一种售货机器人用储货装置及智能售货机器人的制作方法

本发明涉及自助售货机技术领域，具体涉及一种售货机器人用储货装置及智能售货机器人。

背景技术：

自动售卖机因具有不受时间、地点的限制，能节省人力和方便交易等优点得到广泛应用。现有的自动售卖机具有多种商品储货机构，一般可分为螺旋弹簧式货道、履带式货道、蛇形货道和竖直货道等。其中，螺旋弹簧式货道和履带式货道是一种将商品在水平方向上直线排列的储货机构，其通过由电机驱动的螺旋弹簧或履带将商品逐一送至出货口。蛇形货道和竖直货道是一种将商品在竖直方向上呈蛇形或直线排列的储货机构，并依靠重力使商品逐一下落至出货口。上述商品储货机构的特点是将商品沿单一方向进行排列，要么是水平方向直线排列，要么是竖直方向排列，但是这种排列方式的空间利用率较低，导致储货机构在水平或竖直方向上尺寸过大，都不利于应用在自主移动式售货机器人上。

虽如此，但现有的移动售货机器人也是大多数采用弹簧货道，而移动式售货机主要应用于商场等人流密集的场所，逻辑设定上会让移动式售货机遇到人便及时停止移动，从而移动售货机器人会有频繁的启停动作，机器人的启停动作会带来振动，而现有弹簧货道的弹簧与货道间隙较大，货品容易卡入导致出货失败。

因此，现有技术中也有在自动售货机中公开新的储货机构，例如含平层旋转货道的机器人。例如专利cn201822109197公开了一种旋转式自动售货机，包括机械部和电子控制部，其中机械部设有箱体，所述箱体内设有上下间隔固定设置的多层空心的托层，每层托层上设有太阳发射状的推货部件，所述推货部件包括空心圆形件和在空心圆形件周向间隔排列多个固定的挡板，两两挡板之间设有用于装货的空间，所述空心圆形件由第一电机驱动转动，并在托层的一侧设有用于掉落货品的缺口；所有托层的所述缺口连通成一垂直空间，在所述垂直空间内设有托盘和垂直导轨，所述托盘在第二电机驱动下，可在垂直导轨内上下移动；出货口设置在垂直空间的上方。该实用新型无需翻板可以直接从出货口取物，更加方便。但该方式在用于移动式售货机器人时具有明显的缺点，一个是该售货机的储货空间不够大、径向空间利用不够充分，第二点是其从售货机顶部取货的方式明显限制了移动式售货机器人的高度尺寸，第三点是该方式的出货位置太高会影响机器人屏幕的布局和头部的布局，第四点是其提升出货方式要求货品必须有平整的提升接触面，因此货品只能以硬包装产品例如瓶装产品为主，该方式无法适应软包装货品。

而专利cn108205842a、cn108205843a、cn108205847a、cn207704540u、cn207704544u和cn209248649u均为成都越凡创新科技有限公司申请的自动售货机相关的专利。其中cn108205847a公开一种储货机构以及设置有该储货机构的自动售卖机，所述的储货机构包括储物盘和第一驱动组件，所述储物盘包括至少一圈储物环，所述储物环包括多个相互独立的储物格，每个所述的储物格均可用于储存待售的货物，所述的多个储物格在同一水平面上排列成环状；所述第一驱动组件用于驱动所述的储物盘绕一轴做旋转运动；其中，所述储物格的底部开设有供自动售卖机的提升机构由下而上穿过的第一开口。该发明提供的储货机构，相较于现有的储货机构，大大提升了空间利用率，并且在出货时，能配合自动售卖机的提升机构，使货物由下而上穿过储货机构被提升至机器顶部的货物出口。又如cn209248649u公开一种具备货物判断功能的自动售卖机出货口结构及自动售卖机，所述的出货口位于自动售卖机提升机构的出货通道的末端，所述的出货口配置有用于检测所述出货通道末端是否有货物的传感器组件，所述的自动售卖机设置有所述的出货口结构。该实用新型中，由于在出货口处设置了传感器组件，通过传感器组件的实时监测，能感知出货后的货物是否被顾客取走，若货物被取走，自动售卖机便可进行下一步动作，若未被取走，可以通过一定的方式提醒顾客取走货物，以便自动售卖机能够进行下一步动作。从该专利的附图和权利要求4可见，所述出货通道分为两组，分别用于导出储货机构内层和外层的货物。该系列专利有效地利用了自动售货机的径向空间，但该售货机仍然是从售货机顶部出货，该出货方式大幅限制了售货机器人的高度，因而并不适应于人形的移动售货机器人，尤其不适应其屏幕和头部的布局。此外，该系列专利中的出货提升装置是链条状的机构，该机构只能适应圆柱型尺寸货品，且要求货品有平整的支撑面，出货口还需采用硅胶支撑套，该机构不能适应软包装产品。再有，该装置在顶部的径向内外层分设两个出货口，使得该售货机的取货较为复杂。

此外，也有的专利中在带平层旋转货道的售货机器人中选择径向由内而外平推出货的方式，例如专利cn201821086798提供一种圆柱塔式自动贩卖机出货机构。但这种方式中在上下方向上的每层货架上都要设置出货口，其售货机器人的结构和使用都非常复杂。

