一种智能快递小屋的制作方法

本实用新型涉及快件存放装置，具体涉及一种智能快递小屋。

背景技术：

在互联网经济的推动下，网购迅速普及，同时伴随着快递物流业的发展，大街小巷的快递小车、快递小哥、菜鸟、智能柜得到了迅速普及。面对居住在小区、村落人群的“最后一公里”快件送、取问题，快递小车、快递小哥、菜鸟、智能柜得到了充分的发展，极大的方便了群众生活。

同时我们应该看到，由于我国人口红利高峰已过，目前以青壮年劳动力为主的解决方法未来将是高成本的、不可持续的。因此，为了降低各项服务成本，无人值守、全天候工作的低成本智能化快递小屋将是未来的发展方向。另外，尽量避免货主与取/送件快递人员的直接接触，更有助于社区防控病毒的传播，适应目前的病毒防疫和后疫情时代的社会安全生活。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种无人值守的智能快递小屋，能够全天候工作，自动分拣快件并准确推送给取件人。

本实用新型提供的智能快递小屋，包括本体，所述本体上设有快递筐进出口、快件取出窗口和用于信息展示和输入的触摸屏，所述本体内设有：

分拣台：对应于快递筐进出口内侧，用于容纳快递筐；

多层货架：用于放置快件；

组合移动机构：包括x轴移动模组、z轴移动模组、y轴升降组合和直线升降模组，还包括抓手a用于抓取快件；

光学追踪组合：用于采集快件信息；

智能控制机箱：分别与触摸屏、组合移动机构和光学追踪组合通信连接，用于接收并发送采集的信息，接收动作指令信息并控制组合移动机构动作；

服务器，与所述智能控制机箱通信连接。用于响应所述采集的信息并将与服务器内配制的相应预设动作指令信息发送给智能控制机箱。

优选的，上述智能快递小屋，还包括快件投递窗口，所述快件投递窗口旁边还设有投递人识别系统，投递人识别系统与智能控制机箱通信连接。

优选的，上述智能快递小屋，所述多层货架上安装有移动货架板，移动货架板底部通过货架板移动轨与货架滑动连接。

优选的，上述智能快递小屋，所述光学追踪组合包括图像采集机构，例如照相机，摄像机等。

优选的，上述智能快递小屋，所述抓手上设有尺寸测量与重量测量机构。便于对快件的尺寸和重量进行测量，放置到合适的货架板上，充分利用空间。

优选的，上述智能快递小屋，还包括室内温控装置，用于控制本体内的温度在预设范围内，避免高温或低温对快件内物品的损伤。

优选的，上述智能快递小屋，占地面积2-10平方米。可放置在小区、村庄、街道、校园的空地上，安全、无人值守、占地少。

优选的，上述智能快递小屋，所述智能控制机箱设有嵌入式计算机，通过总线方式与其他部件通讯或者电连接。

本实用新型提供的智能快递小屋，具有如下有益效果：

送快递采用快递筐互换的方式，无需小车专送或人工操作，节约人力成本。一名货车司机就可以代替以往由快递小哥、智能柜和菜鸟人工完成的工作，能够自动分拣，将快件登记入库。每辆厢式货车可装8～12个快递筐，司机只需3～5分钟替换快递小屋的快递筐；每辆厢式货车可以代替现有的7～11个快递小车和送货小哥，节省了人力物力成本。

取件方便，不受时间限制。在取件时，控制装置识别出取件人后，取出快件交给取件人，实现投递、取件自动化，无人值守、全天候服务，方便群众随时收取快件。

同时，该快递小屋避免了货主与取/送件快递人员的直接接触，有助于社区防控病毒的传播。

附图说明

图1为实施例1的智能快递小屋内部剖面结构示意图。

图2为实施例1的智能快递小屋内部分拣快件状态示意图。

图3为实施例1的智能快递小屋内部结构俯视示意图。

图中：

s1:多层货架s2：多层货架f：分拣台k：快件筐

r:天线e：温控装置d：智能控制箱t1：光栅坐标

z：z轴移动模组a：抓手b：直线升降模组y：y轴升降组合

j1：移动货架板p1c1：投递人识别系统p1：快件取出窗口

j2：移动快件筐组合f：分拣台x1：x轴移动模组

c：光学追踪组合

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，以使本领域技术人员能够更好地理解本实用新型并能够予以实施。

