CN115019440B - 一种智能售货机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能售货机，包括售货机本体，售货机本体上设置有商品存储机构、支付模块、图像采集模块、移动模块、定位模块、通讯模块、人机交互模块和控制主板，所述智能售货机能够将商品销售数据、实时销售商品清单和周围环境图像数据同步到后台系统，后台系统可根据商品销售数据和周围环境图像数据分析不同场景对应的建议销售商品清单，并根据各台智能售货机的实时销售商品清单查找与建议销售商品清单最接近的智能售货机，为智能售货机生成导航路线数据，调度智能售货机根据导航路线自移动到指定地点，使得所述智能售货机能够根据外界环境变化销售对应的商品，并能实现灵活部署，在降低人力投入的同时可帮助运营企业取得更好的销售效益。

Description

一种智能售货机

技术领域

本发明涉及售货机技术领域，尤其涉及一种智能售货机。

背景技术

自动售货机是一种商业自动化的常用设备，不受时间、地点的限制，能节省人力，方便交易。目前市面上常见的自动售货机都是部署于固定位置，自动售货机的销售情况好坏需要工作人员事先调查清楚相应位置的人流量和消费水平，做好市场调查，无法实现更灵活的部署。并且自动售货机内销售的商品种类完全是根据工作人员的安排放入，无法根据外界环境的变化来调整销售的商品类型，非常依赖于工作人员补货时对商品销售情况的统计，其销售效益仍有待进一步提高。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能售货机，以克服或至少部分解决现有技术所存在的上述问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种智能售货机，所述智能售货机包括售货机本体，所述售货机本体上设置有商品存储机构、支付模块、图像采集模块、移动模块、定位模块、通讯模块、人机交互模块和控制主板，所述商品存储模块用于存放、提供可出售的商品，检测商品余量；所述支付模块用于实现线上支付；所述图像采集模块用于采集周围环境图像；所述移动模块用于驱动售货机本体移动；所述定位模块用于定位售货机本体当前位置；所述人机交互模块用于实现控制主板与顾客之间的人机交互；所述通讯模块用于实现控制主板与后台系统间的数据交互；所述后台系统用于监控、管理不同售货机本体的实时销售商品清单和商品销售数据，获取各个智能收货机上传的周围环境图像，基于商品销售数据、周围环境图像和网络数据分析不同场景对应的建议销售商品清单，查找实时销售商品清单与建议销售商品清单匹配度达到预设阈值的售货机本体，生成导航路线数据发送至控制主板以控制售货机本体的移动路径。

进一步的，所述商品存储机构包括多条储货通道，售货机本体正面设置有多个与储货通道一一对应的取货口，所述取货口处设置有电控门，取货口后方设置有短通道，所述短通道与储货通道的前端相连通，所述储货通道的后端设置有推杆电机，所述推杆电机的推杆与推板相连接，所述电控门、推杆电机分别通过控制电路与控制主板相连接。

进一步的，所述储货通道后方竖直设置有电动导轨，所述电动导轨内滑动设置有滑块，所述滑块上设置有多根与滑块相互垂直的横杆，所述储货通道的后端连接有环形部，所述环形部套设在横杆上，所述储货通道与短通道间转动连接，所述推杆电机的推杆上设置有称重传感器，所述电动导轨通过控制电路与控制主板相连接，所述称重传感器与控制主板信号相连。

进一步的，所述控制主板具体包括：

商品销售模块，用于接收顾客通过人机交互模块输入的购买指令，提示顾客扫描支付二维码，在顾客扫描支付二维码后根据购买指令控制相应的电控门开启，并控制推杆电机将储货通道内的商品向取货口方向推动；

支付金额计算模块，用于在顾客取出商品后，控制电动导轨驱动滑块向下移动，使储货通道倾斜，并获取称重传感器的称重数据，根据顾客取出商品前后称重数据的变化值计算顾客取出的商品数量，并计算相应的支付金额；