因此，本领域需要一种新的包含平层旋转货道的售货机器人用储货装置及智能售货机器人。

技术实现要素：

本发明首先提供了一种带平层旋转货道的自由落体式出货的售货机器人，该方式能适应软包装产品，极大地丰富了货品的适应性，同时解决了出货口与屏幕位置的冲突。

本发明提供一种售货机器人用储货装置，所述储货装置包括设置在售货机器人的出货口(14)上方且呈上下排列的多层旋转货道，

所述旋转货道包括径向内外同轴心线设置的圆柱环状的内圈货道基体(45)和圆柱环状的外圈货道基体(44)，还包括分别设置在其中的内圈货道叶片(47)和外圈货道叶片(46)，以及用于带动外圈货道叶片(46)转动的内啮合大齿轮(401)，多片内圈货道叶片(47)在内圈货道的周向上均匀分布，使得内圈货道基体(45)等分成多个主要用于储存货品的格子间，多片外圈货道叶片(46)在外圈货道的周向上均匀分布，使得外圈货道基体(44)等分成多个主要用于储存货品的格子间；

所述内圈货道基体(45)包括内圈货道内侧壁(451)、内圈货道外侧壁(452)和固定不能转动的内圈货道底板(453)，内圈货道内侧壁(451)与内圈货道叶片(47)固定连接因而能随叶片一起转动，所述内圈货道外侧壁(452)设置为与底板固定连接因而保持固定不动；所述内圈货道底板(453)上至少有一个格子间对应的底板块设置有便于货品向下通过的通孔或者设置为整体空缺状态，形成内圈货道落货口(42)，使得货品能在叶片的旋转推动之后由该内圈货道落货口(42)处自由落体下降到机器人的出货口(14)处；所述内圈货道外侧壁(452)上至少有一个格子间对应处设置有便于货品水平通过的通孔或者设置为整体空缺状态，形成内圈补货通道(49)；

所述外圈货道基体(44)包括外圈货道内侧壁(441)、外圈货道外侧壁(442)和固定不能转动的外圈货道底板(443)，外圈货道内侧壁(441)与外圈货道叶片(46)固定连接因而能随叶片一起转动，所述外圈货道外侧壁(442)设置为与底板固定连接因而保持固定不动；所述外圈货道底板(443)上至少有一个格子间对应的底板块设置有便于货品向下通过的通孔或者设置为整体空缺状态，形成外圈货道落货口(41)，使得货品能在叶片的旋转推动之后由该外圈货道落货口(41)处自由落体下降到机器人的出货口(14)处；所述外圈货道内侧壁(441)和外圈货道外侧壁(442)上至少有同一个格子间对应的内侧壁和外侧壁均设置有便于货品水平通过的通孔或者设置为整体空缺状态，形成外圈补货通道(48)；

所述内圈补货通道(49)和外圈补货通道(48)设置在旋转货道的径向上相对应的位置，使得所述内圈货道中的货品补货时先后经过所述外圈补货通道(48)和内圈补货通道(49)送入所述内圈货道中；

上下排列的多层旋转货道的多个内圈货道基体(45)的径向尺寸一致，多个外圈货道基体(44)的径向尺寸一致，且多层旋转货道的轴心线相同，所述多层旋转货道的多个内圈货道落货口(42)在上下方向对齐，且所述多层旋转货道的多个外圈货道落货口(41)也在上下方向对齐；

所述储货装置还包括设置在内圈货道内侧壁(451)径向内侧的内圈驱动电机(72)以及包括设置在所述多层旋转货道下方的外圈驱动电机(71)，对应多层旋转货道的多台外圈驱动电机(71)各自通过一根竖直设置的传动杆(403)分别与多个外圈货道驱动齿轮(5)连接，多个外圈货道驱动齿轮(5)分别用于与多层旋转货道的多个内啮合大齿轮(401)啮合，从而分别带动各层外圈货道叶片(46)旋转。

在一种具体的实施方式中，所述外圈货道驱动齿轮(5)、内啮合大齿轮(401)以及传动杆(403)在径向上均设置在外圈货道内侧壁(441)和内圈货道外侧壁(452)之间；在高度方向上，不同层旋转货道的外圈货道驱动齿轮(5)和内啮合大齿轮(401)均设置在不同的高度位置，二者均对应每层旋转货道设置，相应地，多根传动杆(403)的高度也不相同。

在一种具体的实施方式中，所述多层旋转货道均设置在底部支撑板上，多个外圈驱动电机(71)均固定设置在底部支撑板的下表面上，多根传动杆(403)与多个外圈货道驱动齿轮(5)也均直接或间接固定设置在底部支撑板上。

在一种具体的实施方式中，每层旋转货道的内圈货道内侧壁(451)的径向内侧均设置有由内圈驱动电机(72)驱动的内啮合齿轮组，每层内圈货道都有独立的内圈驱动电机(72)用于通过内啮合齿轮组驱动内圈货道叶片(47)旋转。

本发明还提供一种智能售货机器人，包括如上所述的储货装置。

在一种具体的实施方式中，所述机器人为自主移动式智能售货机器人。

本发明至少具有如下有益效果：现有技术中带多层平层旋转货道的售货机器人都是顶部出货或者是平推出货，而本发明采用自由落体出货，该出货方式节约空间，节约成本；机器人的高度可以高于成人的平均高度，外圈货道和内圈货道的设置使得其径向空间利用率高，因而其储货空间足够，更方便使用在移动售货机器人中。本发明所述售货机器人不仅仅适应硬包装货品，同样适应于软包装货品。此外，本发明中落货口和补货通道的设置使得本发明中旋转货道的出货和补货都非常方便。

