CN114566007A - 一种基于无人机辅助的自动售卖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于无人机辅助的自动售卖系统，包括服务器子系统、购物子系统、无人机和自动售卖机；购物子系统承载于移动终端上的APP或微信小程序；购物子系统、无人机和自动售卖机均与服务器子系统通过无线网络进行交互；购物子系统被配置为用于供用户下单以及确定送货地点，进而据此生成订单数据以发送至服务器子系统；服务器子系统被配置为根据订单数据通知相应的自动售卖机，以及在自动售卖机装载完商品后向无人机发送送货通知；自动售卖机被配置为在接收到通知后将相应的商品装载至气囊袋中；无人机被配置为在接收到通知后将气囊袋运送至用户指定的送货地点，并在成功投放后返航。本发明能够方便用户原地从自动售卖机中购买商品。

Description

一种基于无人机辅助的自动售卖系统
技术领域
本发明涉及自动售卖机，特别地，涉及一种基于无人机辅助的自动售卖系统。
背景技术
自动售卖机是一种无人值守的售卖货柜，主要销售一些零售饮料等商品，消费者通过扫码进入APP或小程序购买，非常方便。
目前市面上的自动售卖机由于取电限制，都是固定在一个地方，无法移动，且安放的位置往往都是门店或商场内。而在一些室外空旷区域，例如空旷的草坪、公园、沙滩等，则无法安放，消费者需要走一段路程才能到小卖部或者街边的自动售卖机购买零食。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种基于无人机辅助的自动售卖系统，能够方便用户原地从自动售卖机中购买商品。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种基于无人机辅助的自动售卖系统，包括服务器子系统、购物子系统、无人机和自动售卖机；所述购物子系统承载于移动终端上的APP或微信小程序；所述购物子系统、无人机和自动售卖机均与服务器子系统通过无线网络进行交互；
所述购物子系统被配置为用于供用户下单以及确定送货地点，进而据此生成订单数据以发送至服务器子系统；
所述服务器子系统被配置为根据所述订单数据通知相应的自动售卖机，以及在自动售卖机装载完商品后向无人机发送送货通知；
所述自动售卖机被配置为在接收到通知后将相应的商品装载至气囊袋中；
所述无人机被配置为在接收到通知后将所述气囊袋运送至用户指定的送货地点，并在成功投放后返航；
其中，所述无人机停靠于所述自动售卖机上。
优选地,所述购物子系统还配置有用户实时信息上传模块，所述用户实时信息上传模块被配置为用于供用户上传个人的实时照片；所述服务器子系统被配置为对所述实时照片进行处理后以获得用户的人物画像数据，并将人物画像数据发送至相应的无人机；
所述无人机配置有识别摄像机，其在到达送货地点后，通过将识别摄像机的拍摄画面与用户的人物画像数据进行对比，从而对用户进行二次确认，并在确认成功后再投放。
优选地,所述自动售卖机的机体的顶部设置有容纳槽，所述容纳槽内设置有气囊袋供给装置和充气装置，所述机体内设置有转运通道，所述转运通道的一端与自动售卖机的取货仓连通，另一端与所述容纳槽连通；所述转运通道的内部设置有用于将商品从取货口转运至容纳槽内的转运装置；所述气囊袋在充满气后，其朝向转运通道的一侧具有供商品进入的通口；
所述充气装置、气囊袋供给装置、转运装置均与自动售卖机的控制系统电连接。
优选地,所述转运装置包括竖直设置的电动升降台和水平设置的第一推送机构；电动升降台竖直设置于所述转运通道内，所述电动升降台具有一用于承载商品的升降板；所述第一推送机构包括第一推板和第一电动推杆，所述第一电动推杆的一端固定于转运通道的侧壁上，另一端与第一推板固定；
所述取货仓的底部安装有传送带装置，用于将商品传送至所述升降板上。所述传送带装置与控制系统电连接。
优选地,所述气囊袋供给装置包括推送螺杆、第一驱动电机和承载台，所述第一驱动电机位于承载台的下方，并固定在机体的内侧壁上；所述推送螺杆的一端通过联轴器与第一驱动电机电连接，另一端通过带座轴承与机体的内侧壁连接；所述承载台正对于推送螺杆的位置沿推送螺杆的轴长开设有通槽；
