可多人操作的推背式无人售货机及其商品推送方法

技术领域

本发明属于智能售货机技术领域，具体的说，涉及一种可多人操作的推背式无人售货机及其商品推送方法。

背景技术

伴随社会的演进及科技的创新，人们的生活与工作模式都经历了显著的转变。在此背景下，零售行业也正处于一个深刻的变革期。相较于传统零售模式，它在人力、物流和时间成本上的投入显得更为沉重，并且由于地理位置的限制，很难实现随时随地的服务。因此，无人售货机作为一个创新的零售渠道，开始受到了广大市场的热切关注。

至今，无人售货机在国际上已得到普及应用，特别是在日本、美国等经济发达国家，它们已经深入城市的日常生活。在中国，其市场也显示出强劲的增长态势，据统计，中国无人售货机市场的总值已经突破100亿元人民币。预计随着消费者对便捷、高效和个性化服务的需求逐渐增强，这一市场还将有更大的扩展潜力。

然而，尽管无人售货机收获了广泛的赞誉，但其存在的问题也不容忽视：第一、用户并行性缺陷：尽管无人售货机为用户提供了方便快捷的购物体验，但由于其主要针对单用户设计，在用户高峰时常造成排队，增加了用户的等待时间。第二、商品容量限制：传统的无人售货机由于物理空间和存储能力的局限，使得其可供选择的商品种类和数量相对有限。第三、机械结构复杂：众多无人售货机为了达到多功能性，其内部结构设计过于复杂。例如，为了确保多样化的商品存储与分发，它们可能会使用繁复的输送带系统和分类机制。这不仅在维护上造成困难，同时也增加了机械故障的可能性；例如，输送带卡死或分拣机制失效都可能导致机器停机，从而影响用户体验；修复这些问题通常需要专业技能，相应的维护成本也较高。第四、互动缺乏：目前的无人售货机的单人操作模式显得缺乏互动。

鉴于上述情况，设计一个集高效、便捷于一体，同时能够解决排队和机械复杂性问题的无人售货机显得尤为重要。

发明内容

本发明提出一种可多人操作的推背式无人售货机及其商品推送方法，解决传统无人售货机单用户使用限制、使用高峰排队和机械结构复杂等问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

可多人操作的推背式无人售货机，包括柜体，在轨体内设置动力及控制装置，在柜体的背部设置与动力及控制装置连接的推背式传动系统；在柜体的前部开设若干屉孔，屉孔内设置推背式抽屉，推背式抽屉可在屉孔内位移，若干推背式抽屉构成多列式结构；

所述推背式传动系统包括若干根纵向设置的滑轨，每根滑轨正对于一列推背式抽屉外，在每根滑轨上设置至少一组移动式推杆组件，移动式推杆组件可在滑轨方向上下移动，移动式推杆组件包括移动部和设置在移动部前端的多级伸缩推杆；

所述推背式抽屉包括抽屉本体，抽屉本体为前后开口的筒形结构，所述抽屉本体前端开口设置透明面板，抽屉本体的后端开口固定设置带孔背板，带孔背板的缺口可供多级伸缩推杆伸入，所述抽屉本体内设有容纳多组商品盒体的空间，抽屉本体的前部一侧开设取物口；

