申请/专利权人：重庆交通大学

申请日：2017-06-29

公开（公告）日：2023-01-24

公开（公告）号：CN107253601B

主分类号：B65G35/00

分类号：B65G35/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.01.24#授权;2017.11.14#实质审查的生效;2017.10.17#公开

摘要：本发明公开了一种快递自存取式蜂巢无人车，包括旋转式货物存储系统、设置于所述旋转式货物存储系统的可开闭式舱门、用于将从可开闭式舱门滑出的快件运输到取件口的底部出件输送机构、用于将从存件口存入的快件送入所述旋转式货物存储系统的顶部存件机构；本无人车能够有效解决目前城市快递配送压力大、配送效率低以及最后一公里配送难等问题，同时该无人车可降低快递配送成本、提高用户提货体验从而缓解快递配送存取无序的状态，满足建设智慧城市的需要。

主权项：1.一种快递自存取式蜂巢无人车，其特征在于：包括旋转式货物存储系统、设置于所述旋转式货物存储系统的可开闭式舱门、用于将从可开闭式舱门滑出的快件运输到取件口的底部出件输送机构、用于将从存件口存入的快件送入所述旋转式货物存储系统的顶部存件机构；所述的旋转式货物存储系统包括中空筒、分布在所述中空筒外圆的快件存放隔间、外套于所述中空筒的壳体以及用于驱动所述中空筒绕轴线自转的旋转驱动机构；所述可开闭式舱门设置于所述壳体底部；所述快件存放隔间沿中空筒轴向分布多列，所述可开闭式舱门为多个并与每列快件存放隔间一一对应；所述底部出件输送机构包括设置于所述可开闭式舱门下方的出件导轨、滑动配合于所述出件导轨上用于承接从可开闭式舱门滑出的快件的载物板、用于带动所述载物板沿出件导轨滑动的第一传动带以及用于驱动所述第一传动带动作的出件驱动电机；所述顶部存件机构包括位于旋转式货物存储系统上方的存件导轨、滑动配合于所述存件导轨的货箱以及用于带动所述货箱沿存件导轨滑动的第二传动带；所述货箱设有可开启的侧壁；货箱内底部设有倾斜设置并分布有滚珠的滑板；所述侧壁开启后，货箱内的快件滑出并掉落至所述中空筒的快件存放隔间内；所述中空筒内圆内设有超长件存储装置，所述超长件存储装置包括同轴设置于所述中空筒内的内筒、沿内筒横向设置并沿筒体纵向分布的多个传送辊以及用于驱动所述传送辊同步转动的传送辊驱动电机；相邻两传送辊之间通过传动带传动连接。

全文数据：快递自存取式新型蜂巢无人车技术领域[0001]本发明涉及机器人领域，具体为一种快递自存取式新型蜂巢无人车。背景技术[0002]目前网络购物己经成为大多数人必不可少的生活方式，随着天猫、淘宝、京东等大型购物网站的发展，衍生出顺丰、中通、菜鸟驿站等近百家快递公司。当用户提交订单后，货源地通过快递公司发货、用户取货过程中面临着货物分类、信息录入、货物装卸、配送巨大人力需求紧张问题。特别是在诸如各大电商推出的各种购物节后，数以亿计的商品需要配送，往往造成到货时间延长，在取货点取货时排队较长等取件难等问题，降低了用户提货体验。[0003]目前国内的快递车基本上是靠人来驾驶和运输货物的，还没有无人驾驶技术应用在快递车这一领域。当配送量大的情况下，所需要的快递员数量极大，但快递公司囿于成本的因素，只能靠延长配送时间来解决这一问题。[0004]目前对于最后一公里货物难以提取的解决方案包括智能仓储式派送小车、小区智能快递柜等，虽然提高了用户提货效率，但是快递车空间利用率低、且快递公司在存放快件时用时较长需要快递员一件一件单独扫码存放快递）、需求人力并未下降等问题仍未有效解决。