CN210294889U - 一种无人超市售货系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无人超市售货系统，包括无人超市、取货机器人和移动装置，无人超市内的左侧、右侧以及后侧分别设有一个货架，取货机器人设置在货架之间，移动装置悬挂在无人超市的天花板上，其位于取货机器人的上方，并用于驱动取货机器人在货架之间行走，以进行取货。本实用新型的有益效果是取货机器人体积较小，极大地节约经济成本和空间资源，且取货方便快捷，提高售货的效率，提升消费者购物体验和购物效率。

Description

一种无人超市售货系统

技术领域

本实用新型涉及无人售货技术领域，具体涉及一种无人超市售货系统。

背景技术

无人超市可以实现24小时无人自动售货，不需要雇用导购人员和结账人员，打通了线上和线下购物方式，让线上的数据系统和线下的购物系统深度融合。数字化自动运营电子标签，无人超市可以自动关联商品价格，实现线下价签、线上价格的同步更新，也让消费者“拿了就走，走了就付”成为现实。

现有的无人超市售货系统存在两种模式，一种是基于传统的超市模式，在商店中基于RFID技术、人脸识别、用户行为分析、视频监控等技术实现监控和自动结账功能，消费者只需要在超市中自助选购完商品后离开，系统自动通过支付宝或者微信等支付方式自动扣费。但是这种模式存在的弊端是除了结账方式改变，其他的选购过程、交互体验均没有实质上的变化，带给用户的便利性提升不显著，同时让购物体验也逐渐降低。现有该方案试点无人超市均生意惨淡，并没有达到预期的效果。收益还不能超过前期投入的成本，目前还很难做到盈利。

无人超市需要配备取货机器人进行取货，现有的移动机器人一般采用双轮差动驱动方式，采用两个共轴线的驱动轮共同驱动机器人的运动，结构比较简单，但是从运动学角度来讲这是一个非完整系统，当机器人需要向与轮面垂直的方向运动时，在不打滑的情况下不具有侧向移动的能力，所以必须先转体再前后移动，降低了运动效率，使得机器人灵活性不够，并且二轮车制动及低速行走时极不稳。四轮驱动机构虽然能避免这个缺点，但是机器人在行进过程中可能会出现一个轮子不着地的情况，由于机器人在平面上运动最多有三个自由度，这样便会出现冗余的情况，且结构设计比较复杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无人超市售货系统，取货机器人体积较小，极大地节约经济成本和空间资源，且取货方便快捷，提高售货的效率，提升消费者购物体验和购物效率。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种无人超市售货系统，包括无人超市、取货机器人和移动装置，所述无人超市内的左侧、右侧以及后侧分别设有一个货架，所述取货机器人设置在所述货架之间，所述移动装置悬挂在所述无人超市的天花板上，其位于所述取货机器人的上方，并用于驱动所述取货机器人在所述货架之间行走，以进行取货。

本实用新型的有益效果是：通过移动装置驱动取货机器人在三个货架之间行走，并带动取货机器人至设定货架处，然后通过取货机器人取得货架上的货物，操作简便，省时省力，提高售货的效率。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述移动装置包括分别安装在所述无人超市内的一个Z轴移动机构、一个Y轴移动机构和至少一个X轴移动机构，所述Z轴移动机构竖直设置，所述取货机器人固定安装在所述Z轴移动机构上，所述Z轴移动机构驱动所述取货机器人上下移动；所述Y轴移动机构水平设置，并用于驱动所述Z轴移动机构水平移动；所述X轴移动机构水平设置，并悬挂在所述无人超市的天花板上，所述X轴移动机构与所述Y轴移动机构相互垂直，并用于驱动所述Y轴移动机构水平移动。

采用上述进一步方案的有益效果是通过Z轴移动机构、Y轴移动机构和 X轴移动机构的相互配合，实现取货机器人在水平方向以及竖直方向上的任意移动，便于自动取货，操作简便，省时省力。

进一步，所述旋转机构包括旋转圈和旋转驱动组件，所述旋转圈水平设置，所述伸缩机构架设在所述旋转圈上，所述旋转驱动组件驱动所述旋转圈旋转，并带动所述伸缩机构旋转设定角度。

采用上述进一步方案的有益效果是通过旋转驱动组件驱动旋转圈旋转，并带动伸缩机构和取货件旋转设定角度，使得取货件朝向货架，操作简便，便于取货。

进一步，所述旋转驱动组件包括外圈、电机一和齿轮，所述外圈水平安装在所述旋转圈的下方，所述旋转圈的内侧呈齿轮状，其可转动的安装在所述外圈上；所述电机一固定安装在所述外圈上，其驱动端沿竖直方向设置并伸入所述旋转圈内，所述齿轮固定套设在所述电机一的驱动端上，并与所述旋转圈的内侧啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是旋转过程中，通过电机一驱动齿轮转动，利用齿轮与旋转圈内侧的啮合作用带动旋转圈旋转，从而实现旋转圈旋转，操作简便。

