基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人及其操作方法技术

本发明专利技术属于快递分拣技术领域，提供了基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人及其操作方法，包括：机器人本体、控制器、驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、电源和断路器，在机器人本体顶部设置有置物托盘，上述结构部件都安装于机器人本体上；控制器与驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、断路器相连接，电源与断路器相连接。本发明专利技术由机器人沿着磁条将货物搬运到目的地，减少人力资源，杜绝近距离目的地的暴力分拣现象，具有超重报警功能，保证一次性运送最多的快递和运输过程中的安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人及其操作方法
本专利技术属于快递分拣
，特别涉及一种基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人及其操作方法。
技术介绍
近年来，随着人民生活水平和我国信息技术水平的提高，电子商务不受时间、地域、货架限制的三大优势越来越明显，中国电子商务每年正以约50%的速度增长着，同时物流配送中心也面临着繁重的分拣工作。但是在现实生活中机器人的运用场合一般都是在重工业中，而在服务行业运用的较少，在中小型物流分拣工作方面的应用更是少之又少。现在的中小型物流中心的快递分拣工作依靠的大多是人工分拣和运输，这就导致了分拣人员需求量大、分拣效率低下、分拣差错率高以及暴力分拣导致的易碎品损坏率高等一系列问题的产生。因此，对于中小型物流中心来说，它们迫切需要改变当下的发展现状，提高自身的竞争能力以获得更好和更长远的发展。因此，快递分拣
急需一种基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人及其操作方法，当分拣工作人员分拣出即将运往各地的快件并放到各自对应的分拣筐内后，不再需要人工将分拣筐送到指定地点，只需将分拣筐交给机器人，然后由机器人沿着磁条将货物搬运到目的地，避免了分拣员对于远距离目的地搬运的人力跑动，大大减少了人力资源，杜绝了近距离目的地的暴力分拣现象，具有超重报警功能，既能保证一次性运送最多的快递，又能保证运输过程中的安全性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人及其操作方法，技术方案如下：基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，包括：机器人本体、控制器、驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、电源和断路器，并且在机器人本体顶部设置有置物托盘，控制器、驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、电源和断路器都安装于机器人本体上；控制器与驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、断路器相连接，电源与断路器相连接。优选的，在上述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人中，还包括：超重报警模块，与控制器相连接。优选的，在上述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人中，控制器为STM32控制芯片。优选的，在上述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人中，驱动电机为双路无刷直流电机。优选的，在上述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人中，显示器为触摸屏显示器，表情显示模块为显示屏。优选的，在上述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人中，按键为触摸按键。优选的，在上述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人中，电源为24V锂电池。优选的，在上述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人中，磁导航传感器设置于机器人本体底部前侧。优选的，在上述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人中，障碍物检测模块为光电开关，数量为4个，以中心轴对称的形式分布于机器人本体上。优选的，在上述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人中，在机器人本体底部设置有万向轮。基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人的操作方法，包括如下步骤：步骤一，分拣人员将分拣筐装到机器人本体的置物托盘上，打开断路器开关，电源通过断路器为控制器供电，表情显示模块随即点亮，告诉分拣人员机器人本体处于工作状态；步骤二，压力传感器对置物托盘进行压力感应，并将压力值传递给控制器，控制器将测得的压力与预先设定的置物托盘压力阈值进行比较，并将压力值显示于显示屏上；如果压力过大，则控制器命令超重报警模块进行报警，分拣人员调整置物托盘的重量，直至压力值小于等于压力阈值；步骤三，分拣人员在触摸屏显示器上选择低速/中速/高速档位后，控制器命令驱动电机转动，驱动电机带动机器人本体底部的万向轮转动，通过磁导航传感器对磁轨道进行实时连续的感应，并将磁感应信号传递给控制器，控制器进而通过连续不断的磁感应信号命令机器人本体沿着磁轨道前进；步骤四，在机器人本体沿着磁轨道前进的过程中，通过障碍物检测模块对前进方向的磁轨道进行障碍物检测，当前方有障碍物时，传递信号给控制器，控制器命令驱动电机停止转动，机器人本体停止前进，当障碍物移除后，重复步骤一至四；步骤五，当贴于送货点的RFID标签被RFID传感器读取后，证明已经到目的地，RFID传感器将感应信号传递给控制器，控制器命令驱动电机停止，同时通过语音播放模块对分拣人员进行提醒，分拣人员将置物托盘上的物品取下放于送货点，然后触碰触摸按键，机器人本体回到装货起点重复步骤一至五。