一种智能驿站自动入库与取件定位系统

1.本发明属于电子器件领域，涉及一种智能驿站自动入库与取件定位系统。


背景技术：

2.末端驿站日常作业中主要涵盖了入库与取件两个部分。
3.对于派送取件，现有技术有快递箱、无人机和无人快递车等成本代价高，同时包裹承载量低，处理效率低。目前，快递驿站数量逐渐增加，尤其高校驿站处理包裹量大幅增加，快递市场上急需对快递驿站进行改造升级。
4.目前末端快递驿站的入库采取的人工入库，在人工作业中，存在包裹分类、扫描入库和最后的贴取件码，这样的流程导致人力成本支出增加。同时，长期的重复作业，入库工人存在疲惫感，直接导致入库错误频发，从而有些大型的末端驿站会增加一个环节，核对入库包裹信息，这增加了末端驿站的人力成本支出。自动化程度低是末端驿站入库环节急需解决的一个问题。
5.同时，rfid射频技术的入库率不佳，自动入库设备需要提高入库率。其次，rfid射频技术只能入库标准面向摆放的包裹，扁平包裹无法通过rfid射频入库。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能驿站自动入库与取件定位系统。通过自动化入库提高包裹入库准确性的同时，可以极大的简化末端驿站入库流程和人力成本支出，提高整体驿站的运行效率。本发明基于机械臂的自动扫码识别入库装置，可以识别扁平包裹、盒装包裹，覆盖了所有驿站的包裹形式。
7.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种智能驿站自动入库与取件定位系统，该系统包括入库装置和取件定位装置；
9.所述入库装置包括第一51单片机u1、条形码识别器2、第一机械抓手31、第二机械抓手32、第一电机41、第二电机42、停止装置5、电源6和滑轨组7；
10.所述电源6与第一51单片机u1、第一电机41、第二电机42和轨组7电连接，以实现供电；
11.所述第一51单片机u1分别与条形码识别器2、第一电机41和第二电机42电连接；
12.所述第一电机41与第一机械抓手31电连接；
13.所述第二电机42与第二机械抓手32电连接；
14.所述条码识别器2将数据传输到单片机u1，单片机u1分别控制第一电机41和第二电机42，以分别控制第一机械抓手31和第二机械抓手32的转臂、弯曲和夹取；
15.所述滑轨组7获得供电后，匀速自一端向另一端移动，每隔一定时间，第一机械抓手31夹取停止装置5，放入滑轨组7，以使装置停止工作；每隔一定时间，第二机械抓手32夹取条码识别器2，以对包裹条码进行识别，然后夹取包裹入库；
16.所述第一51单片机u1包括引脚1～引脚39，电容c1、电容c2和晶振电容x1形成晶振
电路，通过引脚9、引脚18和引脚19连接至第一51单片机u1；
17.电容c3和电阻r1串联连接到第一51单片机u1的引脚9；
18.条形码识别器2通过rs232的通信接口p1的引脚23连接至第一51单片机u1的引脚10和引脚11；
19.wifi芯片esp8266的引脚4和引脚8连接到第一51单片机u1的引脚10和引脚11，引脚5和引脚7接电源；
20.uln2003的1b～4b共4个引脚，连接到单片机的p2^0-p2^3口，对应的1c～4c作为输出连接到电机的out1-out4，uln2003的com和电机的vcc相连，且连接到电源上；
21.所述取件定位装置包括第二51单片机u2、条形码识别器2、蜂鸣器13、温度传感器14、led灯17、条码标识18和可拆卸装置19；
22.所述第二51单片机u2分别与条形码识别器2、蜂鸣器13、温度传感器14和led灯17连接；
23.所述第二51单片机u2上设有条码标识18，用于储存位置信息，一个led灯对应一个条码标识，对应一个位置信息；
24.所述第二51单片机u2上设有可拆卸装置19，用于从货架上拆卸；
25.所述第二51单片机u2包括引脚1～引脚39；电容c1、电容c2和晶振电容x1形成晶振电路，通过引脚9、引脚18和引脚19连接至第二51单片机u2；
26.电容c3和电阻r1串联连接到第二51单片机u2的引脚9；
27.条形码识别器2通过rs232的通信接口p1的引脚23连接至第二51单片机u2的引脚10和引脚11；
28.led灯17连接至第二51单片机u2的引脚36～39，并共同串联电阻r2连接电源；