在带孔背板和多级伸缩推杆上设置有卡锁脱离结构。

进一步的，所述卡锁脱离结构包括上卡口和下勾头，所述上卡口设置在带孔背板上，其开口向上；所述下勾头设置在多级伸缩推杆的端头。

进一步的，所述带孔背板为金属板，卡锁脱离结构包括电磁吸盘，电磁吸盘设置在多级伸缩推杆的端头。

进一步的，所述移动式推杆组件在单根滑轨上设置多个，若干推背式抽屉对应一个。

进一步的，所述移动式推杆组件在单根滑轨上设置多个，每个推背式抽屉对应一个。

进一步的，所述抽屉本体为矩形筒状结构，所述屉孔为矩形孔结构；

进一步的，所述带孔背板为“凹”字形背板。

进一步的，在抽屉本体的外壁设置有若干弹簧卡榫，在屉孔内壁设置有与弹簧卡榫对应的若干卡槽。

进一步的，所述柜体前端面设置有电子触控屏幕。

另一个方面，所述无人售货机的商品推送方法，包括：

a)在抽屉本体内预设若干带盒商品，若干带盒商品依次紧邻；

b)动力及控制装置驱动移动式推杆组件在其所在的滑轨上移动，使多级伸缩推杆对准选定的一个推背式抽屉；

c)多级伸缩推杆通过卡锁脱离结构与带孔背板连接并锁定；

d)多级伸缩推杆前伸一个盒体单位，推动推背式抽屉在屉孔内向前位移，推背式抽屉伸出机柜前端面一个盒体单位；

e)通过取物口将抽屉本体内最前端的带盒商品取出；

f)多级伸缩推杆后缩一个盒体单位，将推背式抽屉拉回复位；

j)卡锁脱离结构解锁，多级伸缩推杆与带孔背板脱离；

h)动力及控制装置驱动移动式推杆组件在滑轨上移动，使多级伸缩推杆对准带孔背板的缺口；

i)多级伸缩推杆前伸，将抽屉本体内的若干带盒商品向前推动，完成抽屉本体内最前端的带盒商品准备，多级伸缩推杆回缩；

g)重复c)-i),完成若干带盒商品的推送。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提出的可多人操作的推背式无人售货机，通过在柜体前部开设若干屉孔并将推板式抽屉配置其中，构成阵列式结构，至少支持每列推板式抽屉通过推背式传动系统的独立控制，实现了多人同时操作，显著提高了使用效率，大幅提高了商品的存储容量和售卖的效益；此外，本发明推背式传动系统通过纵向设置的滑轨和移动式推杆组件，保证了带盒商品推送的稳定性与准确性，减少了因机械故障带来的售卖中断风险。

本发明提出该无人售货机的商品推送方法，使得用户可以迅速且方便地取得所选商品，同时避免了商品因推送过程中的偏差或机械误差导致的堵塞或损坏；此外，该方法还允许带盒商品的多次独立推送，有效地满足了多用户的需求，避免了单一用户操作时的等待时间，从而进一步提高了售货效率和用户满意度。

当然的，实施本发明的各技术方案并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1是本发明实施例1无人售货机的整体结构示意图；

图2是本发明实施例1推背式抽屉的前端结构示意图；

图3是本发明实施例1推背式抽屉的后端结构示意图；

图4是本发明实施例1推背式抽屉的侧端结构示意图；

图5-图6是本发明实施例3中1号带盒商品被取出的过程示意图；

图7-图8是本发明实施例3中2号带盒商品被推前的过程示意图；

图9-图10是本发明实施例3中2号带盒商品被取出的过程示意图；

图11-图12是本发明实施例3中3号带盒商品被推前的过程示意图；

图13-图14是本发明实施例3中3号带盒商品被取出的过程示意图；

图15-图16是本发明实施例3中4号带盒商品被推前的过程示意图；

图17-图18是本发明实施例3中4号带盒商品被取出的过程示意图；

图中，1-柜体，2-电子触控屏幕，3-动力及控制装置，4-推背式抽屉，5-抽屉本体，6-带孔背板，7-透明面板，8-取物口，9-滑轨，10-多级伸缩推杆，11-带盒商品。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“S1”、“S2”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例1：

参见图1-图4，本实施例涉及一种可多人操作的推背式无人售货机；包括一个矩形柜体1，柜体1采用不锈钢材料制成；柜体1前端面设置有多块电子触控屏幕2，具有多点触控功能，电子触控屏幕2下方配备有支付接口和扫码区，用于用户交互和商品选择；柜体1上方内部设置动力及控制装置3，其包括电源系统，驱动系统和控制器；柜体1前部设置若干矩形的屉孔，每个屉孔内设置有推背式抽屉4，这些推背式抽屉4整体形成了一个矩形阵列结构。

每个推背式抽屉4均包括抽屉本体5、带孔背板6和透明面板7；抽屉本体5为矩形筒状结构，大小与屉孔匹配，抽屉本体5的前端侧壁设置有取物口8，供用户取出带盒商品11；本实施例中，抽屉本体5采用强化塑料材料制作，轻质且耐磨；透明面板7设置在抽屉本体5前端的开口处，使消费者可以直观看到带盒商品11；带孔背板6设置在抽屉本体5后端的开口处，本实施例中，带孔背板6整体为“凹”字形设计，通过金属材料制成，具备电磁性，可以和多级伸缩推杆10端头设置的电磁吸盘吸附锁定；同时，“凹”字形设计的带孔背板6上端的缺口，可以供多级伸缩推杆伸入并推动抽屉本体内的带盒商品11。

无人售货机的核心部分为其推背式传动系统，该传动系统包括若干根纵向设置的滑轨9，每一根滑轨9正对在一列推背式抽屉4外。

本实施例中，滑轨9包括立柱和设置在立柱上的若干根THK SSR15线性滑轨，THKSSR15线性滑轨与移动式推杆组件的移动部配合；在本实施例中，在每个推背式抽屉后方均配置一组移动式推杆组件，移动式推杆组件够在滑轨的方向上下移动，移动式推杆组件包括一个移动部和位于移动部前端的多级伸缩推杆10，移动部可选NEMA17步进电机，NEMA17步进电机是一个常用于精确控制的步进电机，具有较高的转矩与较小的体积，NEMA17步进电机与THK SSR15线性滑轨配合，实现移动式推杆组件的精确控制；多级伸缩推杆10选用多级管式伸缩推杆，在多级伸缩推杆10的端头，设有一个电磁吸盘作为卡锁脱离结构，供电时，电磁吸盘能产生强大的吸力，将多级伸缩推杆10的端头牢固的连接到带孔背板6上，以便推拉推背式抽屉4；断电后，吸力迅速消失，便于多级伸缩推杆10的回缩。

