出物品。自动传输装置可自动识别物品上的标签，以便于上报订单信息。

所述运输导轨设置于所述自动传输装置与自动对接台之间，用于实现物品在自动传输装置与自动对接台之间的传送；运输导轨可应用于一些配送箱难以直接对接的区域，可通过运输导轨作为中间运输过程的衔接，如医院的隔离病房，配送箱不能直接从干净区域(隔离区域)运送到污染区域(非隔离区域)，也不能直接从污染区域运送到干净区域，可在干净的隔离区域内安装自动传输装置，用于隔离区域的人员存取物品，并在隔离区域与非隔离区域间设立运输导轨，物品通过运输导轨输入或输出。当然，在一些配送站点如无必要也可不配备运输导轨。

所述自动对接台与所述配送箱对接，用于与配送箱自动对接完成物品的自动传送；所述自动对接台包括第一升降机构和第二传送机构，物品放置在第二传送机构上，所述第二传送机构安装在所述第一升降机构上，并可在第一升降机构的驱动下升降，以实现与配送箱不同位置高度的对接，通过自动对接台，实现物品在配送箱与运输导轨、或配送箱与自动传输装置之间的传送。自动对接台与运输导轨一样，起物品传输过渡衔接的作用。自动对接台由于配备有升降结构，物品可通过升降结构对接配送箱上不同层高度上的物品，自动对接台的另一端对接运输导轨或自动传输装置，物品沿着自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱进行传送，或者无需运输导轨，物品在沿着自动传输装置、自动对接台、配送箱进行传送。

同时自动对接台能够将实时对接状态报送到调度管理后台，完成数据信息闭环。

所述配送箱配置有用于存储物品的第二存储货柜，所述第二存储货柜包括具有上下多层结构的第一存储仓，且每层第一存储仓上均设置有第三传送机构。所述配送箱固定设置在配送站点用于收取物品，或在各配送站点间流通以实现物品配送；所述配送箱与自动传输装置、自动对接台或其它配送箱对接，实现物品在配送箱与自动对接台之间、或者配送箱与配送箱之间的传送。多层结构有利于空间充分利用。

所述配送机器人与所述配送箱对接，负责拖运配送箱，实现对配送箱内物品的配送。配送箱用于移动流通时，配送机器人拖运配送箱在各配送点间进行物资配送。

所述调度管理后台通过所述通信模块与所述自动传输装置、自动对接台、配送箱、配送机器人进行数据通信，获取各设备的状态信息、物品的物品信息和状态信息，通过发送指令给各设备。

为保证物品顺利传输和配送，所述物品放置于标准的物品盒中在所述自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱间进行传送。在配送过程中物品对应一个固定的物品盒，物品盒上黏贴标签，以便于识别、跟踪，直至整个配送过程结束，黏贴便签即可作废，该物品盒下次配送别的物品时，黏贴属于别的物品的标签。

第一传送机构、第二传送机构、第三传送机构可为任何可实现双向传送的结构，优选输送带结构，易于实现。

作为进一步改进的技术方案，所述自动传输装置上的第一存储货柜亦包括具有上下多层结构的第二存储仓，且每层第二存储仓上均设置有所述第一传送机构，物品通过所述第一传送机构输入至第二存储仓中或从第二存储仓中输出，第一传送机构的作用是将物品输送到位。所述自动传输装置还包括有第二升降机构和第四传送机构，物品盒放置于所述第四传送机构上，所述第四传送机构设置在所述第二升降机构上，并可在第二升降机构的驱动下上下运动以与不同层第二存储仓上的所述第一传送机构对接，第四传送机构的另一端与运输导轨、自动对接台或配送箱对接，实现物品的传送。多层结构有利于充分利用空间，可存储较多物资。利用升降结构，传输第一存储货柜中不同层的物品，使自动传输装置与运输导轨、自动对接台、配送箱均能够对接，适用于不同的应用场景，提高系统调度的灵活性。

作为进一步改进的技术方案，所述自动传输装置还包括第一传感器单元、第一自动门机构、第一操作模组、第一电源模块、第一控制单元和第一通信单元。

其中，所述第一传感器单元包括第一位置传感器，用于检测自动门开闭位置、第二升降机构的实时位置、物品的实时相对位置。第一传感器单元包含有多种传感器，当自动门开启到位时，第二升降机构才开启运输作业，从配送箱或者运输导轨自动传输物品；检测第二升降机构的实时位置，用于判定物品传输到哪个存储仓位；检测物品实时相对位置，可以用作识别当前物品自动对接到仓位的什么位置点，是否已经传输到位，如果已经传输到位，控制停止第一传送机构。

所述第一自动门机构设置于所述自动传输装置的一侧，当需要传送物品时开启自动门，以便于与其它设备对接，不传送物品时自动门处于关闭状态，防止运动部件对人员产生意外伤害。第一自动门机构的主要动力元件是电机，受控于控制单元。当第一自动门与配送箱直接对接时，开启一个与配送箱相一致的位置区域，作为自动对接物品使用。自动传输装置为了能够跟配送箱直接对接，需要打开一个区域与配送箱开启区域等高，这样第二升降机构可以逐层与配送箱进行对接物品。当需要手动存放物品时，通过触摸屏等控制自动门的开闭，将物品放置于第四传送机构上，物品自动通过升降机构自动存放在设定的存储仓中。

所述第一操作模组设置在所述自动传输装置的外表面，主要是用于人机交互。第一操作模组包括显示单元、触控操作单元、身份识别验证单元、设备状态指示单元、急停按钮等；所述身份识别验证单元包括人脸识别单元、指纹识别单元、RFID识别单元、二维码识别单元等。自动传输装置在手动存货、取货时，需要进行身份验证，能够保证存取货过程追溯。

所述第一电源模块用于对整个设备提供多种电源，使整体设备能够正常工作。

所述第一控制单元与所述第二升降机构、第一传送机构、第四传送机构、第一传感器单元、第一自动门机构、第一操作模组、第一电源模块、第一通信模块相连，接收第一传感器单元的数据及调度管理后台的信息，控制第一自动门机构、第二升降机构、第一传送机构、第四传送机构的动作。第一控制单元是自动传输装置的主控部分，采用微控制实现数据管理和控制。第一控制单元实现对活动机构的电机控制，从而达到自动传输的效果。第一控制单元接收远程后台的订单数据，根据本地存储的物品盒所在仓位，控制第二升降机构自动运送、存储物品盒。

所述第一通信单元用于所述自动传输装置与运输导轨、自动对接台、配送箱、调度管理后台、云端后台之间的通信，接收订单，与其它设备进行通信，传输本设备的状态信息；所述通信单元采用wifi、2.4GHz通信、4G通信、5G通信中的一种或几种。

第一通信单元具备有多种通信能力wifi、2.4GHz通信、4G通信、5G通信，可以满足设备在不同场景的部署。Wifi可作为点对点设备的通信管理，采用专用的移动式APP连接自动传输装置进行下单或者运维操作。Wifi也可作为连接环境中的局域网，与该局域网内的数据管理后台进行通信，将设备的状态信息报送到后台；自动传输装置可以接收后台传输的订单数据，按照订单信息的要求，派送物品盒；自动传输装置可以与数据管理后台进行通信，接收到订单后，将订单内的物品自动发送到智能配送箱运输。2.4GHz通信作为本地设备间的点对点通信使用，当自动传输装置与智能配送箱直接对接传输物品时，采用该通信方式进行通信。实现在本地的实时通信，纠正对接过程中的位置偏移和对接指令。4G、5G通信使自动传输装置的数据可以上报到云端后台，使设备部署不仅仅局限在本地局域网部署后台。

作为进一步改进的技术方案，所述自动传输装置还包括活动勾连机构和第一机械对准机构。

所述第一机械对准机构设置于所述自动传输装置的底部且位于所述第一自动门机构的外侧，用于与配送箱实现精准对接，其包括第一定位架和第一导轮，所述第一定位架设置于所述自动传输装置的底部，所述第一导轮设置于所述第一定位架的两侧。如果配送站点的自动传输装置无需与配送箱直接对接，也可不设置第一机械对准机构。