进一步，所述伸缩机构包括伸缩架和伸缩驱动组件；所述伸缩驱动组件固定安装在所述旋转圈上，所述伸缩架的一端水平可滑动的安装在所述伸缩驱动组件上，所述取货件固定安装在所述伸缩架的另一端上；所述伸缩驱动组件驱动所述伸缩架水平移动，并带动所述伸缩架上的所述取货件靠近或远离所述货架，以进行取货。

采用上述进一步方案的有益效果是取货过程中，通过伸缩驱动组件驱动伸缩架水平移动，并带动取货件靠近或远离货架，以进行取货，操作简便，省时省力。

进一步，所述取货机器人还包括行走装置，所述行走装置包括行走架、三个麦克纳姆轮和三个电机三，所述行走架的顶部与所述Z轴移动机构的下端固定连接，所述旋转机构固定在所述Z轴移动机构上，所述Z轴移动机构驱动所述旋转机构上下移动；三个所述麦克纳姆轮分别可转动的安装在所述行走架的底部，并均匀间隔设置，三个所述麦克纳姆轮呈等边三角形分布；三个所述电机三分别固定安装在所述行走架的底部，其驱动端分别与三个所述麦克纳姆轮固定连接，并驱动所述麦克纳姆轮转动，使得所述取货件靠近或远离所述货架，以进行取货。

采用上述进一步方案的有益效果是通过三个电机三分别驱动三个麦克纳姆轮，利用麦克纳姆轮的特殊结构以及布设方式实现行走和转向，结构简单。

进一步，还包括下单装置和控制器，所述下单装置固定安装在所述无人超市的前侧外壁上，所述下单装置、所述Z轴移动机构、所述Y轴移动机构、所述X轴移动机构以及所述行走装置分别通过线路与所述控制器连接；用户通过所述下单装置下单，并将对应的下单信息发送给所述控制器，所述控制器控制所述Z轴移动机构、所述Y轴移动机构、所述X轴移动机构以及所述行走装置带动所述取货机器人移动，以进行取货。

采用上述进一步方案的有益效果是消费者通过下单装置查找想要购买的商品并下单，下单装置将对应的下单信息发送给控制器，控制器控制多个移动机构和移动装置带动取货机器人在货架之间行走，然后取货机器人将货架上的货物取下来。

进一步，所述货架包括两个竖直相对设置的支撑框，两个所述支撑框的两个相对侧之间从上至下通过多个水平间隔设置的连接板连接，每个所述连接板上水平间隔固定连接有多个支撑杆，多个所述支撑杆两两为一组，每组所述支撑杆上间隔放置有多个用于放置所述货物的托盘。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计巧妙，便于机器人取货。

进一步，还包括至少一个用于回收所述托盘的回收箱，所述回收箱放置在所述无人超市内靠近其前侧的位置。

采用上述进一步方案的有益效果是通过回收箱回收托盘，整齐美观，节约空间。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型中取货机器人的结构示意图；

图4为本实用新型中移动装置的结构示意图；

图5为图4中A的放大图；

图6为图4中B的放大图；

图7为图4中C的放大图；

图8为图4中D的放大图；

图9为本实用新型中货架的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、Z轴移动机构，2、无人超市，3、Y轴移动机构，4、X轴移动机构， 5、Z轴轨道，6、Z轴同步带，7、Z轴电机，8、Z轴滑板，9、Z轴盖板， 10、桁架，11、取货件，12、旋转圈，13、外圈，14、电机一，15、伸缩架， 16、导轨，17、电机二，18、滑块，19、行走架，20、麦克纳姆轮，21、电机三，22、垫块，23、下单装置，24、支撑框、25、连接板，26、支撑杆， 27、托盘，28、回收箱，29、货架，30、Y轴轨道，31、Y轴同步带，32、 Y轴电机，33、Y轴滑板，34、Y轴盖板，35、X轴轨道，36、X轴同步带，37、X轴电机，38、X轴滑板，39、X轴盖板，40、光电传感器，41、缓冲垫。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图9所示，本实用新型提供一种无人超市售货系统，包括无人超市2、取货机器人和移动装置，无人超市2内的左侧、右侧以及后侧分别设有一个货架29，取货机器人设置在货架29之间，移动装置悬挂在无人超市2的天花板上，其位于取货机器人的上方，并用于驱动取货机器人在货架 29之间行走，以进行取货。

实施例1

在上述结构的基础上，本实施例中，无人超市2的后侧设有门形的开口和至少一个通风口，开口处设有可启闭的门体，门体的一侧通过铰链与开口的一侧转动连接，另一侧通过门锁与开口可拆卸连接，门锁的安装采用的是现有技术，便于工作人员添加货物；通风口处通过本领域技术人员所能想到的方式安装有排风扇，例如通过螺栓。而且，无人超市2的前侧设有供消费者取货的出货口。