扣款模块，用于控制人机交互模块显示支付金额确认信息，在顾客通过人机交互模块输入支付金额确认指令后按照支付金额从顾客的网络支付账号中扣款；

清单更新模块，用于在顾客购买商品后根据售出商品信息更新实时销售商品清单，并将实时销售商品清单同步至后台系统。

进一步的，所述控制主板具体包括：

移动控制模块，用于通过定位模块获取售货机本体的实时位置信息，根据实时位置信息，将实时位置信息同步至后台系统，根据导航路线数据和实时位置信息控制移动模块驱动售货机本体移动；

图像处理模块，用于将图像采集模块采集的周围环境图像数据同步至后台系统，对周围环境图像数据进行物体识别，根据物体识别结果生成避障指令并发送至移动控制模块。

进一步的，所述移动模块包括转向轮和驱动电机，所述驱动电机设置于售货机本体底部，所述转向轮与驱动电机输出轴相连接，所述驱动电机通过控制电路与控制主板相连接。

进一步的，所述后台系统具体包括：

训练数据生成模块，用于获取各台智能售货机在不同时间地点的商品销售数据，选择其中相似度最低的前N组数据，统计每组商品销售数据中销售量最高的前M种商品，获取N组商品销售数据各自对应的周围环境图像，对周围环境图像集合进行分析，提取其中的特征要素，建立特征要素与销量最高的前M种商品之间的关联关系，作为训练数据；

模型训练模块，基于预设机器学习算法建立训练模型，将训练数据输入到训练模型中进行迭代训练；

调度模块，用于根据各台智能售货机上传的实时周围环境图像数据，提取实时周围环境图像数据中的特征要素，或者获取关于目标地点的网络数据，基于网络数据提取特征要素，将特征要素输入到训练模型中获得对应的建议销售商品，生成建议销售商品清单，计算所有已部署的智能售货机的实时销售商品清单与建议销售商品清单的匹配度，获取其中匹配度高于预设阈值且最高的i台智能售货机的实时位置信息，根据其实时位置信息以及特征要素对应的目标地点位置信息生成导航路线数据，并发送导航路线数据给相应的智能售货机，所述目标地点的位置处于智能售货机的可到达范围内。

进一步的，所述后台系统还包括铺货管理模块，所述铺货管理模块用于在调度模块计算所有已部署的智能售货机的实时销售商品清单与建议销售商品清单的匹配度均低于预设阈值时，控制上货机根据建议销售商品清单将商品自动放入空闲的智能售货机内，将完成上货的智能售货机纳入调度模块的控制。

进一步的，所述上货机包括底座，所述底座上设置有用于驱动底座移动的驱动机构，底座顶部竖直设置有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端与内设有斜坡的盒体相连接，所述盒体的一端连接有倾斜出货管道，倾斜出货管道上方连通有高压抽风机，盒体的另一端连通有多条倾斜送货管道，所述倾斜送货管道与盒体的连接处均设置有电动挡板，倾斜送货管道的另一端通过弹性伸缩管道与垂直送货管道相连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种智能售货机，能够将商品销售数据、实时销售商品清单和周围环境图像数据同步到后台系统，后台系统可根据商品销售数据和周围环境图像数据分析不同场景对应的建议销售商品清单，并根据各台智能售货机的实时销售商品清单查找与建议销售商品清单最接近的智能售货机，为智能售货机生成导航路线数据，调度智能售货机根据导航路线自移动到指定地点，从而使得所述智能售货机能够根据外界环境变化销售对应的商品，并能够实现灵活部署，在降低人力投入的同时可以帮助运营企业取得更好的销售效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种智能售货机正面结构示意图。

