CN105318657A - 自动存取酒柜及其存酒控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动存取酒柜及其存酒控制方法。其中自动存取酒柜包括：中空柜体，内部限定有存酒空间，顶壁上开有存取口；多个酒瓶保持构件，沿周向固定在中空柜体的周向侧壁上；酒瓶存取机构配置为执行酒瓶的存放操作，包括运动执行机构和固定于运动执行机构上的酒瓶取放构件；人机交互接口配置为获取存酒控制指令并根据获取存酒控制指令确定存酒条件；控制装置包括：输入信号接口，配置为获取来自于人机交互接口的存酒控制指令和存酒条件，位置确定模块，配置为从多个酒瓶保持构件中查询出符合存酒条件的一个目标酒瓶保持构件，运动控制模块，配置为驱动运动执行机构带动酒瓶取放构件从存取口接收酒瓶并放置在目标酒瓶保持构件上。

Description

自动存取酒柜及其存酒控制方法

技术领域

本发明涉及冷藏酒柜，特别是涉及一种自动存取酒柜及其存酒控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，酒柜已经作为一个家用电器走进了普通家庭。现有的酒柜工作方式与冰箱类似，结构上也和柜式冰箱类似，例如，现有的一些酒柜可包括方形柜体、隔板、凹槽。隔板间隔设置在柜体中，凹槽设置在隔板上，隔板可倾斜地设置在柜体内，倾斜角为0-15度。搁架上也可按酒瓶外形刨制出前低后高的斜凹槽或半圆凹槽。

葡萄酒，特别是高档葡糖酒对存储环境的要求很高，葡萄酒理想的储存环境需要保证温度湿度恒定、避光、尽量避免酒的挪动。现有的冷藏酒柜虽然在一定程度上保持了恒温恒湿状态，但是因为酒柜中藏酒通常都不是一瓶，所以每次开门进行存取取酒时，不可避免地会破坏酒柜中的稳定存储环境，不可避免地会影响到其他酒的品质。

另外，现有技术中也出现了一些可以自动完成酒瓶存取的酒柜，其能够对酒柜内的酒瓶进行自动取出，然而在取酒的过程中，会引起其他酒瓶的移动或振动，而不能保证酒柜内其他酒瓶内的额酒品保持静止状态，因此会影响藏酒的储存品质。

而且现有的自动存取酒柜在确定藏酒位置时，需要用户指定存放位置或者将酒瓶放置在随机的位置上，前者需要用户花费精力进行选择和操作，后者无法保证藏酒的位置符合用户的要求，影响了用户的使用体验。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的自动存取酒柜以及相应的自动存取酒柜的存酒控制方法。

本发明的一个进一步目的是提供一种能够提高葡萄酒存放品质的自动存取酒柜。

本发明的进一步的目的是要提供一种自动提供能够满足用户各项藏酒条件的自动存取酒柜的存酒控制方法。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种自动存取酒柜。该自动存取酒柜包括：中空柜体，内部限定有存酒空间，顶壁上开有存取口；多个酒瓶保持构件，其中至少一部分酒瓶保持构件沿周向固定在中空柜体的周向侧壁上；酒瓶存取机构，配置为执行酒瓶的存放操作，包括运动执行机构和固定于运动执行机构上的酒瓶取放构件；人机交互接口，设置于中空柜体外侧表面上，配置为获取存酒控制指令并根据获取存酒控制指令确定存酒条件；控制装置，与运动执行机构和人机交互接口分别电连接，包括：输入信号接口，配置为获取来自于人机交互接口的存酒控制指令和存酒条件，位置确定模块，配置为从多个酒瓶保持构件中查询出符合存酒条件的一个目标酒瓶保持构件，运动控制模块，配置为驱动运动执行机构带动酒瓶取放构件从存取口接收酒瓶并放置在目标酒瓶保持构件上。

可选地，位置确定模块包括：构件扫描子模块，配置为扫描多个酒瓶保持构件的存储状态，以确定出多个酒瓶保持构件中多个的空闲酒瓶保持构件；信息获取子模块，配置为获取每个空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息；构件筛选子模块，配置为对每个空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息按照存酒条件进行筛选，并从空闲酒瓶保持构件中确定出目标酒瓶保持构件。

可选地，每个酒瓶保持构件的底部均设置有压力传感器，压力传感器用于感测酒瓶保持构件上承载的重量，并输出相应的电信号；构件扫描子模块还配置为：扫描压力传感器输出的电信号，以确定出对应的酒瓶保持构件是否空闲。

可选地，控制装置还包括：藏酒记录模块，配置为在运动控制模块完成存酒过程后，匹配保存目标酒瓶保持构件和其上放置的存酒的信息；构件扫描子模块还配置为：调取藏酒记录模块保存的历史存放记录，并根据历史存放记录确定出空闲酒瓶保持构件。

可选地，空闲酒瓶保持构件的位置信息包括以下至少一项：空闲酒瓶保持构件在存酒空间中的高度、角度，存酒过程的运动路径；空闲酒瓶保持构件的藏酒环境信息包括以下至少一项：藏酒温度，藏酒湿度，相邻酒瓶保持构件的藏酒状态。