另外，位于无人超市2内后侧的货架29的数量为两个，两个货架29并排设置。取货机器人和移动装置的数量为两套，两套取货机器人和移动装置分别用于取无人超市2左侧和后侧的一个货架29上的货物以及无人超市2 右侧和后侧的一个货架29上的货物。

需要说明的是，位于左侧和右侧的两个取货机器人分别按照逆时针和顺时针的方式旋转，避免相互影响。

实施例2

在实施例一的基础上，本实施例中，移动装置包括分别安装在无人超市内的一个Z轴移动机构1、一个Y轴移动机构3和至少一个X轴移动机构4， Z轴移动机构1竖直设置，取货机器人固定安装在Z轴移动机构1上，Z轴移动机构1驱动取货机器人上下移动；Y轴移动机构3水平设置，并用于驱动Z轴移动机构1水平移动；X轴移动机构4水平设置，并悬挂在无人超市的天花板上，X轴移动机构4与Y轴移动机构3相互垂直，并用于驱动Y 轴移动机构3水平移动。取货过程中，通过Z轴移动机构1、Y轴移动机构 3和X轴移动机构4的相互配合，实现取货机器人在水平方向以及竖直方向上的任意移动，便于自动取货，操作简便，省时省力。

优选地，本实施例中，X轴移动机构4的数量为两个，两个X轴移动机构4并排设置，Y轴移动机构3位于两个X轴移动机构4之间，两个X轴移动机构4同步驱动Y轴移动机构3水平移动。通过两个X轴移动机构4 增加设置在Y轴移动机构3和Z轴移动机构1在移动过程中的稳定性，从而增加取货机器人移动的稳定性。

实施例3

在实施例二的基础上，本实施例中，Z轴移动机构1包括Z轴轨道5、 Z轴同步带6、Z轴电机7、Z轴滑板8和两个Z轴同步带轮，Z轴轨道5竖直设置，Z轴轨道5上设有凹槽，两个Z轴同步带轮分别可转动的安装在凹槽的两端，每个Z轴同步带轮中心轴的两端分别与凹槽一端的两侧转动连接。Z轴同步带6套设在两个Z轴同步带轮上，Z轴滑板8固定连接在Z轴同步带6上，Z轴滑板8通过本领域技术人员所能想到的方式固定在Z轴同步带6上，例如粘胶；取货机器人固定安装在Z轴滑板8上，取货机器人通过螺栓固定在Z轴滑板8上，Z轴滑板8上和取货机器人上分别设有与螺栓配合的螺孔。Z轴电机7固定安装在Z轴轨道5的一端，其驱动端与其中一个Z轴同步带轮的中心轴固定连接(焊接)，并可驱动Z轴同步带6转动，以带动Z轴滑板8和取回机器人2上下移动。移动过程中，通过Z轴电机7 驱动其中一个Z轴同步带轮转动，使得Z轴同步带6和另一个Z轴同步带6 转动，从而使得Z轴滑板8随着Z轴同步带6转动，以便带动Z轴滑板8 和取回机器人2上下移动，实现自动精准取货，省时省力。

实施例4

在实施例三的基础上，本实施例中，Z轴轨道5上覆盖有Z轴盖板9，其两端分别通过螺栓与Z轴轨道5的两端固定连接，Z轴盖板9的两端上以及Z轴轨道5的两端分别设有与螺栓配合的螺孔。Z轴盖板9位于Z轴同步带6的一侧，并与Z轴同步带6之间留有缝隙，Z轴滑板8的两侧分别穿过缝隙，并通过螺栓与取货机器人的机壳固定连接，Z轴滑板8的两侧上以及取货机器人的机壳上分别设有与螺栓配合的螺孔。

实施例5

在实施例三的基础上，本实施例中，Y轴移动机构3包括Y轴轨道30、 Y轴同步带31、Y轴电机32、Y轴滑板33和两个Y轴同步带轮，Y轴轨道 30水平设置，Y轴轨道30上设有凹槽，两个Y轴同步带轮分别可转动的安装在凹槽的两端，每个Y轴同步带轮中心轴的两端分别与凹槽一端的两侧转动连接。Y轴同步带31套设在两个Y轴同步带轮上，Y轴滑板33固定连接在Y轴同步带31上，Y轴滑板33通过本领域技术人员所能想到的方式固定在Y轴同步带31上，例如粘胶。

Y轴滑板33与Z轴轨道5的上端固定连接，Z轴轨道5的上端通过螺栓固定连接有支架，上述支架通过螺栓与Y轴滑板33固定连接。Y轴电机 32通过螺栓固定安装在Y轴轨道30的一端，Y轴电机32的机壳上以及Y 轴轨道30的一端上分别设有与螺栓配合的螺孔；Y轴电机32的驱动端与其中一个Y轴同步带轮的中心轴固定连接(焊接)，并可驱动Y轴同步带31转动，以带动Y轴滑板33和Z轴移动机构1水平移动。移动过程中，通过Y轴电机32驱动其中一个Y轴同步带轮转动，使得Y轴同步带31和另一个Y轴同步带轮转动，从而带动Y轴滑板33、Z轴移动机构3以及取货机器人水平移动，实现自动精准取货，省时省力。