所述第二升降机构包括第一滑动导轨、第一驱动组件、第一滑块和第一载物台，所述第一滑动导轨竖直设置在第一存储货柜的入口侧，所述第一滑块设置在所述第一滑动导轨上，所述第一载物台与所述第一滑块固定相连，所述第一驱动组件与所述第一滑块相连以驱动第一滑块沿着所述第一滑动导轨上下移动；所述第一滑动导轨上设置有所述第一位置传感器，用于感知第一载物台的实时位置。第一滑动导轨可以按照扩展容量的需要，增加导轨长度实现对自动装置的存储容量扩容处理。

第一驱动组件可为任何可实现该驱动功能的结构，作为其中一种实施方案，第二升降机构的主要动力元件是电机，电机受控于控制单元，由电机驱动第一滑动导轨上的皮带，皮带带动第一滑块上下移动。

所述第四传送机构设置在所述第一载物台上，所述第四传送机构包括第一输送带机构、中部导轨、伸缩杆和电磁铁。所述第一输送带机构设置于所述第一载物台的两侧，物品盒放置于左右两组第一输送带机构上，由第一输送带机构进行输送；所述中部导轨设置在两组第一输送带机构的中间，所述伸缩杆设置在所述中部导轨上并可沿中部导轨运动，所述电磁铁设置于所述伸缩杆的自由端，物品盒底部植入有与所述电磁铁相匹配的吸附块，伸缩杆通过所述电磁铁与吸附块的配合推送物品盒。当物品盒由第一输送带机构传送至存储仓的入口处时，伸缩杆将物品盒推进第二存储仓中，再由第一传送机构输送到位；当从第二存储仓中取物品盒时，由伸缩杆将第一传送机构上的物品盒推出第二存储仓，再由第一输送带机构传送。

第一输送带机构可为现有的输送带结构，作为其中一种实施方案，输送带结构可包括电机、滚轮和传送带，电机带动若干滚轮转动，传送带覆盖在滚轮上，物品放置于传送带上实现自动输送。

伸缩杆可由现有的驱动元件进行驱动，作为其中一种实施方案，驱动机构的主要动力元件为电机，电机受控于控制单元。

所述活动勾连机构设置在所述第一存储货柜中每层第二存储仓的入口处，其包括横杆、弹簧和勾连部件，所述弹簧一端连接在所述第二存储仓上，另一端与所述勾连部件的中部相连；所述勾连部件一端可转动连接在所述第二存储仓的侧面，勾连部件的另一端与所述横杆相连，所述横杆横向设置于所述第二存储仓的入口处。当物品盒存储在第二存储仓中时，弹簧回缩，将横杆抬起，阻挡第二存储仓中物品盒的滑出，防止物品盒因振动、倾斜导致物品盒滑动。当需要对接，输入或输出物品盒时，第四传送机构上的伸缩杆伸出，伸缩杆的末端压在横杆上，使得弹簧被拉伸，横杆下移，此时横杆无法阻挡物品盒，物品盒可方便进出第二存储仓，当物品盒传送完毕后，伸缩杆收回，弹簧回缩，横杆被再次抬起。活动勾连机构具有弹簧结构，能够防止物品传输到存储仓后，因为地面不平整或者作业振动导致物品滑动。当物品需要从存储仓取出或者运输进去时，活动勾连机构被第四传送机构解锁，物品将无障碍的被自动运输。所述第一传感器单元可检测活动勾连机构的到位情况。

作为进一步改进的技术方案，所述运输导轨包括红外传感器、第二输送带机构和对中机构。

所述红外传感器设置于所述第二输送带机构的两端，用于检测物品的输入情况，当前端的红外传感器检测到有物品输入时，第二输送带机构启动作业，当末端的红外传感器检测到物品输出时，第二输送带机构停止作业。运输导轨可双向传输，因而两端的红外传感器根据其输送方向而区分哪个为前端，哪个为后端。

第二输送带机构可为现有的输送带结构，可采用与第一输送带机构类似的结构。

长距离传输物品时，物品盒容易因摩擦力导致方向偏移，为了保证物品盒能够有效被下一设备对接运输传递，在运输导轨上设置对中机构。

所述对中机构设置于所述第二输送带机构的两端，用于将第二输送带机构上的物品对中放置；所述对中机构包括横向滑轨、第三滑块和夹紧块，所述横向滑轨垂直于输送带的运行方向，两块所述的第三滑块分别设置在所述横向滑轨的两侧并可沿横向滑轨移动，两块所述的夹紧块分别与两块第三滑块固定相连，两块所述的夹紧块通过同时向中间运动而将物品移动至中间位置。当物品到达对中机构位置时，夹紧块随着第三滑块向横向滑轨的中间移动，物品被夹紧块带动来到第二输送带机构的中间位置。第三滑块的驱动可采用电机带动丝杆的结构来实现。

作为进一步改进的技术方案，所述自动对接台还包括第二机械对准机构和第二自动门机构。

所述第二机械对准机构设置于所述自动对接台的底部，用于与配送箱实现精准对接，其包括第二定位架和第二导轮，所述第二定位架设置于所述自动对接台的底部，所述第二导轮设置于所述第二定位架的两侧。自动对接台与配送箱直接对接，对接时的精度不能够有太高精度，采用该机械对准机构可以弥补对接位置误差。

所述第二自动门机构设置于所述自动对接台的两端，当需要对接传送物品时开启自动门，以便于与其它设备对接，不传送物品时自动门处于关闭状态，防止运动部件对人员产生意外伤害。

所述第一升降机构包括第二滑动导轨、第二驱动组件、第二滑块和第二载物台，所述第二滑动导轨竖直设置，所述第二滑块设置在所述第二滑动导轨上，所述第二载物台与所述第二滑块固定相连，所述第二驱动组件与所述第二滑块相连以驱动第二滑块沿着所述第二滑动导轨上下移动；所述第二滑动导轨上设置有第二位置传感器，用于感知第二载物台的实时位置；所述第二传送机构设置在所述第二载物台上，物品通过第二传送机构进行传输。第一升降机构与第二升降机构的结构类似，滑动导轨可根据需要延长，以满足配送箱和自动传输装置的扩容需求。

作为进一步改进的技术方案，所述配送箱还包括第三自动门机构、第二传感器单元、第二操作模组、第二电源模块、第二控制单元和第二通信单元。配送箱能够自动识别物品的RFID标签，接收调度管理后台下发的订单信息，完成自动将存储在自动传输装置内的物品运送到相应站点。配送箱的拖运由机器人完成配送过程。

所述第三自动门机构设置于所述配送箱的一侧，当需要传送物品时自动门开启，不传送物品时自动门处于关闭状态。

所述第二传感器单元包括超声波传感器、第三位置传感器和重力传感器，所述超声波传感器设置于所述配送箱的两侧，用于检测配送箱两侧是否存在影响自动门开启的障碍物，当两侧在安全开门的范围内时，自动门才将被开启。

所述第三位置传感器设置于配送箱内的每层第一存储仓中，用于检测物品相对第一存储仓的位置，以控制第三传送机构的开启和停止，当需要自动传输时，配送箱控制第三传送机构的电机启动，使物品从配送箱与其他装置对接，当未检测到物品时，标明物品已经传递完成，此时第三传送机构将停止运动。

所述重力传感器设置于配送箱内的每层第一存储仓上，用于检测第一存储仓上的物品盒内是否装配有物品，以及物品重量是否超过设定阈值。当重力传感器感应到重量未超过空盒阈值时，表明该仓位的物品盒是空盒，配送箱将出现告警或者提示。当重力传感器感应到重量超过最大设定重量阈值时，将提示用户取出部分物品，防止因重量超标对设备造成损害或产生安全风险。

第二操作模组、第二电源模块、第二控制单元和第二通信单元与自动传输装置上的相应单元的用途基本一致，在此只作简单描述。

所述第二操作模组设置在所述配送箱上，第二操作模组包括显示单元、触控操作单元、身份识别验证单元、设备状态指示单元、急停按钮；所述身份识别验证单元包括人脸识别单元、指纹识别单元、RFID识别单元、二维码识别单元。

