关于一种自动分拣智能快递柜的研究

卢奕泽 汤亚妮

摘 要：现在快递使用频率十分频繁，快递配送的难题“最后一公里”日益凸显，在这种情况下，快递室里的快递分类需要使用非常大的物力与人力。本文为缓解在人力劳动资源与快递数量差异愈大的快递行业的压力，满足不同人群对快件派发的不同需求，设计了快件自动派发设备，可以实现以下两个目标：1.可以实现快递包裹从单独分散到集中投递的转变;2.实现自动分拣和分类存储，避免浪费时间，提高派送效率，节省时间资源和人力資源。

关键词：最后一公里;智能快递柜;自动分拣

一、正文

1.1 研究背景

随着社会的进步以及电子商务不断的发展，中国快递业开始高速的发展。近年来国内快递市场快速增长，从2013年的91.9亿件增长至2017年的400.6亿件，涨幅达335.9%。根据中商产业研究院大数据库数据显示：2017年全国快递业务量达400.6亿件，同比增长28%。据2019年“中国产业信息网”研究分析报道显示，中国每年产生的快递包裹数量约400亿-500亿件。按照我国快递业务不断增长态势，预计2020年，中国快递业务量将超600亿件。[1]如此巨量的快递资源压力，大大加强了快递员的工作压力。在快递量的飙升以及消费者的便利需求下，智能快递柜开始快速普及应用到日常生活中。目前，有的企业已经研发出 24小时智能快递柜自主服务系统，为用户提供了更加快速高效的快件投递服务。现阶段，随着该项业务的不断发展与进步，智能快递柜已经广泛应用于国内各大城市之中，并受到了用户的高度认可。

与我国相比，国外针对快递行业 “最后一公里”的物流配送终端设备的研究已经达到了一定的水平，多年以前西方就针对包裹自提业务开发了 “集中交付点”，具体分为有人值守式 CDP与无人值守式 CDP 两种。有研究人员将这两种 CDP进行了对比，发现无人值守式 CDP模式的配送成本可降低三分之一。由于无人值守式CDP的成本优势，使得其得到了广泛的应用与发展。正如菜鸟网络总裁万霖所说的“当前快递业面临三大挑战：天量包裹挑战全网运行极限，差异化的交付需求，以及末端人力与成本压力。” [2]

1.2 基本结构研究

我们设想的具体为一种自动分拣智能快递柜，包括快递储物箱体、扫描器、传输带、滑轮组，箱体包括储物扫描箱体和快递箱体，储物扫描箱体架设在快递存入口上方，快递箱体则占用了整个快递柜的最大范围。

快递存入口位于整个快递柜的右下方，当快递在通过快递存入口时，架设在快递村入口上方的的扫描器将自动进行扫描。随即快递进入了智能快递柜进行自动分拣与存放，该快递柜在自身履带换轮结构的帮助下，实现快递在该智能快递柜中的移动。同时我们想到了把正常快递柜上方的空间作为快递储藏室，用以存放逾期的快递，也成为整个智能快递柜的重要组成部分。

当快递通过履带到达智能快递柜时，自动分拣装置开始移动。到指定地方后，栏杆开始收缩。当上方快递进入箱体后，竖杆下降，使快递放入箱体内，横杆与竖杆再次恢复原状，同时快递拖放台自动回到快递存入处进行下一次拖放。

智能快递柜会自动进行检测，并把不同客户的快递放到不同的快递柜中。当检测到一个人有两个及以上的快递放入智能快递柜时，快递柜内的体积容量感应器会检测当前的箱体是否可以放下余下快递，若放得下就放到同一快递柜，若放不下则转移至位于快递柜顶部的存储室。同时快递柜中有可能会产生一些逾期快递，也通过同样的方式转移到储存室，以此实现空间的节约。

1.3 自动分拣装置研究

我们研究了一种可移动的快递分拣装置。该快递分拣装置是由万向轮、腰杆、竖杆和托盘组成，该装置在万向轮的帮助下可以实现快递在智能快递柜中的移动。而在可左右调节的腰杆上和设置可上下调节的竖杆可以保证快递平稳的存放在设置的快递轮放台上。同时腰杆和竖杆增加了该快递分拣装置的空间使用率，同时他们保证了快递轮放台可以承载不同高度、宽度的快递，增加了使用效率。

当快递放在快递分拣装置上时，该装置可以利用中间的滑轨实现上下左右滑动，帮助指定的快递放到指定地点，同时在快递柜上设有对应的插销结构保证快递分拣装置的稳定。单快递柜内部有插销结构和提拉式结构来配合快递分拣装置把快递放入对应的箱子中。

1.4 使用流程

当快递员把快递送到智能快递柜前时，只需要把快递放入快递存放口，智能快递柜将自动开始自动分拣。

当快递进入快递存放口时，快递存放口上的履带可以把快递带入自动分拣装置，智能快递柜会检测快递并把不同客户的快递放到不同的快递柜中。体积容量感应器会检测当前的箱体是否可以放下第二个快递，若放不下则转移至位于快递柜顶部的存储室。

当快递通过履带到达快递拖放台时，移动轮开始移动。当移动到指定地方后，栏杆开始收缩。当上方快递进入箱体后，竖杆下降，使快递放入箱体内，横杆与竖杆再次恢复原状，同时快递拖放台自动回到快递存入处进行下一次拖放。

一个智能快递柜设有3-5个快递分拣装置，用以加快快递柜的工作效率。

1.5 特色与创新点：

我们在原有的智能快递柜上加以改进，使快递柜可以拥有自动分拣、自动投递的能力，并且与终端配合，更好的达成人机交互。

充分利用有限的空间资源，并且有效的解决了快递员和客户时间对不上的“最后一公里”问题。并能更加充分的利用空间时间，有效的解放快递员的时间和精力，解放人力。缓解在人力劳动资源与快递数量差异愈大的快递行业的压力，满足了不同人群对快件派发的不同需求。

参考文献

[1]2018年中国快递发展指数报告[EB/OL]. http：//www.spb. gov. cn/xw/dtxx_15079/201904/t20190417_1814716.html，2019-04-17

[2]2019智能快递柜排行https：//kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx？dbcode=CJFQ&dbname=CJFDLAST2019&filename=HLZK201911017&v=MjUxMjJDVVJMT2VaZWRzRnkzZ1VyM05MU0hSWmJHNEg5ak5ybzlFWTRSOGVYMUx1eFlTN0RoMVQzcVRyV00xRnI=