本实施例中，为了确保推背式抽屉4在归位时与屉孔之间的相对固定，避免在推动带盒商品11时推动推背式抽屉4，在抽屉本体5的外壁设置了若干弹簧卡榫，与之对应的是，在屉孔的内壁上设置若干卡槽，当推背式抽屉4被拉回归位时，这些弹簧卡榫会自动伸出并紧紧地卡入屉孔内壁的卡槽中，形成一个锁定机制；这种机制确保了多级伸缩推杆10在抽屉本体5内推送带盒商品11的操作过程中，推背式抽屉4保持固定，不会因为带盒商品11的推动力而产生位移；但是，当需要推动推背式抽屉4进行位移时，只要施加的力量达到一定程度，这些弹簧卡榫会因受到压力而自动收缩，从卡槽中脱出，从而允许推背式抽屉4在屉孔内滑动。

实施例2：

与实施例1不同的是，在本实施例中，推背式抽屉的固定机制采用了纯机械的方式，避免了电磁卡锁可能带来的电源依赖和故障问题。

卡锁脱离结构的设计主要包括上卡口和下勾头。具体地说，上卡口被稳固地安装在带孔背板上，其独特的设计使其开口朝向上方，为下勾头进入提供了空间。与此相对应，下勾头则被设置在多级伸缩推杆的端头，形状与上卡口相匹配，确保两者可以紧密结合。

在实际操作中，当多级伸缩推杆向前伸出，其下勾头会与上卡口精确对齐，然后轻轻下移使勾头卡入上卡口中，从而实现稳固的锁定效果。当需要释放或回缩推杆时，推杆首先稍微上移使下勾头脱离上卡口，然后完成其他的移动或回缩操作。

这种机械卡锁结构不仅增强了整体稳定性，而且减少了对电力的依赖，同时也简化了设备的维护需求。

实施例3：

本实施例提供一种基于实施例1的可多人操作的推背式无人售货机的商品推送方法，以

具体包括：

S1.启动设备：

打开无人售货机的电源系统。

控制器进行自检，确保所有硬件组件都正常工作。

S2.用户交互：

用户通过电子触控屏幕2浏览可购买的带盒商品11(或盲盒商品)。

用户选择他们想购买的带盒商品11，带盒商品11信息会在电子触控屏幕2上显示。

用户确认购买信息，选择支付方式，并在支付接口或扫码区完成支付操作。

S3.商品推送：

控制器接收到支付成功的信息后，根据用户选择的带盒商品11位置，确定相应的推背式抽屉4。

控制器指示驱动系统激活相应的移动式推杆组件。

移动式推杆组件的步进电机根据控制器的指令，驱动移动式推杆组件在滑轨9上移动到推背式抽屉4的后方。

移动式推杆组件的多级伸缩推杆10向前伸出，与此同时，其端头的电磁吸盘得到供电，产生吸力，牢固地吸附在“凹”字形设计的带孔背板6上，即图中A处。

多级伸缩推杆10前伸一个盒体单位，推动推背式抽屉4在屉孔内向前位移，推背式抽屉4伸出机柜1前端面一个盒体单位。

用户通过设置在抽屉本体4侧壁上的取物口8将伸出的一个带盒商品11取出。

S4.抽屉复位：

带孔背板6与多级伸缩推杆10仍处于吸附锁定状态，多级伸缩推杆10后缩一个盒体单位，将推背式抽屉4拉回复位；

当多级伸缩推杆10完全回缩后，弹簧卡榫自动伸出并紧紧地卡入屉孔内壁的卡槽中，确保推背式抽屉在其原始位置上锁定，弹簧卡榫为三角形的片状结构。

电磁吸盘断电，多级多级伸缩推杆10与带孔背板6脱离。

S5.带盒商品前推更新：

移动式推杆组件的步进电机根据控制器的指令，驱动移动式推杆组件在滑轨9上移动，对准带孔背板6的缺口，即图中B处。

多级伸缩推杆10前伸，将抽屉本体5内的所有带盒商品11向前推动一位，原来2号带盒商品11被推到抽屉本体5的最前端。

以上为一个带盒商品11取出和抽屉本体5归位的全过程，具体过程参见图5-图8。

以此类推，重复S2-S5，即可完成抽屉本体内所有带盒商品的推送。

本实施例中，在每个抽屉本体内设置四个带盒商品11，分别记为1号带盒商品、2号带盒商品、3号带盒商品、4号带盒商品；参见图5-图18，图5-图18体现了四个带盒商品11取出的全过程。

多级管式伸缩推杆10至少包括三个盒体单位的伸缩进程，图中可以看出，通过多级管式伸缩推杆10对四个带盒商品11的共三次推动，完成4号带盒商品被推到抽屉本体内最前端取出。

此流程完成了一个完整的购物及四个带盒商品11的推送循环。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。