29.wifi芯片esp8266的引脚4和引脚8连接到第二51单片机u2的引脚10和引脚11，引脚5和引脚7接电源；
30.蜂鸣器13连接到第二单片机u2，其中蜂鸣器13的电阻r3和电阻r4并联连接三极管q1，组成放大电路；蜂鸣器13的电阻r5和电阻r6并联连接三极管q2，组成放大电路；蜂鸣器13的电阻r7和电阻r8并联连接三极管q3，组成放大电路；蜂鸣器13的电阻r9和电阻r10并联连接三极管q4，组成放大电路；
31.所述第二51单片机u2，接至电源；
32.所述蜂鸣器13为有源蜂鸣器，接至电源。
33.可选的，所述定位器还包括扫描设备，用于扫描条码标识和包裹取件码信息，发出信息至第二51单片机u2中的wifi芯片esp8266。
34.可选的，所述一定时间为2分钟。
35.本发明的有益效果在于：本发明中的入库设备，机械手控制条码识别器可以多方位移动，使得任何角度的包裹都可以进行入库操作。同时，自动入库设备允许包裹不必分类摆放，让入库复杂的入库环节变为摆放包裹——等待入库，使入库脱离人工操作，提高驿站工作人员的工作满意度。
36.本发明中的取件定位设备，成本代价低，可以减少寻件时间，提高了承载量大的快递驿站的处理效率。同时还能够实现可拆卸安装，能够直接在现有快递驿站的货架上安装，适用于所有的快递驿站升级改造。
37.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
38.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
39.图1为本发明结构图；
40.图2为本发明中取件定位装置俯视图；
41.图3为本发明中取件定位装置正视图；
42.图4为本发明中条码识别器电路图；
43.图5为本发明中电机与第一51单片机电路图；
44.图6为本发明中led灯、有源蜂鸣器与第二51单片机电路图。
45.附图标记：u1-第一51单片机，2-条形码识别器，31-第一机械抓手，32-第二机械抓手，41-第一电机，42-第二电机，5-停止装置，6-电源，7-滑轨组，u2-第二51单片机，13-蜂鸣器，14-温度传感器，17-led灯，18-条码标识，19-可拆卸装置。
具体实施方式
46.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
47.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
48.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
49.如图1所示，为一种智能驿站自动入库与取件定位系统，该系统包括入库装置和取件定位装置；
50.所述入库装置包括第一51单片机u1、条形码识别器2、第一机械抓手31、第二机械抓手32、第一电机41、第二电机42、停止装置5、电源6和滑轨组7；
51.所述电源6与第一51单片机u1、第一电机41、第二电机42、滑轨组7和第二51单片机u2电连接，以实现供电；
52.所述第一51单片机u1分别与条形码识别器2、第一电机41和第二电机42电连接；
53.所述第一电机41与第一机械抓手31电连接；
54.所述第二电机42与第二机械抓手32电连接；
55.所述条码识别器2将数据传输到第一单片机u1，第一单片机u1分别控制第一电机41和第二电机42，以分别控制第一机械抓手31和第二机械抓手32的转臂、弯曲和夹取；
56.所述滑轨组7获得供电后，匀速自一端向另一端移动，每隔一定时间，第一机械抓手31夹取停止装置5，放入滑轨组7，以使装置停止工作；每隔一定时间，第二机械抓手32夹取条码识别器2，以对包裹条码进行识别，然后夹取包裹入库；
57.如图2所示，所述第一51单片机u1包括引脚1～引脚39，电容c1、电容c2和晶振电容x1形成晶振电路，通过引脚9、引脚18和引脚19连接至第一51单片机u1；
58.电容c3和电阻r1串联连接到第一51单片机u1的引脚9；
59.条形码识别器2通过rs232的通信接口p1的引脚23连接至第一51单片机u1的引脚10和引脚11；
60.如图3所示，wifi芯片esp8266的引脚4和引脚8连接到第一51单片机u1的引脚10和引脚11，引脚5和引脚7接电源；