可选地，运动执行机构包括：升降机构、旋转机构、伸缩机构，升降机构连接于旋转机构以随其共同转动；伸缩机构连接于升降机构以随其共同升降且随其共同转动；伸缩机构配置成带动固定在其上的酒瓶取放构件沿水平方向移动，控制装置还包括：运动规划模块，配置为确定得出酒瓶取放构件在其初始位置与目标酒瓶保持构件之间进行酒瓶存取过程中升降机构、旋转机构以及伸缩机构中的一个或多个进行相应运动的时序、方向和幅度，初始位置包括酒瓶取放构件的初始高度、初始角度和轴向初始位置。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种自动存取酒柜的存酒控制方法。该自动存取酒柜的存酒控制方法用于以上介绍的任一种自动存取酒柜进行存酒控制，包括以下步骤：获取来自于人机交互接口的存酒控制指令和存酒条件；从多个酒瓶保持构件中查询出符合存酒条件的目标酒瓶保持构件；驱动运动执行机构带动酒瓶取放构件从存取口接收酒瓶并放置在目标酒瓶保持构件上。

可选地，从多个酒瓶保持构件中查询出符合存酒条件的目标酒瓶保持构件包括：扫描多个酒瓶保持构件的存储状态，以确定出多个酒瓶保持构件中多个的空闲酒瓶保持构件；获取每个空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息；对每个空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息按照存酒条件进行筛选，并从空闲酒瓶保持构件中确定出目标酒瓶保持构件。

可选地，扫描多个酒瓶保持构件的存储状态包括：扫描设置在每个酒瓶保持构件底部的压力传感器输出的电信号，以确定出对应的酒瓶保持构件是否空闲；或者调取藏酒历史存放记录，并根据历史存放记录确定出空闲酒瓶保持构件。

可选地，空闲酒瓶保持构件的位置信息包括以下至少一项：空闲酒瓶保持构件在存酒空间中的高度、角度，存酒过程的运动路径；空闲酒瓶保持构件的藏酒环境信息包括以下至少一项：藏酒温度，藏酒湿度，相邻酒瓶保持构件的藏酒状态。

本发明提供的自动存取酒柜将酒瓶保持构件设置在柜体内的周向侧壁上，用于承载存酒，利用人机交互接口、控制装置、酒瓶存取机构完成存取过程中的信号获取、数据处理和动作执行等步骤，在存放过程中，自动存取酒柜的控制装置可以自动从空闲的酒瓶保持构件选取符合存酒条件的目标酒瓶保持构件，从而在减少用户操作的情况下满足用户针对不同酒品的存储要求，提高了自动存取酒柜的智能化程度。

进一步地，本发明提供的自动存取酒柜以及其控制方法，在用户输入一个简单的存酒指令的情况下，就可以在不影响其他藏酒的情况下自动完成目标确定、运动规划、动作执行、部件归位的整个存酒过程，无需复杂的操作，给用户的使用体验好。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的示意性剖视图；

图2是图1所示的自动存取酒柜中周向侧壁的内层构件以及其上的酒瓶保持构件的示意性结构图；

图3是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的内部的示意性结构图；

图4是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的控制框图；

图5是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的运动坐标系的示意图；

图6是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的酒瓶存取机构的示意性结构图；

图7是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的酒瓶存取机构的示意性俯视图；

图8是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的工作过程的示意性结构图；

图9是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的工作过程的示意性原理图；

图10是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的存酒控制方法的示意图；以及

图11是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的存酒控制方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的示意性剖视图。本发明实施例提供了一种自动存取酒柜，自动存取酒柜包括中空柜体10和多个酒瓶保持构件20。具体地，中空柜体10内限定有存酒空间。多个酒瓶保持构件20中的至少一部分酒瓶保持构件20沿周向固定在中空柜体10的周向侧壁上，自动存取酒柜的存取口12可优先设置在中空柜体10的顶壁上。存取口12的形状、大小可与需要存储的酒瓶匹配，一般而言葡萄酒的酒瓶均为标准的，因此存取口12可以设置为与标准葡萄酒瓶一致的圆孔。中空柜体10的顶壁上设置有可平移或旋转或对开式盖板的孔盖，以便在不进行存取操作时对存取口12进行遮盖/密封。本发明中的中空柜体10可不另外设置柜门，仅通过该存取口12实现存酒空间与外部环境的连通。这样可使酒柜的存酒空间与外部环境最大限度地隔离，有利于保持酒柜存酒空间的温度和湿度。

存酒空间的横截面可以设置为圆形，中空柜体10的周向外壁相应为圆柱形。对应地，多个酒瓶保持构件20沿周向固定在其中空柜体10的圆形侧壁上，以上中空柜体10的内部周向侧壁可以并非为连续延伸的结构，例如可以由类似于格栅状的内层构件形成。从而多个酒瓶保持构件20沿周向固定在其中空柜体10的圆形侧壁的内层构件上。一种优选的方式为酒瓶保持构件20沿周向均匀布置。

