本实用新型涉及一种物联网系统，尤其是涉及一种校园快递配送的智能物联网系统。
背景技术：
随着经济的快速发展，我国的快递行业也迅速增长，网购的人数越来越多，商品的配送量也巨增，快递的包裹安全、快速的处理，并及时的配送到客户手中，中间还需相当多的流程，而现在多数的快递包裹的运输借用三轮车和人力的扎堆的搬运和配送，通过人力的分拣，大大降低了配送速度，扎堆零乱的包裹，暴力的运输等都给包裹带来一定损坏，特别是在双十一购物节时，快递爆仓，只通过人工的处理，费时费力，经常出现延长收货，所以迫切需要有个智能物联网系统，全程进行监督和配送。
学生群体是网购的一大消费者，校园内的快递每天数量居多，而且一般快递点都在校外，学生跑到校外取包裹，会受到上课时间等的限制，为了更好的便捷于校内学生更安全的取包裹，有必要提出一种校园智能物联网系统。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种校园快递配送的智能物联网系统，具有智能化调控和实时监控快递运输、减少人力参与、提高物流效率、精准化投递等优点。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种校园快递配送的智能物联网系统，包括智能网云端控制器、用于存储快递的载体柜和用于运输快递的运输元，所述载体柜包括柜体、快递分拣机构、载体柜控制器和用于采集取货信息的控制面板，所述柜体内设有两个货架，每个货架上横纵分布有多个置货格，两个货架上的置货格开口相对设置，所述快递分拣机构设于两个货架之间，柜体的外壁上设有分别与任一置货格相对应的放件口和取件口，所述控制面板设于柜体的外壁上并位于取件口上方，所述载体柜控制器分别连接快递分拣机构和控制面板，载体柜控制器控制快递分拣机构运动到相应置货格位置抓取或放下快递，所述智能网云端控制器分别与载体柜控制器和运输元无线连接；
所述运输元包括货箱、控制箱体和两个主履带，所述两个主履带对称设置在货箱底面的两侧，每个主履带外侧分别通过一旋转驱动轴连接一辅助履带，同一侧的两个辅助履带前后设置，所述控制箱体设于在货箱的前侧面，控制箱体内设有运输元控制器和定位导航传感器，控制箱体的前侧面上设有红外线避障传感器，所述运输元控制器分别连接主履带、辅助履带、旋转驱动轴、定位导航传感器和红外线避障传感器，所述智能网云端控制器与运输元控制器无线连接，主履带带动货箱运动，当遇到非平地时，通过旋转驱动轴向上抬起或向下绕转辅助履带。
所述快递分拣机构包括水平直线移动导轨、竖直伸缩驱动杆、水平转台、水平伸缩驱动杆和工具手，所述水平直线移动导轨架设在两个货架之间，所述竖直伸缩驱动杆的一端设于水平直线移动导轨上，水平直线移动导轨带动竖直伸缩驱动杆沿货架的长度方向移动，所述水平转台设于竖直伸缩驱动杆的另一端上，竖直伸缩驱动杆带动水平转台沿竖直方向移动，所述水平伸缩驱动杆的一端设于水平转台上，水平转台带动水平伸缩驱动杆在水平面上转动，所述工具手设于水平伸缩驱动杆的另一端上，水平伸缩驱动杆带动工具手在水平面上直线运动，工具手抓取或放下快递，所述载体柜控制器分别连接水平直线移动导轨、竖直伸缩驱动杆、水平转台、水平伸缩驱动杆和工具手，所述智能网云端控制器与载体柜控制器无线连接。
所述载体柜还包括分别设于柜体内的温度检测传感器和降温装置，所述载体柜控制器分别连接温度检测传感器和降温装置，当温度检测传感器检测到柜体内的温度高于设定值，则控制降温装置进行降温。
所述控制面板包括用于输入取货号的按键和用于识别取货号条码的红外线识别传感器，所述按键和红外线识别传感器分别连接载体柜控制器。