[0005]因此，为解决以上问题，需要一种能够有效解决目前城市快递配送压力大、配送效率低以及最后一公里配送难等问题的快递自存取式新型蜂巢无人车，该无人车可降低快递配送成本、提高用户提货体验从而缓解快递配送存取无序的状态，满足建设智慧城市的需要。发明内容[0006]有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种快递自存取式新型蜂巢无人车，进而解决快递配送效率较低、最后一公里取货较难的问题。[0007]本发明公开的一种快递自存取式新型蜂巢无人车，包括旋转式货物存储系统、设置于所述旋转式货物存储系统的开闭式舱门、用于将从可开闭式舱门滑出的快件运输到取件口的底部出件输送机构、用于将从存件口存入的快件送入所述旋转式货物存储系统的顶部存件机构;所述的旋转式货物存储系统包括中空筒、分布在所述中空筒外圆的快件存放隔间、外套于所述中空筒的壳体以及用于驱动所述中空筒绕轴线自转的旋转驱动机构;所述可开闭式舱门设置于所述壳体底部；[0008]进一步，所述快件存放隔间沿中空筒轴向分布多列，所述可开闭式舱门为多个并与每列快件存放隔间一一对应;所述可开闭式舱门通过气压式挺柱推动其实现开闭；[0009]进一步，所述底部出件输送机构包括设置于所述可开闭式舱门下方的出件导轨、滑动配合于所述出件导轨上用于承接从可开闭式舱门滑出的快件的载物板、用于带动所述载物板沿出件导轨滑动的第一传动带以及用于驱动所述第一传动带动作的出件驱动电机；[0010]进一步，所述顶部存件机构包括位于旋转式货物存储系统上方的存件导轨、滑动配合于所述存件导轨的货箱以及用于带动所述货箱沿存件导轨滑动的第二传动带;所述货箱设有可开启的侧壁;货箱内底部设有倾斜设置并分布有滚珠的滑板;所述侧壁开启后，货箱内的快件滑出并掉落至所述中空筒的快件存放隔间内；[0011]进一步，所述中空筒内圆内设有超长件存储装置，所述超长件存储装置包括同轴设置于所述中空筒内的内筒、沿内筒横向设置并沿筒体纵向分布的多个传送辊以及用于驱动所述传送辊同步转动的传送辊驱动电机;相邻两传送辊之间通过传动带传动连接；[0012]本发明的快递自存取式新型蜂巢无人车还包括寄件系统;所述寄件系统包括寄件通道、位于所述寄件通道内的寄件输送带和位于所述寄件通道进口端的可翻转的货斗以及用于驱动所述货斗翻转将快件翻倒至寄件输送带的翻转驱动件;所述翻转驱动件包括位于所述货斗底部的永磁铁、设置于寄件通道底部与所述永磁铁相对的且可通电形成电磁铁的螺旋弹簧。[0013]本发明的快递自存取式新型蜂巢无人车还包括快件信息识别处理系统，所述快件信息识别处理系统包括用于读取快件尺寸及重量信息的传感器、用于识别客户身份信息的身份识别模块、用于生成快件信息的条码生成器、供电电源以及控制器;所述控制器的信号输入端信号连接于所述传感器和身份识别模块的信号输入端;控制器用于向所述旋转式货物存储系统、底部出件输送机构、顶部存件机构、超长件存储装置和寄件系统发出控制信号；[0014]本发明的快递自存取式新型蜂巢无人车还包括用于处理寄件存包服务的快件信息识别处理系统，所述快件信息识别处理系统包括与所述控制器无线通讯连接的移动客户端；[0015]本发明的快递自存取式新型蜂巢无人车还包括无人驾驶控制系统，所述无人控制驾驶系统包括用于检测车身周边信息和路况的摄像头、用于采集货物存储系统重量的重量传感器、车速传感器、行驶控制器、驱动电池和驱动电机。