图2是本发明一实施例提供的一种智能售货机电路原理示意图。

图3是本发明一实施例提供的商品存储机构截面结构示意图。

图4是本发明一实施例提供的控制主板功能模块示意图。

图5是本发明一实施例提供的后台系统功能模块示意图。

图6是本发明一实施例提供的上货机侧面结构示意图。

图7是本发明一实施例提供的上货机俯视结构示意图。

图中，1售货机本体，2支付模块，3图像采集模块，4移动模块，401转向轮，402驱动电机，5定位模块，6通讯模块，7人机交互模块，8控制主板，801商品销售模块，802支付金额计算模块，803扣款模块，804清单更新模块，805移动控制模块，806图像处理模块，9后台系统，901训练数据生成模块，902模型训练模块，903调度模块，904铺货管理模块，10储货通道，11取货口，12电控门，13短通道，14推杆电机，1401推板，15电动导轨，16滑块，17横杆，18环形部，19称重传感器，2001底座，2002驱动机构，2003电动伸缩杆，2004盒体，2005倾斜出货管道，2006高压抽风机，2007倾斜送货管道，2008电动挡板，2009弹性伸缩管道，2010垂直送货管道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参照图1和图2，本实施例提供一种智能售货机，所述智能售货机包括售货机本体1，所述售货机本体上设置有商品存储机构、支付模块2、图像采集模块3、移动模块4、定位模块5、通讯模块6、人机交互模块7和控制主板8。所述商品存储模块用于存放、提供可出售的商品，检测各种商品的剩余数量。所述支付模块2用于实现线上支付，所述线上支付可以是通过扫码方式或者其他方式实现。所述图像采集模块3用于采集售货机本体1周围环境图像。所述移动模块4用于驱动售货机本体1移动。所述定位模块5用于定位售货机本体1的当前实时位置。所述人机交互模块7用于实现控制主板8与顾客之间的人机交互，示例性的，人机交互模块7可以采用触控屏的形式实现。所述通讯模块6用于实现控制主板8与后台系统9间的数据交互。所述后台系统9用于监控、管理不同售货机本体1的实时销售商品清单和商品销售数据，获取各个智能收货机上传的周围环境图像，基于商品销售数据、周围环境图像和网络数据分析不同场景对应的建议销售商品清单，查找实时销售商品清单与建议销售商品清单匹配度达到预设阈值的售货机本体1，生成导航路线数据发送至控制主板以控制售货机本体1的移动路径。

参照3，所述商品存储机构包括多条储货通道10，售货机本体1正面设置有多个与储货通道10一一对应的取货口11，所述取货口11处设置有电控门12。取货口11后方设置有短通道13，所述短通道13与储货通道10的前端相连通，所述储货通道10的后端设置有推杆电机14，所述推杆电机14的推杆与推板1401相连接。所述电控门12、推杆电机14分别通过控制电路与控制主板8相连接。

同时，所述储货通道10后方竖直设置有电动导轨15，所述电动导轨15内滑动设置有滑块16，所述滑块16上设置有多根与滑块16相互垂直的横杆17。所述储货通道10的后端连接有环形部18，所述环形部18套设在横杆17上。所述储货通道10与短通道13之间转动连接，示例性的，储货通道10的前端下部与短通道13下部转动连接，同时储货通道10的前段与短通道13之间还通过可伸缩折叠管相连接。当电动导轨15驱动滑块16向下移动时，储货通道10的后端被带动向下移动，使得储货通道10倾斜；当滑块16向上移动时，储货通道10又可恢复到水平状态。所述推杆电机14的推杆上设置有称重传感器19。所述电动导轨15通过控制电路与控制主板8相连接，所述称重传感器19与控制主板8信号相连。

参照图4，所述控制主板8具体包括商品销售模块801、支付金额计算模块802、扣款模块803和清单更新模块804。

其中，商品销售模块801用于接收顾客通过人机交互模块7输入的购买指令，并通过人机交互模块7提示顾客扫描支付二维码，在顾客扫描支付二维码后，根据购买指令控制存放有顾客欲要购买商品的储货通道10对应的电控门12开启，并控制推杆电机14将储货通道10内的商品向取货口方向推动。顾客可以在短通道13处将商品取出。

支付金额计算模块802用于在顾客取出商品后，控制电动导轨15驱动滑块16向下移动，使储货通道10倾斜，并获取称重传感器19的称重数据，此时储货通道10内的商品会对称重传感器19产生斜向下的压力，支付金额计算模块802根据顾客取出商品前后称重数据的变化值计算顾客取出的商品数量，并计算相应的支付金额。

扣款模块803用于控制人机交互模块7显示支付金额确认信息，在顾客通过人机交互模块7输入支付金额确认指令后，按照支付金额从顾客的网络支付账号中扣款。顾客的网络支付账号信息可以从扫描的支付二维码中提取。