在本实施例的一个可选方式中，自动存取酒柜可以沿竖直方向布置多层酒瓶保持构件20，每层酒瓶保持构件20中的多个酒瓶保持构件20在同一高度上沿周向固定在其中空柜体10的圆形侧壁的内层构件上。多层酒瓶保持构件20的层数以及每层中酒瓶保持构件20的个数可以根据柜体的尺寸以及酒瓶的尺寸灵活进行配置，保证在存取过程以及储酒过程中时，酒瓶、存酒空间内的构件不会出现空间干涉。在图1中，示出了一层20配置8个酒瓶保持构件20的情况，每两个相邻酒瓶保持构件20相对于存酒空间10的中心的角度为45度。在其他的实施例中，每层酒瓶保持构件的数量可以选择为4个、6个、10个、12个等。该布置方式仅为举例说明，并非对本实施例进行限制。

图2是图1所示自动存取酒柜中周向侧壁的内层构件以及其上的酒瓶保持构件的示意性结构图。自动存取酒柜的内层构件11可由环形安装座111和多根支承杆以及多根环形杆114组成。支承杆具有从环形安装座111的外周壁沿径向水平向外延伸出的顶部水平段112，和从顶部水平段112弯折沿竖直方向向下延伸出的周向竖直段113，其中各周向竖直段113位于一圆柱面内。多根环形杆114在支承杆的周向竖直段113所处的圆柱面上的不同竖直高度上沿周向方向延伸，且与每根支承杆的周向竖直段113在其交叉位置处固定连接。在每个环形杆114和支撑杆的周向竖直段113的交叉位置处可安装一个酒瓶保持构件20，从而保证酒瓶保持构件20以及其可能承载的酒瓶及储酒的重量得到足够的强度支撑。

图3是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的内部的示意性结构图。该自动存取酒柜的酒瓶存取机构通过三维运动将酒瓶放置到酒瓶存放到酒瓶保持构件20上，或从酒瓶保持构件20上取出酒瓶。酒瓶存取机构作为执行酒瓶的存取操作的部件，可以包括运动执行机构90和运动执行机构90上的酒瓶取放构件45，其中运动执行机构带动其上的酒瓶取放构件45在存酒空间内完成酒瓶传递，运动执行机构可以由控制装置来控制，以确定运动的方向和运动幅度，从而保证酒瓶取放构件45可以精确地完成取放动作。以上运动执行机构可以使用步进电机或其他伺服电机作为动力源。

本实施例的自动存取酒柜主要在酒瓶的存放过程进行了优化，可以自动根据藏酒的条件确定出需要进行操作的目标酒瓶保持构件。图4是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的控制框图。自动存取酒柜的控制部件包括：人机交互接口80和控制装置70。人机交互接口80设置于中空柜体10外侧表面上，配置为接收目标控制信号。该人机交互接口80可以使用触摸屏、键盘、按钮等各种形式，一种较优的方式是使用触摸屏，在显示界面上展示存酒空间内部的存储情况，以及预设的控制选项，该控制选项中可以包括有存入酒瓶的控制指令、藏酒条件(包括储存环境条件、管理条件、位置条件等)的选择等。

控制装置70，与运动执行机构90和人机交互接口80分别电连接，作为本实施例的自动存取酒柜的控制核心。该控制装置70一般性地可以包括：输入信号接口710、位置确定模块720、运动控制模块740。其中输入信号接口710配置为获取来自于人机交互接口80的存酒控制指令和存酒条件，位置确定模块720配置为从多个酒瓶保持构件20中查询出符合存酒条件的一个目标酒瓶保持构件，运动控制模块740配置为驱动运动执行机构90带动酒瓶取放构件45从存取口12接收酒瓶并放置在目标酒瓶保持构件上。

位置确定模块720可以根据存酒条件从多个酒瓶保持构件20确定出当前存酒的最佳位置的目标酒瓶保持构件。其一种可选结构包括：构件扫描子模块721、信息获取子模块722、构件筛选子模块723。

构件扫描子模块721配置为扫描多个酒瓶保持构件20的存储状态(是否已放置存酒或者空闲)以确定出多个酒瓶保持构件20中多个的空闲酒瓶保持构件。

构件扫描子模块721可以采用多种方式确定酒瓶保持构件20的存储状态。其中一种扫描方式为：每个酒瓶保持构件20的底部设置有压力传感器(图中未示出)，压力传感器用于感测酒瓶保持构件上承载的重量，并输出相应的电信号(例如开关量信号，当存酒时闭合、空闲时断开)。构件扫描子模块721与以上每个压力传感器信号连接，通过获取压力传感器的输出电信号确定对应酒瓶保持构件20的存储状态，具体地一种扫描流程为：扫描压力传感器输出的电信号，以确定出对应的酒瓶保持构件20是否空闲。