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的机器人本体前进的轨道由磁条制成，自带磁性，无需通电，这与需要通电才能产生磁场的铜线相比解决了信号的稳定性、强弱和连续性差的问题。本专利技术采用自带磁性的磁条可以获得十分稳定的信号，能够保证整个工作过程的顺利进行。2、本专利技术根据工作场所来自行铺设磁轨道，实现最优路径运输，提高整个系统工作效率；并且根据快递任务、路况的不同设置了三种不同的速度，工作人员可按照实际场地需求自动调整，适应性更强，操作更加灵活。3、本专利技术添加了语音播报模块，当机器人本体被运送到目的地时会自动播报已到达目的地的语音提示，提醒相关的工作人员及时进行操作，避免了工作人员粗心和懈怠的情况，而且在考虑到工作人员可能会由于长期工作带来乏困的疲劳状况，在语音播放模块添加了MP3播放功能，在机器人运输过程中会自动播放音乐，为工作人员制造轻松愉悦的工作氛围，娱乐性更强。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术：图1是基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人的结构示意图。图2是基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：图1是基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人的结构示意图。图2是基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人的结构框图。如图1、2所示，基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，包括：机器人本体1、控制器2、驱动电机3、磁导航传感器4、压力传感器5、显示器6、RFID读写器7、按键8、障碍物检测模块9、表情显示模块10、语音播放模块11、电源12和断路器13，并且在机器人本体1顶部设置有置物托盘14，控制器2、驱动电机3、磁导航传感器4、压力传感器5、显示器6、RFID读写器7、按键8、障碍物检测模块9、表情显示模块10、语音播放模块11、电源12和断路器13都安装于机器人本体1上；控制器2与驱动电机3、磁导航传感器4、压力传感器5、显示器6、RFID读写器7、按键8、障碍物检测模块9、表情显示模块10、语音播放模块11、断路器13相连接，电源12与断路器13相连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，其特征在于，包括：机器人本体、控制器、驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、电源和断路器，并且在所述机器人本体顶部设置有置物托盘，所述控制器、驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、电源和断路器都安装于机器人本体上；所述控制器与驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、断路器相连接，所述电源与断路器相连接。

【技术特征摘要】
1.基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，其特征在于，包括：机器人本体、控制器、驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、电源和断路器，并且在所述机器人本体顶部设置有置物托盘，所述控制器、驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、电源和断路器都安装于机器人本体上；所述控制器与驱动电机、磁导航传感器、压力传感器、显示器、RFID读写器、按键、障碍物检测模块、表情显示模块、语音播放模块、断路器相连接，所述电源与断路器相连接。2.根据权利要求1所述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，其特征在于，还包括：超重报警模块，与所述控制器相连接。3.根据权利要求1所述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，其特征在于，所述控制器为STM32控制芯片。4.根据权利要求1所述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，其特征在于，所述驱动电机为双路无刷直流电机。5.根据权利要求1所述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，其特征在于，所述显示器为触摸屏显示器，所述表情显示模块为显示屏；所述电源为24V锂电池。6.根据权利要求1所述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，其特征在于，所述按键为触摸按键。7.根据权利要求1所述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，其特征在于，所述磁导航传感器模块设置于机器人本体底部前侧。8.根据权利要求1所述的基于STM32单片机控制的快递分拣助理机器人，其特征在于，在所述机器人本体上设置有光电开关，数量为4个，以中心轴对称的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，曾国辉，朱爽鑫，赵威，刘学芳，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31