附图说明

图1为本发明所述智能售货机器人的外形结构示意图。

图2为本发明所述智能售货机器人的内部结构示意图。

图3为本发明所述智能售货机器人的另一个视角的内部结构示意图。

图4为本发明中外圈货道驱动齿轮与骨架底座的连接示意图。

图5为堵货疏通机构和电机与骨架底座的连接示意图。

图6为图4和图5所示结构的俯视角度示意图。

图7为图4～6所示结构的立体示意图。

图8为本发明所述智能售货机器人的多层旋转货道的结构和安装位置示意图。

图9为图8所示结构的俯视示意图。

图10为某一层旋转货道的俯视结构示意图。

图11为某一层旋转货道的立体结构示意图。

图12为某一层旋转货道的外圈货道叶片与内啮合大齿轮连接的结构示意图。

图13为图12所述结构的侧视图。

图14为某一层旋转货道的内圈结构立体示意图。

图15为本发明所述机器人的出货控制流程图。

图16为本发明所述机器人的补货控制流程图。

图中：头部11、手臂12、前屏13、出货口14、移动式底盘15；落货检测与取货层2、机器人主体骨架3、旋转货道4、外圈货道驱动齿轮5、第一层外圈货道驱动齿轮51、第二层外圈货道驱动齿轮52、第三层外圈货道驱动齿轮53、第四层外圈货道驱动齿轮54、第五层外圈货道驱动齿轮55、骨架底座31、底部支撑板32、外圈货道落货口41、内圈货道落货口42、堵货疏通机构6、外圈堵货疏通机构61、内圈堵货疏通机构62、疏通爪63、电机7、外圈驱动电机71、多层货道43、第一层货道431、第二层货道432、第三层货道433、第四层货道434、第五层货道435、外圈货道基体44、内圈货道基体45、外圈货道叶片46、内圈货道叶片47、外圈货道内侧壁441、外圈货道外侧壁442、外圈货道底板443、内圈货道内侧壁451、内圈货道外侧壁452、内圈货道底板453、内圈驱动电机72、第一层内圈驱动电机721、第二层内圈驱动电机722、第三层内圈驱动电机723、第四层内圈驱动电机724、第五层内圈驱动电机725、外圈补货通道48、内圈补货通道49、内啮合大齿轮401、滚轮402、传动杆403。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1～14所示，本发明首先提供一种旋转货道，包括径向内外同轴心线设置的圆柱环状的内圈货道基体(45)和圆柱环状的外圈货道基体(44)，还包括分别设置在其中的内圈货道叶片(47)和外圈货道叶片(46)，以及用于带动外圈货道叶片(46)转动的内啮合大齿轮(401)，多片内圈货道叶片(47)在内圈货道的周向上均匀分布，使得内圈货道基体(45)等分成多个主要用于储存货品的格子间，多片外圈货道叶片(46)在外圈货道的周向上均匀分布，使得外圈货道基体(44)等分成多个主要用于储存货品的格子间；所述内圈货道基体(45)包括内圈货道内侧壁(451)、内圈货道外侧壁(452)和固定不能转动的内圈货道底板(453)，内圈货道内侧壁(451)与内圈货道叶片(47)固定连接因而能随叶片一起转动，所述内圈货道外侧壁(452)设置为能与叶片一起转动或跟底板固定连接因而保持固定不动；所述内圈货道底板(453)上至少有一个格子间对应的底板块设置有便于货品向下通过的通孔或者为整体空缺状态，形成内圈货道落货口(42)，使得货品能在叶片的旋转推动之后由该内圈货道落货口(42)处自由落体下降到位于所述旋转货道下方的机器人的出货口(14)处；所述内圈货道外侧壁(452)上至少有一个格子间对应处设置有便于货品水平通过的通孔或者为整体空缺状态，形成内圈补货通道(49)；所述外圈货道基体(44)包括外圈货道内侧壁(441)、外圈货道外侧壁(442)和固定不能转动的外圈货道底板(443)，外圈货道内侧壁(441)与外圈货道叶片(46)固定连接因而能随叶片一起转动，所述外圈货道外侧壁(442)设置为能与叶片一起转动或跟底板固定连接因而保持固定不动；所述外圈货道底板(443)上至少有一个格子间对应的底板块设置有便于货品向下通过的通孔或者为整体空缺状态，形成外圈货道落货口(41)，使得货品能在叶片的旋转推动之后由该外圈货道落货口(41)处自由落体下降到位于所述旋转货道下方的机器人的出货口(14)处；所述外圈货道内侧壁(441)和外圈货道外侧壁(442)上至少有同一个格子间对应的内侧壁和外侧壁均设置有便于货品水平通过的通孔或者为整体空缺状态，形成外圈补货通道(48)；所述内圈货道落货口(42)和外圈货道落货口(41)设置在旋转货道径向上相对应的位置或者不相对应的位置；且当所述内圈货道外侧壁(452)和外圈货道外侧壁(442)设置为不能转动时，所述内圈补货通道(49)和外圈补货通道(48)设置在旋转货道径向上相对应的位置，使得所述内圈货道中的货品补货时先后经过所述外圈补货通道(48)和内圈补货通道(49)送入所述内圈货道中。

在一种具体的实施方式中，所述内圈货道叶片(47)和外圈货道叶片(46)均为设置在竖直面内的平板状叶片。

在一种具体的实施方式中，所述内圈货道外侧壁(452)跟内圈货道底板(453)固定连接因而保持固定不动，所述外圈货道外侧壁(442)跟外圈货道底板(443)固定连接因而保持固定不动；所述内圈货道底板(453)上至少有一个格子间对应的底板块设置为整体空缺状态，所述外圈货道底板(443)上至少有一个格子间对应的底板块设置为整体空缺状态；所述内圈货道落货口(42)和外圈货道落货口(41)设置在旋转货道径向上不相对应的位置。