所述载体柜还包括用于报警的蜂鸣器和设于柜体外壁上的第一显示屏，所述载体柜控制器分别连接蜂鸣器和第一显示屏。
所述货箱的前侧面上还设有第二显示屏，所述第二显示屏连接运输元控制器。
该智能物联网系统还包括用于监控运输元实时位置的摄像头，所述摄像头通过光端机与智能网云端控制器连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1）通过本实用新型能让学生更安全、便捷、快速的取快递，载体柜能具有自动存取功能，学生可以凭借短信的货号进行输入取快递。其次，校园内快递配送的运输元能根据校园内的地图，自动配送快递到各个载体柜定点位置。最后，建立智能物联网系统，把载体柜、运输元和快递三者建立一个智能系统，进行智能化调控和实时监控，减少人力参与。整个系统结构模块化，自动化程度高。
2）在载体柜中铺设快递分拣机构，以保证物料资源能被精准投递到指定置货格，并且当货架空间有余位时，在快递分拣机构的作用下，余位会被补满，以保证仓柜空间的最大化利用率。
3）快递分拣机构设置在两个货架之间，货架空间大，同时快递分拣机构的水平直线移动导轨、竖直伸缩驱动杆、水平转台、水平伸缩驱动杆可在高负载下实现高精度的往复运动，实现多维度上的工具手的运动，实现货物摆放在任意位置，货架利用率高。
4）载体柜内设置温度检测传感器和降温装置，当温度检测传感器检测到柜体内的温度高于设定值，则控制降温装置进行降温，保证载体柜的存储环境良好。
5）运输元设置主履带，采用履带底盘结构，在路过障碍或者减速带时能轻松、快速的通过，更好的保护车内的快递，且在主履带外侧前后设置两个辅助履带，在遇到障碍物时，通过转动电机控制旋转驱动轴转动，进而带动辅助履带上下抬动，更好适应全地形路况。运输元内设置定位导航传感器和红外线避障传感器，运输元控制器根据定位导航传感器采集的定位信息和红外线避障传感器采集的路况信息，能实现自动蔽障、导航和信号接受功能。
附图说明
图1为校园快递配送的智能物联网系统内部结构框图；
图2为载体柜的外形结构示意图；
图3为载体柜的内部结构示意图；
图4为快递分拣机构的结构示意图；
图5为运输元的结构示意图；
图6为运输元中主履带和辅助履带的安装示意图。
图中，1、智能网云端控制器，2、载体柜，21、柜体，22、载体柜控制器，23、控制面板，24、货架，25、置货格，26、放件口，27、取件口，28、水平直线移动导轨，281、导轨，282、滑块，29、竖直伸缩驱动杆，210、水平转台，211、水平伸缩驱动杆，212、工具手，213、温度检测传感器，214、降温装置，215、蜂鸣器，216、第一显示屏，217、取件口自动门，3、运输元，31、货箱，32、控制箱体，33、主履带，34、旋转驱动轴，35、辅助履带，36、运输元控制器，37、定位导航传感器，38、红外线避障传感器，39、第二显示屏，5、摄像头，6、光端机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1、图2和图3所示，一种校园快递配送的智能物联网系统，包括智能网云端控制器1、用于存储快递的载体柜2和用于运输快递的运输元3，载体柜2包括柜体21、快递分拣机构、载体柜控制器22和用于采集取货信息的控制面板23，柜体21内设有两个货架24，每个货架24上横纵分布有多个置货格25，两个货架24上的置货格25开口相对设置，快递分拣机构设于两个货架24之间，柜体21的外壁上设有分别与任一置货格25相对应的放件口26和取件口27，放件口26和取件口27不在同一柜体21的侧面上，控制面板23设于柜体21的外壁上并位于取件口27上方，载体柜控制器22分别连接快递分拣机构和控制面板23，载体柜控制器22控制快递分拣机构运动到相应置货格25位置抓取或放下快递，智能网云端控制器1分别与载体柜控制器22和运输元3无线连接，控制面板23包括用于输入取货号的按键和用于识别取货号条码的红外线识别传感器，按键和红外线识别传感器分别连接载体柜控制器22。