61.uln2003的1b～4b共4个引脚，连接到第一51单片机u1的p2.0-p2.3口，对应的1c～4c作为输出连接到电机的out1-out4，uln2003的com和电机的vcc相连，且连接到电源上。
62.如图4所示，电容c1、电容c2和晶振电容x1形成晶振电路，通过引脚9、引脚18和引脚19连接至第一51单片机u1；电容c3和电阻r1串联连接到第一51单片机u1的引脚9，条形码识别器2通过rs232的通信接口p1的引脚23连接至第一51单片机u1的引脚10和引脚11。
63.所述取件定位装置包括：第二51单片机u2、条形码识别器2、蜂鸣器13、温度传感器14、led灯17、条码标识18和可拆卸装置19。
64.所述第二51单片机u2分别与条形码识别器2、蜂鸣器13、温度传感器14和led灯17连接；
65.所述第二51单片机u2上设有条码标识18，用于储存位置信息，一个led灯对应一个条码标识，对应一个位置信息；
66.所述第二51单片机u2上设有可拆卸装置19，用于从货架上拆卸；
67.所述第二51单片机u2包括引脚1～引脚39；电容c1、电容c2和晶振电容x1形成晶振电路，通过引脚9、引脚18和引脚19连接至第二51单片机u2；
68.电容c3和电阻r1串联连接到第二51单片机u2的引脚9；
69.条形码识别器2通过rs232的通信接口p1的引脚23连接至第二51单片机u2的引脚10和引脚11；
70.led灯17连接至第二51单片机u2的引脚36～39，并共同串联电阻r2连接电源；
71.wifi芯片esp8266的引脚4和引脚8连接到第二51单片机u2的引脚10和引脚11，引脚5和引脚7接电源；
72.蜂鸣器13连接到单片机u1，其中蜂鸣器13的电阻r3和电阻r4并联连接三极管q1，组成放大电路；蜂鸣器13的电阻r5和电阻r6并联连接三极管q2，组成放大电路；蜂鸣器13的
电阻r7和电阻r8并联连接三极管q3，组成放大电路；蜂鸣器13的电阻r9和电阻r10并联连接三极管q4，组成放大电路；
73.所述蜂鸣器13为有源蜂鸣器，接至电源。
74.自动入库设备用于扫描条码标识和包裹取件码信息，发出信息至第二51单片机u2中的wifi芯片esp8266。
75.入库设备扫描条码标识和包裹面单信息，发出信息由wifi芯片esp8266接收，wifi芯片esp8266对数据进行解析，传输到外部系统进行存储。条码识别器将条码包裹取件码信息处理后，通过wifi芯片esp8266传给51单片机，51单片机根据数据开启对应的led灯和蜂鸣器，完成取件后删除对应数据。温度传感器的作用在于，通过摆放包裹后周围温度的先后变化，确定有无包裹摆放，空位会放映于上位机软件中，具体温度变化区间可由使用者自行设定。
76.如图5所示，wfi芯片esp8266的引脚4和引脚8连接到第二51单片机u2的引脚10和引脚11，引脚5和引脚7接电源；uln2003的1b-4b共4个引脚连接到第二51单片机u2的p2.0-p2.3口，它的对应的1c～4c作为输出连接到电机的out1-out4，uln2003的com和电机的vcc相连并连接到电源上。
77.如图6所示，led灯17有4个，分别为d1～d4，d4～d1分别连接至第二51单片机u2的引脚36～39，并共同串联电阻r2连接电源；wifi芯片esp8266的引脚4和引脚8连接到第二51单片机u2的引脚10和引脚11，引脚5和引脚7接电源；蜂鸣器13连接到第二51单片机u2，其中蜂鸣器13的电阻r3和电阻r4并联连接三极管q1，组成放大电路；蜂鸣器13的电阻r5和电阻r6并联连接三极管q2，组成放大电路；蜂鸣器13的电阻r7和电阻r8并联连接三极管q3，组成放大电路；蜂鸣器13的电阻r9和电阻r10并联连接三极管q4，组成放大电路；蜂鸣器13有4个，分别为有源蜂鸣器buz1～有源蜂鸣器buz4；有源蜂鸣器buz1、有源蜂鸣器buz2、有源蜂鸣器buz3和有源蜂鸣器buz4均接电源。
78.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。

技术特征：