构件扫描子模块721的另一种方式扫描方式为：利用藏酒的历史记录确定。具体地，控制装置70还可以增加藏酒记录模块750，该藏酒记录模块750在运动控制模块740完成存酒过程后，匹配保存目标酒瓶保持构件和其上放置的存酒的信息。构件扫描子模块721可以通过调取藏酒记录模块750保存的历史存放记录，并根据历史存放记录确定出空闲酒瓶保持构件。藏酒记录模块750还可以与人机交互接口80信号连接，用于向人机交互接口80提供存放记录，以在人机交互接口80的显示界面上输出，以供用户调取，了解酒柜内部情况。

以上两种方式可以结合使用，例如通过藏酒记录模块750的保存的历史存放记录确定出空闲酒瓶保持构件后，通过确定其对应的压力传感器的输出信号对空闲酒瓶保持构件进行确认。如果出现不一致的情况，向用户进行报警，以进行确认。

信息获取子模块722配置为获取每个空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息，位置信息可以包括以下至少一项：空闲酒瓶保持构件在存酒空间中的高度、角度，存酒过程的运动路径，这些位置信息可以是相对于酒瓶取放构件45的初始位置而言。藏酒环境信息包括以下至少一项：藏酒温度，藏酒湿度，相邻酒瓶保持构件的藏酒状态。

在本实施例的自动存取酒柜的一种优选情况下，自动存取酒柜沿竖直方向布置有多层酒瓶保持构件20，对于顶层的酒瓶保持构件20和底层的酒瓶保持构件20的位置差异较大，例如酒瓶取放构件45对底层酒瓶保持构件进行操作时花费的运动距离相对于底层酒瓶保持构件进行操作时花费的运动距离要大得多，因此也存在需要将存取更频繁的藏酒放置在存取运动距离更短的位置上。另一个例子是，不同位置的酒瓶保持构件20存放温度、湿度等可能也存在差异，而高档葡萄酒对存放环境非常敏感，因此也需要将同一类的藏酒放在同一区域上。另外，由于冷凝器的布置情况，还需要考虑到其制冷负载平衡，还需要考虑到尽量将藏酒尽量均匀地放置在存酒空间内部。信息获取子模块722需要采集到以上完整的信息。

构件筛选子模块723配置为对每个空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息按照存酒条件进行筛选，并从空闲酒瓶保持构件中确定出目标酒瓶保持构件。通过上面的介绍以上存酒条件比较复杂，构件筛选子模块723对以上众多条件的信息进行优先级的筛选，从各种条件中确定出最优的位置。例如构件筛选子模块723需要首先满足用户的指定的条件，然后在满足用户的指定的条件的情况下，考虑同一类藏酒存放在同一区域的条件，然后考虑制冷负载平衡和运动距离的条件，经过层层筛选，确定出目标酒瓶保持构件。

在一种意外情况下，构件筛选子模块723无法找到符合用户要求的空闲酒瓶保持构件，例如指定区域已存满或指定位置不可用，在这种情况下，控制装置70可以通过人机控制接口80向用户输出提示信号，建议用户更改存酒条件或者向用户推荐优选的空闲酒瓶保持构件。

运动执行机构90可以实现带动酒瓶取放构件45在存酒空间内三维运动，一种具体的方式可以采用升降、旋转和水平伸缩三种动作的组合实现酒瓶取放构件45在存酒空间内能够达到自动存取酒柜内的任一位置，实现与目标酒瓶保持构件的酒瓶传递。

在本实施例的自动存取酒柜的控制装置70在确定目标酒瓶保持构件后可以通过运动规划模块730和运动控制模块740完成存酒动作。具体地，运动规划模块730可以配置为确定酒瓶取放构件在其初始位置与目标酒瓶保持构件之间进行酒瓶存取的运动路径，确定出运动路径需要保证能够满足运动执行机构90的运动规则，而且不会与藏酒空间内的其他部件或藏酒产生结构干涉。运动控制模块740可以配置为驱动运动执行机构90按照规划出的运动路径带动酒瓶取放构件45在存酒空间内完成酒瓶存取动作，具体地可以向运动执行机构90的一个或多个驱动电机发送对应的控制信号，使运动执行机构90带动酒瓶取放构件45完成规划出的运动路径。

运动执行机构90可以实现带动酒瓶取放构件45在存酒空间内三维运动，一种具体的方式可以采用升降、旋转和水平伸缩三种动作的组合实现酒瓶取放构件45在存酒空间内能够达到自动存取酒柜内的任一位置，实现与目标酒瓶保持构件的酒瓶传递。运动执行机构70可以相应包括：升降机构910、旋转机构920、伸缩机构930，分别实现升降、旋转和水平伸缩三种动作。

图5是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的运动坐标系的示意图，在图中x代表了沿旋转中心的轴向方向、Z为竖直方向、θ代表圆周旋转方向，y代表了与x方向直交形成水平面的另一方向，运动执行机构90可被配置为同一时刻仅允许酒瓶取放构件45沿以上方向的一个进行运动，也就是在进行存取操作时，升降机构910、旋转机构920、伸缩机构930中仅有一个启动，按照控制装置70设定的运动时序，一个方向的运动结束后，才允许后续方向的动作启动。