这个系统把快递分配给校内定点快递储存地的载体柜2，学生只需要到相应地点的载体柜2并凭短信取快递，而且使用运输元3（作为无人车）和载体柜2等便利、安全实施环节，加快快递的有序、安全的配送。
利用载体柜2、运输元3和智能网云端控制器1三者的结合，提出了校园智能物联网系统。载体柜2上，根据校园内的地图，在宿舍、教学楼和办公楼分别布置定点载体柜2，载体柜2内布置快递分拣机构，载体柜控制器22接收智能网云端控制器1发送的快递信息并能根据快递标签将进入放件口26的快递进行分柜存储，学生或老师可以根据收到短信提示货号在载体柜2上的控制面板23输入，载体柜2的载体柜控制器22会控制快递分拣机构自动把快递输出到取件口27，便于领取。
如图4所示，快递分拣机构包括水平直线移动导轨28、竖直伸缩驱动杆29、水平转台210、水平伸缩驱动杆211和工具手212，水平直线移动导轨28架设在两个货架24之间，竖直伸缩驱动杆29的一端设于水平直线移动导轨28上，水平直线移动导轨28带动竖直伸缩驱动杆29沿货架24的长度方向移动，水平转台210设于竖直伸缩驱动杆29的另一端上，竖直伸缩驱动杆29带动水平转台210沿竖直方向移动，水平伸缩驱动杆211的一端设于水平转台210上，水平转台210带动水平伸缩驱动杆211在水平面上转动，工具手212设于水平伸缩驱动杆211的另一端上，水平伸缩驱动杆211带动工具手212在水平面上直线运动，工具手212抓取或放下快递，载体柜控制器22分别连接水平直线移动导轨28、竖直伸缩驱动杆29、水平转台210、水平伸缩驱动杆211和工具手212，智能网云端控制器1与载体柜控制器22无线连接。
工具手212可采用市场上购买得到的抓取物体的机械抓手，载体柜控制器22控制工具手212的闭合和张开，水平直线移动导轨28采用线性导轨281结构，例如：带转动电机的导轨281以及设置在导轨281上的滑块282，导轨281和滑块282之间螺纹连接，控制导轨281转动进而驱动滑块282在水平直线上移动，竖直伸缩驱动杆29和水平伸缩驱动杆211可采用带液压泵的液压驱动杆，水平转台210可采用云台结构，水平直线移动导轨28、竖直伸缩驱动杆29、水平转台210、水平伸缩驱动杆211可在高负载下实现高精度的往复运动，且摩擦和产生噪声小，实现多维度上的工具手212的运动，实现货物摆放在正确位置，载体柜控制器22接收智能网云端控制器1的信息并控制快递分拣机构各部分运动，使得工具手212抓取放件口26的快递并达到货架24上任意位置的置货格25位置，当载体柜控制器22接收到控制面板23采集的取货号信息，载体柜控制器22控制快递分拣机构的工具手212抓取对应置货格25内的快递并放置到取件口27处，用户可以在取件口27上直接领取，合理利用货架24的空间。
载体柜2还包括分别设于柜体21内的温度检测传感器213和降温装置214，载体柜控制器22分别连接温度检测传感器213和降温装置214，当温度检测传感器213检测到柜体21内的温度高于设定值，则控制降温装置214进行降温。温度检测传感器213用于控制载体柜2内的温度，主要是用于夏天，室外太阳暴晒，温度高，需控制柜内温度，主要安装在载体柜2的顶部。降温装置214可采用风冷式空调装置。