本发明还提供一种包含旋转货道的智能售货机器人，所述智能售货机器人包含如上所述的旋转货道。

在一种具体的实施方式中，所述智能售货机器人包括设置在所述出货口(14)上方且呈上下排列的多层旋转货道，且所述机器人还包括分别用于驱动所述内圈货道叶片(47)和外圈货道叶片(46)旋转的多台内圈驱动电机(72)和多台外圈驱动电机(71)。

在一种具体的实施方式中，上下排列的多层旋转货道的内圈货道基体(45)的径向尺寸一致，外圈货道基体(44)的径向尺寸一致，且多层旋转货道的轴心线相同，所述多层旋转货道的多个内圈货道落货口(42)在上下方向对齐，且所述多层旋转货道的多个外圈货道落货口(41)也在上下方向对齐。

在一种具体的实施方式中，多层旋转货道的多个内圈货道基体(45)和多个外圈货道基体(44)的高度均相同。

在一种具体的实施方式中，多层旋转货道的多个内圈货道基体(45)中的内圈货道叶片数量相同，且多层旋转货道的多个外圈货道基体(44)中的外圈货道叶片数量也相同。

在一种具体的实施方式中，所述机器人还包括设置在机器人底部的两个驱动轮和两个万向轮，所述两个驱动轮安装在机器人的移动式底盘(15)底部的左右两侧，所述两个万向轮安装在移动式底盘(15)底部的前后两侧。

在一种具体的实施方式中，所述内啮合大齿轮(401)包括上下设置的多个，且在径向上所述内啮合大齿轮(401)均设置在内圈货道基体(45)和外圈货道基体(44)之间。

本发明还提供一种便于自由落体式出货的储货装置，所述储货装置包括设置在机器人的出货口(14)上方且呈上下排列的多层旋转货道，所述旋转货道的结构如上所述，且上下排列的多层旋转货道的多个内圈货道基体(45)的径向尺寸一致，多个外圈货道基体(44)的径向尺寸一致，且多层旋转货道的轴心线相同，所述多层旋转货道的多个内圈货道落货口(42)在上下方向对齐，且所述多层旋转货道的多个外圈货道落货口(41)也在上下方向对齐；多层旋转货道中的每个上层的内圈货道基体(45)中的内圈货道叶片(47)数量均不少于其相邻下层的内圈货道基体(45)中的内圈货道叶片(47)数量，多层旋转货道中的每个上层的外圈货道基体(44)中的外圈货道叶片(46)数量均不少于其相邻下层的外圈货道基体(44)中的外圈货道叶片(46)数量；多层旋转货道的多个内圈货道基体(45)中的内圈货道叶片数量不尽相同，因而至少有一个上层的内圈货道基体(45)中的内圈货道叶片(47)数量大于下层的内圈货道基体(45)中的内圈货道叶片(47)数量，且该上层的内圈货道落货口(42)的尺寸小于下层的内圈货道落货口(42)的尺寸；或者多层旋转货道的多个外圈货道基体(44)中的外圈货道叶片数量不尽相同，因而至少有一个上层的外圈货道基体(44)中的外圈货道叶片(46)数量大于下层的外圈货道基体(44)中的外圈货道叶片(46)数量，且该上层的外圈货道落货口(41)的尺寸小于下层的外圈货道落货口(41)的尺寸。

在一种具体的实施方式中，多层旋转货道中的每层的内圈货道基体(45)中的内圈货道叶片(47)数量均不相同，因而各层自下而上的多个内圈货道落货口(42)的尺寸依次减小；和/或多层旋转货道中的每层的外圈货道基体(44)中的外圈货道叶片(46)数量均不相同，因而各层自下而上的多个外圈货道落货口(41)的尺寸依次减小。

本发明还提供一种机器人，包括如上所述的便于自由落体式出货的储货装置。

在一种具体的实施方式中，所述机器人为自主移动式智能售货机器人。

如此设置的储货装置，可以适应上层放置尺寸小而轻的货品，下层放置尺寸稍大重量稍大的货品。该旋转货道越往上，可以由叶片等分出越多的格子间，且落货口自下而上逐渐缩小不会影响上层掉货，同时大大提高了容货量。

本发明还提供一种智能售货机的储货装置，所述储货装置包括设置在智能售货机的出货口(14)上方的至少一层旋转货道，所述旋转货道的结构如上所述，

所述内圈补货通道(49)与所述内圈货道落货口(42)设置在相邻的格子间，使得同一层的内圈货道叶片(47)能在同一台内圈驱动电机(72)的驱动下正转出货而反转补货，或者相反；所述外圈补货通道(48)与所述外圈货道落货口(41)设置在相邻的格子间，使得同一层的外圈货道叶片(46)能在同一台外圈驱动电机(71)的驱动下正转出货而反转补货，或者相反。

在一种具体的实施方式中，所述内圈补货通道(49)和外圈补货通道(48)设置在旋转货道径向上相对应的位置因而二者共同形成直线形补货通道，且在旋转货道的同一个旋转方向上，所述外圈货道落货口(41)和内圈货道落货口(42)分别设置在所述直线形补货通道的上游和下游，因而所述外圈货道落货口(41)、直线形补货通道和内圈货道落货口(42)在旋转货道的周向上依次相邻设置。