[0016]本发明的有益效果是:本发明的快递自存取式新型蜂巢无人车，蜂巢结构的旋转式货物存储系统可有效利用快递车空间，存放大量、不同形状和尺寸的快件，底部出件输送机构和顶部存件机构可实现快件存取的自动化，从而有效解决目前城市里面快递配送压力大、配送效率低以及最后一公里配送难等问题，降低快递配送成本、提高用户提货体验从而进一步缓解快递配送存取无序的状态，满足建设智慧城市的需要。附图说明[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：[0018]图1为本发明的无人车的内部布置示意图；[0019]图2为旋转式货物存储系统结构图；[0020]图3为可开闭式舱门和气压式挺柱的机构连接结构图；[0021]图4为图3中A处的局部放大图；[0022]图5为底部出件机构的结构图；[0023]图6为顶部存件机构的结构图；[0024]图7为图6中B处的局部放大图；[0025]图8为图6中C处的局部放大图；[0026]图9为超长件存储装置的结构图；[0027]图10为超长件存储装置的传送辊的结构图；[0028]图11为寄件系统的结构图；[0029]图12为快件信息识别处理系统的信号连接示意图；[0030]图13为无人驾驶控制系统的信号连接示意图。[0031]图14为本发的无人车的外部侧视图。具体实施方式[0032]图1为本发明的无人车的内部布置示意图；图2为旋转式货物存储系统1结构图；如图所示，本实施例的快递自存取式新型蜂巢无人车，包括旋转式货物存储系统1、设置于所述旋转式货物存储系统1的可开闭式舱门2、用于将从可开闭式舱门2滑出的快件运输到取件口的底部出件输送机构3、用于将从存件口存入的快件送入所述旋转式货物存储系统1的顶部存件机构5;所述的旋转式货物存储系统1包括中空筒11、分布在所述中空筒11外圆的快件存放隔间12、外套于所述中空筒11的壳体25以及用于驱动所述中空筒11绕轴线自转的旋转驱动机构;所述可开闭式舱门2设置于所述壳体25底部;本实施例的旋转式货物存储系统1的快件货柜的外形为中空的圆柱体，其外圆表面分布许多尺寸不一的快件存放隔间12以满足放置不同尺寸的快递件要求，且根据调查快递件不同尺寸的派送频率确定各类尺寸隔间12的数量来最大程度利用快递车空间，中空筒11的内部空间可用来放置中央超长件存储装置，旋转式货物存储系统1的壳体25应固定于无人车的车身，中空筒11可转动支承在壳体25内，中空筒11轴向中部位置可增加一轴承座13以提高支承强度，防止因轴振动频率达到其固有频率出现共振现象而导致中空轴断裂。该系统中空筒11靠近车头一侧设置有旋转驱动机构，本实施例中，设置一中空筒11驱动电机通过齿轮传动或皮带14传动的方式驱动中空筒11旋转运动，壳体25上方设有快件进口，底部设有快件出口，可开闭舱门设置于该出口处，通过控制中空筒11的旋转角度以及可开闭式舱门2可以控制不同存放隔间12内的快件从快件出口落下。本实施例的快递自存取式新型蜂巢无人车，蜂巢结构的旋转式货物存储系统1可有效利用快递车空间，存放大量、不同形状和尺寸的快件，底部出件输送机构3和顶部存件机构5可实现快件存取的自动化，从而有效解决目前城市里面快递配送压力大、配送效率低以及最后一公里配送难等问题，降低快递配送成本、提高用户提货体验从而进一步缓解快递配送存取无序的状态，满足建设智慧城市的需要。