图6是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的酒瓶存取机构的示意性结构图。其中旋转机构920包括沿竖直方向延伸的转轴41，该转轴41被设置为其中央旋转轴线与存酒空间41的中央轴线重合。升降机构910连接于旋转机构920以随其共同转动；伸缩机构930连接于升降机构910以随其共同升降且随其共同转动；伸缩机构930配置成带动其上的酒瓶取放构件45沿水平方向移动。

通过以上结构，运动执行机构90能够使其上的酒瓶取放构件45能够达到自动存取酒柜内的任一位置，从而能够从自动存取酒柜的存取口12接收酒瓶并将酒瓶存放到目标酒瓶保持构件20上，或者从指定的目标酒瓶保持构件20上取走酒瓶并送至存取口12。

在本发明的一些实施例中，旋转机构920包括沿竖直方向延伸的转轴41，其连接到动力源47被驱动旋转以带动直接或者间接安装在其上的升降机构910和伸缩机构930转动。具体地，该转轴41可包括中间杆段411及位于中间杆段411两端的头部杆段412和尾部杆段413。中间杆段411的横截面为方形(包括长方形、正方形)，以提高转轴41的抗扭能力。头部杆段412是从中间杆段411的一端沿其轴线方向向外延伸处的横截面为圆形的直杆。尾部杆段413是从中间杆段411的另一端沿其轴线方向向外延伸出的横截面为圆形的直杆。在本发明的一个优选的实施例中，中间杆段411的部分区段可是中空的。转轴41的中间杆段411的4个角部分别形成有沿其轴线方向延伸的滚轮导向槽，以对升降机构910的升降运动齿轮沿竖直方向运动进行导向，和降低具有该升降运动齿轮的构件在中间杆段411上运动的阻力。

转轴41连接到动力源47被驱动旋转。动力源47通过减速齿轮组连接转轴41。减速齿轮组包括与尾部杆段413固定连接的旋转运动齿轮42。中空柜体10的上部和下部的轴承可分别位于自动存取酒柜中内层构件11的环形安装座111内和底座18的环形孔内。

图7是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的酒瓶存取机构的示意性俯视图。升降机构910可包括沿竖直方向延伸的升降运动齿条43，其可设置在转轴41上；与升降运动齿条43啮合、在升降运动齿条43上运动的升降运动齿轮(图中未示出)。升降机构910中的升降运动齿条43可直接从旋转机构920的转轴41的一个侧面横向向外延伸出，或独立地固定于转轴41的一个侧面。具体地，从旋转机构的转轴41的一个侧面横向向外延伸出的沿转轴41的轴线方向间隔布置的多个齿牙，以形成与转轴41为一体的升降运动齿条43，以使得升降机构可随转轴41共同转动。

伸缩机构930可以包括：随升降机构910的升降运动齿轮相对于升降机构910的升降运动齿条43沿竖直方向上下运动的伸缩框架46；至少一个带有伸缩运动齿条441的、沿水平方向延伸的伸缩臂44，可沿水平方向移动地安装在伸缩框架46上；和至少一个伸缩运动齿轮(图中未示出)，每个伸缩运动齿轮可转动地安装在伸缩框架46上，且与相应伸缩臂44上的伸缩运动齿条441啮合。酒瓶取放构件45与每个伸缩臂44的远端相连，通过上下穿越酒瓶保持构件20来实现对目标酒瓶保持构件上的酒瓶进行取放。

对应于以上运动执行机构90，运动规划模块730还可以配置为计算得出酒瓶取放构件45在其初始位置与目标酒瓶保持构件之间进行酒瓶存取过程中升降机构910、旋转机构920以及伸缩机构930中的一个或多个进行相应运动的时序、方向和幅度，初始位置包括酒瓶取放构件45的初始高度、初始角度和轴向初始位置。一般而言，酒瓶取放构件45在不进行运动时，就停留在其初始位置上，每次存取操作完成后需要将酒瓶取放构件45复位，每次存取操作之前酒瓶取放构件45均需位于其初始位置上。酒瓶取放构件45的初始位置可以设置在存取口的正下方，从而方便从存取口12接收需要存放的酒瓶。

运动控制模块740可以为升降机构910、旋转机构920、伸缩机构930分别设置控制器，具体地可以包括升降控制器742、旋转控制器744、伸缩控制器746，其中升降控制器742用于控制升降机构910，具体地配置为根据运动规划模块730确定出的运动路径控制升降机构910进行升降运动的时序、方向和幅度。旋转控制器744用于控制旋转机构920，具体地配置为根据运动规划模块730确定出的运动路径控制旋转机构920进行旋转运动的时序、方向和幅度。伸缩控制器746用于控制伸缩机构930，具体地配置为根据运动规划模块730确定出的运动路径控制伸缩机构930进行伸缩运动的时序、方向和幅度。

