一种机器人与外卖柜交互系统及交互方法与流程

1.本发明涉及智能物流领域，具体是一种机器人与外卖柜交互系统及交互方法。


背景技术：

2.目前，随着人工智能技术的进步发展，智能物流在各领域各场合得到了广泛的应用，例如酒店，餐厅等公共服务场所，现有的送物方法大致包括如下步骤，即送物机器人根据客户发出的货品信息，找到具有该货品的对应智能货柜，并在货柜中取出对应货品并进行携带，携带货品的送物机器人移动至客户指定位置并等待客户取货。上述的送物过程较为简单，容易实现。
3.现有的机器人及外卖柜的交互过程大致分为以下步骤：携带空载货柜的机器人调整位置，调整位置后，机器人连同空载货柜一共进入外卖柜的第一位置，外卖柜内的转运机构运行并将机器人上的空载货柜转移并完成卸箱，卸箱后的空载机器人移动并进入第二位置，外卖柜中的转运机构运行并将盛放有外卖货品的货柜转移至机器人上以完成装箱，携带有外卖货品货柜的机器人离开外卖柜并进行配送。上述交互过程的不足之处在于，机器人上货柜的装箱和卸箱分步实现，因此，机器人的校对、运动、等待过程均需要两次，从而导致交互时间较长，交互效率低下，且外卖柜内的检测或操作机构都需要两套，导致外卖柜体积较大，占地面积大，同时增加了维护成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种机器人与外卖柜交互系统及交互方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种机器人与外卖柜交互系统，包括外卖柜、两个货箱和机器人，外卖柜内设置有两个柜腔和换箱仓，换箱仓位于两个柜腔之间并相互连通，外卖柜内滑动设置有转运座，转运座上设置有与货箱锁合以实现同步运动的锁合机构，所述货箱内具有货品时为有物货箱，所述货箱内没有货品时为空载货箱；当机器人携带空载货箱移动至换箱仓内时，转运座通过锁合机构与空载货箱以及位于其中一个柜腔内的有物货箱锁合，转运座朝向另一个空置柜腔方向滑移并带动空载货箱和有物货箱同步移动，以使空载货箱进入另一个空置柜腔内，有物货箱移动至机器人上。
7.作为本发明进一步的方案：位于柜腔内的所述货箱与所述转运座上对应的锁合机构始终处于锁合状态。
8.作为本发明进一步的方案：所述转运座的底部固定安装有阻挡门，所述阻挡门随转运座同步移动，用于闭合具有货箱的柜腔一侧。
9.作为本发明进一步的方案：还包括用于驱动所述转运座移动的驱动装置，所述驱动装置包括丝杆和电机，所述丝杆转动安装在外卖柜内，电机与丝杆传动连接，所述转运座上开设有螺纹孔穿设于丝杆上。
10.作为本发明进一步的方案：所述外卖柜的前端设置有投货门，所述投货门与两个柜腔的位置相对应，同时与位于柜腔内的货箱的投货口位置对应，所述投货门上设置有智能锁体。
11.作为本发明进一步的方案：所述换箱仓的仓口处设置有仓门，所述仓门为卷帘门。
12.作为本发明进一步的方案：所述机器人上以及柜腔的底部转动设置有辊轮。
13.作为本发明进一步的方案：所述锁合机构包括插块、锁舌和气缸，所述插块与转运座上下滑动连接，气缸与插块连接以驱动插块滑动，所述货箱上设置有供插块插接的插槽，两个所述锁舌沿横向相向或背向同步滑动设置在插块内，所述插槽的两侧设置有锁舌槽，插块插入插槽内，锁舌横向伸出并插接在锁舌槽中，以使得转运座与货箱之间锁合联动，反之，转运座与货箱分离。
14.作为本发明进一步的方案：所述插块内转动安装有双向螺纹杆，两个所述锁舌与双向螺纹杆的对应螺纹段螺纹连接，所述双向螺纹杆通过锥形齿与马达传动连接，所述马达嵌设于插块内。
15.作为本发明进一步的方案：所述插块上固定安装有防止插块脱离转运座的限位板。
