话按钮，意见按钮等；所述触摸显示屏202则是采用人机输入的方式，可实时显示在操作者操作过程或人工智能存取机自行运转过程中发生的某些故障，以使工作人员及时进行处理及终端设备的维护，当然也可实时的显示其它信息，如室内的温度、湿度以及快递包裹的体积、重量等相关信息，以引导操作者按照流程正确的完成操作，同时快递包裹从存取口进入终端设备时，控制面板可对人工智能存取机采集的数据进行收集和显示，如日期、货位以及其他快递包裹相关信息；另外，触摸显示屏的一个重要功能是实现报警控制，对传感器故障、机械手故障等进行及时的定位显示。
[0042]所述信息接收模块与所述信息发送模块连接；中心服务器通过分布式无线传感器节点来获取快递包裹在存取机内的流动信息，通过分布式的无线传感器节点、接收和发送器、互联网以及用户接口界面，协同地、实时地监测、感知和采集快递包裹信息，并及时进行处理。其中，传感器节点是基本并且核心的单元，终端设备中主要应用测高传感器、重力传感器、环境传感器等，以实时获得终端设备内的环境变化，快递包裹的出入存取机信息、快递包裹形态的变化等信息，并实现快递包裹的准确定位。
[0043]存取机中无线传感器节点的布局具有其专用性以及规律性。在称重系统中使用称重传感器，以获取快递包裹进入存取机时的重量信息；在机械爪的两端及中间部位均安装接触型传感器，以获取其上下移动时快递包裹在机械爪上的情况，保证快递包裹上下移动的安全性；在各货位的左右两端均安装红外线传感器，以获取快递包裹的在库信息；在终端设备内多个部位分布式的安装环境传感器，以获取终端设备内温度、湿度等环境信息。通过传感器实时地获取终端设备运行时的各种信息，并将信息及时传送至中心服务器的企业信息管理系统，以对相应的问题做出及时、有效地处理。
[0044]在快递包裹通过扫码装置扫码完后，由控制系统的短信控制模块通过中心服务器的信息发送模块向用户发送短信信息，以通知用户快件的信息以及验证码等；取件完后，快递包裹的信息将会上传至数据库。
[0045]将本实用新型放在用户集中的场所，这样用户就能根据自己的时间来寄存快递包裹或者收取快递包裹，并能保证快递包裹的安全性和完整性。
[0046]工作时，用户根据显示屏的提示，相应地操作控制按钮，控制系统接收用户的按键操作信号。并将此信号提供给控制系统，从而驱动步进电机转动。通过四个步进电机的联动，控制机械爪308在空间准确的移动，实现物件的准确抓取和存放，从而使快递包裹在人工智能存取机上的进出。
[0047]本实用新型的操作方式是:在人为操作下，自动地存取快递包裹，进而实现物流配送系统中开始一公里和最后一公里的人工智能化；本实用新型不仅适用于物流配送系统中的第一个环节一一寄件，而且还适用于物流配送系统中的最后一个环节一一取件。本实用新型运行时，通过触摸显示屏来操作。第一次使用该机器时，新用户需在该机器上注册，并在控制面板2上输入相应的信息，如用户名、电话号码等；当需要寄件时，按下寄件按钮，外蒙皮102上的存取口打开，将需要寄出的快递包裹放入其中，机械手将快递包裹按照先后顺序自动的存放在货架4上，存取口关闭，控制系统将快递包裹相应的快递单号以短信和邮件的形式发至用户的手机上，寄件完成；当需要取件时，按下取件按钮，外蒙皮102上的存取口打开，在输入相应的快递单号，机械手按照快递单号将快递包裹取出，放置存取口处，用户将快递包裹拿走，存取口关闭，取件完成。
[0048]具体存放快递包裹的流程为:首先存取机初始化，在存取口处放入新快递包裹，系统检测快递包裹的高度、重量，系统为快递包裹分配货位；此时机械手运动至存取口，系统重新检测快递包裹的实际高度，机械手夹取快递包裹并将其送入最佳存放的货位，若该快递包裹存放完毕，系统返回实际存放快递包裹、数量及传感信息，用户核对，若用户确认存放快递包裹，系统自动录入存放快递包裹信息，系统自动生成短信验证码并发送给用户，同时刷新库存信息，短信若发送成功，存放过程结束，若短信发送未成功，通过电话等联系方式联系用户；若用户不确认存放，机械手返回初始位置，存放过程结束；若该快递包裹没有存放完毕，系统返回重新进行存放快递包裹。
[0049]具体提取快递包裹的流程为:首先存取机初始化，用户输入系统发送的短信验证码，系统读取该验证码对应的快递包裹信息，机械手首先前后移动至目标货架，然后上或下运动到目标货位，机械手夹取对应的快递包裹并将其置入存取口，若该快递包裹提取完毕，上传提取的快递包裹信息，将提取的快递包裹信息置入系统缓存区内，同时刷新库存，提取过程结束，若不上传提取的快递包裹信息，提取过程直接结束；若该快递包裹未提取，系统返回读取快递包裹信息，重新提取快递包裹。