所述气囊袋的一侧固定设置有连接座，所述连接座为空心结构，其下端设置有与所述通槽适配的充气座，所述充气座的下端伸入至推送螺杆的两个螺牙之间；所述充气座的一侧安装有充气接口；所述连接座与气囊袋接触的一侧密封穿设有单向阀，所述单向阀的出气端伸入至气囊袋内；所述单向阀的进气端与所述充气端口连通。
优选地, 所述充气装置包括气源、气嘴、第二电动推杆和支架；所述气源安装于机体的底部，所述第二电动推杆通过支架水平安装于推送螺杆的一侧，且垂直于推送螺杆；所述气嘴安装于第二电动推杆的端部，并通过供气管与所述气源的出气口连通；所述供气管上设置有电控阀。
优选地,所述容纳槽的槽口侧边安装有停机平台；所述无人机停靠在所述停机平台上；所述无人机的下端安装有用于抓取所述气囊袋的抓取组件，所述抓取组件与无人机的电控系统电连接。
优选地,所述抓取装置包括底盘和两个电动伸缩杆；所述底盘固定设置于无人机的底部；所述电动伸缩杆的上端安装于底盘上，下端设置有卡爪；所述底盘的内部安装有用于驱动所述电动伸缩杆转动的驱动件；
所述气囊袋的顶部设置有供卡爪伸入的卡口。
本发明技术效果主要体现在以下方面：
1、用户下单后，利用无人机将自动售卖机的商品投递至用户的指定位置，用户无需再到自动售卖机购买；
2、利用气囊袋盛放商品，可避免商品在投放落地时损坏。
附图说明
图1为实施例中自动售卖系统的系统架构图；
图2为实施例中自动售卖机的结构示意图；
图3为实施例中充气装置的结构示意图；
图4为图2中A部的放大图；
图5为图2中B部的放大图；
图6为实施例中卡口的示意图。
附图标记：1、服务器子系统；2、购物子系统；3、自动售卖机；31、机体；311、转运通道；312、容纳槽；32、饮料仓；321、饮料瓶；322、取货仓；323、传送带装置；33、停机平台；4、无人机；41、底盘；42、电动伸缩杆；43、卡爪；5、充气装置；51、支架；52、第二电动推杆；53、气嘴；6、电动升降台；61、丝杆；62、升降板；63、第二驱动电机；64、导向杆；7、第一推送装置；71、第一电动推杆；72、第一推板；8、气囊袋供给装置；81、第一驱动电机；82、承载板；83、推送螺杆；831、螺牙；84、供气管；9、气囊袋；91、连接座；92、充气座；93、充气接口；94、单向阀；95、卡口；96、通口；101、气源；102、电控阀。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
参照图1，本实施例提供了一种基于无人机4辅助的自动售卖系统，包括服务器子系统1、购物子系统2、无人机4和自动售卖机3。购物子系统2承载于移动终端上的APP或微信小程序，服务器子系统1承载于云服务器。购物子系统2、无人机4和自动售卖机3均与服务器子系统1通过无线网络进行交互。
购物子系统2包括订单模块、地图模块和用户实时信息上传模块，其中，订单模块用于供用户进行商品选取、订单确认和订单支付等操作；地图模块用于供用户确定自己的大概位置，例如，用户在某一空旷草坪时，启用地图模块，地图模块通过移动终端的定位数据确定用户所在的位置，并调取预先配置好的区域模型数据，该区域模型数据为通过3D建模技术对该区域进行仿真建模。用户在系统界面上操作进行模型画面的滑动，并找到自身所在的位置，点击确认，确认后购物子系统2则将位置信息发送至服务器子系统 1。用户实时信息上传模块被配置为用于供用户上传个人的实时照片，具体地，系统调用移动终端的相机功能，对用户进行拍照，拍照画面至少要包含用户的头部和面部，以方便后期识别。操作完成后，购物子系统2将数据整合为订单数据发送至服务器子系统1。
