[發明專利]小型快遞驛站智能倉儲機器人系統和方法

在審

• 申請號: 201710606647.2
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107291083A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 顧亦然;趙棟
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06Q10/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 李吉寬

技術領域

本發明涉及小型快遞驛站智能倉儲機器人系統和方法，屬于倉儲物流機器人技術領域。

背景技術

互聯網經濟及產業互聯網化的趨勢下，倉儲物流業正迎來空前的發展機遇和全新的模式變化。現有機器人技術在物流中的應用主要集中在包裝碼垛、裝卸搬運兩個作業環節，隨著新型機器人技術的不斷涌現，倉儲物流機器人將對物流運作模式和整個物流體系變革產生深遠影響。現有的倉儲機器人如亞馬孫收購的Kiva倉儲物流機器人，國內海康威視的“阡陌”智能倉儲系統等都是部署在大型物流倉庫中，利用上下攝像頭識別貨架和地標二維碼進行智能倉儲的。它們將整個貨架“托起”運載到目的地點的方式只適用于大型物流倉庫中大批量貨物的倉儲運輸，一個貨架上基本只放置同一類產品貨物；而對于小型快遞驛站中普遍存在的多品種、小包裹的倉儲運輸需求則力有未逮。而現實中位于校園、小區和公司等門口附近的小型快遞驛站內基本還是采用人力分揀或存儲云柜的方式，既增加了驛站管理人員的工作量，而且還會耗費買家大量尋貨取貨的時間。

發明內容

本發明目的在于針對上述現有技術的不足，提供了小型快遞驛站智能倉儲機器人系統，該系統主要應用于校園、小區和公司等門口附近的小型快遞驛站內，這些區域里一般快遞包裹量大物小，并且不方便快遞員一一上門送取，而需要買家到快遞驛站內自己領取。而這些快遞驛站內基本還是采用人力分揀或存儲云柜的方式，既增加了驛站管理人員的工作量，還會耗費買家大量尋貨取貨的時間。本發明依托自身的人機交互模塊、獨特的路徑識別方式就能很好地解決現有的問題，實現對貨物準確分揀并送達指定用戶，使用戶到快遞驛站存取貨物時更加簡潔方便，高效省時。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案：小型快遞驛站智能倉儲機器人系統，該系統包括固定的人機交互系統和可移動的倉儲機器人，它們之間通過無線信號交互信息。

人機交互系統包括貨物數據庫、觸摸顯示屏、驗證攝像機和無線通信模塊。貨物數據庫里存儲著快遞驛站內所有貨物包裹的信息和其所在地點具體位置；觸摸顯示屏用于人機間數據交換，每一位客戶都可以選擇快遞取件/寄件從而刷新數據庫內信息；驗證攝像機拍攝包裹上快遞單和取貨人身份證件，用于包裹出庫的驗證信息審核；無線通信模塊既用于人機交互系統的網絡連接，又用于給倉儲機器人發送取貨/送貨指令。

可移動的倉儲機器人包括移動底盤、路徑識別模塊、升降機械爪、主控單片機和無線通信模塊。移動底盤由左右兩個主動輪和前后兩個從動輪組成，使倉儲機器人能夠迅速而穩定地運載著貨物運行；路徑識別采用紅外光電對管，通過識別貨架間過道地面上的黑線修正前進路線；升降機械爪能夠精確夾取貨架上每層放置的的貨物包裹；主控單片機控制整個倉儲機器人的步驟動作；無線通信模塊用于倉儲機器人與人機交互系統的通信。

進一步地，本發明所述倉儲機器人路徑識別模塊采用紅外光電對管，通過識別貨架間過道地面上的黑色引導線修正前進方向,整個模塊共布置了5對光電對管，其中中間三個光電對管主要用來循線，兩端的光電對管用來輔助識別十字交叉口；每對對管上面設有一個滑動變阻器可以調節光電對管識別黑線的距離，可以用來調整模塊實際安裝高度。

進一步地，本發明所述倉儲機器人升降機械爪利用升降桿，使機械爪可以升降到貨架上每一層夾取包裹，采用三個手爪抓牢包裹，使倉儲機器人能夠迅速而穩定地運載著包裹行進。

本發明還提供了一種應用于小型快遞驛站智能倉儲機器人系統的客戶取件方法的實現，該方法包括如下步驟：

步驟1：客戶在人機交互系統上選擇“取件”，然后輸入取件人手機號或取貨碼；

步驟2：人機交互系統對比數據庫調取要取件的包裹信息，將包裹所在位置信息(即：幾號貨架第幾層)發給倉儲機器人，并發送取件指令；

步驟3：停在取貨點的倉儲機器人接收到包裹位置信息和取件指令后迅速循線到達所在貨架前；

步驟4：根據包裹所在貨架層數升降機械爪升降相應高度，定好位置后倉儲機器人向前移動使機械爪能夠夾取到包裹，抓牢后倉儲機器人后退回到原位；

步驟5：倉儲機器人迅速循線按原路返回取貨點，升降機械爪將包裹放到取貨臺上后休眠等待下一次指令；

步驟6：在倉儲機器人取貨的同時，人機交互系統提示驗證身份信息，客戶將身份證件放在驗證攝像機下方取貨臺上拍照存檔；

步驟7：包裹放到取貨臺上后驗證攝像機給包裹上快遞單拍照，并聯網發送包裹出庫信息，此時客戶即可領取快遞離開。

本發明還提供了一種應用于小型快遞驛站智能倉儲機器人系統的客戶寄件方法的實現，該方法包括如下步驟：