[G033]本实施例中，所述快件存放隔间12沿中空筒11轴向分布多列，每列中的存放隔间I2沿中空筒11外圆周向分布，所述可开闭式舱门2为多个并与每列快件存放隔间12—一对应，也就是说每个可开闭式舱门2对应一列快件存放隔间12，该列隔间12内的快件均可通过该舱门滑出；本实施例中，所述可开闭式舱门2通过气压式挺柱22推动其实现开闭；如图3所示，气压式挺柱22的缸筒通过结合底座21与车厢8铰接、挺柱22的活塞杆通过铰链24铰接与可开闭式舱门2,挺柱22通过气栗供气并通过电磁阀控制气流的通断，当用户取件时，旋转式货物存储系统1的空心筒进行旋转将对应货物所在的快件存放隔间12旋转至底部与快件出口对应，可开闭式舱门2通过气压式挺柱22收缩将舱门打开，此时舱门旋转一定角度落下使得对应快件顺舱门内部自然滑下至底部出件输送机构3,再由底部出件输送机构3将快件送至取件处。[0034]本实施例中，所述底部出件输送机构3包括设置于所述可开闭式舱门2下方的出件导轨包括相互平行的导轨133和导轨1134、滑动配合于所述出件导轨上用于承接从可开闭式舱门2滑出的快件的载物板34、用于带动所述载物板34沿出件导轨滑动的第一传动带32以及用于驱动所述第一传动带32动作的出件驱动电机31;底部出件输送机构3的主要功能是将从可开闭式挺柱22舱门下滑出的货物定点运输到指定取件口，完成货物输送功能。其中出件导轨的主要作用引导载物板34沿水平方向上平稳滑动，出件导轨下方固定有导轨支撑以提高导轨的结构刚度。载物板34由第一传送带传动，第一传送带的上边与载物板34刚性连接。传送带可在出件驱动电机31的驱动下在水平方向上左右移动，从而带动载物板34左右移动。[0035]本实施例中，所述顶部存件机构5包括位于旋转式货物存储系统1上方的存件导轨41、滑动配合于所述存件导轨41的货斗以及用于带动所述货斗沿存件导轨41滑动的第二传动带;顶部存件机构4的主要功能是将快递公司放入存件口的快递定向安放在合适的快件存放隔间12中，其中存件导轨41的主要作用是引导货斗在水平方向上平稳移动。货斗动力源为第二传送带42提供，第二传送带42与货斗刚性连接，第二传送带42可在存件驱动电机43的驱动下在水平方向上左右移动，从而带动货斗左右移动。本实施例中，货斗由可打开的活动前围与底板和两个固定的侧壁围成;前围的上缘通过铰链44铰接与固定的侧围，使得前围可绕铰链转动开启；同理，底板也铰接于侧围，使底板也可向下翻转打开;货斗前围和底板开启的动力由连接在侧壁上的电机47提供；电机带动杆45转动，然后通过拉杆46推动前围和底板打开;所述前围和底板开启后，货斗内的快件滑出并掉落至所述中空筒11的快件存放隔间12内。货斗内底部设有倾斜的滑板，滑板上布满滚珠使得放入货斗中的货物可以一直滑到货斗的一侧，在货斗侧壁与快件存放隔间12侧壁精准定位的前提下，保证货物可以顺利进入旋转式货物存储系统1。[0036]本实施例中，所述中空筒11内圆内设有超长件存储装置，所述超长件存储装置包括同轴设置于所述中空筒11内的内筒、沿内筒横向设置并沿筒体纵向分布的多个传送辊52以及用于驱动所述传送辊52同步转动的传送辊52驱动电机54;相邻两传送辊52之间通过传动带传动连接，传送辊端部设有带轮51;超长件存储装置的主要功能是完成长度较长、无法存储于快件隔间12的货物存取。如图7-8所示，皮带53通过传送辊52驱动电机54驱动转动，相邻的传送辊52之间通过皮带53传动连接，保证所有传送辊52能够同步转动，从而使得传送親52上方的货物移出或移进。当其内快递件已送出至指定地点时，亦可作为大型件寄出所需存放空间，合理有效地利用车厢8空间，完成长型货物自助式存取件服务。