[0001] 本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种快递分类机器人。

[0002] 随着电商的发展，物流行业也随之壮大，快递的人工运输分拣工作也逐渐显露弊端。当前快递服务仍然存在着许多问题，尤其是快递分拣难题。传统的人工分拣效率低下，已经无法满足要求。耗费人力、效率低下等问题随着快递数量的与日俱增也逐渐凸显出来。

[0003] 快递行业快速发展，直接导致物流行业日渐壮大，在物流行业壮大的同时，劳动力成本显著增加，劳动力的价格也在不断增加，而且人工进行快递分拣工作既耗时间工作效率又低，物流行业急需找到更加快速有效的快递分拣运输方法来支撑成倍递增的快递数量。随着技术的发展和时代的进步，基于机器人的物流技术研究及其应用逐渐成为热点，部分地区甚至已经投入使用。现如今我国物流发展迅速，机器人在物流技术方面的研发逐渐成为企业竞争的重要因素之一，并且社会对物流行业的机器人的研发设计也同时抱有很高的期待。

[0004] 对于物流业这种对人力成本敏感的产业来说，机器人的出现可谓是划时代的突破。机器人完成的每一道程序，都带来人力成本的下降和工作效率的提高。目前在仓库中，机器人主要可以在分拣、搬运、堆垛等方面代替人工。机器人极大地解放了人力，使得更多人可以避免做单调重复的工作，提高社会生产力。实用新型内容

[0005] 为解决上述问题，本实用新型提出了一种快递分类机器人，该机器人能够大大减轻物流行业在人工劳动力方面付出的成本，减轻物流公司存在的由上而下的负担，同时能够促进物流行业更加快速且有效的发展。

[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种快递分类机器人，包括：上位机和下位机两部分；所述上位机与所述下位机通过USB进行连接。

[0007] 优选的，所述上位机为MiniPC，搭载Linux系统Ubuntu16.04和ROS控制系统。

[0008] 优选的，所述下位机为STM32中央处理主控板包括：视觉系统、控制系统和路径规划系统。

[0009] 优选的，所述视觉系统包括：深度摄像头和2D激光雷达。

[0010] 优选的，所述控制系统包括：位姿传感器、L298N电机驱动和机械臂。

[0011] 优选的，所述位姿传感器为红外传感器，所述红外传感器采用五路红外光电开关。

[0012] 优选的，所述机械臂采用六自由度机械臂，包括：大臂和小臂，其中，所述大臂由L298N电机驱动，所述小臂由舵机驱动，所述小臂末端为所述舵机驱动的拨片。

[0013] 优选的，所述路径规划系统包括：蓄电池、运动推进器和通信模块。

[0014] 优选的，所述运动推进器采用车轮电机。

[0015] 优选的，所述机器人还包括高清摄像头和重量传感器。

[0016] 与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和技术效果：

[0017] 本实用新型公开了一种快递分类机器人，可以有效实现对快递的识别并迅速作出分类和进行机械臂抓取，然后规划出最优路径同时细化与障碍物的距离关系提高安全性。以推动相关市场和相关领域的繁荣发展，实现快递分类工作的智能化。

[0022] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

[0023] 需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

[0024] 如图1‑3所示，本实用新型提供了一种快递分类机器人，包括：上位机和下位机两部分；所述上位机与所述下位机通过USB进行连接。

[0025] 所述上位机用于对所述下位机发出控制指令。

[0026] 所述下位机用于实现对快递的识别并迅速作出分类，进行机械臂抓取，规划出最优路径同时细化与障碍物的距离关系。

[0027] 具体的，所述上位机为MiniPC，搭载Linux系统Ubuntu16.04和ROS控制系统。

[0028] 具体的，所述下位机为STM32中央处理主控板包括：视觉系统、控制系统和路径规划系统。

[0029] 视觉系统用于获取目标位置及体积信息。

[0030] 控制系统用于控制机器人对目标货件稳定抓取。

[0031] 路径规划系统用于计算最短路径。

[0032] 具体的，所述视觉系统包括：深度摄像头和2D激光雷达。

[0033] 深度摄像头、2D激光雷达分别与STM32中央处理主控板连接。

[0034] 深度摄像头用于获得背景图像、运动目标的轮廓，基于背景图像和运动目标的轮廓，获得背景对目标的影响，进而得到完整的目标信息。

[0035] 2D激光雷达用于构建全局格栅地图。

[0036] STM32中央处理主控板用于对所述目标信息和全局格栅地图进行处理。

[0037] 具体的，所述控制系统包括：位姿传感器、2个L298N电机驱动和机械臂。

[0038] 2个L298N电机驱动分别用于对机械臂和运动推进器进行控制。

[0039] 位姿传感器与STM32中央处理主控板连接，L298N电机驱动分别与STM32中央处理主控板、机械臂连接。

[0040] 机械臂用于对目标货件稳定抓取。

[0041] 在驱动电源的作用下，其中一个L298N电机驱动受到脉冲的控制，其转子的角位移量和速度与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比。控制输入电脉冲的数目、频率及电机绕组的通电顺序获得所需要的转角、转速及转向。通过STM32电路板可以实现对L298N电机驱动的控制。L298N电机驱动由直流发电机和交流电机上的驱动模块共同组成，其中直流驱动电机上的驱动模块芯片采用I298芯片驱动。

[0042] 位姿传感器用于获取机械臂的位置信息。

[0043] 具体的，所述位姿传感器为红外传感器，所述红外传感器采用五路红外光电开关。

[0044] 具体的，所述机械臂采用六自由度机械臂，包括：大臂和小臂，其中，所述大臂由L298N电机驱动，所述小臂由舵机驱动，所述小臂末端为所述舵机驱动的拨片。

[0045] 具体的，所述路径规划系统包括：蓄电池、运动推进器和通信模块。

[0046] 通信模块用于实现整个机器人的上位机与下位机的通信。

[0047] 蓄电池用于对整个机器人进行供电；

[0048] 运动推进器用于控制机器人的运动方向，与另一个L298N电机驱动连接。

[0049] 具体的，所述运动推进器采用车轮电机。

[0050] 具体的，所述机器人还包括高清摄像头和重量传感器。

[0051] 高清摄像头用于完成扫码工作，获取快递收件人和收货地址等信息。

[0052] 重量传感器用于对目标换件进行称重，并计算相关费用，生成快递单。

[0053] 本实用新型的工作原理为：第一阶段：利用深度摄像头，通过Opencv技术获取目标货件的位置及体积信息，机器人调节机械臂对目标货件稳定抓取，同时通过高清摄像头完成扫码工作，获取快递收件人和收货地址等信息。第二阶段：利用重量传感器对目标货件进行称重，并计算相关费用，生成快递单，并通过WiFi将信息上传到总控中心，并进行检验核实。第三阶段：引入安全势场等级的全局栅格地图，改善JPS规划，细化机器人与障碍物的距离关系，同时设立一定的安全阈值，将货件送往指定区域。

[0054] 以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。