清单更新模块804用于在顾客购买商品后根据售出商品信息更新实时销售商品清单，并将实时销售商品清单同步至后台系统9。可以理解的，在所述智能售货机开始工作前，其内部存放的商品信息和数量在控制主板8和后台系统9中均通过一份实时销售商品清单进行记录，当某件商品被售出后，清单更新模块804即对实时销售商品清单进行更新并同步到后台系统9，使得实时销售商品清单中记录的内容与智能售货机内的商品余量保持一致。

另外，所述控制主板8还包括移动控制模块805和图像处理模块806。

其中，移动控制模块805用于通过定位模块5获取售货机本体1的实时位置信息，根据实时位置信息，将实时位置信息同步至后台系统9，根据导航路线数据和实时位置信息控制移动模块4驱动售货机本体1移动。

图像处理模块806用于将图像采集模块3采集的周围环境图像数据同步至后台系统9，对周围环境图像数据进行物体识别，根据物体识别结果生成避障指令并发送至移动控制模块805。移动控制模块805根据图像处理模块806生成的避障指令控制移动模块4驱动售货机本体1移动以避开行进路线上的障碍物。

相应的，所述移动模块4包括转向轮401和驱动电机402，所述驱动电机402设置于售货机本体1的底部，所述转向轮401与驱动电机402的输出轴相连接，所述驱动电机402通过控制电路与控制主板8相连接。

参照图5，所述后台系统9具体包括训练数据生成模块901、模型训练模块902和调度模块903。

其中，训练数据生成模块901用于获取各台智能售货机在不同时间地点的商品销售数据，选择其中相似度最低的前N组商品数据，统计每组商品销售数据中销售量最高的前M种商品，并获取N组商品销售数据各自对应的周围环境图像，对周围环境图像集合进行分析，提取其中的特征要素，建立特征要素与销量最高的前M种商品之间的关联关系，作为训练数据。所述特征要素可以是天气、人数、事件、场所等可以从周围环境图像数据中提取出的信息，阴天时，人们会有购买雨伞或雨衣的需求；举办活动时，参加活动的群众会购买饮料食品的可能性更高；在露天的运动场地，如篮球场等，人们购买电解质饮料的可能性会更高，这些特征要素可以与商品销售数据结合分析人们在不同环境下的购买需求会发生怎样的变化，以了解人们在这些条件下更倾向于于购买哪些商品。

模型训练模块902用于基于预设机器学习算法建立训练模型，将训练数据输入到训练模型中进行迭代训练。训练模型的作用是基于特征要素预测人们在相应条件下会倾向于购买哪些商品，从而获得建议在符合特征要素的地点销售的商品清单。

调度模块903用于根据各台智能售货机上传的实时周围环境图像数据，提取实时周围环境图像数据中的特征要素；或者获取关于目标地点的网络数据，基于网络数据提取特征要素，所述网络数据可以是关于某地某时间的相关新闻报道，例如某场馆下周将要举办展览会，从该网络数据中可以提取出关于地点、时间和事件的特征要素。将特征要素输入到训练模型中获得对应的建议销售商品，生成建议销售商品清单，计算所有已部署的智能售货机的实时销售商品清单与建议销售商品清单的匹配度，获取其中匹配度高于预设阈值且最高的i台智能售货机的实时位置信息，i≥1，根据其实时位置信息以及特征要素对应的目标地点位置信息生成导航路线数据，并发送导航路线数据给相应的智能售货机，所述目标地点的位置处于智能售货机的可到达范围内。本实施例中，当后台系统根据某台智能售货机采集的周围环境数据分析得到该地点适合销售的建议商品销售清单时，即可查找所有智能售货机中携带商品与建议商品销售清单最为接近的智能售货机并部署其到该地点，从而在历史数据的基础上对人们在不同条件、环境下的消费心理进行预测，进行针对性销售，从而提高销售效益。