服务器子系统1接收到订单数据后，根据订单数据的内容向用户附近的自动售卖机3发送相应的通知，通知的内容包括商品和各类和数量；同时，服务器子系统1被配置为对实时照片进行处理后以获得用户的人物画像数据，并将人物画像数据发送至相应的无人机4，该无人机4为停靠于收到通知的自动售卖机3上的无人机4。自动售卖机3被配置为在接收到通知后将相应的商品装载至气囊袋9中，装载完后，向服务器子系统1返回一完成指令，服务器子系统1在接收到完成指令后，向无人机4发送送货通知。无人机4被配置为在接收到通知后将气囊袋9运送至用户指定的送货地点，并在成功投放后返航。
值得说明的是，无人机4配置有识别摄像机，其在到达送货地点后，通过将识别摄像机的拍摄画面与用户的人物画像数据进行对比，从而对用户进行二次确认，并在确认成功后再投放。
下面，本实施例将对自动售卖机3和无人机4的具体结构进行详细说明。
参照图2-图5，自动售卖机3保留了市面上的普通自动售卖机3的结构设计，即：机体31内的饮料仓32在取货仓322上方，饮料仓32采用螺旋推送式结构，将饮料瓶321逐个地推入到取货仓322内。一般消费者可通过自动售卖机3上的扫码售卖系统购买饮料，然后从取货仓322内取出饮料，机体31正对于取货仓322的位置设置有仓门，一般消费者在取饮料时需要打开仓门。
值得说明的是，仓门可以安装电磁锁，当一般消费者在使用自动售卖机3时，仓门则处于自由状态；当较远的消费者使用购物子系统2购物时，自动售卖机3则控制电磁锁工作，紧闭仓门。
另外，在机体31的顶部设置有容纳槽312，容纳槽312内设置有气囊袋9供给装置8和充气装置5。机体31内设置有转运通道311，转运通道311的一端与自动售卖机3的取货仓322连通，另一端与容纳槽312连通，从图2可以看到，取货仓322和容纳槽312均位于转运通道311的左侧，且容纳槽312位于饮料仓32上部，取货仓322位于饮料仓32下部，取货仓322和容纳槽312的右侧则与转运通道311连通。
转运通道311的内部设置有用于将商品从取货口转运至容纳槽312内的转运装置，具体地，转运装置包括竖直设置的电动升降台6和水平设置的第一推送机构；电动升降台6竖直设置于转运通道311内。该电动升降台6包括丝杆61、第二驱动电机63、升降板62、导向杆64等，其构成了与丝杆61滑台相同的结构，即通过第二驱动电机63即可驱动升降板62在竖直方向位移。第一推送机构包括第一推板72和第一电动推杆71，第一电动推杆71的一端固定于转运通道311的侧壁上，另一端与第一推板72固定。从图2中可以看到，第一电动推杆71呈水平设置，且朝向容纳槽312；第一推板72则正对于容纳槽312与转运通道311之间的连通口。
取货仓322的底部安装有传送带装置323，用于将商品传送至升降板62上，传送带装置323与控制系统电连接。
气囊袋9供给装置8包括推送螺杆83、第一驱动电机81和承载台，第一驱动电机81位于承载台的下方，并固定在机体31的内侧壁上；推送螺杆83的一端通过联轴器与第一驱动电机81电连接，另一端通过带座轴承与机体31的内侧壁连接；承载台正对于推送螺杆83的位置沿推送螺杆83的轴长开设有通槽。
气囊袋9的一侧固定设置有连接座91，连接座91为空心结构，其下端设置有与通槽适配的充气座92，充气座92的下端伸入至推送螺杆83的两个螺牙831之间，充气座92的宽度可以设置为与两个螺牙831之间的轴向间距接近，进而，在放置时，可将气囊袋9逐个地卡入承载板82上，间隔排成一列。当推送螺杆83旋转时，可通过螺牙831驱动连接座91向前移动，进而整个气囊袋9则向前移动。在推送螺杆83的前端位置可安装位置传感器(未示出)，用于检测队列最前面的一个气囊袋9是否移动到位，当移动到位时，推送螺杆则不再转动。
充气座92的一侧安装有充气接口93；连接座91与气囊袋9接触的一侧密封穿设有单向阀94，单向阀94的出气端伸入至气囊袋9内；单向阀94的进气端与充气端口连通。气囊袋9在充满气后，其朝向转运通道311的一侧具有供商品进入的通口96。
结合图2、图3，充气装置5包括气源101、气嘴53、第二电动推杆52和支架51；气源101安装于机体31的底部，第二电动推杆52通过支架51水平安装于推送螺杆83的一侧，且垂直于推送螺杆83；气嘴53安装于第二电动推杆52的端部，并通过供气管84与气源101的出气口连通。供气管84上设置有电控阀102。当需要充气时，控制第二电动推杆52将气嘴53推入到上述的充气端口内，然后控制电控阀102开启，将空气充入到气囊袋9中。