实施例1

参见图1-3，提供了一种样式的智能快递小屋，占地面积2-10平方米，包括小屋本体，本体上设有快件筐进出口，分拣台f。小屋内包含2个多层货架s1和s2，均由多个移动货架板j1(图中j1为示例，每一层货架均有移动货架板)排列组成，两个多层货架s1、s2和相应的货架电机安装在本体侧壁上，多层货架的各层设置不同的高度用于存放不同尺寸的快件。移动货架板j1垂直于本体侧壁的方向设置螺纹孔供丝杠穿过，丝杠另一端固定连接至货架电机的转轴，用于实现移动货架板j1的伸出和缩回运动。每一层移动货架板j1均配置一个货架电机，各货架电机均与智能控制柜的计算机连接，接收控制命令。

本体上设有快件取出窗口p1，旁边设有触摸屏，用于输入和展示相关信息。

本体内还设有组合移动机构，包括x轴移动模组、z轴移动模组、y轴升降组合和直线升降模组，还包括抓手a用于抓取快件；抓手a上设有尺寸测量与重量测量机构。

其中：

①组合移动机构的x轴移动模组包括与地面平行的x轴轨道和沿x轴轨道移动的滑动模块，x轴轨道固定在货架s2的顶端。

②y轴升降组合包括多节伸缩装置，伸缩装置由单独的电机驱动，y轴升降组合固定在直线升降模组b的滑动块上，伸缩装置的下端连接抓手a。

③直线升降模组b包括垂直于地面方向的移动轨道和沿该方向移动的滑动模块，其中b的轨道固定在z轴移动模组的滑动模块上，b的滑动模块用于固定y轴升降组合。(由于y轴升降组合y1具有一定的长度，在对货架顶层的快件进行操作时空间不够，直线升降模组b的作用是当抓手对货架顶层的快件进行抓取操作时，将y1整体提高以便抓手有充足的空间进行操作)。

④z轴移动模组包括与地面平行且与x轴垂直的z轴轨道和沿z轴轨道移动的滑动模块，其中z轴轨道固定在x轴滑动模组的滑动模块上，z轴的滑动模块用于固定直线升降模组b的轨道。

⑤抓手由抓手电机单独驱动抓放动作。驱动伸缩装置的电机、驱动抓手的电机均与智能控制机箱的计算机连接，用于接收控制命令。

⑥抓手上设置称重传感器和摄像头，二者与智能控制机箱的计算机连接。摄像头用于拍摄抓取的快递图像，称重传感器用于获取快件重量信息，重量信息和图像均被传输至智能控制机箱的计算机。

光栅坐标t1固定于智能快递小屋顶部，平行于地面，与抓手上的摄像头的传感器配合可以实时得到抓手投影面的坐标。

光学追踪组合c：用于采集快件信息；

智能控制机箱d：分别与触摸屏、组合移动机构和光学追踪组合通信连接，用于接收并发送采集的信息，接收动作指令信息并控制组合移动机构动作；所述智能控制机箱d设有嵌入式计算机，通过总线方式与其他部件通讯或者电连接。具体地，嵌入式计算机采用总线方式与所有需要通讯和控制的部件电连接，例如通过wifi或者网络接口与投递人识别系统通讯连接，实时采集图像；通过i/o控制电路实现对各种电器开关装置的控制，采用5g或宽带网络实现与远程或上位服务器的通讯与控制。参见图1，天线r用于通过5g网络实现智能控制机箱d与远程或上位服务器的通讯连接。所述投递人识别系统为与智能控制机箱的计算机相连接的摄像头。