16.作为本发明进一步的方案：所述机器人上设置有电动伸缩杆，所述货箱的底部设置有供电动伸缩杆插入的杆槽，当电动伸缩杆伸出并插入货箱底部的杆槽时，货箱与机器人位置相对固定，反之，货箱与机器人分离。
17.本发明还提供一种机器人与外卖柜的交互方法：所述交互方法基于前述的机器人与外卖柜交互系统，包括：
18.检测到机器人携带空载货箱移动至外卖柜的换箱仓内；
19.转运座内的锁合装置分别与空载货箱以及第一柜腔内的有物货箱锁合联动，所述转运座携带所述空载货箱、有物货箱朝向第二腔柜同步滑移，所述第二腔柜为空置腔柜；所述有物货箱移至所述机器人上，所述空载货箱移至所述第二腔柜内，所述第一腔柜处于空载状态，锁合装置与有物货箱分离；
20.控制所述机器人携带有物货箱离开所述外卖柜执行配送流程。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明提供的机器人与外卖柜交互系统及交互方法，通过将机器人携带空载货箱移动至外卖柜的换箱仓内，转运座内的锁合装置分别与空载货箱以及位于其中一个柜腔内的有物货箱锁合联动，转运座携带空载货箱、有物货箱朝向另一个空置柜腔同步滑移，有物货箱移动至机器人上，空载货箱移动至空置柜腔内，前一个柜腔处于空载状态，锁合装置与有物货箱分离，机器人携带有物货箱离开外卖柜进行配送，从而能够使机器人上货箱的装箱和拆箱操作同步进行，从而消除现有技术中上述两个步骤分步进行的烦琐步骤，提高货箱的装卸效率，同时简化了外卖柜的整体结构，减小占地空间。
附图说明
23.图1为机器人与外卖柜交互系统状态一的示意图；
24.图2为机器人与外卖柜交互系统状态二的示意图；
25.图3为机器人与外卖柜交互系统状态三的示意图；
26.图4为机器人与外卖柜交互系统状态四的示意图；
27.图5为外卖柜的结构示意图；
28.图6为锁合机构的锁合状态示意图；
29.图7为锁合机构的打开状态示意；
30.图8为机器人的局部放大图；
31.图9为一种机器人与外卖柜的交互方法的流程示意图。
32.图中：外卖柜1、第一柜腔1a、第一辊轮1a1、第二柜腔1b、换箱仓1c、投货门1d、仓门1e、转运座2、阻挡门21、锁合机构3、插块31、锁舌32、限位板33、气缸34、马达35、双向螺纹杆36、锥形齿37、机器人4、伸缩杆41、第二辊轮42、空载货箱5、插槽5a、锁舌槽5b、有物货箱51、丝杆6、电机61、货品7。
具体实施方式
33.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
34.实施例一
35.请参阅图1，本实施例，一种机器人与外卖柜交互系统，包括外卖柜1、两个货箱和机器人4，外卖柜1内设置有两个柜腔1a、1b和换箱仓1c，换箱仓1c位于两个柜腔1a、1b之间，外卖柜1内滑动设置有转运座2，转运座2上设置有与货箱锁合以实现同步运动的锁合机构3，当机器人4携带空载货箱5移动至换箱仓1c内时，转运座2通过锁合机构3与空载货箱5以及位于其中一个柜腔内的有物货箱51锁合，转运座2朝向另一个柜腔方向滑移并带动空载货箱5和有物货箱51同步移动，以使空载货箱5进入另一个空置柜腔内，有物货箱51移动至机器人4上，进而实现空载货箱5与有物货箱51的位置切换，机器人4携带有物货箱51进行货品7的配送。需要说明的是，所述有物货箱51与空载货箱5分别表示货箱的两种使用状态，即货箱内具有货品7时为有物货箱51，货箱内没有货品7时为空载货箱5。
36.如图1所示，具体的说，状态一为初始状态，外卖柜1内设置有位于两侧的第一柜腔1a和第二柜腔1b，其中，第二柜腔1b内放置有物货箱51，第一柜腔1a为空载状态以备两个货箱的位置切换，运送完成后的空载货箱5此时携带于机器人4上。