本发明还提供一种机器人，包括如上所述的智能售货机的储货装置。

在一种具体的实施方式中，所述机器人为自主移动式智能售货机器人。

本发明还提供一种防堵货的储货装置，所述储货装置包括设置在智能售货机器人的出货口(14)上方且呈上下排列的多层旋转货道，所述旋转货道的结构如上所述，所述防堵货的储货装置还包括堵货疏通机构(6)，所述堵货疏通机构(6)包括分别设置在外圈货道落货口(41)和内圈货道落货口(42)处的外圈堵货疏通机构(61)和内圈堵货疏通机构(62)，且二者均包括竖直设置的支撑杆以及能够在支撑杆上做上下往复运动的疏通爪(63)，所述疏通爪(63)能够停留设置在顶层旋转货道的外圈货道落货口(41)或内圈货道落货口(42)的正上方且能上下运动至底层旋转货道的外圈货道落货口(41)或内圈货道落货口(42)的正下方。

在一种具体的实施方式中，所述外圈堵货疏通机构(61)的支撑杆设置在外圈货道落货口(41)的径向外侧，所述内圈堵货疏通机构(62)的支撑杆设置在内圈货道落货口(42)的径向外侧且设置在内啮合大齿轮(401)的径向内侧。

在一种具体的实施方式中，所述多层旋转货道均设置在底部支撑板上，所述外圈堵货疏通机构(61)和内圈堵货疏通机构(62)的支撑杆也均固定设置在底部支撑板上。

本发明还提供一种智能售货机器人，包括如上所述的防堵货的储货装置。

在一种具体的实施方式中，所述机器人为自主移动式智能售货机器人。

本发明还提供一种售货机器人用储货装置，所述储货装置包括设置在售货机器人的出货口(14)上方且呈上下排列的多层旋转货道，所述旋转货道的结构如上所述，上下排列的多层旋转货道的多个内圈货道基体(45)的径向尺寸一致，多个外圈货道基体(44)的径向尺寸一致，且多层旋转货道的轴心线相同，所述多层旋转货道的多个内圈货道落货口(42)在上下方向对齐，且所述多层旋转货道的多个外圈货道落货口(41)也在上下方向对齐；所述储货装置还包括设置在内圈货道内侧壁(451)径向内侧的内圈驱动电机(72)以及包括设置在所述多层旋转货道下方的外圈驱动电机(71)，对应多层旋转货道的多台外圈驱动电机(71)各自通过一根竖直设置的传动杆(403)分别与多个外圈货道驱动齿轮(5)连接，多个外圈货道驱动齿轮(5)分别用于与多层旋转货道的多个内啮合大齿轮(401)啮合，从而分别带动各层外圈货道叶片(46)旋转。

在一种具体的实施方式中，所述外圈货道驱动齿轮(5)、内啮合大齿轮(401)以及传动杆(403)在径向上均设置在外圈货道内侧壁(441)和内圈货道外侧壁(452)之间；在高度方向上，不同层旋转货道的外圈货道驱动齿轮(5)和内啮合大齿轮(401)均设置在不同的高度位置，二者均对应每层旋转货道设置，相应地，多根传动杆(403)的高度也不相同。

在一种具体的实施方式中，所述多层旋转货道均设置在底部支撑板上，多个外圈驱动电机(71)均固定设置在底部支撑板的下表面上，多根传动杆(403)与多个外圈货道驱动齿轮(5)也均直接或间接固定设置在底部支撑板上。

在一种具体的实施方式中，每层旋转货道的内圈货道内侧壁(451)的径向内侧均设置有由内圈驱动电机(72)驱动的内啮合齿轮组，每层内圈货道都有独立的内圈驱动电机(72)用于通过内啮合齿轮组驱动内圈货道叶片(47)旋转。

本发明还提供一种智能售货机器人，包括如上所述的储货装置。

在一种具体的实施方式中，所述机器人为自主移动式智能售货机器人。

本发明还提供一种自动售货机器人，包括设置在自动售货机器人下方的出货口(14)及设置在出货口(14)上方且呈上下排列的多层旋转货道，所述旋转货道的结构如上所述，所述自动售货机器人还包括对射式光电传感器和反射式光电传感器，所述对射式光电传感器设置在出货口(14)上方且用于检测是否出货成功，所述反射式光电传感器设置在每层旋转货道的内圈货道和外圈货道上，且在每块外圈货道叶片(46)和内圈货道叶片(47)上都设置有反光片，所述反光片和反射式光电传感器用于控制外圈驱动电机(71)或内圈驱动电机(72)的停止。

在一种具体的实施方式中，所述自动售货机器人还包括堵货疏通机构(6)，所述堵货疏通机构(6)包括分别设置在外圈货道落货口(41)和内圈货道落货口(42)处的外圈堵货疏通机构(61)和内圈堵货疏通机构(62)，且二者均包括竖直设置的支撑杆以及能够在支撑杆上做上下往复运动的疏通爪(63)，所述疏通爪(63)能够停留设置在顶层旋转货道的外圈货道落货口(41)或内圈货道落货口(42)的正上方且能上下运动至底层旋转货道的外圈货道落货口(41)或内圈货道落货口(42)的正下方；所述外圈堵货疏通机构(61)和内圈堵货疏通机构(62)的上下限位处均设置有反射式光电传感器，用于检测和控制疏通爪(63)上下移动的最大位置。

在一种具体的实施方式中，所述自动售货机器人为自主移动式智能售货机器人。

本发明还提供一种自动售货机器人的控制方法，所述自动售货机器人的出货控制方法包括：当机器人收到指令需要出货时，会对相应旋转货道上的叶片进行位置的复位，然后控制相应层的外圈驱动电机(71)或内圈驱动电机(72)启动，促使叶片开始旋转，当反射式光电传感器检测到叶片到达相应位置的信号后，电机停止，并通过对射式光电传感器检测出货口是否有商品；如果出货口没有商品，将控制堵货疏通机构(6)疏通落货口，保证成功出货。

