CN102289556A - 一种超市购物助手机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超市购物助手机器人，其由动力模块驱动并推动超市购物车，机器人上设有用户识别模块和路线引领模块，所述的用户识别模块与路线引领模块连接，路线引领模块与动力模块连接，用户识别模块通过人脸识别或无线信号绑定的方式跟踪特定用户，用户识别模块将用户方位信号发送给路线引领模块，路线引领模块控制动力模块驱动机器人跟随该特定用户。本发明使超市的购物和管理能够更加高效化、自动化、智能化，增加了消费者的购物乐趣和方便了广大消费者，提升了超市的管理服务水平，机器人服务于人类符合科学技术发展的趋势。
Description
技术领域本发明涉及一种在日常生活中使用的，具有辅助功能的机器人，尤其涉及一种超市购物助手机器人。
背景技术随着超市在各城市的广泛开张，选择超市购物的百姓也越来越多，不可否认超市在我们生活中扮演着重要的角色。但是超市中也难免存在以下几个问题：
1、在有些大型超市物品很多、面积大，可能会让消费者一时难以准确找到正确路线甚至在超市中迷路。
2、小孩不能像大人一样方便购物，毕竟沉重的购物车对小孩子们来说是挺难使用的，不使用购物车的话，当手中拿了一些物品的时候行动就很不方便了。
3、老年人购物不方便，若老人有老花眼一时难以看清物品信息也会给其购物带来不便，对于行动不便的老年人购物更是存在诸多不便。
4、在一些称重的物品，消费者若是想购买固定量的物品不得不从物品到固定称重点称重，在来回添加或减少到固定量，不能让消费者方便的购买固定重量的物品。
5、对于携带了儿童的消费者，一般选择是把儿童放入购物车，但即便如此有些儿童还是会吵闹。
6、在消费者把购物车推到停车场后装卸完物品，购物车随便放置也会给其他路人造成不便，对此还需要雇佣专门人员收集使用后的购物车。
7、超市之间竞争压力大，单从价格服务上竞争很难，缺少特别的吸引点。
8、超市工作人员繁多，现代化气息不够。
为了解决以上问题，需要一种能够增加消费者的购物乐趣和方便的广大消费者的购物设备。
发明内容本发明的目的是提供一种提高超市购物和管理的高效化、自动化、智能化，增加消费者的购物乐趣和方便广大消费者的超市购物助手机器人。
为实现上述目的，本发明的机器人由动力模块驱动并推动超市购物车，机器人上设有用户识别模块和路线引领模块，所述的用户识别模块与路线引领模块连接，路线引领模块与动力模块连接，用户识别模块通过人脸识别或无线信号绑定的方式跟踪特定用户，用户识别模块将用户方位信号发送给路线引领模块，路线引领模块控制动力模块驱动机器人跟随该特定用户。本发明的机器人对特定用户的跟随保持在预设的距离内，当特定用户与机器人的距离大于预设的距离预定时长时，机器人向特定用户发出提示。所述的无线信号绑定的方式可以采用手机信号与机器人链接，也可以采用用户随身携带的无线信号发生器和机器人进行链接。
采用以上设计，本发明的机器人可采用以下方式提供服务，机器人等待用户，用户选择并链接一个机器人，机器人自动取得一个购物车(购物车的获取还要分购物车发送信号获取、机器人视觉识别、特定位置获取、购物车握手出特殊颜色标记等)后跟随用户。跟随用户的距离限定以购物车长度更长50公分为好，防止机器人跟随过程中意外撞到用户。当用户处于预设距离范围内则机器人停止运动。
本发明机器人的行进方式可以有以下几种：
自由行进，机器人可前进可倒退也可左右转向移动，但最终都要调整为购物车在前的方式前进，方便用户把物品放入购物车中。可以倒退是防止用户在原路返回时机器人无法在狭窄的空间中调头。