37.如图2所示，状态二为机器人4进入外卖柜1的换箱仓1c内的预备状态，机器人4经过位置校准后进入外卖柜1的换箱仓1c内，此时位于机器人4上的空载货箱5同步进入换箱仓1c内，此时，转运座2处于第一位置上，该第一位置为靠近第二柜腔1b一侧的位置，且转运座2位于有物货箱51与空载货箱5之间，转运座2上的两个锁合机构3动作以使转运座2分别与有物货箱51、空载货箱5锁合以使三者保持联动状态，以预备下一步的位置切换。
38.如图3所示，状态三为空载货箱5与有物货箱51的位置切换状态，转运座2通过锁合状态分别与有物货箱51、空载货箱5锁合联动后朝向空置的第一柜腔1a方向滑动至第二位置，有物货箱51与空载货箱5同步移动，进而使有物货箱51移动至机器人4上，空载货箱5移动至第一柜腔1a内，此时，第二柜腔1b处于空置状态，以备下一轮的位置切换，转运座2上与有物货箱51锁合的锁合机构3打开以使有物货箱51与转运座2分离，以备机器人4带动有物货箱51移出换箱仓1c。
39.如图4所示，状态四为空载货箱5与有物货箱51位置切换后的完成状态，有物货箱
51置于机器人4上并离开换箱仓1c，机器人4携带有物货箱51进行货品7的配送，位于第一柜腔1a内的空载货箱5待工作人员、外卖人员根据用户的订单信息重新放入货品7，以使该位于柜腔内的空载货箱5转变为有物货箱51，以备下一轮配送。
40.需要提醒的是，在上述过程中，外卖柜1内的两个柜腔中，其中一个柜腔内放置有物货箱51，另一个柜腔为空载状态，以备位置切换，可选的，位于两侧的两个柜腔与位于中间的换箱仓1c为连通状态，以便于两个货箱的通过切换。
41.位于柜腔内的货箱与转运座2上对应的锁合机构3始终处于锁合状态，以防止工作人员在上货过程中导致该货箱在柜腔内随意移动，避免再次锁合时位置无法校准的情况发生。
42.本实施例中，可选的，由于位于两侧的柜腔与换箱仓1c为连通状态，为了对具有货箱的柜腔一侧进行闭合，所述转运座2的底部固定安装有阻挡门21，该阻挡门21随转运座2同步移动，以使具有货箱的柜腔一侧进行闭合。具体的说，参阅图1，当外卖柜1处于状态一时，外卖柜1内的第二柜腔1b内具有货箱，且为有物货箱51，此时，转运座2位于第一位置，转运座2底部的阻挡门21将第二柜腔1b的一侧进行阻挡闭合，以保护该柜腔内的货箱；参阅图3或图4，当外卖柜1处于状态三或状态四时，此时转运座2移动至第二位置，有物货箱51与空载货箱5已完成位置切换，以使空载货箱5移动至第一柜腔1a内，此时转运座2底部的阻挡门21对第一柜腔1a一侧进行阻挡，以保护第一柜腔1a内的空载货箱5。因此，该阻挡门21随转运座2的移动能够使具有货箱的柜腔一侧进行闭合，以对该柜腔内的货箱进行保护，避免遭到破坏。
43.本发明实施例中，所述外卖柜1与机器人4之间可进行数据信息交互，该机器人4具有位置校准定位功能，进而实现机器人4携带空载货箱5准确地移动至换箱仓1c内，机器人4与外卖柜1之间的位置校准定位可以通过红外对齐、磁感应对齐、视觉定位标识、激光对齐等方式实现。
44.本实施例中，具体的，还包括用于驱动所述转运座2移动的驱动装置，所述驱动装置包括丝杆6和电机61，所述丝杆6转动安装在外卖柜1内，电机61与丝杆6传动连接，所述转运座2上开设有螺纹孔穿设于丝杆6上。当电机61带动丝杆6转动，以使转运座2横向滑动，进而实现转运座2由第一位置向第二位置移动或第二位置向第一位置的移动。