上述的位置传感器、充气装置5、气囊袋9供给装置8、转运装置等部件均与自动售卖机3的控制系统电连接。
结合图2、图5，容纳槽312的槽口侧边安装有停机平台，无人机4停靠在停机平台上；无人机4的下端安装有用于抓取气囊袋9的抓取组件，抓取组件与无人机4的电控系统电连接。具体地，抓取装置包括底盘41和两个电动伸缩杆42；底盘41固定设置于无人机4的底部；电动伸缩杆42的上端安装于底盘41上，下端设置有卡爪43；底盘41的内部安装有用于驱动电动伸缩杆42转动的驱动件（未示出）；气囊袋9的顶部设置有供卡爪43伸入的卡口95，具体地，该卡爪43呈十字形，卡口95也呈十字形。其工作原理是，无人机4控制电动伸缩杆42将卡爪43伸入到卡口95内，再控制驱动件驱动电动伸缩杆42转动，使得卡爪43与卡口95形成一定交错，如此，无人机4上升时，可带着气囊袋9上升。当要释放气囊袋9时，则控制电动伸缩杆42反转相同的角度，使得卡爪43与卡口95重新对齐，气囊袋9自动下落。
本实施例的工作原理是：
用户通过购物子系统2下单，服务器子系统1分别通知无人机4和自动售卖机3，自动售卖机3接收到通知后，控制气囊袋9供给装置8工作，驱动推送螺杆83转动，以将队列中的第一个气囊袋9推送到充气的位置，是否到位则通过位置传感器的触发信号判断。推送到位后，控制充气装置5向气囊袋9充气，充满后控制充气装置5复位。然后继续驱动推送螺杆83转动，使得充满气的气囊袋9的连接座91从承载板82的前端脱出并进入到容纳槽312内。可通过对容纳槽312与气囊袋9进行合理的结构设计，使得气囊袋9在进入容纳槽312后，侧面不具备活动空间，且通口96也能够对准容纳槽312与转运通道之间的连通口。
自动售卖机3再控制饮料仓32将相应的饮料推入到取货仓322内（此时可以锁紧仓门），然后控制传送带装置323将饮料送入到升降板62上；然后控制电动升降台6工作，将升降板62驱动至与第一推板72相对应的位置，然后控制第一电动推杆71驱动第一推板72伸出，将饮料推出至气囊袋9中。完成后，自动售卖机3向服务器子系统1返回一完成指令。
无人机4控制卡爪43伸入到气囊袋9中并旋转一定角度，然后起飞，自动导航至用户的位置，到达位置后，利用识别摄像机拍摄的画面识别用户，并在识别成功后，控制卡爪43与气囊袋9脱离，装有饮料的气囊袋9则直接落到草地上。完成后，无人机4自动导航回到自动售卖机3上并降落在停机平台上，停机平台上可以安装与无人机适配的降落导引装置（此为现有技术不再赘述），方便无人机4精准降落。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种基于无人机(4)辅助的自动售卖系统，其特征是,包括服务器子系统(1)、购物子系统(2)、无人机(4)和自动售卖机(3)；所述购物子系统(2)承载于移动终端上的APP或微信小程序；所述购物子系统(2)、无人机(4)和自动售卖机(3)均与服务器子系统(1)通过无线网络进行交互；
所述购物子系统(2)被配置为用于供用户下单以及确定送货地点，进而据此生成订单数据以发送至服务器子系统(1)；
所述服务器子系统(1)被配置为根据所述订单数据通知相应的自动售卖机(3)，以及在自动售卖机(3)装载完商品后向无人机(4)发送送货通知；
所述自动售卖机(3)被配置为在接收到通知后将相应的商品装载至气囊袋(9)中；
所述无人机(4)被配置为在接收到通知后将所述气囊袋(9)运送至用户指定的送货地点，并在成功投放后返航；
其中，所述无人机(4)停靠于所述自动售卖机(3)上。
2.根据权利要求1所述的基于无人机(4)辅助的自动售卖系统，其特征是,所述购物子系统(2)还配置有用户实时信息上传模块，所述用户实时信息上传模块被配置为用于供用户上传个人的实时照片；所述服务器子系统(1)被配置为对所述实时照片进行处理后以获得用户的人物画像数据，并将人物画像数据发送至相应的无人机(4)；