位置确定模块720在确定目标酒瓶保持构件的位置后，还可以进一步确定目标酒瓶保持构件对应的各方向运动的目标位置和中间位置，这些目标位置和中间位置包括：第一目标升降位置、第二目标升降位置、旋转目标角度，伸缩目标位置。其中，第一目标升降位置位于目标酒瓶保持构件上方的第一预定高度上，第二目标升降位置位于目标酒瓶保持构件下方的第二预定高度上，旋转目标角度为酒瓶取放构件45正对于目标酒瓶存放构件的角度，伸缩目标位置为酒瓶取放构件45水平投影与目标酒瓶存放构件水平投影的中心重合的轴向位置。

运动规划模块730可以根据以上第一目标升降位置、第二目标升降位置、旋转目标角度，伸缩目标位置以及酒瓶取放构件45初始位置确定控制运动执行机构90的运动路径。

对于存酒过程中，运动规划模块730的规划路径包括：驱动升降机构910带动酒瓶取放构件45向下运动至第一目标升降目标位置；驱动旋转机构920带动酒瓶取放构件45旋转至旋转目标角度；驱动伸缩机构930带动酒瓶取放构件45伸展至轴向目标位置，驱动升降机构910带动酒瓶取放构件45向下运动穿越目标酒瓶保持构件至第二目标升降位置；驱动伸缩机构930带动酒瓶取放构件45收缩至轴向初始位置，然后旋转至初始角度并上升至初始高度。

图8是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的工作过程的示意性结构图；图9是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的工作过程的示意性原理图；图中的实线箭头表示存放酒瓶的过程，图中的虚线箭头表示取走酒瓶的过程，图中的小圆圈可代表酒瓶。

存酒操作包括：

酒瓶取放构件45在初始位置处从存取口12接收酒瓶。酒瓶取放构件45的初始位置为处于存取口12的竖直下方，且当酒瓶30处于酒瓶取放构件45上时，酒瓶30可伸出存取口12，以便于向酒瓶取放构件45上放置酒瓶30，也便于从酒瓶取放构件45上取走酒瓶30。酒瓶取放构件45的初始位置对应图9中所示的A处位置。

运动执行机构90的升降机构带动酒瓶取放构件45向下运动至目标酒瓶保持构件20所在的酒瓶保持构件层的酒瓶承托平面以上的预定高度上(第一目标升降位置)，且酒瓶取放构件45的下表面处于目标酒瓶保持构件20的上表面的上方。也就是说，酒瓶取放构件45从图9中的A处向下运动到B处。

酒瓶存取机构的旋转机构920带动酒瓶取放构件45沿第一旋转方向(逆时针或顺时针)转动至其径向延伸方向对准目标酒瓶保持构件20(旋转目标角度)。

酒瓶存取机构的伸缩机构930带动其上的酒瓶取放构件45水平伸出至目标酒瓶保持构件20的竖直上方(伸缩目标位置)。也就是说，酒瓶取放构件45从图9中的B1处横向运动到C处。

升降机构910带动酒瓶取放构件45竖直向下运动至目标酒瓶保持构件20的竖直下方(第二目标升降位置)，且酒瓶取放构件45的上表面处于目标酒瓶保持构件20的下表面的下方，以使得酒瓶取放构件45上的酒瓶被置放至目标酒瓶保持构件20上；即酒瓶取放构件45从图9中的C处竖直向下运动到D处。

伸缩机构930带动其上的酒瓶取放构件45水平收缩至初始伸出位置，即酒瓶取放构件45从图9中的D处横向运动到E处，B1处位于E处的竖直上方。

旋转机构920带动酒瓶取放构件45沿第二旋转方向转动至初始转动周向位置，第一旋转方向可与第二旋转方向相反或者相同，即酒瓶取放构件45从图9中的E处转动到E1处，B处位于E1处的竖直上方。

升降机构910带动酒瓶取放构件45向上运动回到酒瓶取放构件45的初始位置，即酒瓶取放构件45从图9中的E1处向上运动回到A处。完成向目标酒瓶保持构件20上存酒的整个过程。

以上存酒操作和取酒操作的运动流程均由运动规划模块730完成路径规划，确定运动流程，由运动控制模块740控制升降机构910、旋转机构920、伸缩机构930完成以上操作过程。该控制装置可以是各种组合逻辑控制器或微程序控制器，通过向升降机构910、旋转机构920、伸缩机构930的驱动电机(可以是步进电机或其他伺服电机)发送控制信号。酒瓶取放构件45可竖直运动穿越目标酒瓶保持构件，例如采用爪状结构。

本发明实施例还提供了一种自动存取酒柜的存酒控制方法。该自动存取酒柜的存酒控制方法用于以上介绍的任一种自动存取酒柜进行存酒控制，并可由以上控制装置70执行。图10是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的存酒控制方法的示意图，该存酒控制方法具体可以包括：

步骤S602，获取来自于人机交互接口的存酒控制指令和存酒条件；

步骤S604，从多个酒瓶保持构件中查询出符合存酒条件的目标酒瓶保持构件；

步骤S606，驱动运动执行机构带动酒瓶取放构件从存取口接收酒瓶并放置在目标酒瓶保持构件上。

在以上步骤中，步骤S604的一种可选流程可以为：扫描多个酒瓶保持构件的存储状态，以确定出多个酒瓶保持构件中多个的空闲酒瓶保持构件；获取每个空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息；对每个空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息按照存酒条件进行筛选，并从空闲酒瓶保持构件中确定出目标酒瓶保持构件。

