關于一種自動分揀智能快遞柜的研究

盧奕澤 湯亞妮

摘 要：現在快遞使用頻率十分頻繁，快遞配送的難題“最后一公里”日益凸顯，在這種情況下，快遞室里的快遞分類需要使用非常大的物力與人力。本文為緩解在人力勞動資源與快遞數量差異愈大的快遞行業的壓力，滿足不同人群對快件派發的不同需求，設計了快件自動派發設備，可以實現以下兩個目標：1.可以實現快遞包裹從單獨分散到集中投遞的轉變;2.實現自動分揀和分類存儲，避免浪費時間，提高派送效率，節省時間資源和人力資源。

關鍵詞：最后一公里;智能快遞柜;自動分揀

一、正文

1.1 研究背景

隨著社會的進步以及電子商務不斷的發展，中國快遞業開始高速的發展。近年來國內快遞市場快速增長，從2013年的91.9億件增長至2017年的400.6億件，漲幅達335.9%。根據中商產業研究院大數據庫數據顯示：2017年全國快遞業務量達400.6億件，同比增長28%。據2019年“中國產業信息網”研究分析報道顯示，中國每年產生的快遞包裹數量約400億-500億件。按照我國快遞業務不斷增長態勢，預計2020年，中國快遞業務量將超600億件。[1]如此巨量的快遞資源壓力，大大加強了快遞員的工作壓力。在快遞量的飆升以及消費者的便利需求下，智能快遞柜開始快速普及應用到日常生活中。目前，有的企業已經研發出 24小時智能快遞柜自主服務系統，為用戶提供了更加快速高效的快件投遞服務。現階段，隨著該項業務的不斷發展與進步，智能快遞柜已經廣泛應用于國內各大城市之中，并受到了用戶的高度認可。

與我國相比，國外針對快遞行業 “最后一公里”的物流配送終端設備的研究已經達到了一定的水平，多年以前西方就針對包裹自提業務開發了 “集中交付點”，具體分為有人值守式 CDP與無人值守式 CDP 兩種。有研究人員將這兩種 CDP進行了對比，發現無人值守式 CDP模式的配送成本可降低三分之一。由于無人值守式CDP的成本優勢，使得其得到了廣泛的應用與發展。正如菜鳥網絡總裁萬霖所說的“當前快遞業面臨三大挑戰：天量包裹挑戰全網運行極限，差異化的交付需求，以及末端人力與成本壓力。” [2]

1.2 基本結構研究

我們設想的具體為一種自動分揀智能快遞柜，包括快遞儲物箱體、掃描器、傳輸帶、滑輪組，箱體包括儲物掃描箱體和快遞箱體，儲物掃描箱體架設在快遞存入口上方，快遞箱體則占用了整個快遞柜的最大范圍。

快遞存入口位于整個快遞柜的右下方，當快遞在通過快遞存入口時，架設在快遞村入口上方的的掃描器將自動進行掃描。隨即快遞進入了智能快遞柜進行自動分揀與存放，該快遞柜在自身履帶換輪結構的幫助下，實現快遞在該智能快遞柜中的移動。同時我們想到了把正常快遞柜上方的空間作為快遞儲藏室，用以存放逾期的快遞，也成為整個智能快遞柜的重要組成部分。

當快遞通過履帶到達智能快遞柜時，自動分揀裝置開始移動。到指定地方后，欄桿開始收縮。當上方快遞進入箱體后，豎桿下降，使快遞放入箱體內，橫桿與豎桿再次恢復原狀，同時快遞拖放臺自動回到快遞存入處進行下一次拖放。

智能快遞柜會自動進行檢測，并把不同客戶的快遞放到不同的快遞柜中。當檢測到一個人有兩個及以上的快遞放入智能快遞柜時，快遞柜內的體積容量感應器會檢測當前的箱體是否可以放下余下快遞，若放得下就放到同一快遞柜，若放不下則轉移至位于快遞柜頂部的存儲室。同時快遞柜中有可能會產生一些逾期快遞，也通過同樣的方式轉移到儲存室，以此實現空間的節約。

1.3 自動分揀裝置研究

我們研究了一種可移動的快遞分揀裝置。該快遞分揀裝置是由萬向輪、腰桿、豎桿和托盤組成，該裝置在萬向輪的幫助下可以實現快遞在智能快遞柜中的移動。而在可左右調節的腰桿上和設置可上下調節的豎桿可以保證快遞平穩的存放在設置的快遞輪放臺上。同時腰桿和豎桿增加了該快遞分揀裝置的空間使用率，同時他們保證了快遞輪放臺可以承載不同高度、寬度的快遞，增加了使用效率。

當快遞放在快遞分揀裝置上時，該裝置可以利用中間的滑軌實現上下左右滑動，幫助指定的快遞放到指定地點，同時在快遞柜上設有對應的插銷結構保證快遞分揀裝置的穩定。單快遞柜內部有插銷結構和提拉式結構來配合快遞分揀裝置把快遞放入對應的箱子中。

1.4 使用流程

當快遞員把快遞送到智能快遞柜前時，只需要把快遞放入快遞存放口，智能快遞柜將自動開始自動分揀。

當快遞進入快遞存放口時，快遞存放口上的履帶可以把快遞帶入自動分揀裝置，智能快遞柜會檢測快遞并把不同客戶的快遞放到不同的快遞柜中。體積容量感應器會檢測當前的箱體是否可以放下第二個快遞，若放不下則轉移至位于快遞柜頂部的存儲室。

當快遞通過履帶到達快遞拖放臺時，移動輪開始移動。當移動到指定地方后，欄桿開始收縮。當上方快遞進入箱體后，豎桿下降，使快遞放入箱體內，橫桿與豎桿再次恢復原狀，同時快遞拖放臺自動回到快遞存入處進行下一次拖放。

一個智能快遞柜設有3-5個快遞分揀裝置，用以加快快遞柜的工作效率。

1.5 特色與創新點：

我們在原有的智能快遞柜上加以改進，使快遞柜可以擁有自動分揀、自動投遞的能力，并且與終端配合，更好的達成人機交互。

充分利用有限的空間資源，并且有效的解決了快遞員和客戶時間對不上的“最后一公里”問題。并能更加充分的利用空間時間，有效的解放快遞員的時間和精力，解放人力。緩解在人力勞動資源與快遞數量差異愈大的快遞行業的壓力，滿足了不同人群對快件派發的不同需求。

參考文獻

[1]2018年中國快遞發展指數報告[EB/OL]. http：//www.spb. gov. cn/xw/dtxx_15079/201904/t20190417_1814716.html，2019-04-17

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