服务器，与所述智能控制机箱d通信连接，用于响应所述采集的信息并将与服务器内配置的相应预设动作指令信息发送给智能控制机箱。

本体内优选设有温控装置e，用于控制本体内的温度在预设范围内，避免高温或低温对快件内物品的损伤。温控装置e与智能控制机箱d通信连接。

智能快递小屋取快件的工作过程：

1、物流车送来的快件筐k由司机打开快件筐进出口，将装有快件的快件筐k(1、2、3、4)分别放入快件筐预留位置。

2、快件筐就位，司机通过手持客户端向服务器发送快件就位信息。服务器接收到就位信息后，发出分拣控制指令给智能控制机箱d的计算机，计算机接收到分拣指令，开始启动移动组合机构的伸缩装置移动至快递筐k上方，抓手a向下伸入筐内抓取快件，称重传感器和摄像头将获取的重量信息和图像信息传输至计算机，计算机内存储有重量尺寸数据库，以及特定重量尺寸范围所对应的移动货架板j1定位信息。计算机将所获得图像信息进行尺寸分析，并与重量信息一起，与重量尺寸数据库进行对比匹配，获得对应分拣的移动货架板j1定位信息(移动货架板j1定位信息为移动货架板j1伸出状态时的位置信息)，将定位信息换算成各电机的运行命令，传送至各电机，驱动伸缩装置沿x轴、y轴、z轴移动至对应货架位，同时驱动移动货架板j1沿货架板伸出货架。抓手a将抓取的快件移动到目标货架位后(可以采用称重变化的方式判定，到位后，快件重量由货架盛接，抓手称重传感器检测到的重量大幅减轻)，计算机再发送放开命令使抓手a放开，快件即停留在该货架位上，抓手a放开动作完成一定时间以后，计算机控制电机驱动移动货架板j1缩回，完成一个快件的分捡。同时，计算机将该快件信息及对应的货架位信息存储在系统里。然后再依次完成其余快件的分拣工作。在分拣完快件筐1和快件筐2后，移动快件筐组合j2动作(通过相应的电机和滑轨组合来完成快件筐移动)，将快件筐3和快件筐4移动到货架中间的位置，继续进行分拣。在全部快件分拣完成后，智能控制箱d发送状态命令给服务器，服务器将发送分拣完成的信息给司机的手持客户端。

3、快递公司将取件信息通过短信、微信、二维码等多种形式发送给取件人。

4、取件人来到智能快递小屋，通过触摸屏输入取件信息，信息经智能控制机箱d的计算机接收并传输至服务器核验正确后，服务器发送准予取件指令传回智能控制机箱d的计算机，计算机根据系统里存储的该快件信息及对应的货架位信息换算成各电机的运行命令，传送至各电机，控制该快件所在货架板伸出，控制抓手抓取该快件，送至快件取出窗口p1，并在触摸屏上显示取件提示，完成取件，取件完成后再控制移动货架板j1缩回原位。取件结束后，智能控制机箱d的计算机记录取件完成信息并将其传回服务器，服务器发送取件完成信息至取件人。

智能快递小屋接受快件投递的工作过程：

1、投递人来到智能快递小屋，在触摸屏输入寄件信息，智能控制机箱d的计算机系统核验信息填写完整正确后控制快件投递窗口p1打开，投递人将贴好快递面单的快件放入快件投递窗口p1，并将快递面单朝上。同时，投递人识别系统拍摄投递人面部图像和身份证信息传输至智能控制机箱d的计算机，进一步传输至服务器存储备查。

2、智能控制机箱d的计算机启动组合移动机构，通过控制各电机驱动抓手a抓取该投递的快件并采集信息，例如重量、尺寸等，同时光学追踪组合采集面单信息。全部信息通过智能控制机箱d的计算机传送至服务器，服务器对比面单信息与投递人在触摸屏输入的信息进行匹配并计算费用后发送运费金额给投递人(例如通过微信、短信等形式发至投递人手机)或者直接显示在触摸屏上，同时显示支付二维码。投递人进行付费。

3、服务器检测到投递人支付费用后，将全部数据存入服务器的数据库，发送收捡指令给智能控制机箱d的计算机，计算机接收到收捡指令，换算成从当前快件抓取位置移动至物流筐k位置的电机运动指令，发送至各电机，驱动伸缩装置沿x轴、y轴、z轴移动至对应快件筐k，移动就位后，计算机控制抓手松开，快件存放在快件筐k。

4、快件筐k由物流车送走。

在智能快递小屋还没有全部完成将快件从快件筐分拣到货架板之前，触摸屏显示暂停收取快件。分拣完成后，才开启收件服务。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。