45.参阅图5，本实施例中，具体的，所述外卖柜1的前端设置有投货门1d，该投货门1d与两个柜腔的位置相对应，同时与位于柜腔内的货箱的投货口位置对应，该投货门1d上设置有智能锁体，工作人员在投货时需要通过验证信息以打开投货门1d，并对柜腔内的空载货箱5投放货品7。此外，所述换箱仓1c的仓口处设置有仓门1e，当外卖柜1处于非换箱状态时，仓门1e处于关闭状态，以防止闲杂人员进入换箱仓1c内。所述仓门1e优选为卷帘门。
46.本实施例中，可选的，当货箱与转运座2同步移动时，货箱的底部与机器人4以及柜腔底部产生滑动摩擦，进而造成货箱损坏、掉漆，影响货箱使用。为了解决这一问题，所述机器人4上以及柜腔的底部转动设置有辊轮，当货箱移动时，货箱底部始终于辊轮滚动接触，从而避免滑动摩擦造成损坏。例如，所述第一柜腔1a和第二柜腔1b的底部转动安装有第一辊轮1a1，所述机器人4上转动安装有第二辊轮42，当货箱由柜腔向机器人4上移动，或机器人4上的货箱向柜腔内移动时，货箱分别与第一辊轮1a1、第二辊轮42滚动接触，避免损坏。
47.参阅图6和图7，本实施例中，具体的，所述锁合机构3包括插块31、锁舌32和气缸
34，所述插块31与转运座2上下滑动连接，气缸34与插块31连接以驱动插块31滑动，所述货箱上设置有供插块31插接的插槽5a，插块31滑出转运座2并插入插槽5a内，两个所述锁舌32沿横向相向或背向同步滑动设置在插块31内，所述插槽5a的两侧设置有锁舌槽5b。以转运座2与空载货箱5的锁合分离为例进行说明，如图6所示，插块31插入插槽5a内，锁舌32横向伸出并插接在锁舌槽5b中，进而使得转运座2与空载货箱5之间锁合联动；反之，如图7所示，转运座2与空载货箱5分离。需要提醒的是，上述锁合机构3仅为一种实例，根据实际使用场景或使用需求，该锁合机构3还可以设置为其他方式，在此不作具体限制。
48.可选的，所述插块31内转动安装有双向螺纹杆36，两个所述锁舌32与双向螺纹杆36的对应螺纹段螺纹连接，所述双向螺纹杆36通过锥形齿37与马达35传动连接，所述马达35嵌设于插块31内。此外，为了实现插块31的滑动限位，所述插块31上固定安装有限位板33，当插块31向外滑移至最大位置时，所述限位板33抵置于转运座2上，以防止插块31与转运座2脱离。
49.参阅图8，可选的，所述机器人4上设置有电动伸缩杆41，所述货箱的底部设置有供电动伸缩杆41插入的杆槽，当电动伸缩杆41伸出并插入货箱底部的杆槽时，货箱与机器人4位置相对固定，反之，货箱与机器人4分离。从而实现机器人4携带货箱移动时，避免货箱滑脱。
50.实施例二
51.请参阅图9，本实施例，一种机器人与外卖柜交互方法，基于上述实施例中的机器人与外卖柜交互系统实现，包括：
52.步骤s1:检测到机器人4携带空载货箱5移动至外卖柜1的换箱仓1c内；
53.步骤s2:转运座2内的锁合装置3分别与空载货箱5以及第一柜腔1a内的有物货箱51锁合联动；
54.步骤s3:所述转运座2携带所述空载货箱5、有物货箱51朝向第二腔柜1b同步滑移，所述第二腔柜1b为空置腔柜,所述有物货箱51移至所述机器人4上，所述空载货箱5移至所述第二腔柜1b内，所述第一腔柜1a处于空载状态；
55.步骤s4:锁合装置3与有物货箱51分离,控制所述机器人4携带有物货箱51离开所述外卖柜1执行配送流程。
56.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
或“包含
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
57.尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构
或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。