巡线行进，移动方式跟自由行进方式相同，但是巡线行进多了一些限制，就是机器人只能在特定的颜色路线区域中移动，这样能够避免多机器人时道路阻塞。当然颜色区域要足够宽，防止后面的机器人要超车的情况，并且机器人默认为靠右边缘行进，超车时靠左边缘行进。
本发明的机器人上还设有价格信息提示模块和用户交互显示屏，价格信息提示模块包括物品扫描台和条形码识别模块，物品扫描台与条形码识别模块连接，用户交互显示屏与条形码识别模块连接，物品扫描台自动扫描放置于其上的物品条形码并将条形码信息发送给条形码识别模块，条形码识别模块根据条形码信息进行识别，将对应的价格信息及\或货品信息发送给用户交互显示屏显示。本发明的机器人上还设有重量检测模块，重量检测模块的重量感应器设置于物品扫描台的下方并与用户交互显示屏连接，重量检测模块的检测放置于物品扫描台上的物品重量，并将重量信息发送给用户交互显示屏显示。用户交互显示屏在用户使用的过程中可以旋转，以使其屏幕始终对准用户，方便其操作。
采用以上设计，价格和重量信息的检查和显示实际上是合二为一的，条形码识别模块能够从超市网络数据库中获取物品的实时信息和统一价格。当条形码识别模块没有检测到用户所放置的物品条形码信息时，提示没有检测到条形码，但不影响重量检测模块工作。检查到的价格和重量都在用户交互显示屏上显示，同时可以配合语音提示，方便了老人、小孩的使用。
本发明的机器人上还设有购物区与位置识别模块，购物区与位置识别模块存储有超市地图信息及物品存放位置信息，购物区与位置识别模块与路线引领模块连接，购物区与位置识别模块与用户交互显示屏连接，购物区与位置识别模块定位机器人在超市中的位置，用户由用户交互显示屏输入物品信息，购物区与位置识别模块根据物品信息检索出存放位置信息后，将机器人位置信息和物品位置信息传递给路线引领模块，路线引领模块控制动力模块驱动机器人引领用户前往该物品存放位置。
本发明的位置识别可以有以下方式：
GPS导航方式，采用从GPS导航仪中获取的坐标信息与超市电子地图设定过的地点对应起来，从而知道机器人当前在超市中的哪个位置。再根据物品存放地的信息，既可以找到路线前往指定位置。
无线传感器的应用，在超市中各个重要位置分区域都装置有发送位置信息并能发现机器人的无线传感器，当感应到该传感器所监视的区域中有机器人到达，则向其发送位置信息告知其当前位置和下一步能够到达的区域。
本发明的购物区与位置识别模块中还储存有停机库位置信息，其将机器人位置信息和物品位置信息传递给路线引领模块，路线引领模块控制动力模块驱动机器人返回停机库。采用以上设计，该机器人在使用完毕后可以自行推动购物车返回停机库或其他停放购物车或机器人的地点，从而提高了管理效率，减少了购物通道的阻塞。
本发明的机器人上还设有系统性能监控模块，其监控机器人工作状态，当机器人软硬件出现异常状况时，系统性能监控模块向用户或管理人员发生提示。系统性能监控模块还可以与路线引领模块连接，当机器人软硬件出现异常状况时，系统性能监控模块向用户或管理人员发生提示，并命令路线引领模块控制动力模块驱动机器人返回停机库。本发明所述的异常状况可以是软件的程序错误，也可以是硬件的故障，还可以是储存电力低，其可以返回停机库进行充电。
采用以上设计，系统性能监控模块对机器人系统各模块间的协作、行为以及性能进行监控，发生错误时进行纠正，无法纠正的错误则向用户报错，并由自行返回停机库等待检修。另外，由于异常状况使得机器人与用户脱离链接，可以对用户进行提示。
本发明的机器人上还设有障碍物识别模块，其与路线引领模块连接，障碍物识别模块的障碍物检测传感器设置于机器人贴近地面的侧壁上，障碍物识别模块将障碍物位置信息传递给路线引领模块，路线引领模块控制动力模块驱动机器人避让。