载体柜2还包括用于报警的蜂鸣器215、设于柜体21外壁上的第一显示屏216和设于取件口27处的取件口自动门217，载体柜控制器22分别连接蜂鸣器215、第一显示屏216和取件口自动门217。取件口自动门217的结构可采用市场上购买的门开关结构，用于控制载体柜2中取件口27窗口开关，学生凭借输入的取货号或通过红外线识别的条码，载体柜控制器22控制取件口自动门217动作来自动打开取件口27的窗口。蜂鸣器215主要是载体柜2遭到破坏时发出蜂鸣声，另外，出现货物信息跟安排货柜出现错误时发出提示，还有学生取件时的提示等。第一显示屏216可采用LCD显示屏。
如图5和图6所示，运输元3包括用于装载货物的货箱31、控制箱体32和两个主履带33，两个主履带33对称设置在货箱31底面的两侧，每个主履带33外侧分别通过一旋转驱动轴34连接一辅助履带35，同一侧的两个辅助履带35前后设置，采用履带底盘结构，在路过障碍或者减速带时能轻松、快速的通过，控制箱体32设于在货箱31的前侧面，控制箱体32内设有运输元控制器36和定位导航传感器37，控制箱体32的前侧面上设有红外线避障传感器38，运输元控制器36分别连接主履带33、旋转驱动轴34、辅助履带35、定位导航传感器37和红外线避障传感器38，智能网云端控制器1与运输元控制器36无线连接，主履带33带动货箱31运动，当遇到非平地时，运输元控制器36接收红外线避障传感器38或定位导航传感器37采集的信息，通过控制旋转驱动轴34转动，旋转驱动轴34采用带转动电机的转动轴，进而带动辅助履带35上下抬动，即在通过障碍物时，辅助履带35接触障碍物或凹坑，根据地形会对应自动抬起或向下绕转，更好适应全地形路况，货箱31的前侧面上还设有第二显示屏39，第二显示屏39连接运输元控制器36，第二显示屏39上可以显示学校的重要通知。运输元3运行时运输元控制器36接收智能网云端控制器1的指挥信息，并接收定位导航传感器37采集的自身定位信息，把货物运输到相应的载体柜2中。运输元3上的红外线避障传感器38用于在行走时能避开行人、车辆等，来顺利到达目的点。
在运输元3上，采用履带式底盘，运输元控制器36通过总线控制器控制各履带的驱动电机，更好的实现运输元3上坡、跨过减速带和障碍物，更好的保护车内的快递。而且运输元3内设置定位导航传感器37和红外线避障传感器38，运输元控制器36根据定位导航传感器37采集的定位信息和红外线避障传感器38采集的路况信息，能实现自动蔽障、导航和信号接受功能。另外，在货箱31周围提供第二显示屏39，可以提示校内通知。为了建立载体柜2、运输元3的无线连接，建立校园智能物联网系统，智能网云端控制器1对载体柜2、运输元3的信息实时监控和控制。运输元3由锂电池进行供电。
将校内地图信息录入到运输元3的运输元控制器36中，在精确导航下可以顺利将货物运送到指定地点。
该智能物联网系统还包括用于监控运输元3实时位置的摄像头5，摄像头5通过光端机6与智能网云端控制器1连接。通过摄像头5获取图像，再通过光端机6把图像信号转化为光信号传输到智能网云端控制器1处理，可监控运输元3的实时位置，进一步实现货物、运输元3、载体柜2和取件者的实时信息相互连接。
以用户取快递为例，当用户，即学生或老师收到物流到达信息时，选择接收后，供应商便会将物料资源转存到载体柜2等待运输元3派送，在运输元3在接受物料资源后便会按照用户的预留信息将其送往目的点。而在到达目的地点后，运输元3将会与目的点载体柜2对接，将物料资源投放到载体柜2。载体柜2在安置好物料资源后就会通过智能网云端控制器1发信息给用户，用户便可以在“家门口”收到自己的东西了。再此期间一切的物流状况和物品信息都可以通过网云（即智能网云端控制器1）查询得知。