所述第二电源模块用于提供多种电源使整体设备正常工作。

所述第二控制单元与所述第三自动门机构、第二传感器单元、第三传送机构、第二操作模组、第二电源模块、第二通信模块相连，接收第二传感器单元的数据及调度管理后台的信息，控制第三自动门机构、第三传送机构的动作。

所述第二通信单元用于所述配送箱与自动对接台、自动传输装置、其它配送箱、调度管理后台、云端后台之间的通信；所述第二通信单元采用wifi、2.4GHz通信、4G通信、5G通信中的一种或几种。

作为进一步改进的技术方案，所述配送箱还包括万向轮、顶升脚机构和自动充电装置，所述万向轮设置在所述配送箱的底部。

所述配送箱还包括万向轮、顶升脚机构和充电装置，所述充电装置设置在配送箱上，万向轮设置在所述配送箱的底部；所述顶升脚机构包括顶升结构和顶升脚，所述顶升脚为可升降结构，顶升脚设置在所述配送箱的底部，所述顶升结构与顶升脚相连以驱动顶升脚升降。所述顶升结构可为任何可实现升降功能的结构，如可包括气缸组件，气缸驱动实现升降。

当配送箱作收发货之用，需要长期停放在固定位置，并且不轻易移动时，配送箱将发送顶升指令使顶升脚放下。此时配送箱支撑由顶升脚全力支撑，配送箱的万向轮将抬升地面，配送箱将不能随意移动。

配送箱有三种对接方式：配送箱对接配送箱、配送箱对接自动对接台、配送箱对接自动传输装置。配送箱与配送箱对接，适用于如护士站少量物品自动接收的场景。配送箱与自动对接台对接适用在不方便配送箱与自动传输装置直接对接的场景，如运输物品到隔离病区，自动对接台通过运输导轨再对接自动传输装置，或者自动对接台直接对接自动传输装置。配送箱与自动传输装置对接，是常规发放大量物品的区域，如药房、静配输液库房，将大量物品发送到其他护士站。

从运行安全性、物品追溯安全性以及设备外观考虑，上述设备均设置有外壳或自动门，人体或杂物无法强行进入，只能通过系统操作才能打开自动门。

一种自动化配送方法，采用上述的自动化配送系统，其包括如下步骤：

S1、存货：人工将待配送物品放入配送站点处的自动传输装置或固定在配送站点处的配送箱中；其中，自动传输装置一般是固定设置在配送站点处，固定在配送站点处的配送箱也是长期固定设置在配送站点处，作为接收或存储物品之用，与系统中移动流通的配送箱对接；

S2、发货：S1步骤中的自动传输装置与运输导轨、自动对接台、停靠在配送站点处的配送箱依次对接，物品依次经由自动传输装置、运输导轨、自动对接台进入配送箱中；

或者，S1步骤中的自动传输装置与自动对接台、停靠在配送站点处的配送箱依次对接，物品依次经由自动传输装置、自动对接台进入配送箱中；

或者，S1步骤中的自动传输装置直接与停靠在配送站点处的配送箱对接，物品由自动传输装置传输至配送箱中；

或者，S1步骤中固定在配送站点处的配送箱与停靠在配送站点处的配送箱对接，物品由自动传输装置传输至配送箱中；

或者，人工将物品直接放入停靠在配送站点处的配送箱中；

其中，固定在配送站点处的配送箱是固定设置在配送站点，供该配送站点存取物品之用，一般不作流通配送之用；而停靠在配送站点处的配送箱是由配送机器人拖运，由系统调配作配送之用的；

即，自动传输装置可通过上述五种对接方式将物品发送至停靠在配送站点处的配送箱中；

S3、配送：配送机器人将S2步骤中停靠在配送站点处的配送箱拖运至配送目标点；

S4、收货：人工从配送箱中取出物品；或者，配送箱与配送站点处的自动对接台、运输导轨、自动传输装置依次对接，物品依次经由配送箱、自动对接台、运输导轨进入自动传输装置中；或者，配送箱与配送站点处的自动对接台、自动传输装置依次对接，物品依次经由配送箱、自动对接台进入自动传输装置中；或者，配送箱与配送站点处的自动传输装置直接对接，物品由配送箱传送至自动传输装置中；或者，配送箱与固定在配送站点处的配送箱直接对接，物品由配送箱传送至固定在配送站点处的配送箱中；

即，到达配送站点处的配送箱除了可人工手动取出物品外，还可通过上述四种对接方式传送接收物品；

S5、取货：人工从S4步骤中的自动传输装置或固定在配送站点处的配送箱中取出物品。

作为进一步改进的技术方案，所述物品放置于标准物品盒中在自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱中进行传输和配送。

人工将物品盒放入自动传输装置或配送箱中、以及人工从自动传输装置或配送箱中取出物品盒均需进行身份验证。

将物品放入物品盒中时同时在物品盒上黏贴物品标签，自动传输装置和配送箱自动读取物品标签，并将物品信息及存储位置信息上报给调度管理后台；调度管理后台根据接收信息调度配送机器人进行配送，并实时跟踪物品状态。

本发明通过设置自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱、配送机器人，货物通过配送机器人拖运智能配送箱，实现物资在不同配送点间的流通和配送，物资可存放在固定放置在配送站处的自动传输装置中，也可存放在通过管理后台调配过来的配送箱中，同样，收货既可从固定在配送站处的自动传输装置上取出，也可直接从配送过来的配送箱中取出，对于不方便配送箱出入的场所，可通过运输导轨进行衔接，对于配送量不大的站点，甚至可直接采用配送箱或配送箱对接配送箱的方式进行配送，发货或收货的方式根据实际情况可有多种形式。因此，本发明配送系统和配送方法的适应性强，适用性广，可适用于各种不同配送要求的场所，可选择的空间大，各配送站点可根据场地情况、配送量大小、具体的配送要求设置不同的存取设备及设备组合；调度管理后台可及时跟踪物资的状态和位置，灵活调度配送机器人及控制各设备的运行，实现配送过程的全自动化；配送系统中的各设备体积小，对空间环境的影响小，且可根据需要灵活扩容，拓展新的配送站点。

自动传输装置固定设置在配送站点，可实时接收货物，人员无需等待；自动传输装置采取多层存储仓的结构，存储空间大，同时配置自动升降机构，可灵活存取不同层存储仓中的货物；自动传送机构和推进结构可保证货物存取到位，勾连机构保证物品在存储时不会发生滑移；机械对准机构、升降机构、输送带机构等使自动传输装置与不同的设备(运输导轨、配送箱和自动对接台)均可实现对接，满足不同场景的使用要求。运输导轨可使物资在不方便随便出入的场所实现双向配送，提高系统的适用性；运输导轨上设置对中机构，保证货物在传送过程中能顺利对接。自动对接台可固定设置在配送站点，使配送箱与其它设备能顺利对接。配送箱智能化设置，可根据调度管理后台的要求实现自动化配送，并可实时报送后台；智能配送箱可与其它设备(如自动传输装置、自动对接台、其它配送箱)对接，灵活实现各种配送方式，也可作为单独的设备实现点对点的配送；配送箱采取多层存储仓的结构，存储空间大；配送箱设置顶升机构，使配送箱在需要的时候可作接收或存储货物之用。

配送自动化系统包含有自动传输装置、运输导轨、自动对接台、智能配送箱、数据管理后台、移动端下单应用。整套系统可以拆分成核心模组，能够快速部署在医院环境中。同时需要增加新的站点或者变更作业模式，只需要在新增站点增加相应的配送箱或者传输装置。整套系统受控于数据管理后台，更改数据管理后台中对系统内装置的作业方式，就可以实现作业模式变更。这样更加能够满足不同医院、不同场景下物资配送的个性化要求。