实施例6

在实施例五的基础上，本实施例中，Y轴轨道30上覆盖有Y轴盖板34，其两端分别通过螺栓与Y轴轨道30的两端固定连接，Y轴盖板34的两端上以及Y轴轨道30的两端分别设有与螺栓配合的螺孔。Y轴盖板34位于Y 轴同步带31的上侧，并与Y轴同步带31之间留有缝隙，Y轴滑板33的两侧分别穿过缝隙，并与Z轴轨道5的上端固定连接，具体连接方式为：Z轴轨道5的上端通过螺栓固定连接有固定架，固定架通过螺栓与Y轴滑板33 固定连接。

实施例7

在实施例三的基础上，本实施例中，X轴移动机构4包括X轴轨道35、 X轴同步带36、X轴电机37、X轴滑板38和两个X轴同步带轮，X轴轨道 35水平设置，并与Y轴轨道30垂直，X轴轨道35上设有凹槽；两个X轴同步带轮分别可转动的安装在凹槽的两端，每个X轴同步带轮中心轴的两端分别与凹槽一端的两侧转动连接。X轴同步带36套设在两个X轴同步带轮上，X轴滑板38固定连接在X轴同步带36上，X轴滑板38通过本领域技术人员所能想到的方式固定在X轴同步带36上，例如粘胶。当X轴移动机构4的数量为两个时，Y轴轨道30的两端分别通过螺栓与两个X轴滑板38 固定连接，Y轴轨道30的两端上以及两个X轴滑板38分别设有与螺栓配合的螺孔；当X轴移动机构4的数量为一个时，Y轴轨道30的中部通过螺栓与X轴滑板38固定连接，此时X轴移动机构4和Z轴移动机构1分别位于 Y轴移动机构3的两侧，避免影响Z轴移动机构1的移动。X轴电机37通过螺栓固定安装在X轴轨道35的一端，X轴电机37的机壳上以及X轴轨道35的一端上分别设有与螺栓配合的螺孔；X轴电机37的驱动端与其中一个X轴同步带轮的中心轴固定连接(焊接)，并可驱动X轴同步带36转动，以带动X轴滑板38、Y轴移动机构3以及Z轴移动机构1水平移动。移动过程中，通过X轴电机37驱动X轴同步带36转动，以带动X轴滑板38、 Y轴移动机构3以及Z轴移动机构1水平移动，实现自动精准取货，省时省力。

实施例8

在实施例七的基础上，本实施例中，X轴轨道35上覆盖有X轴盖板39，其两端分别通过螺栓与X轴轨道35的两端固定连接，X轴盖板39的两端上以及X轴轨道35的两端上分别设有与螺栓配合的螺孔。X轴盖板35位于X 轴同步带36的上侧，并与X轴同步带36之间留有缝隙，X轴滑板38的两侧分别穿过缝隙，并分别通过螺栓与Y轴轨道30固定连接，X轴滑板38 上以及Y轴轨道30分别设有与螺栓配合的螺孔。

本实用新型还包括控制器和三个光电传感器40，三个光电传感器40分别固定在Z轴滑板8上、Y轴滑板33上以及X轴滑板38上，并分别通过线路与控制器连接。上述三个光电传感器40通过本领域技术人员所能想到的方式固定安装，例如粘胶。

上述每一个光电传感器40为接收器，其还包括发射器，发射器安装在控制器中，Z轴轴滑板8上、Y轴轴滑板33上以及X轴轴滑板38分别在对应的轨道上移动时，发射器发射信号，接收器接收信号，并将接收的相关信息发送给控制器，控制器分析处对应的滑板移动的距离，当对应的滑板移动至设定位置时，控制器关闭对应的电机，对应的滑板停止滑动。

优选地，本实用新型中，Z轴轨道5的两端上、Y轴轨道30的两端上以及X轴轨道35的两端上分别设有用于对Z轴滑板8、Y轴滑板33以及X 轴滑板38进行限位的缓冲垫41。缓冲垫41优先采用橡胶垫，橡胶垫采用本领域技术人员所能想到的方式固定在对应的轨道的两端，例如粘胶。滑板在对应的轨道上移动的过程中，通过缓冲垫41避免滑板与对应的轨道之间的刚性接触，保护滑板和轨道，延长其使用寿命，节约成本。