作为一种优选的示例，所述后台系统9还包括铺货管理模块904，所述铺货管理模块904用于在调度模块903计算所有已部署的智能售货机的实时销售商品清单与建议销售商品清单的匹配度均低于预设阈值时，控制上货机根据建议销售商品清单将商品自动放入空闲的智能售货机内，将完成上货的智能售货机纳入调度模块的控制。当所有已部署的智能售货机所销售的商品均不能满足目标地点的潜在消费群体的消费需求时，则铺货管理模块904可以控制上货机根据建议销售商品清单将相应的商品放入空闲的智能售货机内，完成装货后，调度模块903将导航路线数据发送到该智能售货机，将其部署到目标地点。

参照图6和图7，所述上货机包括底座2001，底座2001上设置有用于驱动底座2001移动的驱动机构2002，底座2001顶部竖直设置有电动伸缩杆2003，电动伸缩杆2003的伸缩端与内设有斜坡的盒体2004相连接。盒体2004的一端连接有倾斜出货管道2005，倾斜出货管道2005上方连通有高压抽风机2006。盒体2004另一端连通有多条倾斜送货管道2007，倾斜送货管道2007与盒体2004的连接处均设置有电动挡板2008，倾斜送货管道2007的另一端通过弹性伸缩管道2009与垂直送货管道2010相连通。

在通过所述上货机给智能售货机自动装入商品时，铺货管理模块904首先远程控制智能售货机打开全部的电控门12，同时电动导轨15驱动滑块16向下移动，使得储货通道10倾斜，随后上货机移动到智能售货机正面，通过移动以及电动伸缩杆2003调整盒体2004的高度，使得倾斜出货管道2005对准某个取货口11，每条倾斜送货管道2007及其对应的垂直送货管道2010分别用于输送不同类型的商品，商品从垂直送货管道2010掉落沿弹性伸缩管到2009落入倾斜送货管道2007的上端，并沿倾斜送货管道2007滑落到倾斜送货管道2007的下端。初始情况下每条倾斜送货管道2007下端的电动挡板2008都处于关闭状态，当对应某一倾斜送货管道2007的电动挡板2008开启后，其下端的商品依次沿盒体2004内的斜坡、倾斜出货管道2005、取货口11落入储货通道10内，同时高压抽风机2006会启动，通过制造空气流动加快商品下落速度，从而完成对某种商品的自动装货。通过控制各个电动挡板2008的开闭，可以控制自动装货的商品类型。待全部商品装货完毕后，铺货管理模块904远程控制智能售货机关闭全部电控门12，并将完成装货的智能售货机转交调度模块903控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能售货机，其特征在于，所述智能售货机包括售货机本体，所述售货机本体上设置有商品存储机构、支付模块、图像采集模块、移动模块、定位模块、通讯模块、人机交互模块和控制主板，所述商品存储机构用于存放、提供可出售的商品，检测商品余量；所述支付模块用于实现线上支付；所述图像采集模块用于采集周围环境图像；所述移动模块用于驱动售货机本体移动；所述定位模块用于定位售货机本体当前位置；所述人机交互模块用于实现控制主板与顾客之间的人机交互；所述通讯模块用于实现控制主板与后台系统间的数据交互；所述后台系统用于监控、管理不同售货机本体的实时销售商品清单和商品销售数据，获取各个智能收货机上传的周围环境图像，基于商品销售数据、周围环境图像和网络数据分析不同场景对应的建议销售商品清单，查找实时销售商品清单与建议销售商品清单匹配度达到预设阈值的售货机本体，生成导航路线数据发送至控制主板以控制售货机本体的移动路径，所述后台系统具体包括：

训练数据生成模块，用于获取各台智能售货机在不同时间地点的商品销售数据，选择其中相似度最低的前N组数据，统计每组商品销售数据中销售量最高的前M种商品，获取N组商品销售数据各自对应的周围环境图像，对周围环境图像集合进行分析，提取其中的特征要素，建立特征要素与销量最高的前M种商品之间的关联关系，作为训练数据；