整套系统可以与医院的HERP系统、人员管理系统、门禁管理系统、电梯管理系统等进行对接实现全程配送信息追踪。同时可以做到物资库存监控，对核心药品实现端到端的管理。

作业方式方面，所有设备具备有空箱检测、RFID标签检测、自动传送带等核心外设，能够实现设备与设备间的无缝对接。自动传输装置可以作为智能仓储使用，发货过程可以全程自动完成。收货过程能够按照具体业务要求进行自动收货或者人工取货。

附图说明

图1为本发明自动化物资配送系统的结构示意图。

图2为本发明自动化物资配送系统中自动传输装置的结构示意图。

图3为本发明自动化物资配送系统中自动传输装置的第四传送机构和第一机械对准机构的结构示意图。

图4为图3中A处的结构放大图。

图5为本发明自动化物资配送系统中运输导轨的结构示意图。

图6为本发明自动化物资配送系统中物品经过运输导轨时的流程图。

图7为本发明自动化物资配送系统中自动对接台的结构示意图。

图8为本发明自动化物资配送系统中配送箱的外部结构示意图。

图9为本发明自动化物资配送系统中配送箱的内部结构示意图。

图10为本发明自动化物资配送系统中配送箱的顶升脚机构的内部结构示意图。

图11为本发明自动化物资配送方法的流程图。

附图标记：1-自动传输装置；2-运输导轨；3-自动对接台；4-配送箱；5-物品盒；11-第一存储货柜；111-第二存储仓；12-第一传送机构；13-第二升降机构；131-第一滑动导轨；132-第一滑块；133-第一驱动组件；134-第一载物台；14-第四传送机构；141-第一输送带机构；142-中部导轨；143-伸缩杆；144-电磁铁；15-第一机械对准机构；151-第一定位架；152-第一导轮；16-第一操作模组；17-第一自动门机构；18-活动勾连机构；181-横杆；182-勾连部件；183-弹簧；184-限位件；19-第一传感器单元；21-第二输送带机构；22-对中机构；221-横向滑轨；222-夹紧块；23-红外传感器；31-第一升降机构；311-第二滑动导轨；312-第二滑块；313-第二载物台；314-第二位置传感器；32-第二传送机构；33-第二机械对准机构；331-第二定位架；332-第二导轮；41-第二存储货柜；411-第一存储仓；42-第三自动门机构；43-第二操作模组；44-万向轮；45-顶升脚机构；451-气缸；452-连杆结构；453-顶升脚。

具体实施方式

一种自动化物资配送系统，包括自动传输装置1、运输导轨2、自动对接台3、配送箱4、配送机器人、通信模块和调度管理后台，所述自动传输装置1、运输导轨2和自动对接台3设置于配送站点处，各配送站点根据实际情况选择配置不同的设备组合，作为其中一种实施方式，如图1所示，配送站点上设置自动传输装置1、运输导轨2和自动对接台3。下面对系统各组成分别阐述。

1.自动传输装置

如图2，所述自动传输装置1包括第一存储货柜11、第一传送机构12、第二升降机构13、第四传送机构14、第一传感器单元19、第一自动门机构17、第一操作模组16、第一电源模块、第一控制单元、第一通信单元、活动勾连机构18、第一机械对准机构15。自动传输装置1用于接收、存储物品，以及实现与运输导轨2、自动对接台3或配送箱4之间物品的传送，即，物品可由自动传输装置1自动传送到运输导轨2、自动对接台3或配送箱4内，反之，也可由运输导轨2、自动对接台3或配送箱4自动输送至自动传输装置1内，存储在第一存储货柜11中。物品可人工存入第一存储货柜11中，并可人工从第一存储货柜11中取出物品。自动传输装置1可自动识别物品上的标签，以便于上报订单信息。

所述第一存储货柜11包括具有上下多层结构的第二存储仓111，且每层第二存储仓111上均设置有所述第一传送机构12，物品通过所述第一传送机构12输入至第二存储仓111中或从第二存储仓111中输出，第一传送机构12的作用是将物品输送到位。

物品盒5放置于所述第四传送机构14上，所述第四传送机构14设置在所述第二升降机构13上，并可在第二升降机构13的驱动下上下运动以与不同层第二存储仓111上的所述第一传送机构12对接，第四传送机构14的另一端与运输导轨2、自动对接台3或配送箱4对接，实现物品的传送。多层结构有利于充分利用空间，可存储较多物资。利用升降结构，使第一存储货柜11中不同层的物品，均能够与运输导轨2、自动对接台3、配送箱4实现对接，适用于不同的应用场景，提高系统调度的灵活性。

所述第二升降机构13包括第一滑动导轨131、第一驱动组件133、第一滑块132和第一载物台134，所述第一滑动导轨131竖直设置在第一存储货柜11的入口侧，所述第一滑块132设置在所述第一滑动导轨131上，所述第一载物台134与所述第一滑块132固定相连，所述第一驱动组件133与所述第一滑块132相连以驱动第一滑块132沿着所述第一滑动导轨131上下移动；所述第一滑动导轨131上设置有所述第一位置传感器19，用于感知第一载物台134的实时位置。第一滑动导轨131可以按照扩展容量的需要，增加导轨长度实现对自动装置的存储容量扩容处理。

第一驱动组件133可为任何可实现该驱动功能的结构，作为其中一种实施方式，本实施例中，第二升降机构13的主要动力元件是电机，电机受控于控制单元，由电机驱动第一滑动导轨131上的皮带，皮带带动第一滑块132上下移动。

如图3所示，所述第四传送机构14设置在所述第一载物台134上，所述第四传送机构14包括第一输送带机构141、中部导轨142、伸缩杆143和电磁铁144。所述第一输送带机构141有两个，分别设置于所述第一载物台134的两侧，物品盒5放置于左右两组第一输送带机构141上，由第一输送带机构141进行输送；所述中部导轨142设置在两组第一输送带机构141的中间，所述伸缩杆143设置在所述中部导轨142上并可沿中部导轨142运动，所述电磁铁144设置于所述伸缩杆143的自由端，物品盒5底部植入有与所述电磁铁144相匹配的吸附块，伸缩杆143通过所述电磁铁144与吸附块的配合推送物品盒5。当物品盒5由第一输送带机构141传送至第二存储仓111的入口处时，伸缩杆143将物品盒5推进第二存储仓111中，再由第一传送机构12输送到位；当从第二存储仓111中取物品盒5时，由伸缩杆143将第一传送机构12上的物品盒5推出第二存储仓111，再由第一输送带机构141传送。

第一输送带机构141可为现有的输送带结构，作为其中一种实施方式，本实施例的第一输送带机构141包括电机、滚轮和传送带，电机带动若干滚轮转动，传送带覆盖在滚轮上，物品放置于传送带上实现自动输送。

伸缩杆143可由现有的驱动元件进行驱动，作为其中一种实施方式，本实施例的驱动机构的主要动力元件为电机，电机受控于控制单元。

如图4，所述活动勾连机构18设置在所述第一存储货柜11中每层第二存储仓111的入口处，其包括横杆181、弹簧183和勾连部件182，所述弹簧183一端连接在所述第二存储仓111上，另一端与所述勾连部件182的中部相连；所述勾连部件182一端可转动连接在所述第二存储仓111的侧面，另一端与所述横杆181相连，所述横杆181横向设置于所述第二存储仓111的入口处。勾连部件182可为如图4所示的具有弯折部的构件，弹簧183连接在弯折部，同时还设置有限位件184，用于勾连部件182的限位，当横杆181被抬起时，横杆181通过勾连部件182被限位在固定的位置以阻挡物品盒。

当物品盒5存储在第二存储仓111中时，弹簧183回缩，拉动勾连部件182，勾连部件182将横杆181抬起，阻挡第二存储仓111中物品盒5，防止物品盒5因振动、倾斜导致物品盒5滑动。当需要对接，输入或输出物品盒5时，第四传送机构14上的伸缩杆143伸出，伸缩杆143的末端压在横杆181上，使得弹簧183被拉伸，横杆181下移，此时横杆181无法阻挡物品盒5，物品盒5可方便进出第二存储仓111，当物品盒5传送完毕后，伸缩杆143收回，弹簧183回缩，横杆181被再次抬起。活动勾连机构18具有弹簧结构，能够防止物品传输到存储仓后，因为地面不平整或者作业振动导致物品滑动。当物品需要从存储仓取出或者运输进去时，活动勾连机构18被第四传送机构14解锁，物品将无障碍的被自动运输。