采用以上设计，机器人可以在进行间修正路线避让障碍物，如发现前方有障碍且已经相当近则停止前进，后退一段距离后再调整路线行进或者选择向左移动一段距离。如果障碍物一直存在而用户以离开限定距离外，则提醒用户(提醒方式依据用户选择的连接方式，发信装置连接就让该装置发出警报；手机连接则通过向手机拨打一个提示错误的电话(可能性功能)；或者机器人发出声音警报提示用户)。
本发明的机器人上还设有儿童娱乐模块，其设置于机器人朝向购物车的位置。儿童可以面向机器人坐在购物车中，双脚可以放出购物车外(如今的购物车也有这个设计)。这样儿童可以刚好面对这机器人胸前。儿童娱乐模块可以提供动画片、小型游戏、歌曲互动等等。
与现有技术相比，本发明的超市购物机器人使得购物变得更便利更时尚，体现科技的魅力，使超市的购物和管理能够更加高效化、自动化、智能化，增加了消费者的购物乐趣和方便了广大消费者，提升了超市的管理服务水平，机器人服务于人类符合科学技术发展的趋势。
附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明作进步详细的说明：
图1为本发明超市购物助手机器人的模块示意图；
图2为本发明中价格信息提示模块和重量检测模块的示意图；
图3为本发明超市购物助手机器人的使用示意图；
图4为本发明超市购物助手机器人的巡线行进方式的示意图。
具体实施方式如图1至4所示，本发明的机器人1由动力模块2驱动并推动超市购物车，机器人上设有用户识别模块3和路线引领模块4，所述的用户识别模块3与路线引领模块4连接，路线引领模块4与动力模块2连接，用户识别模块3通过人脸识别或无线信号绑定的方式跟踪特定用户，用户识别模块3将用户方位信号发送给路线引领模块4，路线引领模块4控制动力模块2驱动机器人跟随该特定用户。本发明的机器人对特定用户的跟随保持在预设的距离内，当特定用户与机器人的距离大于预设的距离预定时长时，机器人向特定用户发出提示。所述的无线信号绑定的方式可以采用手机信号与机器人链接，也可以采用用户随身携带的无线信号发生器和机器人进行链接。
采用以上设计，本发明的机器人可采用以下方式提供服务，机器人等待用户，用户选择并链接一个机器人，机器人自动取得一个购物车(购物车的获取还要分购物车发送信号获取、机器人视觉识别、特定位置获取、购物车握手出特殊颜色标记等)后跟随用户。跟随用户的距离限定以购物车长度更长50公分为好，防止机器人跟随过程中意外撞到用户。当用户处于预设距离范围内则机器人停止运动。
本发明机器人的行进方式可以有以下几种：
自由行进，机器人可前进可倒退也可左右转向移动，但最终都要调整为购物车在前的方式前进，方便用户把物品放入购物车中。可以倒退是防止用户在原路返回时机器人无法在狭窄的空间中调头。
巡线行进，移动方式跟自由行进方式相同，但是巡线行进多了一些限制，就是机器人只能在特定的颜色路线区域中移动，这样能够避免多机器人时道路阻塞。当然颜色区域要足够宽，防止后面的机器人要超车的情况，并且机器人默认为靠右边缘行进，超车时靠左边缘行进。
本发明的机器人上还设有价格信息提示模块5和用户交互显示屏6，价格信息提示模块5包括物品扫描台51和条形码识别模块52，物品扫描台51与条形码识别模块52连接，用户交互显示屏6与条形码识别模块52连接，物品扫描台51自动扫描放置于其上的物品条形码并将条形码信息发送给条形码识别模块52，条形码识别模块52根据条形码信息进行识别，将对应的价格信息及\或货品信息发送给用户交互显示屏6显示。本发明的机器人上还设有重量检测模块7，重量检测模块7的重量感应器71设置于物品扫描台51的下方并与用户交互显示屏6连接，重量检测模块71的检测放置于物品扫描台51上的物品重量，并将重量信息发送给用户交互显示屏6显示。用户交互显示屏6在用户使用的过程中可以旋转，以使其屏幕始终对准用户，方便其操作。
