1. 研究目的与意义
随着国内网络购物的风靡，快递行业也在蓬勃发展。据不完全统计，我国每年大约有92亿件在国内传送，市场潜力巨大。快递流程可分为四大环节：分拣封发、快件运输、中转站的分拣封发、快件派送。前三环节的操作中都有使用先进的物流技术，例如分拣系统中使用的电子标签技术、拣选叉车式拣选等，运输环节中使用的GPS定位系统，RFID自动扫描系统等。而派送环节一直使用纯人力劳动，快递员 电动自行车 手机模式。这种方式导致快递员的劳动量大，派件效率低，用户收件不便，签收信息滞后等问题。特别是在高校中，包裹一般都散落在路边，找寻十分不便。而且取件人必须在规定时间内来取，如果有事不能取，快递只能退回。试想如果能研制出一种类似自动售货机的自动包裹取件机，那么快递员只需将快件放入取件机中，之后便由机器通知客户收件。客户收件时，只需输入相应快件的信息和密码，机器就能自动从仓库中取出对应包裹。这样既方便了客户，又为公司节省很大一部分开支。而且自动取件机24小时工作，随到随取，方便、快捷。
可编程逻辑控制器（PLC）是一种专用于工业控制的微型计算机，它具有使用方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等优点，适于搭建低成本自动控制系统。因此，我们可以利用PLC顺序控制自动取件机的执行机构的动作，并通过反馈信息准确定位，从而顺利完成取件过程。这也正是基于PLC的快递包裹自动取件机。
2. 课题关键问题和重难点
自动取件机主要由机械系统和控制系统两大部分组成，其中机械系统主要包括立体仓库、堆装机（包括机械手及其行走装置），控制系统以PLC为核心，通过PLC控制机械系统的动作，从而实现需要的功能。
关键问题：
1、设计立体仓库的空间结构，要求占地面积要小、容量大、尽量提高空间利用率。
3. 国内外研究现状（文献综述）
快递包裹自动取件机是一种方便、快捷、自动化程度高的快递终端设备，它能够有效解决物流业快递配送的瓶颈问题，但是国内外对于这样一种设备的研究仍面临很多困难，主要问题还是由于快递配送的多变性导致的。一方面，收件人收货地址差异很大，人口集中经济发达地区快递量大，终端设备易推广，而人口分散地区要想推广终端设备则耗费巨大，且得不偿失。另一方面，快递本身存在着大小、形状、属性等等各方面差异，这对一台终端设备的兼容性要求很高。但是，我们也应该看到信息时代的发展让我们对这样一种终端设备的呼声越来越高，并且随着计算机技术、测控技术、机电控制技术和机械加工制造技术的发展，为研究这样一种适应多变的包裹、处理大量收件信息、全自动式服务的自动取件机奠定了很好的基础，为它的成功研制带来了可能。
为了进一步了解自动取件机的所应该具有的功能和目前应该解决的问题，我们首先要把目光集中到国外。虽然国外关于快递配送终端设备的研究已经相当成熟，并且已经在大中城市中得到应用，但是它的终端设备只能说是自助取件设备而不是自动取件设备。早在2001年，Mikko Punakivi, Hannu Yrjl和Jan Holmstrm就在Solving the last mile issue: receptionboxordeliverybox?[1]一文中对无人交付接收盒（Unattended reception box）以及递送盒（Delivery box）模型、用途及区别做了详细的介绍。紧接着在2002年，Mikko Punakivi 和 Kari Tanskanen（2002）从最后一公里[2]成本和效率角度，研究了无人交付接收盒的使用对网上零售配送效率的影响。2003年，Alan C. McKinnon 和 Deepak Tallam以货物担保、丢失、否认签收等作为衡量指标，对无人交付接收盒、递送盒、共享接收盒（Shared reception box）[3]等主要类型的无人交付设备在住宅区、工作区以及基于现有配送网点的区域中使用的安全性分别进行了定性评估，对于设备的安全性进行了探讨。在他们的研究基础上，西方发达国家已广泛应用这种无人接收盒模式进行快递投递和接收但这种模式存在的弊端也日益显现，当顾客响应时间较长时，接收盒并不能保证内部温度等方面对货物造成的损坏；每家每户都配备专用接收盒，顾客长期不购物，接收盒长期不产生经济价值，这导致成本投入很大。国内一些专家也对这种接收盒进行了研究，卞文良 、汪维家 、聂旭云在基于公钥基础设施的无人值守接收箱家庭收货系统 [4]对国外无人值守盒存在的安全问题进一步研究， 并采用了更为先进的PKI信任模式、密码技术和接受箱制造技术。但是它还是无法在中国运行起来，这是因为接收盒不适应中国目前的需求，中国快递投放多样，不够集中，网上购物也不像西方那么普及，采用接收盒只会得不偿失。当然接收盒更多的是采用信息技术来进行的，跟我们研究的自动取件机有很大差异，不过我们从这些问题当中可以得出自动取件机要满足的要求：集中投放，仓库容量要大，安全性要高。
下面我们的目光可以转移到国内，我国目前关于快递终端设备的研究还处于初步阶段，不过已经出现了一些有益的尝试，并在某些大型商场和超市等公众场合开始了试验运行。根据刘华琼，崔后彬，贾成昌，吕玉键的专利快递末端自动配送及其实施办法（专利号CN 102750779 A）[5]，使用智能计算机终端设备，利用人机交互界面完成信息识别和快递交付功能。不过，该设备有些类似于国外无人交付盒的设计，它主要功能集中在信息识别系统上，机械结构十分简单，自动化程度不高。这种方案主要缺点就是：其仓库类似于超市储物柜，只有大中小三种类型快递箱，而且快递大小各不一样，空间利用率不高；存取动作全靠人力解决，自动化程度不高；准确性也不高。解决空间利用率问题，自动化立体仓库会有启示；控制动作准确性，搬运机械手/堆垛机是一个好办法。
4. 研究方案
1、系统组成：
自动取件机由机械系统、控制系统、信息系统三部分组成（如下图1所示）。机械系统包括立体仓库、堆装机和带式运输机，控制系统包括机械手动作控制系统、堆装机行走控制系统和运输机货物传送系统，信息系统由PC机组成，PC在整个过程中负责信息的识别、存储和发送，并且实现人机交互功能，是整个信息系统的核心。
见附件
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第1周 完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统。译文封面用标准模板。
第2周 查阅文献资料，撰写开题报告。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