所述第一传感器单元19可检测活动勾连机构18的到位情况。

所述第一机械对准机构15设置于所述自动传输装置1的底部且位于所述第一自动门机构17的外侧，用于与配送箱4实现精准对接，其包括第一定位架151和第一导轮152，所述第一定位架151设置于所述自动传输装置1的底部，所述第一导轮152设置于所述第一定位架151的两侧。如果配送站点的自动传输装置1无需与配送箱4直接对接，也可不设置第一机械对准机构15。

所述第一传感器单元19包括第一位置传感器19，用于检测自动门开闭位置、第二升降机构13的实时位置、物品的实时相对位置。第一传感器单元19包含有多种传感器，当自动门开启到位时，第二升降机构13才开启运输作业，从配送箱4或者运输导轨2自动传输物品；检测第二升降机构13的实时位置，用于判定物品传输到哪个存储仓位；检测物品实时相对位置，可以用作识别当前物品自动对接到仓位的什么位置点，是否已经传输到位，如果已经传输到位，控制停止第一传送机构12。

所述第一自动门机构17设置于所述自动传输装置1的一侧，当需要传送物品时开启自动门，以便于与其它设备对接，不传送物品时自动门处于关闭状态，防止运动部件对人员产生意外伤害。第一自动门机构17的主要动力元件是电机，受控于控制单元。当第一自动门与配送箱4直接对接时，开启一个与配送箱4相一致的位置区域，作为自动对接物品使用。自动传输装置1为了能够跟配送箱4直接对接，需要打开一个区域与配送箱4开启区域等高，这样第二升降机构13可以逐层与配送箱4进行对接物品。当需要手动存放物品时，通过触摸屏等控制自动门的开闭，将物品放置于第四传送机构上，物品自动通过升降机构自动存放在设定的存储仓中。

所述第一操作模组16设置在所述自动传输装置1的外表面，主要是用于人机交互。第一操作模组16包括显示单元、触控操作单元、身份识别验证单元、设备状态指示单元、急停按钮等；所述身份识别验证单元包括人脸识别单元、指纹识别单元、RFID识别单元、二维码识别单元等。自动传输装置1在手动存货、取货时，需要进行身份验证，能够保证存取货过程追溯。

所述第一电源模块用于对整个设备提供多种电源，使整体设备能够正常工作。

所述第一控制单元与所述第二升降机构13、第一传送机构12、第四传送机构14、第一传感器单元19、第一自动门机构17、第一操作模组16、第一电源模块、第一通信模块相连，接收第一传感器单元19的数据及调度管理后台的信息，控制第一自动门机构17、第二升降机构13、第一传送机构12、第四传送机构14的动作。第一控制单元是自动传输装置1的主控部分，采用微控制实现数据管理和控制。第一控制单元实现对活动机构的电机控制，从而达到自动传输的效果。第一控制单元接收远程后台的订单数据，根据本地存储的物品盒5所在仓位，控制第二升降机构13自动运送、存储物品盒5。

所述第一通信单元用于所述自动传输装置1与运输导轨2、自动对接台3、配送箱4、调度管理后台、云端后台之间的通信，接收订单，与其它设备进行通信，传输本设备的状态信息；所述通信单元采用wifi、2.4GHz通信、4G通信、5G通信中的一种或几种。

第一通信单元具备有多种通信能力wifi、2.4GHz通信、4G通信、5G通信，可以满足设备在不同场景的部署。Wifi可作为点对点设备的通信管理，采用专用的移动式APP连接自动传输装置1进行下单或者运维操作。Wifi也可作为连接环境中的局域网，与该局域网内的数据管理后台进行通信，将设备的状态信息报送到后台；自动传输装置1可以接收后台传输的订单数据，按照订单信息的要求，派送物品盒5；自动传输装置1可以与数据管理后台进行通信，接收到订单后，将订单内的物品自动发送到智能配送箱4运输。2.4GHz通信作为本地设备间的点对点通信使用，当自动传输装置1与智能配送箱4直接对接传输物品时，采用该通信方式进行通信。实现在本地的实时通信，纠正对接过程中的位置偏移和对接指令。4G、5G通信使自动传输装置1的数据可以上报到云端后台，使设备部署不仅仅局限在本地局域网部署后台。

2.运输导轨

如图5所示，所述运输导轨2设置于所述自动传输装置1与自动对接台3之间，用于将物品由自动传输装置1过渡到自动对接台3上，实现物品在自动传输装置1、运输导轨2与自动对接台3之间的传送；运输导轨2可应用于一些配送箱4难以直接对接的区域，可通过运输导轨2作为中间运输过程的衔接，如医院的隔离病房，配送箱4不能直接从干净区域(隔离区域)运送到污染区域(非隔离区域)，也不能直接从污染区域运送到干净区域，可在干净的隔离区域内安装自动传输装置1，用于隔离区域的人员存取物品，并在隔离区域与非隔离区域间设立运输导轨2，物品通过运输导轨2输入或输出。当然，在一些配送站点如无必要也可不配备运输导轨2。

所述运输导轨2包括红外传感器23、第二输送带机构21和对中机构22。

所述红外传感器23设置于所述第二输送带机构21的两端，用于检测物品的输入情况，如图6，当前端的红外传感器23检测到有物品输入时，第二输送带机构21启动作业，当末端的红外传感器23检测到物品输出时，第二输送带机构21停止作业。运输导轨2可双向传输，因而两端的红外传感器23根据其输送方向而区分哪个为前端，哪个为后端。

第二输送带机构21可为现有的输送带结构，可采用与第一输送带机构141类似的结构。

长距离传输物品时，物品盒5容易因摩擦力导致方向偏移，为了保证物品盒5能够有效被下一设备对接运输传递，在运输导轨2上设置对中机构22。

所述对中机构22设置于所述第二输送带机构21的两端，用于将第二输送带机构21上的物品纠偏后对中放置；所述对中机构22包括横向滑轨221、第三滑块和夹紧块222，所述横向滑轨221垂直于输送带的运行方向，两块所述的第三滑块分别设置在所述横向滑轨221的两侧并可沿横向滑轨221移动，两块所述的夹紧块222分别与两块第三滑块固定相连，两块所述的夹紧块222通过同时向中间运动而将物品移动至中间位置。如图6，当物品到达对中机构22位置时，夹紧块222随着第三滑块向横向滑轨221的中间移动，物品被夹紧块222带动来到第二输送带机构21的中间位置。第三滑块的驱动可采用电机带动丝杆的结构来实现。

3.自动对接台

如图7所示，所述自动对接台3与所述配送箱4对接，用于与配送箱4自动对接完成物品的自动传送。

所述自动对接台3包括第一升降机构31、第二传送机构32、第二机械对准机构33和第二自动门机构(图中未示出)。物品放置在第二传送机构32上，所述第二传送机构32安装在所述第一升降机构31上，并可在第一升降机构31的驱动下升降，以实现与配送箱4不同位置高度的对接，通过自动对接台3，实现物品在配送箱4与运输导轨2、或配送箱4与自动传输装置1、以及配送箱4与配送箱4之间的传送。第二传送机构32可如图7所示的输送带结构。

自动对接台3与运输导轨2一样，起物品传输过渡衔接的作用。自动对接台3由于配备有升降结构，物品可通过升降结构对接配送箱4上不同层高度上的物品，当物品转移至自动对接台3上后，再通过升降机构上下移动，自动对接台3的另一端对接运输导轨2或自动传输装置1，物品沿着自动传输装置1、运输导轨2、自动对接台3、配送箱4进行传送，或者无需运输导轨2，物品在沿着自动传输装置1、自动对接台3、配送箱4进行传送。同时自动对接台3能够将实时对接状态报送到调度管理后台，完成数据信息闭环。在一些配送站点，根据情况也可不配置自动对接台3，配送箱4与自动传输装置1直接对接，或者配送箱4与配送箱4直接对接。