本发明还提供一种自动售货机器人的控制方法，所述自动售货机器人的补货控制方法包括：当机器人收到补货指令后，会对相应旋转货道上的叶片进行位置的复位，然后控制相应层的外圈驱动电机(71)或内圈驱动电机(72)启动，促使叶片开始旋转；当反射式光电传感器检测到叶片到达相应位置的信号后，电机停止。

图1为本发明所述智能售货机器人的外形结构示意图。从外形上看，所述机器人包括：头部11、手臂12、包含前屏13和出货口14的机身以及移动式底盘15等结构部件。机器人设置为前后门均可开启，后门开启后可见旋转货道装置，旋转货道装置与机器人主体骨架3螺栓连接。

图2为本发明所述智能售货机器人的内部结构示意图。从图2可见，该机器人包括上下设置的五层旋转货道，每层旋转货道可以单独拆解，方便维修替换。

从图1～14可见，本发明提供的移动式售货机器人中，每个货品都有独立的格子间，不会互相干扰。每个格子间能适应的货品范围较多，能适应软包装的货品。每层内圈货道和外圈货道都可以独立控制出货，方便布置多种规格和品类的产品。本实施例共五层货道，内圈五层共用一个内圈货道落货口42，外圈五层共用一个外圈货道落货口41，整体储货空间利用率高。优选本发明中上下层之间的每个独立的格子间的大小不同，优选自上而下每个独立的格子间的大小越来越大，所述内圈和外圈之间的格子间大小也可以设置为不同。同一层的内圈的格子间优选为一致大小，同一层的外圈的格子间同样优选为一致大小。如此设置，使得本发明所述机器人可以售卖尺寸大小丰富的货品。

本发明中，每层都有独立控制的内圈货道和外圈货道。外圈货道叶片旋转而推动外圈的所有货品运动，内圈货道叶片旋转而推动内圈的所有货品运动，一般情况下，同一层的内圈中放置同一种货品，同一层的外圈中放置同一种货品，但内圈与外圈中的货品可以不同。自下而上各层叶片间距可以逐渐缩小，以适应上层放置尺寸小而轻的货品，下层放置尺寸稍大重量稍大的货品。该旋转货道采用模块化机构，上下叠加，可以自由搭配，零件通用化高，有效降低了制造成本。

本发明通过旋转叶片推货和自由落体出货，适应货品包装的多样性。本发明配套有类似电梯的货道防堵机构，有效地保证了出货成功率。本旋转货道的每层内圈外圈均可独立控制，有效提高了货品的货道数，增加了可放置货物的品类。该旋转货道越往上层，可以由叶片等分出越多的格子间，落货口自下层到上层逐渐缩小，这样不会影响上层货物的自由落体运动，同时大大提高了容货量。图11中所示外圈货道采用十三等分的扇形格子间结构。本发明的机器人中每层货道都有补货通道，补货通道贯穿外圈货道和内圈货道。因此，每层的补货通道都包括外圈补货通道48和内圈补货通道49。具体的，外圈补货通道48设置为其径向内外的两相对侧壁在该格子间均设置为通孔结构，优选该格子间的径向内外两相对侧壁均为缺失状态，而内圈补货通道49设置为其径向外侧壁在该格子间设置为通孔结构，优选该格子间的径向外侧壁设置为缺失状态。

如图11所示，每层的外圈货道基体44至少包括外圈货道内侧壁441、外圈货道外侧壁442和外圈货道底板443，其中外圈货道底板443不会随外圈货道叶片46一起转动，外圈货道内侧壁441与外圈货道叶片46固定连接因而能随叶片一起转动，而所述外圈货道外侧壁442则可以设置为能与叶片一起转动或跟底板一样保持固定不动，优选所述外圈货道外侧壁442设置为保持固定不动。所述外圈货道底板443上至少有一个格子间对应的底板块为整体空缺状态，形成外圈货道落货口41，使得货物在叶片的旋转推动之后由该外圈货道落货口41处自由落体下降到机器人的出货口14处。所述外圈货道内侧壁441和外圈货道外侧壁442上至少有一个格子间对应的内侧壁和外侧壁均为整体空缺状态，形成外圈补货通道48。外圈驱动电机71驱动叶片旋转，正转出货以及反转补货，或者反过来，且在叶片旋转补货前，货物均由该外圈补货通道48处送入外圈货道和内圈货道中。

同样的，每层内圈货道基体45至少包括内圈货道内侧壁451、内圈货道外侧壁452和内圈货道底板453，其中内圈货道底板453不会随内圈货道叶片47一起转动，内圈货道内侧壁451与内圈货道叶片47固定连接因而能随叶片一起转动，而所述内圈货道外侧壁452则可以设置为能与叶片一起转动或跟底板一样保持固定不动，优选所述内圈货道外侧壁452设置为保持固定不动。所述内圈货道底板453上至少有一个格子间对应的底板块为整体空缺状态，形成内圈货道落货口42，使得货物在叶片的旋转推动之后由该内圈货道落货口42处自由落体下降到机器人的出货口14处。所述内圈货道外侧壁452上至少有一个格子间对应处为整体空缺状态，形成内圈补货通道49。内圈驱动电机72驱动叶片旋转，正转出货以及反转补货，或者反过来，且在叶片旋转补货前，货物均由该内圈补货通道49处送入内圈货道中。