模型训练模块，基于预设机器学习算法建立训练模型，将训练数据输入到训练模型中进行迭代训练；

调度模块，用于根据各台智能售货机上传的实时周围环境图像数据，提取实时周围环境图像数据中的特征要素，或者获取关于目标地点的网络数据，基于网络数据提取特征要素，将特征要素输入到训练模型中获得对应的建议销售商品，生成建议销售商品清单，计算所有已部署的智能售货机的实时销售商品清单与建议销售商品清单的匹配度，获取其中匹配度高于预设阈值且最高的i台智能售货机的实时位置信息，根据其实时位置信息以及特征要素对应的目标地点位置信息生成导航路线数据，并发送导航路线数据给相应的智能售货机，所述目标地点的位置处于智能售货机的可到达范围内。

2.根据权利要求1所述的一种智能售货机，其特征在于，所述商品存储机构包括多条储货通道，售货机本体正面设置有多个与储货通道一一对应的取货口，所述取货口处设置有电控门，取货口后方设置有短通道，所述短通道与储货通道的前端相连通，所述储货通道的后端设置有推杆电机，所述推杆电机的推杆与推板相连接，所述电控门、推杆电机分别通过控制电路与控制主板相连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能售货机，其特征在于，所述储货通道后方竖直设置有电动导轨，所述电动导轨内滑动设置有滑块，所述滑块上设置有多根与滑块相互垂直的横杆，所述储货通道的后端连接有环形部，所述环形部套设在横杆上，所述储货通道与短通道间转动连接，所述推杆电机的推杆上设置有称重传感器，所述电动导轨通过控制电路与控制主板相连接，所述称重传感器与控制主板信号相连。

4.根据权利要求3所述的一种智能售货机，其特征在于，所述控制主板具体包括：

商品销售模块，用于接收顾客通过人机交互模块输入的购买指令，提示顾客扫描支付二维码，在顾客扫描支付二维码后根据购买指令控制相应的电控门开启，并控制推杆电机将储货通道内的商品向取货口方向推动；

支付金额计算模块，用于在顾客取出商品后，控制电动导轨驱动滑块向下移动，使储货通道倾斜，并获取称重传感器的称重数据，根据顾客取出商品前后称重数据的变化值计算顾客取出的商品数量，并计算相应的支付金额；

扣款模块，用于控制人机交互模块显示支付金额确认信息，在顾客通过人机交互模块输入支付金额确认指令后按照支付金额从顾客的网络支付账号中扣款；

清单更新模块，用于在顾客购买商品后根据售出商品信息更新实时销售商品清单，并将实时销售商品清单同步至后台系统。

5.根据权利要求1所述的一种智能售货机，其特征在于，所述控制主板具体包括：

移动控制模块，用于通过定位模块获取售货机本体的实时位置信息，根据实时位置信息，将实时位置信息同步至后台系统，根据导航路线数据和实时位置信息控制移动模块驱动售货机本体移动；

图像处理模块，用于将图像采集模块采集的周围环境图像数据同步至后台系统，对周围环境图像数据进行物体识别，根据物体识别结果生成避障指令并发送至移动控制模块。

6.根据权利要求1所述的一种智能售货机，其特征在于，所述移动模块包括转向轮和驱动电机，所述驱动电机设置于售货机本体底部，所述转向轮与驱动电机输出轴相连接，所述驱动电机通过控制电路与控制主板相连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能售货机，其特征在于，所述后台系统还包括铺货管理模块，所述铺货管理模块用于在调度模块计算所有已部署的智能售货机的实时销售商品清单与建议销售商品清单的匹配度均低于预设阈值时，控制上货机根据建议销售商品清单将商品自动放入空闲的智能售货机内，将完成上货的智能售货机纳入调度模块的控制。

8.根据权利要求7所述的一种智能售货机，其特征在于，所述上货机包括底座，所述底座上设置有用于驱动底座移动的驱动机构，底座顶部竖直设置有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端与内设有斜坡的盒体相连接，所述盒体的一端连接有倾斜出货管道，倾斜出货管道上方连通有高压抽风机，盒体的另一端连通有多条倾斜送货管道，所述倾斜送货管道与盒体的连接处均设置有电动挡板，倾斜送货管道的另一端通过弹性伸缩管道与垂直送货管道相连通。