所述第二机械对准机构33设置于所述自动对接台3的底部，用于与配送箱4实现精准对接，其包括第二定位架331和第二导轮332，所述第二定位架331设置于所述自动对接台3的底部，所述第二导轮332设置于所述第二定位架331的两侧。自动对接台3与配送箱4直接对接，对接时的精度可能不太高，采用该机械对准机构可以弥补对接位置误差。

所述第二自动门机构设置于所述自动对接台3的两端，当需要对接传送物品时开启自动门，以便于与其它设备对接，不传送物品时自动门处于关闭状态，防止运动部件对人员产生意外伤害。

所述第一升降机构31包括第二滑动导轨311、第二驱动组件、第二滑块312和第二载物台313，所述第二滑动导轨311竖直设置，所述第二滑块312设置在所述第二滑动导轨311上，所述第二载物台313与所述第二滑块312固定相连，所述第二驱动组件与所述第二滑块312相连以驱动第二滑块312沿着所述第二滑动导轨311上下移动；所述第二滑动导轨311上设置有第二位置传感器314，用于感知第二载物台313的实时位置；所述第二传送机构32设置在所述第二载物台313上，物品通过第二传送机构32进行传输。第一升降机构31与第二升降机构13的结构类似，滑动导轨可根据需要延长，以满足配送箱4和自动传输装置1的扩容需求。

4.配送箱

如图8、图9所示，所述配送箱4包括第二存储货柜41、第三自动门机构42、万向轮44、第二传感器单元、第二操作模组43、第二电源模块、第二控制单元、第二通信单元、顶升脚453机构45和自动充电装置。配送箱4能够自动识别物品的RFID标签，接收调度管理后台下发的订单信息，可固定设置在配送站点用于收取物品，或在各配送站点间流通以实现物品配送。当配送箱4用于移动流通时，配送机器人与所述配送箱4对接，配送机器人拖运配送箱4在各配送点间进行物资配送。

所述第二存储货柜41包括具有上下多层结构的第一存储仓411，且每层第一存储仓411上均设置有第三传送机构，所述配送箱4与自动对接台3或配送箱4对接，实现物品在配送箱4与自动对接台3之间、或者配送箱4与配送箱4之间的传送。多层结构有利于空间充分利用。第三传送机构可如本实施例图中的输送带结构。

所述第三自动门机构42设置于所述配送箱4的一侧，当需要传送物品时自动门开启，不传送物品时自动门处于关闭状态；所述万向轮44设置在所述配送箱4的底部。

所述第二传感器单元包括超声波传感器、第三位置传感器和重力传感器，所述超声波传感器设置于所述配送箱4的两侧，用于检测配送箱4两侧是否存在影响自动门开启的障碍物，当两侧在安全开门的范围内时，自动门才将被开启。

所述第三位置传感器设置于配送箱4内的每层第一存储仓411中，用于检测物品相对第一存储仓411的位置，以控制第三传送机构的开启和停止，当需要自动传输时，配送箱4控制第三传送机构的电机启动，使物品从配送箱4与其他装置对接，当未检测到物品时，标明物品已经传递完成，此时第三传送机构将停止运动。

所述重力传感器设置于配送箱4内的每层第一存储仓411上，用于检测第一存储仓411上的物品盒5内是否装配有物品，以及物品重量是否超过设定阈值。当重力传感器感应到重量未超过空盒阈值时，表明该仓位的物品盒5是空盒，配送箱4将出现告警或者提示。当重力传感器感应到重量超过最大设定重量阈值时，将提示用户取出部分物品，防止因重量超标对设备造成损害或产生安全风险。

第二操作模组43、第二电源模块、第二控制单元和第二通信单元与自动传输装置1上的相应单元的用途基本一致，在此只作简单描述。

所述第二操作模组43设置在所述配送箱4上，第二操作模组43包括显示单元、触控操作单元、身份识别验证单元、设备状态指示单元、急停按钮；所述身份识别验证单元包括人脸识别单元、指纹识别单元、RFID识别单元、二维码识别单元。

所述第二电源模块用于提供多种电源使整体设备正常工作。

所述第二控制单元与所述第三自动门机构42、第二传感器单元、第三传送机构、第二操作模组43、第二电源模块、第二通信模块相连，接收第二传感器单元的数据及调度管理后台的信息，控制第三自动门机构42、第三传送机构的动作。

所述第二通信单元用于所述配送箱4与自动对接台3、自动传输装置1、其它配送箱4、调度管理后台、云端后台之间的通信；所述第二通信单元采用wifi、2.4GHz通信、4G通信、5G通信中的一种或几种。

如图10，所述充电装置设置在配送箱4上，万向轮44设置在所述配送箱4的底部；所述顶升脚机构45包括顶升结构和顶升脚453，所述顶升脚453为可升降结构，顶升脚453设置在所述配送箱4的底部，所述顶升结构与顶升脚453相连以驱动顶升脚453升降。所述顶升结构可为任何可实现升降功能的结构，如可包括气缸组件，气缸驱动实现升降。作为其中一种实施方式，顶升结构也可如图10所示的，包括气缸451和连杆结构452，气缸451的伸缩端连接连杆，连杆的另一端连接顶升脚453。整个配送箱4的四只脚可配置两个气缸451，每个气缸451对应驱动一侧的两只顶升脚453。

当配送箱4作收发货之用，需要长期停放在固定位置，并且不轻易移动时，配送箱4将发送顶升指令使顶升脚453放下。此时配送箱4支撑由顶升脚453全力支撑，配送箱4的万向轮44将抬升地面，配送箱4将不能随意移动。

配送箱4有三种对接方式：配送箱4对接配送箱4、配送箱4对接自动对接台3、配送箱4对接自动传输装置1。配送箱4与配送箱4对接，适用于如护士站少量物品自动接收的场景。配送箱4与自动对接台3对接适用在不方便配送箱4与自动传输装置1直接对接的场景，如运输物品到隔离病区，自动对接台3通过运输导轨2再对接自动传输装置1，或者自动对接台3直接对接自动传输装置1。配送箱4与自动传输装置1对接，是常规发放大量物品的区域，如药房、静配输液库房，将大量物品发送到其他护士站。

5.配送机器人

所述配送机器人与所述配送箱4对接，负责拖运配送箱4，实现对配送箱4内物品的配送。配送箱4可移动，配送机器人拖运配送箱4在各配送点间进行物资配送。

6.调度管理后台

所述调度管理后台通过所述通信模块与所述自动传输装置1、自动对接台3、配送箱4、配送机器人进行数据通信，获取各设备的状态信息、物品的物品信息和状态信息，通过发送指令给各设备。

为保证物品顺利传输和配送，所述物品放置于标准的物品盒5中在所述自动传输装置1、运输导轨2、自动对接台3、配送箱4间进行传送。在配送过程中物品对应一个固定的物品盒5，物品盒5上黏贴标签，以便于识别、跟踪，直至整个配送过程结束，黏贴便签即可作废，该物品盒5下次配送别的物品时，黏贴属于别的物品的标签。

第一传送机构12、第二传送机构32、第三传送机构可为任何可实现双向传送的结构，优选输送带结构，易于实现。

从运行安全性、物品追溯安全性以及设备外观考虑，上述设备均设置有外壳，人体或杂物无法强行进入，只能通过系统操作才能打开自动门。

一种自动化配送方法，采用上述的自动化配送系统，如图11所示，其包括如下步骤：

S1、存货：人工将待配送物品放入配送站点处的自动传输装置或固定在配送站点处的配送箱中；其中，自动传输装置一般固定设置在配送站点，而配送箱由调度管理后台调度后停靠在配送站点，配送箱也可是固定设置在配送站点，作为接收或存储物品之用，与系统中移动流通的配送箱对接；

