CN113460458B - 一种配送箱及无人配送车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种配送箱，该主题一包括箱体、身份验证模块和控制模块，箱体内设有至少一层存放架、货物抓手以及运动单元，运动单元用于使得货物抓手在箱体内移动；箱体上设有存餐门和取餐门，身份验证模块和控制模块设在箱体上；身份验证模块与控制模块相连接，且用于接收箱体外的移动终端发送的身份信号进行身份验证，并在身份验证通过时向控制模块发送验证通过信息，以使控制模块基于验证通过信息打开存餐门或取餐门；货物抓手用于将从存餐门进入的货物搬运至存放架上，控制模块还用于控制运动单元和货物抓手动作。本发明基于身份验证信息来控制存餐门和取餐门打开，提高了存餐过程和取餐过程的智能化程度和安全程度。

Description

一种配送箱及无人配送车

技术领域

本发明涉及无人配送技术领域，特别涉及一种配送箱及无人配送车。

背景技术

现阶段由于物联网技术以及无人驾驶技术的飞速发展，无人配送已然成为了物流行业的发展方向。当前的无人配送方案依据其覆盖场景的大小及产品形态，大致可以分为三个方向：配送无人机、无人配送车、配送机器人。

现有外卖的配送工作模式为骑手取得外卖将外卖放进配送箱里，然后骑手按照规划路线进行送餐或快递。由于现有的外卖一般都是采用人工配送的，所以对配送箱的智能化和安全程度要求不高，但是采用人工配送的成本较高。因此目前较多大公司开始部署采用无人配送车进行配送，一方面可以降低人工成本，另一方面可以提高效率。无人配送车的配送过程中主要包括存餐过程、行驶过程以及取餐过程。现有的无人配送车的配送箱在存餐过程和取餐过程的智能化程度还较低，特别是在外卖行业，无人配送车的配送箱在存餐过程和取餐过程还不能满足智能化和安全性的要求。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种配送箱及无人配送车，旨在解决现有的无人配送车在存餐过程和取餐过程不能满足智能化和安全性的要求的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种配送箱，其包括箱体、身份验证模块和控制模块，所述箱体内设有至少一层存放架、货物抓手以及运动单元，所述运动单元用于使得所述货物抓手在所述箱体内移动；所述箱体上设有存餐门和取餐门，所述身份验证模块和控制模块设在箱体上；所述身份验证模块与控制模块相连接，且用于接收所述箱体外的移动终端发送的身份信号进行身份验证，并在身份验证通过时向控制模块发送验证通过信息，以使控制模块基于验证通过信息打开存餐门或取餐门；所述货物抓手用于将从所述存餐门进入的货物搬运至所述存放架上，所述控制模块还用于控制所述运动单元和货物抓手动作。

可选地，所述存餐门只能让一个标准规格的货物进出，所述取餐门覆盖所述存放架。

可选地，所述箱体内在与所述存餐门对应的位置处设有货物置放板，所述箱体内还设有货物感应器，所述货物感应器与所述控制模块相连接并用于感应货物置放板上是否放置有货物，所述控制模块基于所述货物感应器的信号控制所述货物抓手抓取货物。

可选地，所述身份验证模块包括二维码读取器，所述二维码读取器通过读取所述箱体外的移动终端上展示的身份二维码进行身份验证。

可选地，所述箱体内设有识别单元，所述识别单元与所述控制模块相连接并用于识别位于货物上的配送目的地地址信息，所述控制模块基于配送目的地地址信息控制所述货物抓手将货物搬运至存放架的指定位置上。

可选地，所述识别单元包括二维码读取器，所述二维码读取器用于识别位于货物上的含有配送目的地地址信息的二维码。

可选地，所述箱体上设有用于开闭所述存餐门和取餐门的电磁锁，所述控制模块通过控制所述电磁锁的通断而打开所述存餐门和取餐门。

可选地，所述箱体设有多层存放架，所述每层存放架上都设有运动单元和货物抓手，所述箱体在与每层存放架对应位置都设有存餐门，所述取餐门覆盖多层所述存放架。

可选地，所述运动单元包括一对滑轨、横向移动机构、竖向移动机构和第一驱动单元，所述一对滑轨设在存放架上，所述横向移动机构可沿Y轴向滑动地设在一对滑轨之间，所述第一驱动单元用于驱动所述横向移动机构沿Y轴向滑动，所述竖向移动机构设在所述横向移动机构上，所述货物抓手设在所述竖向移动机构上，所述横向移动机构带动所述竖向移动机构沿X轴向移动，所述竖向移动机构带动所述货物抓手沿Z轴向移动。