本实用新型中，每个X轴轨道35的两端分别固定安装有桁架10，桁架 10悬挂在无人超市的天花板上，结构简单，便于将设置在X轴移动机构4 悬挂在无人超市的天花板上。上述桁架10包括分别水平设置的一个底板和两个顶板，两个顶板并排设置，并分别位于底板两端的上方，底板的两端与两个顶板之间分别通过竖直架固定连接，竖直架、底板和顶板一体成型，结构简单；安装时，X轴轨道35的一端通过螺栓固定在底板上，并位于两个竖直架之间，两个顶板通过本领域技术人员所能想到的方式悬挂在无人超市的天花板上，例如竖直杆，竖直杆的两端分别通过钉子固定在无人超市的天花板上和顶板上。

为了增加上述竖直架的稳定性，竖直架的上部和顶板之间以及竖直架的下部和底板之间分别设有拉杆，拉杆的两端通过本领域技术人员所能想到的方式分别固定在底板或顶板或竖直架上，例如强力粘胶。

实施例9

在实施例二的基础上，本实施例中，取货机器人包括取货件11、伸缩机构和旋转机构，伸缩机构固定安装在旋转机构上，取货件11固定安装在伸缩机构上，旋转机构驱动伸缩机构旋转设定角度使得取货件11朝向货架29，伸缩机构驱动取货件11靠近或远离货架29，以取出货架29上的货物。取货过程中，首先通过旋转机构驱动伸缩机构和取货件11旋转设定角度，使得取货件11朝向货架29；然后通过伸缩机构驱动取货件11靠近或远离货架 29，以进行取货。本实用新型运行平稳，并能根据需求任意改变取货件11 的前进方向，便于取货。

实施例10

在实施例九的基础上，本实施例中，取货件11包括至少一个磁铁一，货架29上用于放置货物的托盘27的底部固定安装有与磁铁一配合的磁铁二，结构简单，取货方便。上述磁铁一和磁铁二通过本领域技术人员所能想到的方式分别固定安装在伸缩机构和托盘27上，例如同一环形架套住磁铁，环形架通过螺栓固定在伸缩机构上，环形架上以及伸缩机构上分别设有与螺栓配合的螺孔。

优选地，上述磁铁优先采用电磁铁，取货时电磁铁通电，卸货时电磁铁断电，方便取货和卸货，无需人工卸货，方便快捷，省时省力。

需要说明的是，取货时伸缩架15带动取货件11伸至托盘27的底部，然后水平移出托盘27即可，因此托盘27上的货物不会掉落至地面上。

实施例11

在实施例十的基础上，本实施例中，旋转机构包括旋转圈12和旋转驱动组件，旋转圈12水平设置，伸缩机构通过支架架设在旋转圈12上。通过旋转驱动组件驱动旋转圈12旋转，并带动伸缩机构和取货件11旋转设定角度，使得取货件11朝向货架29，操作简便，便于取货。

优选地，本实施例中，伸缩机构与旋转圈12之间的连接的支架纵截面呈V形，增加伸缩机构在旋转过程中的稳定性。

实施例12

在实施例十的基础上，本实施例中，旋转驱动组件包括外圈13、电机一 14和齿轮，外圈13水平安装在旋转圈12的下方，旋转圈12的内侧呈齿轮状，其可转动的安装在外圈13上，具体安装方式为：外圈13的上侧沿周向间隔设有多个垫块22，上述垫块22分别与外圈13一体成型，旋转圈12可旋转的安装在外圈13的上方，其圆周边缘与垫块22相抵；上述垫块22可减少外圈13与旋转圈12之间的磨损，延长外圈13的使用寿命，节约成本，同时还可以对旋转圈12进行限位。电机一14通过螺栓固定安装在外圈13 上，电机一14的机壳上和外圈13上分别设有与螺栓配合的螺孔；电机一14 的驱动端沿竖直方向设置并伸入旋转圈12内，齿轮固定套设(焊接)在电机一14的驱动端上，并与旋转圈12的内侧啮合。旋转过程中，通过电机一 14驱动齿轮转动，利用齿轮与旋转圈12内侧的啮合作用带动旋转圈12旋转，从而实现旋转圈12旋转，操作简便。

另外，电机一14可以位于旋转圈12的上方，此时其驱动端竖直朝下并伸入旋转圈12内；电机一14也可以位于旋转圈12的下方，此时其驱动端竖直朝上并伸入旋转圈12内。

实施例13

在实施例九的基础上，本实施例中，伸缩机构包括伸缩架15和伸缩驱动组件；伸缩驱动组件通过支架固定安装在旋转圈12上，伸缩架15的一端水平可滑动的安装在伸缩驱动组件上，取货件11固定安装在伸缩架15的另一端上。取货过程中，通过伸缩驱动组件驱动伸缩架15水平移动，并带动取货件11靠近或远离货架29，以进行取货，操作简便，省时省力。