扫描多个酒瓶保持构件的存储状态的方式可以有多种，例如扫描设置在每个酒瓶保持构件底部的压力传感器输出的电信号，以确定出对应的酒瓶保持构件是否空闲；又例如调取藏酒历史存放记录，并根据历史存放记录确定出空闲酒瓶保持构件。

以上两种方式可以结合使用，例如通过历史存放记录确定出空闲酒瓶保持构件后，通过确定其对应的压力传感器的输出信号对空闲酒瓶保持构件进行确认。如果出现不一致的情况，向用户进行提示，以进行确认。

空闲酒瓶保持构件的位置信息包括以下至少一项：空闲酒瓶保持构件在存酒空间中的高度、角度，存酒过程的运动路径；空闲酒瓶保持构件的藏酒环境信息包括以下至少一项：藏酒温度，藏酒湿度，相邻酒瓶保持构件的藏酒状态。

在本实施例的自动存取酒柜的一种优选情况下，自动存取酒柜沿竖直方向布置有多层酒瓶保持构件20，对于顶层的酒瓶保持构件20和底层的酒瓶保持构件20的位置差异较大，例如酒瓶取放构件45对底层酒瓶保持构件进行操作时花费的运动距离相对于底层酒瓶保持构件进行操作时花费的运动距离要大得多，因此也存在需要将存取更频繁的藏酒放置在存取运动距离更短的位置上。另一个例子是，不同位置的酒瓶保持构件20存放温度、湿度等可能也存在差异，而高档葡萄酒对存放环境非常敏感，因此也需要将同一类的藏酒放在同一区域上。另外，由于冷凝器的布置情况，还需要考虑到其制冷负载平衡，还需要考虑到尽量将藏酒尽量均匀地放置在存酒空间内部。

图11是根据本发明一个实施例的自动存取酒柜的存酒控制方法的流程图。该可选流程可以包括：

步骤S1102，获取存酒控制指令和存酒条件；

步骤S1104，扫描空闲酒瓶保持构件，确定每个空闲酒瓶保持构件的位置和存储环境；

步骤S1106，判断存酒条件中是否包含指定位置，若是执行步骤S1108，若否执行步骤S1112；

步骤S1108，判断指定位置是否已存储有藏酒，若是执行步骤S1110，若否执行步骤S1120；

步骤S1110，确定指定位置的酒瓶保持构件为目标酒瓶保持构件；

步骤S1112，判断是否存在空闲酒瓶保持构件的存放温度湿度符合要求，若是执行其他条件的判断过程或从空闲酒瓶保持构件选择中确定目标酒瓶保持构件，若否执行步骤S1120；

步骤S1114，判断是否存在空闲酒瓶保持构件的存酒运动距离符合要求，例如，若是执行其他条件的判断过程或从空闲酒瓶保持构件选择中确定目标酒瓶保持构件，若否执行步骤S1120；

步骤S1116，判断是否存在空闲酒瓶保持构件的相邻区域有相同的藏酒，若是执行其他条件的判断过程或从空闲酒瓶保持构件选择中确定目标酒瓶保持构件，若否执行步骤S1120。

另外本实施例的自动存取酒柜的存酒控制方法还可以采用更加智能的方式，用户在选择存酒，并将酒瓶放入存取口后，剩余的其他存酒操作全部自动完成，例如，存取口处设置扫描装置，通过扫描酒瓶上的条码获取藏酒的信息，根据藏酒的信息提取对应的藏酒条件，然后自动根据藏酒条件筛选出目标酒瓶保持构件，并自动完成存酒操作。一种优选的存储结果为将同一种类的藏酒均匀的分配放置在一个存酒区域中，并且将用户经常存取的酒放在顶层等移动距离小的位置。

在选择出目标酒瓶保持构件后，可以控制运动执行机构带动其上的酒瓶取放构件45在存酒空间内完成酒瓶传递，具体的过程，在介绍本实施例的自动存取酒柜时已经进行了说明，在此不做赘述。

本实施例的自动存取酒柜将酒瓶保持构件设置在柜体内的周向侧壁上，用于承载存酒，利用人机交互接口、控制装置、酒瓶存取机构完成存取过程中的信号获取、数据处理和动作执行等步骤，在存放过程中，自动存取酒柜的控制装置可以自动从空闲的酒瓶保持构件选取符合存酒条件的目标酒瓶保持构件，从而在减少用户操作的情况下满足用户针对不同酒品的存储要求，提高了自动存取酒柜的智能化程度。而且，本发明提供的自动存取酒柜以及其控制方法，在用户输入一个简单的存酒指令的情况下，就可以在不影响其他藏酒的情况下自动完成目标确定、运动规划、动作执行、部件归位的整个存酒过程，无需复杂的操作，给用户的使用体验好。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种自动存取酒柜，包括：