可选地，所述滑轨包括第一丝杠，所述第一丝杠上设有第一滑块，所述横向移动机构设在一对滑轨的第一滑块之间，第一驱动单元用于驱动第一丝杠转动。

可选地，所述横向移动机构包括第二丝杠、第二滑块和第二驱动单元，第二丝杠设在一对滑轨的第一滑块之间，所述第二滑块设在第二丝杆上，所述第二驱动单元用于驱动第二丝杠转动，所述竖向移动机构固定在第二滑块上。

可选地，所述竖向移动机构包括竖向气缸，所述竖向气缸固定在所述在第二滑块上，所述竖向气缸的活塞杆上固定有安装盘，所述货物抓手设在所述安装盘上。

可选地，所述货物抓手包括左抓手和右抓手，所述左抓手和右抓手设在所述安装盘上，所述安装盘上设有第三驱动单元，所述第三驱动单元用于驱动所述左抓手和右抓手进行夹紧和松开，所述控制模块用于控制所述第三驱动单元。

可选地，所述第三驱动单元包括左气缸和右气缸，所述左气缸和右气缸相背向地设在所述安装盘上，所述左气缸的活塞杆与左抓手固定连接，所述右气缸的活塞杆与右抓手固定连接。

可选地，所述左抓手和右抓手分别包括竖向臂和短臂，所述短臂固定在所述竖向臂的下端，所述左抓手的竖向臂的上端固定在所述左气缸的活塞杆上，所述右抓手的竖向臂的上端固定在所述右气缸的活塞杆上，所述左抓手的短臂和所述右抓手的短臂相对向设置。

本发明还提供一种无人配送车，其包括无人驾驶车以及上述所述配送箱，所述配送箱设置在所述无人驾驶车上。

本发明的技术方案通过身份验证模块用于接收所述箱体外的移动终端发送的身份信号进行身份验证，并在身份验证通过时向控制模块发送验证通过信息，以使控制模块基于验证通过信息打开存餐门或取餐门；而且存餐门只能让一个标准规格的货物进出，取餐门覆盖所述存放架，货物抓手用于将从所述存餐门进入的货物搬运至所述存放架上，控制模块还用于控制所述运动单元和货物抓手动作；从而实现基于身份验证信息来控制存餐门和取餐门打开，而且利用货物抓手将从所述存餐门进入的货物搬运至所述存放架，提高了存餐过程和取餐过程的智能化程度和安全程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的立体示意图；

图2为图1的另一角度视图；

图3为本发明存放架的结构示意图；

图4为图3的主视图；

图5为本发明货物抓手的结构示意图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	箱体	70	竖向移动机构
11	存餐门	71	安装盘
				12	取餐门	80	货物抓手
13	货物置放板	81	左抓手
				14	识别单元	811	竖向臂
20	身份验证模块	812	短臂
				30	控制模块	813	左连杆
40	存放架	82	右抓手
				50	滑轨	821	竖向臂
51	第一丝杠	822	短臂
				52	第一滑块	823	右连杆
60	横向移动机构	83	第三驱动单元
				61	第二丝杆	831	左气缸
62	第二滑块	832	右气缸

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种配送箱，该主题一通过身份验证模块用于接收所述箱体外的移动终端发送的身份信号进行身份验证，并在身份验证通过时向控制模块发送验证通过信息，以使控制模块基于验证通过信息打开存餐门或取餐门；而且存餐门只能让一个标准规格的货物进出，取餐门覆盖所述存放架，货物抓手用于将从所述存餐门进入的货物搬运至所述存放架上，控制模块还用于控制所述运动单元和货物抓手动作；从而实现基于身份验证信息来控制存餐门和取餐门打开，而且利用货物抓手将从所述存餐门进入的货物搬运至所述存放架，提高了存餐过程和取餐过程的智能化程度和安全程度。