上述伸缩驱动组件包括导轨16、电机二17、同步带和两个同步带轮，导轨16通过支架水平架设在旋转圈12的上方，支架的上端和下端分别通过螺栓与旋转圈12和导轨16固定连接，支架上、导轨16上以及旋转圈12上分别设有与螺栓配合的螺孔；两个同步带轮分别可转动的安装在导轨16的两端，每个同步带轮通过转轴可转动的安装在导轨16的对应端上，转轴的两端分别与导轨16的两侧转动连接，导轨16端部的两侧相对设有与转轴两端配合的转孔；同步带套设在两个同步带轮上，其上固定连接有滑块18，滑块18通过本领域技术人员所能想到的方式固定在同步带上。电机二17通过螺栓固定安装在导轨16的一端上，电机二17的机壳上以及导轨16的一端上分别设有与螺栓配合的螺孔；电机二17的驱动端与其中一个同步带轮固定连接(焊接)；伸缩架15水平可滑动的安装在导轨16上，并与滑块18固定连接，伸缩架15通过螺栓与滑块18固定连接，伸缩架15上以及滑块18 上分别设有与螺栓配合的螺孔；取货件11固定安装在伸缩架15的另一端上。取货过程中，通过电机二17驱动对应的同步带轮转动使得同步带和另一个同步带轮转动，并带动伸缩架15上的取货件11靠近或远离货架29，以进行取货，操作简便，取货方便快捷。

上述同步带可设置在导轨16内的中心，此时伸缩架15的底部与滑块18 固定连接；同步带也可以设置在导轨16内靠近一侧的位置，此时伸缩架15 的一侧与滑块18固定连接，为了增加伸缩架15在移动过程中的稳定性，伸缩架15的另一侧还固定连接有一个滑块18，导轨16的另一侧上设有与该滑块18配合的滑轨。

本实用新型中，取货机器人还包括行走装置，行走装置安装在旋转机构的底部，并用于驱动旋转机构行走。取货过程中，通过行走装置驱动旋转机构行走，使得旋转机构靠近或远离货架29，以进行取货，实现自动取货，方便快捷。行走装置包括行走架19、三个麦克纳姆轮20和三个电机三21，行走架19的顶部与Z轴移动机构1的下端固定连接，旋转机构固定在Z轴移动机构1上，Z轴移动机构1驱动旋转机构上下移动；三个麦克纳姆轮20 分别可转动的安装在行走架19的底部，并均匀间隔设置，三个麦克纳姆轮 20呈等边三角形分布；三个电机三21分别固定安装在行走架19的底部，其驱动端分别与三个麦克纳姆轮20固定连接(焊接)，并驱动麦克纳姆轮20 转动，使得取货件11靠近或远离货架29，以进行取货。

另外，行走架19由三脚架和支撑架组成，三脚架为等边三角形架，等边三角形架水平设置，支撑架竖直设置在等边三角形架上，其下端与等边三角形架中心固定连接，支撑架与等边三角形架一体成型；为了增加支撑架的稳定性，支撑架和等边三角形架之间倾斜设有连接杆，连接杆的上下端分别与支撑架和等边三角形架固定连接，连接杆与支撑架一体成型。外圈13通过螺栓固定在支撑架的顶部，支撑架的顶部以及外圈13上分别设有与螺栓配合的螺孔。三个电机三21分别通过螺栓固定安装在等边三角形架的三个角处，等边三角形架上以及三个电机三21的机壳上分别设有与螺栓配合的螺孔；三个电机三21的驱动端分别固定连接有一个麦克纳姆轮20，并分别驱动麦克纳姆轮20旋转，从而实现行走和转向。

上述电机三21和麦克纳姆轮20配合驱动机器人行走和转向的原理如下：电机三21驱动麦克纳姆轮20转动，麦克纳姆轮20圆周上设有多个成角度的周边滚轮，这些成角度的周边滚轮把一部分麦克纳姆轮20的转向力转化到一个麦克纳姆轮20转向力上面，依靠各自麦克纳姆轮20的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了机器人在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变麦克纳姆轮20自身的方向，同过三个麦克纳姆轮20成等边三角形排布，实现灵活的全方位移动转向。

本实用新型还包括下单装置23和控制器，下单装置23固定安装在无人超市2的前侧外壁上，下单装置23和、Z轴移动机构1、Y轴移动机构3、 X轴移动机构4以及移动装置分别通过线路与控制器连接；用户通过下单装置23下单，并将对应的下单信息发送给控制器，控制器控制Z轴移动机构 1、Y轴移动机构3、X轴移动机构4以及行走装置带动取货机器人移动，以进行取货。

优选地，上述下单装置23优先采用平板电脑，平板电脑通过本领域技术人员所能想到的方式固定安装在无人超市2的前侧上，例如通过强力粘胶或螺栓固定，通过螺栓固定时，平板电脑固定在壳体内，壳体通过螺栓固定在无人超市2上，无人超市2上以及壳体上分别设有与螺栓配合的螺孔；壳体上开设有与平板电脑屏幕大小相同的开口，消费者通过开口在平板电脑上操作。

需要说明的是，设置上述行走装置的作用在于：行走装置可以增加取货机器人在行走过程中的稳定性，在取货过程中，若不设置行走装置，在取货机器人以及货物重量的作用下，Z轴移动机构1、Y轴移动机构3以及X轴移动机构4上对应的滑板会被卡死，无法实现驱动取货机器人及货物移动的工作。