当所述外圈货道外侧壁442和内圈货道外侧壁452均设置为随叶片一起旋转时，所述外圈补货通道48和内圈补货通道49均转动至与外圈货道落货口41和内圈货道落货口42位于不同的格子间时再向装置中补充货品，此时外圈补货通道48和内圈补货通道49对应的格子间是有底板的。

当所述外圈货道外侧壁442和内圈货道外侧壁452均设置为不随叶片一起旋转时，所述外圈补货通道48和内圈补货通道49均与外圈货道落货口41和内圈货道落货口42设置在不同的格子间，优选二者设置在相邻的格子间，以便同一层的内圈货道由同一台电机驱动正转出货以及反转补货，或者相反；也便于一层的外圈货道由同一台电机驱动正转出货以及反转补货，或者相反。

如图11所示，每层货道都配有补货通道，补货通道贯穿外圈货道和内圈货道。

如图15所示，所述外圈堵货疏通机构61和内圈堵货疏通机构62分别设置在外圈货道落货口41和内圈货道落货口42旁，且所述外圈堵货疏通机构61设置在外圈货道落货口41的径向外侧，所述内圈堵货疏通机构62设置在内圈货道落货口42的径向外侧，且内圈堵货疏通机构62设置在内啮合大齿轮401的径向内侧。

底部支撑板设置在多层旋转货道下方，底部支撑板上固定设置了两台电梯升降机构，即所述外圈堵货疏通机构61和内圈堵货疏通机构62；所述疏通爪63平时停在最上方，即停在最高一层旋转货道的落货口的上方，当出货口感应到出货失败后，所述疏通爪63向下运动至最底层旋转货道的落货口处再回到顶部位置，用以疏通堵货。

同一层货道的外圈和内圈分别使用外圈驱动电机71和内圈驱动电机72驱动，如图所示，外圈驱动电机71包括用于五层货道的五台电机，内圈驱动电机72同样也包括用于五层货道的五台电机。具体地，所述外圈驱动电机71均设置在最底部的一层旋转货道下方的底部支撑板的下表面上，所述内圈驱动电机72均设置在上下各层货道的内圈货道的径向中心位置。

如图5所示，本实施例共5层旋转货道，外圈5层的五台外圈驱动电机71全部固定在底部支撑板上，外圈驱动电机71通过竖直设置的传动杆403带动五个外圈货道驱动齿轮5和每一层的内啮合大齿轮401传动，从而带动每层外圈货道叶片46旋转推货出货或者逆转补货。驱动外圈货道中的叶片用的每层的外圈货道驱动齿轮5、内啮合大齿轮401以及传动杆403在径向上均设置在外圈货道内侧壁441和内圈货道外侧壁452之间，而在高度方向上，不同层货道的外圈货道驱动齿轮5和内啮合大齿轮401均设置在不同高度位置，二者均对应每层货道设置；相应地，用于驱动每层外圈货道的传动杆403的高度也不相同。

如图15所示，每一层的外圈货道叶片46均与该层的内啮合大齿轮401通过螺丝固定连接，由滚轮402导向在货道上的槽型结构内低速转动。

每层内圈货道径向中心处有电机驱动的内啮合齿轮组，每层都有独立的驱动电机，内圈有独立的且位置固定的落货口。

底部支撑板上集成了五个外圈驱动电机71、五根传动杆403、五个外圈货道驱动齿轮5等。这样的布局可以适应机器人内的狭窄空间。

由活动叶片隔开的空间用于放置货品，本发明中称为格子间，但实际上格子间的底板与侧壁之间在出货和补货时都呈相对运动趋势。本实施例中，如图11所示，每层货道的外圈分13等分格，其中一格补货通道空置，一格落货通道不放货品，外圈一共放置货品11个。每层货道的内圈分8等分格，其中一格补货通道空置，一格落货通道不放货品，内圈一共放置货品6个。因此，每层共可以放置17个货品。如图2所示，本实施例的旋转货道共5层，最多可以放置85个货品。此外，只要合理调整内外圈等分格数，就可以调整适应货品的尺寸和数量。也就是说，本发明中可以自由设置每个圆柱形旋转货架中每层旋转货道的内圈和外圈的旋转叶片的数量。

本发明中，旋转货道的出货方式包括：客户扫码选择货品→付款→货品所在货道的电机驱动叶片推货至落货口→货品下落至出货口→出货口感应到货品掉落→出货口电磁锁打开→客户取货。

本发明中，旋转货道的补货方式包括：每层内外圈货道的竖向侧壁上都开有一个补货口，外圈补货口与内圈补货口贯通，可以通过外圈补货口直接给内圈补货。电机驱动叶片反向旋转运动补货，即出货与补货叶片旋转方向相反。

所述移动式智能售货机器人还可以包含人机交互面板、感应开关、激光雷达、双目摄像头、超声波传感器、红外传感器、驱动轮电机、万向轮和锂电池，这些部件均通过导线连接在中央控制器上。所述超声波传感器安装在机器人壳体的四周且红外传感器倾斜向下安装。所述机器人壳体上还安装有热成像摄像机，所述热成像摄像机通过导线与中央控制器连接，所述热成像摄像机用于检测人群的密集程度。所述人机交互面板用于显示付款二维码和自定义广告宣传。所述机器人壳体内安装有语音模块，所述语音模块通过导线与中央控制器连接，所述语音模块用于机器人与人实现语音互动。