请参考图1至图5，一种配送箱，该主题一包括箱体10、身份验证模块20和控制模块30，所述箱体10内设有至少一层存放架40、货物抓手80以及运动单元，所述运动单元用于使得所述货物抓手80在所述箱体10内移动；所述箱体10上设有存餐门11和取餐门12，所述身份验证模块20和控制模块30设在箱体10上；所述身份验证模块20与控制模块30相连接，且用于接收所述箱体10外的移动终端发送的身份信号进行身份验证，并在身份验证通过时向控制模块30发送验证通过信息，以使控制模块30基于验证通过信息打开存餐门11或取餐门12；所述货物抓手80用于将从所述存餐门11进入的货物搬运至所述存放架40上，所述控制模块30还用于控制所述运动单元和货物抓手80动作。

具体地，本发明配送箱在存餐过程中，用户利用移动终端向身份验证模块发送身份信号进行身份验证，身份验证模块在身份验证通过时向控制模块发送验证通过信息时向控制模块发送验证通过信息，控制模块基于验证通过信息控制存餐门打开，用户将外卖通过存餐门放在货物抓手上，然后控制模块控制货物抓手将从存餐门进入的货物搬运至所述存放架上；然后将配送箱移动至外卖配送处，外卖配送处可以为外卖配送站；外卖员或用户在外卖配送站利用移动终端向身份验证模块发送身份信号进行身份验证，身份验证模块在身份验证通过时向控制模块发送验证通过信息时向控制模块发送验证通过信息，控制模块基于验证通过信息控制取餐门打开，此时外卖员可以直接取出外卖，外卖员再外卖派发给在外卖配送站附近的用户。本发明分别设有存餐门和取餐门，将存餐和取餐分隔开，只允许用户进行存餐并通过货物抓手将从所述存餐门进入的货物搬运至所述存放架上，而外卖员可以取餐，因此提高了存餐过程和取餐过程的智能化程度和安全程度。

进一步地，在本实施例中，所述存餐门11只能让一个标准规格的货物进出，所述取餐门12覆盖所述存放架40。将存餐门设置成只能让一个标准规格的货物进出是为了保证在存餐过程用户只能存放货物，而不能从配送箱取出货物，例如在存餐时，货物抓手正对准存餐门，用户将货物通过存餐门塞入至货物抓手。而取餐门覆盖存放架，外卖员可以直接取出一个或多个外卖，外卖员再将一个或多个外卖派发给在外卖配送站附近的用户，可以提高外卖派送效率。

进一步地，在本实施例中，所述箱体10内在与所述存餐门11对应的位置处设有货物置放板13，所述箱体10内还设有货物感应器，所述货物感应器与所述控制模块30相连接并用于感应货物置放板13上是否放置有货物，所述控制模块30基于所述货物感应器的信号控制所述货物抓手80抓取货物。也即是，当用户将外卖通过存餐门放在货物置放板时，货物感应器会收到感应信号，控制模块基于货物感应器的信号控制所述货物抓手抓取货物，然后通过货物抓手将从存餐门进入的货物搬运至所述存放架上，这样可以避免用户需要找对货物抓手，提高存餐效率。

示例性地，所述身份验证模块20包括二维码读取器，所述二维码读取器通过读取所述箱体10外的移动终端上展示的身份二维码进行身份验证。用户移动终端上展示的身份二维码可以是外卖平台向用户或外卖员派发的验证的身份二维码，例如订餐用户向外卖平台下订单，外卖平台生成一个订单信息，外卖平台将订单信息生成一个存餐的身份二维码派发给外卖商家，外卖商家在存餐时通过移动终端向二维码读取器展示存餐的的身份二维码；外卖商家存餐成功后，外卖平台生成一个取餐的身份二维码派发给外卖员，外卖员在取餐时通过移动终端向二维码读取器展示取餐的的身份二维码。

在本实施例中，所述箱体10内设有识别单元14，所述识别单元14与所述控制模块30相连接并用于识别位于货物上的配送目的地地址信息，所述控制模块30基于配送目的地地址信息控制所述货物抓手80将货物搬运至存放架40的指定位置上。通过识别单元识别货物上的配送目的地地址信息，便于运动单元将同一地地址信息的货物搬运至存放架的指定位置上。具体地，所述识别单元14包括二维码读取器，所述二维码读取器用于识别位于货物上的含有配送目的地地址信息的二维码。优选地，识别单元14设在货物抓手80上，以便于与货物抓手80一起移动。一般地，将含有配送目的地地址信息的二维码贴于货物的顶面，识别单元设在货物抓手上且识别单元朝向货物设置，以便于识别。