另外，在控制器的作用下，行走装置中的三个电机三21以及Z轴移动机构1、Y轴移动机构3和X轴移动机构4上的电机分别运行，确保行走装置和移动装置移动的方向一致。

在上述结构的基础上，本实用新型中，货架29包括两个竖直相对设置的支撑框24，两个支撑框24的两个相对侧之间从上至下通过多个水平间隔设置的连接板25连接，每个连接板25的两端分别通过螺栓与两个支撑框24 固定连接，两个支撑框24上以及连接板25的两端上分别设有与螺栓配合的螺孔；每个连接板25上水平间隔固定连接有多个支撑杆26，每个支撑杆26 可以与对应的连接板25一体成型，其一端也可以通过螺栓与连接板25固定连接，支撑杆26的对应端上以及连接板25上分别设有与螺栓配合的螺孔。多个支撑杆26两两为一组，每组支撑杆26上间隔放置有多个用于放置货物的托盘27，托盘27的底部固定安装有与磁铁一配合的磁铁二，磁铁二优先采用电磁铁。

优选地，上述每个支撑框24的底部均设有支撑座，增大支撑框24与地面接触的面积，增加整个货架29的稳定性。

另外，每个支撑框24内倾斜设有多个斜拉杆，斜拉杆与支撑框24一体成型，增加整个货架29的稳定性。

本实用新型还包括至少一个用于回收托盘27的回收箱28，回收箱28 放置在无人超市2内靠近其前侧的位置。上述回收箱28的数量优选为两个，两个回收箱28分别位于无人超市2内前侧靠近两端的位置。

需要说明的是，本实用新型优先采用蓄电池给上述电子器件供电，蓄电池可以采用一个或多个，采用一个蓄电池可能或出现绕线问题，因此优先采用多个蓄电池进行供电，例如行走架19上、外圈13上、导轨16上、伸缩架15上以及多个移动机构1上分别设有一个蓄电池，分别给对应的电子器件供电。上述蓄电池采用本领域技术人员所能想到的方式固定在对应的位置。

本实用新型的工作原理如下：

第一，消费者通过无人超市2前侧外壁上的平板电脑挑选商品并下单，此时沿Y轴轴设置的轨道3与货架29平行；第二，两个沿X轴轴设置的轨道上的电机四5同时启动，分别通过对应的同步带轮驱动同步带4转动，使得沿Y轴轴设置的移动机构1和沿Z轴轴设置的移动机构1以及取货机器人靠近货架29，并到达指定位置；第三，沿Z轴轴设置的移动机构1上的电机四5启动，并通过同步带轮驱动同步带4转动，使得取货机器人跟随同步带4上的滑板6移动至设定商品的位置；第二，两个X轴电机37同时启动，分别带动两个X轴同步带轮转动以带动两个X轴同步带36转动，使得沿Z轴移动机构1、Y轴移动机构3以及取货机器人2靠近货架，并到达指定位置；第三，Z轴移动机构1上的Z轴电机7启动，Z轴电机7驱动对应 Z轴同步带轮转动，并可驱动Z轴同步带6转动，以带动Z轴滑板8和取回机器人2上下移动，使得取货机器人2移动至设定商品的位置；第四，通过电机一14驱动齿轮转动，利用齿轮与旋转圈12内侧的啮合作用带动旋转圈 12旋转，并带动伸缩机构和取货件11转动，至取货件11朝向货架29；第五，通过电机二17驱动对应的同步带轮转动使得同步带和另一个同步带轮转动，并带动伸缩架15和取货件11靠近货架29，并伸至托盘27的底部，此时取货件11电磁铁处于通电状态，以吸住托盘27；第六，X轴移动机构 4、Y轴移动机构3、Z轴移动机构1以及移动装置将取货机器人和货物送至设定位置，同时旋转机构旋转设定角度使得货物送至无人超市2的出货口，取货件11电磁铁断电，货物从取货件11上掉落下来，取货完成。

需要说明的是，本实用新型所涉及到的所有的电机(型号YE-2)、蓄电池(型号6GFM65)、光电传感器(型号E18-D80NK)和电磁铁(型号XDA-50) 均采用现有技术，并且上述各个部件与控制器(型号TC-SCR)电连接，控制器与各个部件之间的控制电路为现有技术。

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

Claims (10)

1.一种无人超市售货系统，其特征在于：包括无人超市(2)、取货机器人和移动装置，所述无人超市(2)内的左侧、右侧以及后侧分别设有一个货架(29)，所述取货机器人设置在所述货架(29)之间，所述移动装置悬挂在所述无人超市(2)的天花板上，其位于所述取货机器人的上方，并用于驱动所述取货机器人在所述货架(29)之间行走，以进行取货。