[0037]本实施例的快递自存取式新型蜂巢无人车还包括寄件系统6;所述寄件系统6包括寄件通道、位于所述寄件通道内的寄件输送带66和位于所述寄件通道进口端的可翻转的货斗64通过底座65铰接于寄件通道）以及用于驱动所述货斗64翻转将快件翻倒至寄件输送带66的翻转驱动件；如图9所示，所述翻转驱动件包括位于所述货斗64底部的永磁铁61和支撑座63、设置于寄件通道底部与所述永磁铁61相对的且可通电形成电磁铁的螺旋弹簧62，将客户所寄快递件依次存放在寄件通道中，完成存件功能。螺旋弹簧62未通电时，与永磁铁61吸引，货斗64静止不动，当客户将快递放在货斗M内，相应传感器得出其尺寸、重量信息后，发出扣费需求。当客户缴费后，螺旋弹簧62通电作为电磁铁与永磁铁61同性相斥使得货斗64翻转，快递件顺着货斗64滑向输送带，经输送带送入通道内部，然后螺旋弹簧62断电，永磁铁61吸引弹簧62完成货斗M回正。等待下一次放货。[0038]本发明的快递自存取式新型蜂巢无人车还包括快件信息识别处理系统7，所述快件信息识别处理系统7包括用于读取快件尺寸及重量信息的传感器、用于识别客户身份信息的身份识别模块、用于生成快件信息的条码生成器、供电电源以及控制器;所述控制器的信号输入端信号连接于所述传感器和身份识别模块的信号输入端;控制器用于向所述旋转式货物存储系统1、底部出件输送机构3、顶部存件机构5、超长件存储装置和寄件系统6发出控制信号;快递公司通过人工或传送带将包装好并带有快递信息的快递件依次有序通过快递车顶部入口投入顶部存件导轨机构的货箱中。此时货箱内的传感器读取快件尺寸及重量等信息，将其传入控制器中，控制在内部进行编号，并发出顶部存件机构5中的第一驱动电机的转动量，将货箱移到指定位置，与此同时，控制器发出指令控制旋转式货物存储系统1的空心筒旋转一定角度，再控制顶部存件机构5中的活动侧板打开，使快件滑下至旋转式货物存储系统1对应存放隔间12中。从而完成快件投递工作。当客户取件时，系统通过验证客户身份信息合格后进行出件运动。控制器控制旋转式货物存储系统1的空心筒旋转一定角度，然后通过控制电磁阀使挺杆带动可开闭式舱门2打开，使快件滑下至底部出件输送机构3的载物板34上，将货物移动至出货口，完成出货命令。[0039]本发明的快递自存取式新型蜂巢无人车还包括用于处理寄件存包服务的快件信息识别处理系统7,所述快件信息识别处理系统7包括与所述控制器无线通讯连接的移动客户端;该客户端可为手机，客户可提前通过短信或APP预约存件服务，快递中心站保存其相关信息。如图10所示，当客户将所要寄存物品放入指定箱体中时，传感器读取快件尺寸、重量等基本信息，控制器根据快递公司制定的收费要求通过通讯模块自动给用户手机或快递车上的服务器发出扣费请求，在客户同意的情况下完成收费服务。接下来，控制器发出指令控制相应执行元件对货物基本打包并贴发基本条形码，通过传送带移入快递车内部，从而完成寄件收取服务。[0040]本发明的快递自存取式新型蜂巢无人车还包括无人驾驶控制系统，所述无人控制驾驶系统包括用于检测车身周边信息和路况的摄像头71、用于采集货物存储系统1重量的重量传感器、车速传感器、行驶控制器、驱动电池和驱动电机，在快递自存取式新型蜂巢无人车头部、尾部、侧门处各安装有摄像头71，用以检测车身周边信息及路况，当出现紧急情况时，发送信息给控制器，控制器发出指令控制制动器紧急制动，确保其安全。在车上多处安有传感器，以读取电池容量、车速、载荷等基本信息，以便与控制器得到及时信息作出相应转向、制动反应。当有人蓄意破坏或偷盗快递车上快递件时，车身摄像头71会采集破坏者相关信息通过通讯模块发回快递中心并报警，同时报警器发出警报。[0041]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