另外，在本实施例中，所述箱体10上设有用于开闭所述存餐门11和取餐门12的电磁锁，所述控制模块30通过控制所述电磁锁的通断而打开所述存餐门11和取餐门12。

在本实施例中，所述箱体10设有多层存放架40，所述每层存放架40上都设有运动单元和货物抓手80，所述箱体10在与每层存放架40对应位置都设有存餐门11，所述取餐门12覆盖多层所述存放架40。也即是，可以将每层存放架对应一个外卖配送站，因此一个配送箱可以配送多个外卖配送站，而外卖员通过取餐门可以取多层存放架的外卖，大大提高了外卖配送效率。

示例性地，所述运动单元包括一对滑轨50、横向移动机构60、竖向移动机构70和第一驱动单元，所述一对滑轨50设在存放架40上，所述横向移动机构60可沿Y轴向滑动地设在一对滑轨50之间，所述第一驱动单元用于驱动所述横向移动机构60沿Y轴向滑动，所述竖向移动机构70设在所述横向移动机构60上，所述货物抓手80设在所述竖向移动机构70上，所述横向移动机构60带动所述竖向移动机构70沿X轴向移动，所述竖向移动机构70带动所述货物抓手80沿Z轴向移动。通过运动单元使得货物抓手在XYZ轴三向移动。

具体地，所述滑轨50包括第一丝杠51，所述第一丝杠51上设有第一滑块52，所述横向移动机构60设在一对滑轨50的第一滑块52之间，第一驱动单元用于驱动第一丝杠51转动。当第一驱动单元驱动第一丝杠转动时，第一滑块沿第一丝杆滑动，从而带动横向移动机构沿一对滑轨滑动。其中，第一驱动单元优选为驱动电机。

具体地，所述横向移动机构60包括第二丝杠61、第二滑块62和第二驱动单元，第二丝杠61设在一对滑轨的第一滑块52之间，所述第二滑块62设在第二丝杆61上，所述第二驱动单元用于驱动第二丝杠61转动，所述竖向移动机构70固定在第二滑块62上。当第二驱动单元驱动第二丝杠转动时，第二滑块沿第二丝杆滑动，从而带动竖向移动机构沿X轴向移动。进一步地，所述竖向移动机构70包括竖向气缸，所述竖向气缸固定在所述在第二滑块62上，所述竖向气缸的活塞杆上固定有安装盘71，所述货物抓手80设在所述安装盘71上。通过竖向气缸的活塞杆带动货物抓手沿Z轴向移动。其中，第二驱动单元优选为驱动电机.

示例性地，所述货物抓手80包括左抓手81和右抓手82，所述左抓手81和右抓手82设在所述安装盘71上，所述安装盘71上设有第三驱动单元83，所述第三驱动单元83用于驱动所述左抓手71和右抓手72进行夹紧和松开，所述控制模块30用于控制所述第三驱动单元83。当第三驱动单元驱动所述左抓手和右抓手进行夹紧时，则左抓手和右抓手抓取货物，当第三驱动单元驱动所述左抓手和右抓手进行松开时，则左抓手和右抓手将货物松开。

示例性地，所述第三驱动单元83包括左气缸831和右气缸832，所述左气缸831和右气缸832相背向地设在所述安装盘71上，所述左气缸831的活塞杆与左抓手81固定连接，所述右气缸832的活塞杆与右抓手82固定连接。通过左气缸和右气缸分别驱动左抓手和右抓手，从而实现左抓手和右抓手的夹紧和松开。

具体地，所述左抓手81和右抓手82分别包括竖向臂811、821和短臂812、822，所述短臂812、822固定在所述竖向臂811、821的下端，所述左抓手81的竖向臂811的上端固定在所述左气缸831的活塞杆上，所述右抓手82的竖向臂821的上端固定在所述右气缸832的活塞杆上，所述左抓手81的短臂812和所述右抓手82的短臂822相对向设置。进一步地，所述左抓手81和右抓手82分别包括多个竖向臂811、821和短臂812、822，左抓手81的多个竖向臂811的上端通过左连杆813相连接，右抓手82的多个竖向臂821的上端通过右连杆823相连接，左连杆813与左气缸831的活塞杆固定连接，右连杆823与右气缸832的活塞杆固定连接。通过多个竖向臂和短臂可以增大抓手与货物的接触面积，同时也不会大幅增加抓手的重量。