[0050]本实用新型综合运用了物联网技术、机械和自动控制等技术，人工智能存取机集中收取快递包裹用户为物流节点，力求从物流基础设施的细微处着手，探求提高快递行业效率的有效途径。
【主权项】
1.一种快递终端的人工智能存取机，包括外壳、控制系统和控制面板，所述控制面板包括以将信息输入的输入装置和用以显示操作信息的显示装置，所述输入装置和所述显示装置均与所述控制系统连接，其特征在于:所述外壳内设置有容置腔室，所述容置腔室内设置有用以放置快递包裹的货架和用以抓取快递包裹的机械手，所述外壳上还开有用以存取快递包裹的存取口，所述存取口与所述容置腔室连通，所述存取口上还设置有用以扫描快递包裹单号的扫码装置、用以检测快递包裹外型的外型检测装置、用以检测快递包裹高度的高度检测装置和用以称量快递包裹重量的称重装置，所述输入装置和显示装置均设置在所述外壳上； 所述控制系统包括工控主机和用以处理存取机数据和信息的中心服务器，所述工控主机通过分布式无线传感器节点与所述中心服务器连接； 所述货架上设置有两个以上的用以存放快递包裹的货位，所述货位包括用以放置快递包裹的货板，所述货板上安装有重力传感器，所述重力传感器与所述工控主机连接，所述机械手、所述扫码装置、所述高度检测装置和所述称重装置均与所述工控主机连接。
2.如权利要求1所述的一种快递终端的人工智能存取机，其特征在于:所述中心服务器包括信息接收模块和信息发送模块，所述信息发送模块包括网络发送模块和用户短信发送模块，所述工控主机包括短信控制模块，所述短信控制模块与信息接收模块连接，所述信息接收模块与所述用户短信发送模块连接。
3.如权利要求1或2所述的一种快递终端的人工智能存取机，其特征在于:所述容置腔室内还设置有用以检测环境温度的温度传感器和用以检测环境湿度的湿度传感器，所述温度传感器和所湿度传感器均与所述工控主机连接。
4.如权利要求1或2所述的一种快递终端的人工智能存取机，其特征在于:所述机械手为四自由度机械手，所述四自由度机械手包括用以抓放快递件的机械爪、机械爪控制电机、X向步进电机、X向滚珠丝杆导轨、Y向步进电机、Y向滚珠丝杆导轨、Z向步进电机、Z向滚珠丝杆导轨、旋转电机和机械手控制装置，所述机械爪控制电机的动力输出端与所述机械爪连接，所述Z向滚珠丝杆导轨的下端安装在所述Y向滚珠丝杆导轨上并与其形成滑动畐Ij，所述Y向滚珠丝杆导轨安装在所述X向滚珠丝杆导轨上并与其形成滑动副，所述机械爪安装在所述Y向滚珠丝杆导轨上并与其形成滑动副，所述旋转电机安装在所述Z向滚珠丝杆导轨的下端的底部； 所述X向滚珠丝杆导轨、所述机械爪控制电机、X向步进电机、Y向步进电机、Z向步进电机和旋转电机均与所述机械手控制装置连接，所述机械手控制装置与所述控制系统连接。
5.如权利要求1或2所述的一种快递终端的人工智能存取机，其特征在于:所述货架设置有两个，两个货架分别布置在所述机械手的两侧。
6.如权利要求1或2所述的一种快递终端的人工智能存取机，其特征在于:所述外壳包括四周的外蒙皮和上盖板，所述上盖板安装在所述外蒙皮的顶部，所述外蒙皮与所述上盖板和地面之间形成所述容置腔室。
7.如权利要求1或2所述的一种快递终端的人工智能存取机，其特征在于:所述货位内还设置有用以承托快递包裹的货盘。
8.如权利要求1或2所述的一种快递终端的人工智能存取机，其特征在于:所述输入装置为控制按钮，所述显示装置为触摸显示屏。
9.如权利要求1或2所述的一种快递终端的人工智能存取机，其特征在于:每个货位上均设置有用以检测快递包裹是否存放在该货位上的红外线传感器，所述红外线传感器与所述工控主机连接。
【专利摘要】一种快递终端的人工智能存取机，包括外壳、控制系统和控制面板，所述控制面板包括以将信息输入的输入装置和用以显示操作信息的显示装置，所述外壳内设置有容置腔室，所述容置腔室内设置有用以放置快递包裹的货架和用以抓取快递包裹的机械手，所述外壳上还开有用以存取快递包裹的存取口，所述存取口与所述容置腔室连通，所述存取口上还设置有用以扫描快递包裹单号的扫码装置、用以检测快递包裹外型的外型检测装置、用以检测快递包裹高度的高度检测装置和用以称量快递包裹重量的称重装置，所述输入装置和显示装置均设置在所述外壳上。本实用新型提供一种降低人工成本、减少劳动强度、存取货物方便快捷的快递终端的人工智能存取机。
【IPC分类】B65G43-00, B65G47-90
【公开号】CN204416544
【申请号】CN201420856087
【发明人】邬航涛, 杨斌, 楼骏鹏, 夏航
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月29日