1.一种智慧超市,包括超市的入口和出口,出口和入口之间设置有货架,位于超市的外室,设置有从入口到出口的通道;其特征在于:位于超市的内室,其入口设置有多辆无人驾驶的无人小车,无人小车上设置有针对超市货品的购物平台,以及超市内的地图和用于控制小车在超市内行走的路径规划系统;所述的货架上设置有用于识别的标号,且每个货架上均设置有用于扫描、识别和出货的货架出货系统;消费者在无人小车的购物平台上下单,下单后点击确认按钮,机器人根据货物所在货架的位置由近到远自动调整取货顺序,以取货顺序中的第一类商品的货架为第一目的地,由路径规划系统规划出一条最优可行路径,无人小车按照路径行走至货架的出货口;机器人到达相应货架位置后,货架的货架出货系统通过扫描装置扫描无人小车上的订单信息,传输到货架控制端,控制端按订单要求出货,出货口与机器人车厢相连,货物直接装车;机器人感应到货物装箱后,自动规划至订单里第二类商品的货架为下一个目的地,前往下一个目的地,直至订单上的所有货物全部取到无人小车上;完成所有取货后,机器人自动规划从当前位置到超市出口的最优路径,无人小车在前往超市的出口时,小车内的结算系统根据订单上的货物计算出消费总额,消费者在超市中对应的出口位置等待无人车取货,当无人查取货完成到达指定的出口后,消费者在无人车支付完相应的费用后,才可取走无人车上的物品;物品被取走后,无人车自动回到超市入口,清除所有订单信息。
2.根据权利要求1所述的一种智慧超市,其特征在于:所述的路径规划系统中采用改进后的A*算法进行路径规划,规划的路径由多个节点组成,其任意相邻的三个节点形成一个角度,中间节点为顶点,当角度是180°时,则判断小车直线行走;若角度不是180°,则判断无人小车发生拐弯;当转弯的角度小于135°时,在改进的A*算法作用下,使路径在拐弯处角度优化为135°,让小车保持匀速运动。避免小车在直角拐弯处原地转向及减速和加速过程,增强机器人在拐弯处的平稳性,并在一定条件下缩短了行驶时间。
3.根据权利要求2所述的一种智慧超市,其特征在于:所述改进的A*算法是一种静态路网中求解最短路径最有效的直接搜索方法,具体的算法为:估价函数用公式表示为:
f(n)=g(n)+h(n) (1)
θ≥135° (2)
其中,f(n)是从初始节点到目标点的最佳路径的估计代价;
g(n)是从初始节点到节点n的估计代价;
h(n)是从节点n到目标节点的估计代价;
θ是相邻的三个节点形成的内角度数;
要保证找到最短路径或最优解的条件,关键在于估价函数f(n)的选取;显然,距离估计与实际值越接近,估价函数取得就越好,例如对于路网来说,可以取两节点间曼哈顿距离作为距离估计,即f=g(n)+(abs(dx‑nx)+abs(dy‑ny));这样估价函数f(n)在g(n)一定的情况下,会或多或少的受距离估计值h(n)的制约,节点距离目标点近,h值小,f值相对就小,能保证最短路的搜索向终点的方向进行。
4.根据权利要求3所述的一种智慧超市,其特征在于:当转弯的角度小于135°时,在路径规划中将无人小车的转弯角度θ设定在大于等于135°,使得无人小车在转弯时,可以保持匀速行驶,不用减速再增速;加快了无人小车行驶的总速度;具体的认证公式为:小车在直角拐弯处,先进行匀减速运动,到拐角处速度降为零;设小车初始速度为υ0,制动距离为x,制动时间为t1,可得到小车制动时间为:当x>3时,到交汇点前一直做匀加速运动,直到速度达到原来的速度,再匀速运动,改进后路径与原路径相交的点称为交汇点,设从拐点加速到υ0的时间为t2;则t2=t1;
得t原>t后;
当X=3时,到交汇点前一直做匀加速运动,直到速度达到原来的速度,再匀速运动,则:
得t原>t后;
当X<3时,先匀加速运动到速度为υ0,再匀速运动到交汇点,则:
当 时,t原>t后;
当 时,t原<t后;
综上,当小车制动距离大于 时,设每一个节点之间的距离为1,则采用改进后*
的A算法进行规划的最优路径用时更短。
5.根据权利要求1所述的一种智慧超市,其特征在于:所述货架的货架出货系统包括安装在货架一端的扫描装置,安装在货物后侧的推送装置,和安装在货架的下侧用于将货物传送到无人车内的传送带;所述无人车的车身上设置有与传送带末端平等高度的开口,当无人车来到指定的货架处时,无人车停在传送带的末端,使得传送带的末端可深入至无人车的开口处,能将传送带上的货物运送至无人车的内部;所述无人车的顶面设置有用于显示货物编号的显示屏,货架的扫描装置扫描无人车上的货物编号,将扫描到的货物信息发送到控制端,由控制端控制货架上对应的推送装置推送出货物,货物被推送装置推出后掉落在传送带上,传送带将货物传送到无人车内。
6.根据权利要求1所述的一种智慧超市,其特征在于:所述货架上设置的标号由英文字母和数字组成,从超市入口到出口的多排货架依次按照英文字母表的顺序给货架编号,同一排货架的英文字母编号相同;同一排上从左往右的多列货架依次用数字编号,同一列货架的数字编号相同,数字表示在某一排的第几列货架。
7.根据权利要求6所述的一种智慧超市,其特征在于:所述无人车根据货架位置自动调整订单中货物的取货顺序,由进口到出口依次取货;每个货物都对应具体的货架定位,根据货架的编号顺序将订单中的货物顺序调整为取货顺序;在字母表中,越靠前的字母优先级越高;优先取A排货架的物品,再取B排货架的物品,如果订单里没有B排货架的物品,就取C排货架的物品,以此类推,直到完成取货;当两个物品都在同一排货架,就看编号中字母后的数字,数字越小的优先级越高。
8.根据权利要求1所述的一种智慧超市,其特征在于:所述的结算系统在计算货物的总额时,将邻近保质期的食品自动计入降价售卖系统,实现每靠近保质期最后一天,则按照百分比将售价降低一定量;通过入库数据库和出库数据库的校对以及逻辑分析物品存放时间,计算降价后的售价;将食品或药品摆上货架时,货架上的扫描仪会将食品或药品的生产日期、有效日期记入到货架的控制端;在无人车取货时,货架上的扫描仪读取食品药品的二维码信息,将货物的入库数据传输给无人车,若货物被判断为临期产品,则按照降价处理的模式计算货物的费用。