优选所述机器人内设置有电压检测器，所述电压检测器设置在锂电池与中央控制器之间的导线上，所述电压检测器用于检测锂电池内的剩余电量。

优选所述机器人内还设置有震动感应器，所述震动感应器通过导线与中央控制器连接，所述震动感应器用于机器人发生震动时采集数据和发出警报，例如出现偷盗或者被猛烈撞击等情况时机器人会发生震动。

此外，针对现有技术的售货机器人操作功能单一，缺乏用户交互，不够与时俱进；或者是手动操作容易点错，导致购买了错误的商品的问题，本发明还提供一种能够语音交互的智能售货机器人。而针对现有技术的售货机器人货物异常掉落无法处理；或者是用户操作失误，支付却忘取货物，会导致后面购买的用户多拿商品的问题，本发明还提供一种异常掉落的货物或者是用户忘记取货的货物可以回收到机器人内部的自动售货机器人。

具体地，本发明所述机器人设置有语音交互功能，用户可以与售货机聊天、选择商品、查天气、查路线等，操作十分简单，且功能强大。本发明在商品的出货口处设置对射式光电传感器，用于检测商品的正常掉落；且在商品出货口下方设置可移动隔板装置，用于回收商品。当误出货或者出货后用户未取，则自动回收商品。

本发明的商品出货逻辑如下：系统默认为空闲模式，当识别到语音关键词或者触发按键信号后，系统将进入用户交互模式。交互模式下，用户可以与机器进行语音交流，涉及的内容可以是购买商品相关，也可以是普通聊天、查询天气、查询线路等功能。用户选定商品后，需要扫码支付，然后系统进入出货状态。出货状态中，系统控制出货电机转动一圈，然后检测出货口的对射式光电传感器，判断是否成功出货。

而本发明的商品回收逻辑如下：出货口的对射式光电传感器检测到有商品掉后，分两种情况处理：第一种，系统判断不是用户正常购买后的商品掉落，则是因为机器摇晃等因素后的掉落，判定为异常掉货，将打开回收隔板，自动回收货物。第二种，系统判断是用户正常购买后的商品掉落，持续一段时间后(例如2分钟)，商品仍未被取出，则判定为用户忘记取货，将打开回收隔板，自动回收货物。

在正常情况下，货物被叶片拨动而移动至落货口位置时，货物会直接掉落至出货口。

在出货口上方设置对射式光电传感器，用于检测是否出货成功。

对射式光电传感器又称为对射型光电传感器。其发射端发出红光或红外，接收端接收。当有物体经过光线切断，便输出信号。对射式光电传感器的四个脚指的是电线，其发射端只用接棕色线和蓝色线，棕色接正极，蓝色接负极。其接收端除了棕色和蓝色线，还要接黑色线，即信号输出线。所述对射式光电传感器可以直接商购获取。

如果货物卡在出货口时，有电机驱动堵货疏通机构6进行出货口疏通，所述堵货疏通机构6的上下限位处均设置有反射式光电传感器，用于检测疏通爪63上下移动的最大位置。

在每一层货道的外圈货道和内圈货道上均设置有反射式光电传感器，每块外圈货道叶片46和内圈货道叶片47上都设置有一个反光片，每当叶片移动一个格子间的距离后，反射式光电传感器会检测到信号，停止转动外圈驱动电机71或内圈驱动电机72。

反射式光电传感器是把发射器和接收器装入同一个装置内，在其前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的光电传感器。可以用来检测地面明暗和颜色的变化，也可以探测有无接近的物体。反射式光电传感器自带一个光源和一个光接收装置，光源发出的光经过待测物体的反射被光敏元件接收，再经过相关电路的处理得到所需要的信息。反射式光电传感器不受被检物的形状、颜色和材质影响；且反射式光电传感器相对于对射式光电传感器，节省安装使用空间。所述反射式光电传感器可以直接商购获取。

每层货道外围都有独立的按钮，用于补货时使用，反转外圈驱动电机71或内圈驱动电机72以便补货。

本发明实施例的结构由多层货道构成(上下多层，具体层数可动态调整)，每一层货道都包含内圈和外圈两个圆形货道，内圈和外圈这两部分独立控制，可装载不同的货品。每个内圈货道和外圈货道中均安装有均匀分布的叶片，用于分隔货品和推动货品沿底板做旋转运动。每个内圈货道和外圈货道中都有个无底面的区域，即落货口，当货品被推至该区域时，会自由落体掉落实现出货。在该落货口区域，有个可像电梯厢一样上下移动的疏通爪63，用于疏通落货口和出货口。每个内圈货道和外圈货道边缘都有反射式光电传感器，当叶片经过时，可以用于检测叶片的位置，从而控制外圈驱动电机71和内圈驱动电机72的启停。在出货口处，安装有对射式光电传感器，用于检测货品是否顺利出货。

如图15所示，本发明的出货控制流程如下：当机器收到指令需要出货时，会对相应货道上的叶片进行位置的复位，然后控制外圈驱动电机71或内圈驱动电机72启动，促使叶片开始旋转。当检测到叶片到达相应位置的信号后，电机停止，并通过对射式光电传感器检测出货口是否有商品。如果出货口没有商品，将控制堵货疏通机构6疏通落货口和出货口，保证成功出货。

如图16所示，本发明的补货控制流程如下：当机器收到补货指令后，会对相应货道上的叶片进行位置的复位，然后控制外圈驱动电机71或内圈驱动电机72启动，促使叶片开始旋转。当检测到叶片到达相应位置的信号后，电机停止。

上述实施例仅为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。在不改变本发明基本构思和实质的情况下，任何其它等同技术特征的变换或修改，都应属于本发明权利要求的保护范围。