S2、发货：S1步骤中的自动传输装置与运输导轨、自动对接台、停靠在配送站点处的配送箱依次对接，物品依次经由自动传输装置、运输导轨、自动对接台进入配送箱中；

或者，S1步骤中的自动传输装置与自动对接台、停靠在配送站点处的配送箱依次对接，物品依次经由自动传输装置、自动对接台进入配送箱中；

或者，S1步骤中的自动传输装置直接与停靠在配送站点处的配送箱对接，物品由自动传输装置传输至配送箱中；

或者，S1步骤中固定在配送站点处的配送箱与停靠在配送站点处的配送箱对接，物品由自动传输装置传输至配送箱中；

或者，人工将物品直接放入停靠在配送站点处的配送箱中，此处的配送箱由系统调度过来而停靠在配送站点；

其中，固定在配送站点处的配送箱是固定设置在配送站点，供该配送站点存取物品之用，一般不作流通配送之用；而停靠在配送站点处的配送箱是由配送机器人拖运，由系统调配作配送之用的；

即，自动传输装置可通过上述五种自动对接方式将物品发送至停靠在配送站点处的配送箱中，配送箱由调度管理后台调度后停靠在配送站点；

S3、配送：配送机器人将S2步骤中停靠在配送站点处的配送箱拖运至配送目标点；其中配送机器人由调度管理后台调度；

S4、收货：人工从配送箱中取出物品；

或者，配送箱与配送站点处的自动对接台、运输导轨、自动传输装置依次对接，物品依次经由配送箱、自动对接台、运输导轨进入自动传输装置中；

或者，配送箱与配送站点处的自动对接台、自动传输装置依次对接，物品依次经由配送箱、自动对接台进入自动传输装置中；

或者，配送箱与配送站点处的自动传输装置直接对接，物品由配送箱传送至自动传输装置中；

或者，配送箱与固定在配送站点处的配送箱直接对接，物品由配送箱传送至固定在配送站点处的配送箱中；配送站点处的配送箱一般长期固定放置在一个位置，用于接收或存放货物，充当一个自动传输装置的作用，在需要的时候，配送箱可放下万向轮，充当一个普通配送箱的功能，在不同站点间完成配送任务；配送箱与配送箱直接对接，不需要自动对接台，对接时，两个配送箱将自动门打开到最大状态，由于配送箱每一层配置有传送机构，如自动传送带，可以将物品由一个配送箱传送到另外一个配送箱内，这样物品自动传输后，无需等待人工进行收货，适用于配送物品量比较小的站点，不需要放置一个很大的自动传输装置，配送箱充当自动传输装置来使用；

即，到达配送站点处的配送箱除了可人工手动取出物品外，还可通过上述四种自动对接方式传送接收物品；

S5、取货：人工从S4步骤中的自动传输装置或配送站点处的配送箱中取出物品。

需要说明的是，系统中移动流通的配送箱可根据系统的调度停靠在不同的配送点，如医院的物资处可通过将不同的物资放置在配送箱的不同位置后，机器人拖运配送箱至不同的科室，将物资逐一分发给不同的科室。而且配送箱作为配送流转之用，也可根据调度的安排，一边分发物资，一边收取物资。同时，配送机器人也不局限于对应一台配送箱，当配送箱需要等待收货或取货时，配送机器人可以周转去执行其它任务，当配送箱需要拖运时，调度管理后台可调度系统中其它机器人来执行拖运任务。

本发明的自动配送方法中，为了使物品在系统中能顺利传输，所述物品放置于标准物品盒中在自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱中进行传输和配送。

从安全和可追溯性考虑，人工将物品盒放入自动传输装置或配送箱中、以及人工从自动传输装置或配送箱中取出物品盒时，均需进行身份验证。

为了在配送中物品可跟踪追溯，本发明将物品放入物品盒中时同时在物品盒上黏贴物品标签，自动传输装置和配送箱自动读取物品标签，并将物品信息及存储位置信息上报给调度管理后台；调度管理后台根据接收信息调度配送机器人进行配送，并实时跟踪物品状态。

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

Claims (10)

1.一种自动化物资配送系统，其特征在于，包括自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱、配送机器人、通信模块和调度管理后台，所述自动传输装置、运输导轨和自动对接台设置于配送站点处；

所述自动传输装置包括第一存储货柜，所述第一存储货柜上设置有第一传送机构，第一传送机构用于将物品输入至第一存储货柜中或将第一存储货柜中的物品输出，自动传输装置用于接收、存储物品，以及实现与运输导轨、自动对接台或配送箱之间物品的传送；

所述运输导轨设置于所述自动传输装置与自动对接台之间，用于将物品由自动传输装置过渡到自动对接台上；

所述自动对接台与所述配送箱对接，用于与配送箱自动对接完成物品的自动传送；所述自动对接台包括第一升降机构和第二传送机构，物品放置在所述第二传送机构上，所述第二传送机构安装在所述第一升降机构上，并可在第一升降机构的驱动下升降，以实现与配送箱不同位置高度的对接，通过自动对接台实现物品在配送箱与运输导轨、或配送箱与自动传输装置之间的传送；

所述配送箱配置有用于存储物品的第二存储货柜，所述第二存储货柜包括具有上下多层结构的第一存储仓，且每层第一存储仓上均设置有第三传送机构；

所述配送箱固定设置在配送站点用于收取物品，或在各配送站点间流通以实现物品配送；所述配送箱与自动传输装置、自动对接台或其它配送箱对接，

实现物品在配送箱与自动对接台之间、或者配送箱与配送箱之间的传送；

所述配送机器人与所述配送箱对接，负责拖运配送箱，实现对配送箱内物品的配送；

所述调度管理后台通过所述通信模块与所述自动传输装置、自动对接台、配送箱、配送机器人进行数据通信，获取信息和发送指令；

所述物品放置于标准的物品盒中在所述自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱间进行传送。

2.根据权利要求1所述的一种自动化物资配送系统，其特征在于，所述自动传输装置上的第一存储货柜亦包括具有上下多层结构的第二存储仓，且每层第二存储仓上均设置有所述第一传送机构，物品通过所述第一传送机构输入至第二存储仓中或从第二存储仓中输出；所述自动传输装置还包括有第二升降机构和第四传送机构，物品盒放置于所述第四传送机构上，所述第四传送机构设置在所述第二升降机构上，并可在第二升降机构的驱动下上下运动以与不同层第二存储仓上的所述第一传送机构对接，第四传送机构的另一端与运输导轨、自动对接台或配送箱对接，实现物品的传送。

3.根据权利要求2所述的一种自动化物资配送系统，其特征在于，所述自动传输装置还包括第一传感器单元、第一自动门机构、第一操作模组、第一电源模块、第一控制单元和第一通信单元；

所述第一传感器单元包括第一位置传感器，用于检测自动门开闭位置、第二升降机构的实时位置、物品的实时相对位置；

所述第一自动门机构设置于所述自动传输装置的一侧，当需要传送物品时开启自动门，以与其它装置对接，不传送物品时自动门处于关闭状态；

所述第一操作模组设置在所述自动传输装置的外表面，第一操作模组包括显示单元、触控操作单元、身份识别验证单元、设备状态指示单元、急停按钮；

所述身份识别验证单元包括人脸识别单元、指纹识别单元、RFID识别单元、二维码识别单元；

所述第一电源模块用于提供多种电源使整体设备正常工作；

所述第一控制单元与所述第二升降机构、第一传送机构、第四传送机构、第一传感器单元、第一自动门机构、第一操作模组、第一电源模块、第一通信模块相连，接收第一传感器单元的数据及调度管理后台的信息，控制第一自动门机构、第二升降机构、第一传送机构、第四传送机构的动作；

所述第一通信单元用于所述自动传输装置与运输导轨、自动对接台、配送箱、调度管理后台、云端后台之间的通信；所述第一通信单元采用wifi、2.4GHz通信、4G通信、5G通信中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的一种自动化物资配送系统，其特征在于，所述自动传输装置还包括活动勾连机构和第一机械对准机构；

所述第一机械对准机构设置于所述自动传输装置的底部且位于所述第一自动门机构的外侧，用于与配送箱实现精准对接，其包括第一定位架和第一导轮，所述第一定位架设置于所述自动传输装置的底部，所述第一导轮设置于所述第一定位架的两侧；