采用以上设计，价格和重量信息的检查和显示实际上是合二为一的，条形码识别模块能够从超市网络数据库中获取物品的实时信息和统一价格。当条形码识别模块没有检测到用户所放置的物品条形码信息时，提示没有检测到条形码，但不影响重量检测模块工作。检查到的价格和重量都在用户交互显示屏上显示，同时可以配合语音提示，方便了老人、小孩的使用。
本发明的机器人上还设有购物区与位置识别模块8，购物区与位置识别模块8存储有超市地图信息及物品存放位置信息，购物区与位置识别模块8与路线引领模块4连接，购物区与位置识别模块8与用户交互显示屏6连接，购物区与位置识别模块8定位机器人在超市中的位置，用户由用户交互显示屏6输入物品信息，购物区与位置识别模块根据物品信息检索出存放位置信息后，将机器人位置信息和物品位置信息传递给路线引领模块，路线引领模块4控制动力模块2驱动机器人引领用户前往该物品存放位置。
本发明的位置识别可以有以下方式：
GPS导航方式：采用从GPS导航仪中获取的坐标信息与超市电子地图设定过的地点对应起来，从而知道机器人当前在超市中的哪个位置。再根据物品存放地的信息，既可以找到路线前往指定位置。
无线传感器的应用：在超市中各个重要位置分区域都装置有发送位置信息并能发现机器人的无线传感器，当感应到该传感器所监视的区域中有机器人到达，则向其发送位置信息告知其当前位置和下一步能够到达的区域。
本发明的购物区与位置识别模块8中还储存有停机库位置信息，其将机器人位置信息和物品位置信息传递给路线引领模块4，路线引领模块4控制动力模块2驱动机器人返回停机库。采用以上设计，该机器人在使用完毕后可以自行推动购物车返回停机库或其他停放购物车或机器人的地点，从而提高了管理效率，减少了购物通道的阻塞。
本发明的机器人上还设有系统性能监控模块9，其监控机器人工作状态，当机器人软硬件出现异常状况时，系统性能监控模块9向用户或管理人员发生提示。系统性能监控模块9还可以与路线引领模块4连接，当机器人软硬件出现异常状况时，系统性能监控模块9向用户或管理人员发生提示，并命令路线引领模块4控制动力模块2驱动机器人返回停机库。本发明所述的异常状况可以是软件的程序错误，也可以是硬件的故障，还可以是储存电力低，其可以返回停机库进行充电。
采用以上设计，系统性能监控模块对机器人系统各模块间的协作、行为以及性能进行监控，发生错误时进行纠正，无法纠正的错误则向用户报错，并由自行返回停机库等待检修。另外，由于异常状况使得机器人与用户脱离链接，可以对用户进行提示。
本发明的机器人上还设有障碍物识别模块10，其与路线引领模块连接，障碍物识别模块10的障碍物检测传感器11设置于机器人贴近地面的侧壁上，障碍物识别模块10将障碍物位置信息传递给路线引领模块4，路线引领模块4控制动力模块2驱动机器人避让。
采用以上设计，机器人可以在进行间修正路线避让障碍物，如发现前方有障碍且已经相当近则停止前进，后退一段距离后再调整路线行进或者选择向左移动一段距离。如果障碍物一直存在而用户以离开限定距离外，则提醒用户(提醒方式依据用户选择的连接方式，发信装置连接就让该装置发出警报；手机连接则通过向手机拨打一个提示错误的电话(可能性功能)；或者机器人发出声音警报提示用户)。
本发明的机器人上还设有儿童娱乐模块12，其设置于机器人朝向购物车的位置。儿童可以面向机器人坐在购物车中，双脚可以放出购物车外(如今的购物车也有这个设计)。这样儿童可以刚好面对这机器人胸前。儿童娱乐模块12可以提供动画片、小型游戏、歌曲互动等等。
本发明的用户交互显示屏6在机器人处于待机的时候，可以部分宣传广告或其他预设的影像资料，提高机器人的利用效果。
Claims (10)