所述无人机(4)配置有识别摄像机，其在到达送货地点后，通过将识别摄像机的拍摄画面与用户的人物画像数据进行对比，从而对用户进行二次确认，并在确认成功后再投放。
3.根据权利要求1所述的基于无人机(4)辅助的自动售卖系统，其特征是, 所述自动售卖机(3)的机体(31)的顶部设置有容纳槽(312)，所述容纳槽(312)内设置有气囊袋(9)供给装置(8)和充气装置(5)，所述机体(311)内设置有转运通道(311)，所述转运通道(311)的一端与自动售卖机(3)的取货仓(322)连通，另一端与所述容纳槽(312)连通；所述转运通道(311)的内部设置有用于将商品从取货口转运至容纳槽(312)内的转运装置；所述气囊袋(9)在充满气后，其朝向转运通道(311)的一侧具有供商品进入的通口；
所述充气装置(5)、气囊袋(9)供给装置(8)、转运装置均与自动售卖机(3)的控制系统电连接。
4.根据权利要求3所述的基于无人机(4)辅助的自动售卖系统，其特征是,所述转运装置包括竖直设置的电动升降台(6)和水平设置的第一推送机构；电动升降台(6)竖直设置于所述转运通道(311)内，所述电动升降台(6)具有一用于承载商品的升降板(62)；所述第一推送机构包括第一推板(72)和第一电动推杆(71)，所述第一电动推杆(71)的一端固定于转运通道(311)的侧壁上，另一端与第一推板(72)固定；
所述取货仓(322)的底部安装有传送带装置(323)，用于将商品传送至所述升降板(62)上。
5.所述传送带装置(323)与控制系统电连接。
6.根据权利要求4所述的基于无人机(4)辅助的自动售卖系统，其特征是,所述气囊袋(9)供给装置(8)包括推送螺杆(83)、第一驱动电机(81)和承载台，所述第一驱动电机(81)位于承载台的下方，并固定在机体(31)的内侧壁上；所述推送螺杆(83)的一端通过联轴器与第一驱动电机(81)电连接，另一端通过带座轴承与机体(31)的内侧壁连接；所述承载台正对于推送螺杆(83)的位置沿推送螺杆(83)的轴长开设有通槽；
所述气囊袋(9)的一侧固定设置有连接座(91)，所述连接座(91)为空心结构，其下端设置有与所述通槽适配的充气座(92)，所述充气座(92)的下端伸入至推送螺杆(83)的两个螺牙(831)之间；所述充气座(92)的一侧安装有充气接口(93)；所述连接座(91)与气囊袋(9)接触的一侧密封穿设有单向阀(94)，所述单向阀(94)的出气端伸入至气囊袋(9)内；所述单向阀(94)的进气端与所述充气端口连通。
7.根据权利要求5所述的基于无人机(4)辅助的自动售卖系统，其特征是,所述充气装置(5)包括气源(101)、气嘴(53)、第二电动推杆(52)和支架(51)；所述气源(101)安装于机体(31)的底部，所述第二电动推杆(52)通过支架(51)水平安装于推送螺杆(83)的一侧，且垂直于推送螺杆(83)；所述气嘴(53)安装于第二电动推杆(52)的端部，并通过供气管(84)与所述气源(101)的出气口连通；所述供气管(84)上设置有电控阀(102)。
8.根据权利要求6所述的基于无人机(4)辅助的自动售卖系统，其特征是,所述容纳槽(312)的槽口侧边安装有停机平台；所述无人机(4)停靠在所述停机平台上；所述无人机(4)的下端安装有用于抓取所述气囊袋(9)的抓取组件，所述抓取组件与无人机(4)的电控系统电连接。
9.根据权利要求7所述的基于无人机(4)辅助的自动售卖系统，其特征是,所述抓取装置包括底盘(41)和两个电动伸缩杆(42)；所述底盘(41)固定设置于无人机(4)的底部；所述电动伸缩杆(42)的上端安装于底盘(41)上，下端设置有卡爪(43)；所述底盘(41)的内部安装有用于驱动所述电动伸缩杆(42)转动的驱动件；
所述气囊袋(9)的顶部设置有供卡爪(43)伸入的卡口(95)。
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