所述第二升降机构包括第一滑动导轨、第一驱动组件、第一滑块和第一载物台，所述第一滑动导轨竖直设置在第一存储货柜的入口侧，所述第一滑块设置在所述第一滑动导轨上，所述第一载物台与所述第一滑块固定相连，所述第一驱动组件与所述第一滑块相连以驱动第一滑块沿着所述第一滑动导轨上下移动；所述第一滑动导轨上设置有所述第一位置传感器，用于感知第一载物台的实时位置；

所述第四传送机构设置在所述第一载物台上，所述第四传送机构包括第一输送带机构、中部导轨、伸缩杆和电磁铁，所述第一输送带机构设置于所述第一载物台的两侧，物品盒放置于两组第一输送带机构上，由第一输送带机构进行传送；所述中部导轨设置在两组第一输送带机构的中间，所述伸缩杆设置在所述中部导轨上并可沿中部导轨运动，所述电磁铁设置于所述伸缩杆的自由端，物品盒底部植入有与所述电磁铁相匹配的吸附块，伸缩杆通过所述电磁铁与吸附块的配合推送物品盒；

所述活动勾连机构设置在所述第一存储货柜中每层第二存储仓的入口处，其包括横杆、弹簧和勾连部件，所述弹簧一端连接在所述第二存储仓上，另一端与所述勾连部件的中部相连；所述勾连部件一端可转动连接在所述第二存储仓的侧面，所述勾连部件的另一端与所述横杆相连，所述横杆横向设置于所述第二存储仓的入口处，横杆通过弹簧的弹性力被抬起以阻挡第二存储仓中物品盒的滑出，当需要传输物品盒时，横杆被所述第四传送机构上的升缩杆压下。

5.根据权利要求1所述的一种自动化物资配送系统，其特征在于，所述运输导轨包括红外传感器、第二输送带机构和对中机构；所述红外传感器设置于所述第二输送带机构的两端，用于检测物品的输入情况，当前端的红外传感器检测到有物品输入时，第二输送带机构启动作业，当末端的红外传感器检测到物品输出时，第二输送带机构停止作业；

所述对中机构设置于所述第二输送带机构的两端，用于将第二输送带机构上的物品的位置对中放置；所述对中机构包括横向滑轨、滑块和夹紧块，所述横向滑轨垂直于输送带的运行方向，两块所述的滑块分别设置在所述横向滑轨的两侧并可沿横向滑轨移动，两块所述的夹紧块分别与两块滑块固定相连两块所述的夹紧块通过同时向中间运动而将物品移动至中间位置。

6.根据权利要求1所述的一种自动化物资配送系统，其特征在于，所述自动对接台还包括第二机械对准机构和第二自动门机构；

所述第二机械对准机构设置于所述自动对接台的底部，用于与配送箱实现精准对接，其包括第二定位架和第二导轮，所述第二定位架设置于所述自动对接台的底部，所述第二导轮设置于所述第二定位架的两侧；

所述第二自动门机构设置于所述自动对接台的两端，当需要对接传送物品时开启自动门，以便于与其它设备对接，不传送物品时自动门处于关闭状态，防止运动部件对人员产生意外伤害；

所述第一升降机构包括第二滑动导轨、第二驱动组件、第二滑块和第二载物台，所述第二滑动导轨竖直设置，所述第二滑块设置在所述第二滑动导轨上，所述第二载物台与所述第二滑块固定相连，所述第二驱动组件与所述第二滑块相连以驱动第二滑块沿着所述第二滑动导轨上下移动；所述第二滑动导轨上设置有第二位置传感器，用于感知第二载物台的实时位置；所述第二传送机构设置在所述第二载物台上，物品通过第二传送机构进行传输。

7.根据权利要求1所述的一种自动化物资配送系统，其特征在于，所述配送箱还包括第三自动门机构、第二传感器单元、第二操作模组、第二电源模块、第二控制单元和第二通信单元；

所述第三自动门机构设置于所述配送箱的一侧，当需要传送物品时自动门开启，不传送物品时自动门处于关闭状态；

所述第二传感器单元包括超声波传感器、第三位置传感器和重力传感器，所述超声波传感器设置于所述配送箱的两侧，用于检测配送箱两侧是否存在影响自动门开启的障碍物；所述第三位置传感器设置于配送箱内的每层第一存储仓中，用于检测物品相对第一存储仓的位置，以控制第三传送机构的开启和停止；所述重力传感器设置于配送箱内的每层第一存储仓上，用于检测第一存储仓上的物品盒内是否装配有物品，以及物品重量是否超过设定阈值；

所述第二操作模组设置在所述配送箱上，第二操作模组包括显示单元、触控操作单元、身份识别验证单元、设备状态指示单元、急停按钮；所述身份识别验证单元包括人脸识别单元、指纹识别单元、RFID识别单元、二维码识别单元；

所述第二电源模块用于提供多种电源使整体设备正常工作；

所述第二控制单元与所述第三自动门机构、第二传感器单元、第三传送机构、第二操作模组、第二电源模块、第二通信模块相连，接收第二传感器单元的数据及调度管理后台的信息，控制第三自动门机构、第三传送机构的动作；

所述第二通信单元用于所述配送箱与自动对接台、自动传输装置、其它配送箱、调度管理后台、云端后台之间的通信；所述第二通信单元采用wifi、2.4GHz通信、4G通信、5G通信中的一种或几种。

8.根据权利要求1或7所述的一种自动化物资配送系统，其特征在于，所述配送箱还包括万向轮、顶升脚机构和充电装置，所述充电装置设置在配送箱上，万向轮设置在所述配送箱的底部；所述顶升脚机构包括顶升结构和顶升脚，所述顶升脚为可升降结构，顶升脚设置在所述配送箱的底部，所述顶升结构与顶升脚相连以驱动顶升脚升降。

9.一种自动化配送方法，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的自动化配送系统，其包括如下步骤：

S1、存货：人工将待配送物品放入配送站点处的自动传输装置或固定在配送站点处的配送箱中；

S2、发货：S1步骤中的自动传输装置与运输导轨、自动对接台、停靠在配送站点处的配送箱依次对接，物品依次经由自动传输装置、运输导轨、自动对接台进入配送箱中；或者，S1步骤中的自动传输装置与自动对接台、停靠在配送站点处的配送箱依次对接，物品依次经由自动传输装置、自动对接台进入配送箱中；或者，S1步骤中的自动传输装置直接与停靠在配送站点处的配送箱对接，物品由自动传输装置传输至配送箱中；或者，S1步骤中固定在配送站点处的配送箱与停靠在配送站点处的配送箱对接，物品由自动传输装置传输至配送箱中；或者，人工将物品直接放入停靠在配送站点处的配送箱中；

S3、配送：配送机器人将S2步骤中停靠在配送站点处的配送箱拖运至配送目标点；

S4、收货：人工从配送箱中取出物品；或者，配送箱与配送站点处的自动对接台、运输导轨、自动传输装置依次对接，物品依次经由配送箱、自动对接台、运输导轨进入自动传输装置中；或者，配送箱与配送站点处的自动对接台、自动传输装置依次对接，物品依次经由配送箱、自动对接台进入自动传输装置中；或者，配送箱与配送站点处的自动传输装置直接对接，物品由配送箱传送至自动传输装置中；或者，配送箱与固定在配送站点处的配送箱直接对接，物品由配送箱传送至固定在配送站点处的配送箱中；

S5、取货：人工从S4步骤中的自动传输装置或固定在配送站点处的配送箱中取出物品。

10.根据权利要求9所述的一种自动化配送方法，其特征在于，所述物品放置于标准物品盒中在自动传输装置、运输导轨、自动对接台、配送箱中进行传输和配送；

人工将物品盒放入自动传输装置或配送箱中、以及人工从自动传输装置或配送箱中取出物品盒均需进行身份验证；

将物品放入物品盒中时同时在物品盒上黏贴物品标签，自动传输装置和配送箱自动读取物品标签，并将物品信息及存储位置信息上报给调度管理后台；

调度管理后台根据接收信息调度配送机器人进行配送，并实时跟踪物品状态。

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