1.一种超市购物助手机器人，其特征在于：该机器人由动力模块驱动并推动超市购物车，机器人上设有用户识别模块和路线引领模块，所述的用户识别模块与路线引领模块连接，路线引领模块与动力模块连接，用户识别模块通过人脸识别或无线信号绑定的方式跟踪特定用户，用户识别模块将用户方位信号发送给路线引领模块，路线引领模块控制动力模块驱动机器人跟随该特定用户。
2.根据权利要求1所述的一种超市购物助手机器人，其特征在于：机器人对特定用户的跟随保持在预设的距离内，当特定用户与机器人的距离大于预设的距离预定时长时，机器人向特定用户发出提示。
3.根据权利要求1所述的一种超市购物助手机器人，其特征在于：该机器人上还设有价格信息提示模块和用户交互显示屏，价格信息提示模块包括物品扫描台和条形码识别模块，物品扫描台与条形码识别模块连接，用户交互显示屏与条形码识别模块连接，物品扫描台自动扫描放置于其上的物品条形码并将条形码信息发送给条形码识别模块，条形码识别模块根据条形码信息进行识别，将对应的价格信息及\或货品信息发送给用户交互显示屏显示。
4.根据权利要求1所述的一种超市购物助手机器人，其特征在于：该机器人上还设有重量检测模块，重量检测模块的重量感应器设置于物品扫描台的下方并与用户交互显示屏连接，重量检测模块的检测放置于物品扫描台上的物品重量，并将重量信息发送给用户交互显示屏显示。
5.根据权利要求1所述的一种超市购物助手机器人，其特征在于：该机器人上还设有购物区与位置识别模块，购物区与位置识别模块存储有超市地图信息及物品存放位置信息，购物区与位置识别模块与路线引领模块连接，购物区与位置识别模块与用户交互显示屏连接，购物区与位置识别模块定位机器人在超市中的位置，用户由用户交互显示屏输入物品信息，购物区与位置识别模块根据物品信息检索出存放位置信息后，将机器人位置信息和物品位置信息传递给路线引领模块，路线引领模块控制动力模块驱动机器人引领用户前往该物品存放位置。
6.根据权利要求5所述的一种超市购物助手机器人，其特征在于：所述的购物区与位置识别模块中还储存有停机库位置信息，其将机器人位置信息和物品位置信息传递给路线引领模块，路线引领模块控制动力模块驱动机器人返回停机库。
7.根据权利要求1所述的一种超市购物助手机器人，其特征在于：该机器人上还设有系统性能监控模块，其监控机器人工作状态，当机器人软硬件出现异常状况时，系统性能监控模块向用户或管理人员发生提示。
8.根据权利要求6所述的一种超市购物助手机器人，其特征在于：该机器人上还设有系统性能监控模块，其与路线引领模块连接并监控机器人工作状态，当机器人软硬件出现异常状况时，系统性能监控模块向用户或管理人员发生提示，并命令路线引领模块控制动力模块驱动机器人返回停机库。
9.根据权利要求1所述的一种超市购物助手机器人，其特征在于：该机器人上还设有障碍物识别模块，其与路线引领模块连接，障碍物识别模块的障碍物检测传感器设置于机器人贴近地面的侧壁上，障碍物识别模块将障碍物位置信息传递给路线引领模块，路线引领模块控制动力模块驱动机器人避让。
10.根据权利要求1所述的一种超市购物助手机器人，其特征在于：该机器人上还设有儿童娱乐模块，其设置于机器人朝向购物车的位置。
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|---|---|---|---|
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| CN102289556A true CN102289556A (zh) | 2011-12-21 |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111221 |