2.根据权利要求1所述的无人超市售货系统，其特征在于：所述移动装置包括分别安装在所述无人超市(2)内的一个Z轴移动机构(1)、一个Y轴移动机构(3)和至少一个X轴移动机构(4)，所述Z轴移动机构(1)竖直设置，所述取货机器人固定安装在所述Z轴移动机构(1)上，所述Z轴移动机构(1)驱动所述取货机器人上下移动；所述Y轴移动机构(3)水平设置，并用于驱动所述Z轴移动机构(1)水平移动；所述X轴移动机构(4)水平设置，并悬挂在所述无人超市(2)的天花板上，所述X轴移动机构(4)与所述Y轴移动机构(3)相互垂直，并用于驱动所述Y轴移动机构(3)水平移动。

3.根据权利要求2所述的无人超市售货系统，其特征在于：所述取货机器人包括取货件(11)、伸缩机构和旋转机构，所述伸缩机构固定安装在所述旋转机构上，所述取货件(11)固定安装在所述伸缩机构上，所述旋转机构驱动所述伸缩机构旋转设定角度使得所述取货件(11)朝向货架(29)，所述伸缩机构驱动所述取货件(11)靠近或远离所述货架(29)，以取出所述货架(29)上的货物。

4.根据权利要求3所述的无人超市售货系统，其特征在于：所述旋转机构包括旋转圈(12)和旋转驱动组件，所述旋转圈(12)水平设置，所述伸缩机构架设在所述旋转圈(12)上，所述旋转驱动组件驱动所述旋转圈(12) 旋转，并带动所述伸缩机构旋转设定角度。

5.根据权利要求4所述的无人超市售货系统，其特征在于：所述旋转驱动组件包括外圈(13)、电机一(14)和齿轮，所述外圈(13)水平安装在所述旋转圈(12)的下方，所述旋转圈(12)的内侧呈齿轮状，其可转动的安装在所述外圈(13)上；所述电机一(14)固定安装在所述外圈(13)上，其驱动端沿竖直方向设置并伸入所述旋转圈(12)内，所述齿轮固定套设在所述电机一(14)的驱动端上，并与所述旋转圈(12)的内侧啮合。

6.根据权利要求4所述的无人超市售货系统，其特征在于：所述伸缩机构包括伸缩架(15)和伸缩驱动组件；所述伸缩驱动组件固定安装在所述旋转圈(12)上，所述伸缩架(15)的一端水平可滑动的安装在所述伸缩驱动组件上，所述取货件(11)固定安装在所述伸缩架(15)的另一端上；所述伸缩驱动组件驱动所述伸缩架(15)水平移动，并带动所述伸缩架(15)上的所述取货件(11)靠近或远离所述货架(29)，以进行取货。

7.根据权利要求3所述的无人超市售货系统，其特征在于：所述取货机器人还包括行走装置，所述行走装置包括行走架(19)、三个麦克纳姆轮(20)和三个电机三(21)，所述行走架(19)的顶部与所述Z轴移动机构(1)的下端固定连接，所述旋转机构固定在所述Z轴移动机构(1)上，所述Z轴移动机构(1)驱动所述旋转机构上下移动；三个所述麦克纳姆轮(20)分别可转动的安装在所述行走架(19)的底部，并均匀间隔设置，三个所述麦克纳姆轮(20)呈等边三角形分布；三个所述电机三(21)分别固定安装在所述行走架(19)的底部，其驱动端分别与三个所述麦克纳姆轮(20)固定连接，并驱动所述麦克纳姆轮(20)转动，使得所述取货件(11)靠近或远离所述货架(29)，以进行取货。

8.根据权利要求7所述的无人超市售货系统，其特征在于：还包括下单装置(23)和控制器，所述下单装置(23)固定安装在所述无人超市(2) 的前侧外壁上，所述下单装置(23)、所述Z轴移动机构(1)、所述Y轴移动机构(3)、所述X轴移动机构(4)以及所述行走装置分别通过线路与所述控制器连接；用户通过所述下单装置(23)下单，并将对应的下单信息发送给所述控制器，所述控制器控制所述Z轴移动机构(1)、所述Y轴移动机构(3)、所述X轴移动机构(4)以及所述行走装置带动所述取货机器人移动，以进行取货。

9.根据权利要求3-8任一项所述的无人超市售货系统，其特征在于：所述货架(29)包括两个竖直相对设置的支撑框(24)，两个所述支撑框(24)的两个相对侧之间从上至下通过多个水平间隔设置的连接板(25)连接，每个所述连接板(25)上水平间隔固定连接有多个支撑杆(26)，多个所述支撑杆(26)两两为一组，每组所述支撑杆(26)上间隔放置有多个用于放置所述货物的托盘(27)。

10.根据权利要求9所述的无人超市售货系统，其特征在于：还包括至少一个用于回收所述托盘(27)的回收箱(28)，所述回收箱(28)放置在所述无人超市(2)内靠近其前侧的位置。

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