1.一种智能驿站自动入库与取件定位系统，其特征在于：该系统包括入库装置和取件定位装置；所述入库装置包括第一51单片机(u1)、条形码识别器(2)、第一机械抓手(31)、第二机械抓手(32)、第一电机(41)、第二电机(42)、停止装置(5)、电源(6)和滑轨组(7)；所述电源(6)与第一51单片机(u1)、第一电机(41)、第二电机(42)和轨组(7)电连接，以实现供电；所述第一51单片机(u1)分别与条形码识别器(2)、第一电机(41)和第二电机(42)电连接；所述第一电机(41)与第一机械抓手(31)电连接；所述第二电机(42)与第二机械抓手(32)电连接；所述条码识别器(2)将数据传输到单片机(u1)，单片机(u1)分别控制第一电机(41)和第二电机(42)，以分别控制第一机械抓手(31)和第二机械抓手(32)的转臂、弯曲和夹取；所述滑轨组(7)获得供电后，匀速自一端向另一端移动，每隔一定时间，第一机械抓手(31)夹取停止装置(5)，放入滑轨组(7)，以使装置停止工作；每隔一定时间，第二机械抓手(32)夹取条码识别器(2)，以对包裹条码进行识别，然后夹取包裹入库；所述第一51单片机(u1)包括引脚1～引脚39，电容c1、电容c2和晶振电容x1形成晶振电路，通过引脚9、引脚18和引脚19连接至第一51单片机(u1)；电容c3和电阻r1串联连接到第一51单片机(u1)的引脚9；条形码识别器(2)通过rs232的通信接口p1的引脚23连接至第一51单片机(u1)的引脚10和引脚11；wifi芯片esp8266的引脚4和引脚8连接到第一51单片机(u1)的引脚10和引脚11，引脚5和引脚7接电源；uln2003的1b～4b共4个引脚，连接到单片机的p2.0-p2.3口，对应的1c～4c作为输出连接到电机的out1-out4，uln2003的com和电机的vcc相连，且连接到电源上；所述取件定位装置包括第二51单片机(u2)、条形码识别器(2)、蜂鸣器(13)、温度传感器(14)、led灯(17)、条码标识(18)和可拆卸装置(19)；所述第二51单片机(u2)分别与条形码识别器(2)、蜂鸣器(13)、温度传感器(14)和led灯(17)连接；所述第二51单片机(u2)上设有条码标识(18)，用于储存位置信息，一个led灯对应一个条码标识，对应一个位置信息；所述第二51单片机(u2)上设有可拆卸装置(19)，用于从货架上拆卸；所述第二51单片机(u2)包括引脚1～引脚39；电容c1、电容c2和晶振电容x1形成晶振电路，通过引脚9、引脚18和引脚19连接至第二51单片机(u2)；电容c3和电阻r1串联连接到第二51单片机(u2)的引脚9；条形码识别器(2)通过rs232的通信接口p1的引脚23连接至第二51单片机(u2)的引脚10和引脚11；led灯(17)连接至第二51单片机(u2)的引脚36～39，并共同串联电阻r2连接电源；wifi芯片esp8266的引脚4和引脚8连接到第二51单片机(u2)的引脚10和引脚11，引脚5和引脚7接电源；
蜂鸣器(13)连接到第二单片机(u2)，其中蜂鸣器(13)的电阻r3和电阻r4并联连接三极管q1，组成放大电路；蜂鸣器(13)的电阻r5和电阻r6并联连接三极管q2，组成放大电路；蜂鸣器(13)的电阻r7和电阻r8并联连接三极管q3，组成放大电路；蜂鸣器(13)的电阻r9和电阻r10并联连接三极管q4，组成放大电路；所述第二51单片机(u2)，接至电源；所述蜂鸣器(13)为有源蜂鸣器，接至电源。2.根据权利要求1所述的一种运用在末端驿站的快递定位器，其特征在于：所述定位器还包括扫描设备，用于扫描条码标识和包裹取件码信息，发出信息至第二51单片机(u2)中的wifi芯片esp8266。3.根据权利要求1所述的一种智能驿站自动入库与取件定位系统，其特征在于：所述一定时间为2分钟。

技术总结
本发明涉及一种智能驿站自动入库与取件定位系统，属于电子器件领域。该系统包括入库装置和取件定位装置；本发明中的入库设备，机械手控制条码识别器可以多方位移动，使得任何角度的包裹都可以进行入库操作。同时，自动入库设备允许包裹不必分类摆放，让入库复杂的入库环节变为摆放包裹——等待入库，使入库脱离人工操作，提高驿站工作人员的工作满意度。本发明中的取件定位设备，成本代价低，可以减少寻件时间，提高了承载量大的快递驿站的处理效率。同时还能够实现可拆卸安装，能够直接在现有快递驿站的货架上安装，适用于所有的快递驿站升级改造。站升级改造。站升级改造。


技术研发人员：黄国琦 屈云进 丁依凡 刘翔 龙佳瑞 刘畅 伍斯睿 谢宗佑 孙弋 邓万穿 吴思瑾
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/1