本发明还提供一种无人配送车，该主题二包括无人驾驶车以及主题一所述的配送箱，所述配送箱设置在所述无人驾驶车上。主题一的具体结构参照上述实施例，由于本主题二采用了上述主题一所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述无人驾驶车为现有的无人驾驶车。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种配送箱，其特征在于，包括箱体、身份验证模块和控制模块，所述箱体内设有至少一层存放架、货物抓手以及运动单元，所述运动单元用于使得所述货物抓手在所述箱体内移动；所述箱体上设有存餐门和取餐门，所述存餐门只能让一个标准规格的货物进出以供存餐过程中的用户将外卖通过所述存餐门放在所述货物抓手上，所述配送箱用于移动至外卖配送站，所述取餐门覆盖所述存放架以供外卖员通过所述取餐门取出所述存放架上的多个外卖而派发给所述外卖配送站附近的用户；所述身份验证模块和控制模块设在箱体上；所述身份验证模块与控制模块相连接，且用于接收所述箱体外的移动终端发送的身份信号进行身份验证，并在身份验证通过时向控制模块发送验证通过信息，以使控制模块基于验证通过信息打开存餐门或取餐门；所述货物抓手用于将从所述存餐门进入的货物搬运至所述存放架上，所述控制模块还用于控制所述运动单元和货物抓手动作。

2.如权利要求1所述的配送箱，其特征在于，所述箱体内在与所述存餐门对应的位置处设有货物置放板，所述箱体内还设有货物感应器，所述货物感应器与所述控制模块相连接并用于感应货物置放板上是否放置有货物，所述控制模块基于所述货物感应器的信号控制所述货物抓手抓取货物。

3.如权利要求1所述的配送箱，其特征在于，所述身份验证模块包括二维码读取器，所述二维码读取器通过读取所述箱体外的移动终端上展示的身份二维码进行身份验证。

4.如权利要求1所述的配送箱，其特征在于，所述箱体内设有识别单元，所述识别单元与所述控制模块相连接并用于识别位于货物上的配送目的地地址信息，所述控制模块基于配送目的地地址信息控制所述货物抓手将货物搬运至存放架的指定位置上。

5.如权利要求4所述的配送箱，其特征在于，所述识别单元包括二维码读取器，所述二维码读取器用于识别位于货物上的含有配送目的地地址信息的二维码。

6.如权利要求1所述的配送箱，其特征在于，所述箱体设有多层存放架，每层存放架上都设有运动单元和货物抓手，所述箱体在与每层存放架对应位置都设有存餐门，所述取餐门覆盖多层所述存放架。

7.如权利要求1所述的配送箱，其特征在于，所述运动单元包括一对滑轨、横向移动机构、竖向移动机构和第一驱动单元，所述一对滑轨设在存放架上，所述横向移动机构可沿Y轴向滑动地设在一对滑轨之间，所述第一驱动单元用于驱动所述横向移动机构沿Y轴向滑动，所述竖向移动机构设在所述横向移动机构上，所述货物抓手设在所述竖向移动机构上，所述横向移动机构带动所述竖向移动机构沿X轴向移动，所述竖向移动机构带动所述货物抓手沿Z轴向移动。

8.如权利要求7所述的配送箱，其特征在于，所述滑轨包括第一丝杠，所述第一丝杠上设有第一滑块，所述横向移动机构设在一对滑轨的第一滑块之间，第一驱动单元用于驱动第一丝杠转动；

和/或，所述横向移动机构包括第二丝杠、第二滑块和第二驱动单元，第二丝杠设在一对滑轨的第一滑块之间，所述第二滑块设在第二丝杆上，所述第二驱动单元用于驱动第二丝杠转动，所述竖向移动机构固定在第二滑块上，所述竖向移动机构包括竖向气缸，所述竖向气缸固定在所述在第二滑块上，所述竖向气缸的活塞杆上固定有安装盘，所述货物抓手设在所述安装盘上。

9.一种无人配送车，其特征在于，包括无人驾驶车以及权利要求1至8任一所述的配送箱，所述配送箱设置在所述无人驾驶车上。

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