基于無接觸配送的新零售售貨機

姜博 李澳 李云飛 邢賀冰 楊權印

【摘?要】2020年新冠疫情爆發(fā)，疫情防控期間，人工購買會增加人的接觸，無接觸配送逐漸進入人們的生活，而且，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，購物出現(xiàn)了“售送”為一體的新需求。為適應新的發(fā)展需要，我們設計了一款新零售售貨機。與傳統(tǒng)的售貨機相比，新零售售貨機更加的智能化，能夠滿足互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景下人們對于購物的新需求，實現(xiàn)機器智能配送。用戶通過手機下單，售貨機通過升降機構自動配貨，最后由無接觸配送機器人將貨物送到客戶手中。整個過程實現(xiàn)了無人化的自動作業(yè)，適應了工智能的時代的發(fā)展背景，創(chuàng)造了新型的購物模式。

【關鍵詞】售送一體;新零售售貨機;無人配送;智能化

1.引言

互聯(lián)網(wǎng)時代的迅猛發(fā)展，使得人們更加依賴于足不出戶，獲得所需。傳統(tǒng)的售貨機商品種類有限，商品在購買之后直接由貨架垂直掉入出品口，由于距離過大的問題，嚴重時會使產(chǎn)品出現(xiàn)碰撞，影響購買的質(zhì)量，而且傳統(tǒng)模式受限于實體機器，必須在有售貨機的情況下，才可以實現(xiàn)購買。

本課題設計的新零售售貨機解決了以往售貨機存在的弊端，并且實現(xiàn)了無接觸配送，很大程度上符合了疫情之后配送的新發(fā)展方向。新零售收獲機實現(xiàn)了便捷化、智能化和多樣化，產(chǎn)品種類不再受限，配售實現(xiàn)無接觸配送。結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，用戶只需手機下單便可享受服務，節(jié)省了客戶的時間與配送的人工成本。

2.結(jié)構設計

該設計主要由升降結(jié)構、出貨機構和送貨機器人三部分協(xié)調(diào)配合，可以實現(xiàn)用戶通過手機APP下單，零售機接收到訂單后，由升降結(jié)構平穩(wěn)移動到指定商品，完成商品配貨，之后移送到出貨機構，由送貨機器人接收貨物，之后完成無接觸只能能配送。

2.1升降機構

升降驅(qū)動電機和升降傳動裝置連接，安裝在架體上，提供動力，升降傳動裝置通過同步帶與載物臺固定連接，控制升降。架體兩邊垂直設置兩個平行的升降導軌，導軌架上下兩端分別以上橫梁和下橫梁連接，并配置了使機構穩(wěn)定的加強梁。為了保證升降機構在升降過程中在垂直方向運動的穩(wěn)定性，設有限位槽與出貨載物臺上的限位裝置相配合限制載物臺前后和左右方向的運動。

2.2出貨機構

售貨機收到訂單后，出貨機構通過同步帶傳動，使四桿機構軌道推手推動相應商品，將商品置于載物臺。依靠倒T形的截面軌道板來調(diào)整貨道間距，以適應不同規(guī)格商品的不同放置規(guī)則，從而可以售賣各種不同形狀的商品。

載物臺通過升降機構升至對應層，取過商品后，載物臺傳送帶將商品傳送到最右邊出貨擋板處，再依次向左取，重復之前步驟。設置了防滑塊的分離輥的速度和推貨速度相配合，使商品在展示層和載物臺之間仍保持一定的速度順利進入載物臺。最后選購商品都傳送至出貨口擋板處時，擋板打開將商品沿出貨軌道傳送出。

2.3送貨機器人

小車通過基于opencv的雙目立體攝像頭進行雙目標定，通過激光雷達得到的數(shù)據(jù)，來獲取周圍精確的三維立體圖像，并調(diào)用數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)，規(guī)劃出到達客戶位置的最佳路線，接著進行配送。送貨機器人配備有識別、紫外線消毒以及帶有升降機構的小車，可以有保障柔性接貨并將貨物送至客戶手中，減少接觸。

3.設計優(yōu)勢

（1）無接觸售送一體化

用戶直接通過互聯(lián)網(wǎng)手機端下單，下單之后售貨機自動配貨，送貨機器人接收到貨物之后，送貨上門。依靠此種方式，更加方便快捷，而且減少了接觸，降低了接觸的風險，用戶購買商品可以直接不通過第三人直達手中。

（2）升降裝置傳動精度更高

升降裝置采用同步輪同步帶傳動，傳動精度更高，通過專門設計的限位裝置控制商品精確定位。

（3）貨道可調(diào)的出貨機構

貨道的可調(diào)節(jié)避免了傳統(tǒng)的售貨機的缺陷，售賣機的結(jié)構尺寸可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)，可以使所售賣商品的品種更加豐富。新零售售貨機出貨方式統(tǒng)一，可實現(xiàn)一次出四個貨物的設計要求，大大縮短了出貨的時間。

（4）側(cè)面出貨

新零售售貨機采用從側(cè)面出貨的方式出貨，正面位置可以不必開口，安全性更強，通過整體透明窗，可以展示更多的商品信息。

4.設計總結(jié)

新零售售貨機區(qū)別于以往傳統(tǒng)的售貨機，加入無人配送的元素，使得售貨機呈現(xiàn)出新的模式，打開了新的售賣思維，實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)時代的新售貨方式。升降機構、出貨機構和送貨機器人的組合，使得售貨機可以使顧客手機下單即可貨物到家，安全無接觸的實現(xiàn)購物，適應了時代發(fā)展的需求。

參考文獻：

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（作者單位：河南省焦作市河南理工大學）