中空柜体，内部限定有存酒空间，顶壁上开有存取口；

多个酒瓶保持构件，其中至少一部分酒瓶保持构件沿周向固定在所述中空柜体的周向侧壁上；

酒瓶存取机构，配置为执行酒瓶的存放操作，包括运动执行机构和固定于所述运动执行机构上的酒瓶取放构件；

人机交互接口，设置于所述中空柜体外侧表面上，配置为获取存酒控制指令并根据获取所述存酒控制指令确定存酒条件；

控制装置，与所述运动执行机构和所述人机交互接口分别电连接，包括：

输入信号接口，配置为获取来自于所述人机交互接口的所述存酒控制指令和所述存酒条件，

位置确定模块，配置为从所述多个酒瓶保持构件中查询出符合所述存酒条件的一个目标酒瓶保持构件，

运动控制模块，配置为驱动所述运动执行机构带动所述酒瓶取放构件从所述存取口接收酒瓶并放置在所述目标酒瓶保持构件上。

2.根据权利要求1所述的自动存取酒柜，其中，所述位置确定模块包括：

构件扫描子模块，配置为扫描所述多个酒瓶保持构件的存储状态，以确定出所述多个酒瓶保持构件中多个的空闲酒瓶保持构件；

信息获取子模块，配置为获取每个所述空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息；

构件筛选子模块，配置为对每个所述空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息按照所述存酒条件进行筛选，并从所述空闲酒瓶保持构件中确定出所述目标酒瓶保持构件。

3.根据权利要求2所述的自动存取酒柜，其中，

每个所述酒瓶保持构件的底部均设置有压力传感器，所述压力传感器用于感测所述酒瓶保持构件上承载的重量，并输出相应的电信号；

构件扫描子模块还配置为：扫描所述压力传感器输出的电信号，以确定出对应的所述酒瓶保持构件是否空闲。

4.根据权利要求2所述的自动存取酒柜，其中，

所述控制装置还包括：藏酒记录模块，配置为在所述运动控制模块完成存酒过程后，匹配保存所述目标酒瓶保持构件和其上放置的存酒的信息；

构件扫描子模块还配置为：调取所述藏酒记录模块保存的历史存放记录，并根据所述历史存放记录确定出所述空闲酒瓶保持构件。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的自动存取酒柜，其中，

所述空闲酒瓶保持构件的位置信息包括以下至少一项：所述空闲酒瓶保持构件在所述存酒空间中的高度、角度，存酒过程的运动路径；

所述空闲酒瓶保持构件的藏酒环境信息包括以下至少一项：藏酒温度，藏酒湿度，相邻酒瓶保持构件的藏酒状态。

6.根据权利要求1所述的自动存取酒柜，其中

所述运动执行机构包括：升降机构、旋转机构、伸缩机构，所述升降机构连接于所述旋转机构以随其共同转动；所述伸缩机构连接于所述升降机构以随其共同升降且随其共同转动；所述伸缩机构配置成带动固定在其上的酒瓶取放构件沿水平方向移动，

所述控制装置还包括：运动规划模块，配置为确定得出所述酒瓶取放构件在其初始位置与所述目标酒瓶保持构件之间进行酒瓶存取过程中所述升降机构、所述旋转机构以及所述伸缩机构中的一个或多个进行相应运动的时序、方向和幅度，所述初始位置包括所述酒瓶取放构件的初始高度、初始角度和轴向初始位置。

7.一种自动存取酒柜的存酒控制方法，用于对权利要求1至6中任一项所述的自动存取酒柜进行存酒控制，所述自动存取酒柜的存酒控制方法包括：

获取来自于人机交互接口的所述存酒控制指令和所述存酒条件；

从多个酒瓶保持构件中查询出符合所述存酒条件的目标酒瓶保持构件；

驱动所述运动执行机构带动所述酒瓶取放构件从所述存取口接收酒瓶并放置在所述目标酒瓶保持构件上。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，从多个酒瓶保持构件中查询出符合所述存酒条件的目标酒瓶保持构件包括：

扫描所述多个酒瓶保持构件的存储状态，以确定出所述多个酒瓶保持构件中多个的空闲酒瓶保持构件；

获取每个所述空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息；

对每个所述空闲酒瓶保持构件的位置信息和藏酒环境信息按照所述存酒条件进行筛选，并从所述空闲酒瓶保持构件中确定出所述目标酒瓶保持构件。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，扫描所述多个酒瓶保持构件的存储状态包括：

扫描设置在每个所述酒瓶保持构件底部的所述压力传感器输出的电信号，以确定出对应的所述酒瓶保持构件是否空闲；或者

调取藏酒历史存放记录，并根据所述历史存放记录确定出所述空闲酒瓶保持构件。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，

所述空闲酒瓶保持构件的位置信息包括以下至少一项：所述空闲酒瓶保持构件在所述存酒空间中的高度、角度，存酒过程的运动路径；

所述空闲酒瓶保持构件的藏酒环境信息包括以下至少一项：藏酒温度，藏酒湿度，相邻酒瓶保持构件的藏酒状态。