权利要求：1.一种快递自存取式新型蜂巢无人车，其特征在于:包括旋转式货物存储系统、设置于所述旋转式货物存储系统的可开闭式舱门、用于将从可开闭式舱门滑出的快件运输到取件口的底部出件输送机构、用于将从存件口存入的快件送入所述旋转式货物存储系统的顶部存件机构；所述的旋转式货物存储系统包括中空筒、分布在所述中空筒外圆的快件存放隔间、夕卜套于所述中空筒的壳体以及用于驱动所述中空筒绕轴线自转的旋转驱动机构;所述可开闭式舱门设置于所述壳体底部。2.根据权利要求1所述的快递自存取式新型蜂巢无人车，其特征在于:所述快件存放隔间沿中空筒轴向分布多列，所述可开闭式舱门为多个并与每列快件存放隔间一一对应;所述可开闭式舱门通过气压式挺柱推动其实现开闭。3.根据权利要求2所述的快递自存取式新型蜂巢无人车，其特征在于:所述底部出件输送机构包括设置于所述可开闭式舱门下方的出件导轨、滑动配合于所述出件导轨上用于承接从可开闭式舱门滑出的快件的载物板、用于带动所述载物板沿出件导轨滑动的第一传动带以及用于驱动所述第一传动带动作的出件驱动电机。4.根据权利要求3所述的快递自存取式新型蜂巢无人车，其特征在于:所述顶部存件机构包括位于旋转式货物存储系统上方的存件导轨、滑动配合于所述存件导轨的货箱以及用于带动所述货箱沿存件导轨滑动的第二传动带;所述货箱设有可开启的侧壁;货箱内底部设有倾斜设置并分布有滚珠的滑板;所述侧壁开启后，货箱内的快件滑出并掉落至所述中空筒的快件存放隔间内。5.根据权利要求4所述的快递自存取式新型蜂巢无人车，其特征在于:所述中空筒内圆内设有超长件存储装置，所述超长件存储装置包括同轴设置于所述中空筒内的内筒、沿内筒横向设置并沿筒体纵向分布的多个传送辊以及用于驱动所述传送辊同步转动的传送辊驱动电机;相邻两传送辊之间通过传动带传动连接。6.根据权利要求5所述的快递自存取式新型蜂巢无人车，其特征在于：还包括寄件系统;所述寄件系统包括寄件通道、位于所述寄件通道内的寄件输送带和位于所述寄件通道进口端的可翻转的货斗以及用于驱动所述货斗翻转将快件翻倒至寄件输送带的翻转驱动件;所述翻转驱动件包括位于所述货斗底部的永磁铁、设置于寄件通道底部与所述永磁铁相对的且可通电形成电磁铁的螺旋弹簧。7.根据权利要求6所述的快递自存取式新型蜂巢无人车，其特征在于:还包括快件信息识别处理系统，所述快件信息识别处理系统包括用于读取快件尺寸及重量信息的传感器、用于识别客户身份信息的身份识别模块、用于生成快件信息的条码生成器、供电电源以及控制器;所述控制器的信号输入端信号连接于所述传感器和身份识别模块的信号输入端；控制器用于向所述旋转式货物存储系统、底部出件输送机构、顶部存件机构、超长件存储装置和寄件系统发出控制信号。8.根据权利要求7所述的快递自存取式新型蜂巢无人车，其特征在于:还包括用于处理寄件存包服务的快件信息识别处理系统，所述快件信息识别处理系统包括与所述控制器无线通讯连接的移动客户端。9.根据权利要求8所述的快递自存取式新型蜂巢无人车，其特征在于:还包括无人驾驶控制系统，所述无人控制驾驶系统包括用于检测车身周边信息和路况的摄像头、用于采集货物存储系统重量的重量传感器、车速传感器、行驶控制器、驱动电池和驱动电机。

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