CN105108755B - 一种智能仿人循迹送餐机器人 - Google Patents

Abstract

一种智能仿人循迹送餐机器人，其包括依次上下配装在一起的机器人主壳体和具有识别路径功能的行走装置，所述的机器人主壳体为两端收拢中间隆起的壳体，在机器人主壳体的正面板上带有缺口，在缺口两侧位于机器人主壳体上各铰接一舱门，所述的两个舱门组合后刚好与缺口形状一致，与缺口相对在机器人主壳体的内部设置有储餐舱，在机器人主壳体的缺口处铰接有两扇组合后刚好与缺口形状一致的舱门，在每个舱门的一侧位于机器人主壳体内各设有一竖直设立的开舱电机，在开舱电机的主轴上安装有一水平设置的弯折状转向臂，转向臂的一端与舱门的内壁垂直正交，大臂舵机和小臂舵机位于同一自由度上，可以将一个自由度方向进行细分，结构更加紧凑高效。

Description

一种智能仿人循迹送餐机器人

技术领域

本发明属于智能机器人领域，尤其涉及一种智能仿人循迹送餐机器人。

背景技术

目前，人们的生活越来越多的步入了智能化，智能家居智能服务机器人作为拟人工作者的身份也渐渐深入到社会生活当中，但如今的智能机器人服务尚不成熟，出现在市面上的也仅有诸如扫地机器人、售票机器人等智能化较低，结构较为简单的机器人系统，随着社会科技日新月异的发现，一般的机器人不能适应人类更高的需求，于此社会上需研发可以供给人类智能生活服务的机器人。

发明内容

提供了一种专门用于餐饮行业的智能仿人循迹送餐机器人，以实现，便捷送餐，送餐自动化，以及拟人语音服务等特点，并大幅度改进餐饮机器人的结构，使其结构更为科学，能源消耗更为高效。

针对上述问题而提供的技术方案为：

一种智能仿人循迹送餐机器人，其包括，依次上下配装在一起的机器人主壳体和具有识别路径功能的自动行走装置；

所述的机器人主壳体为一端收拢另一端隆起的壳体，在机器人主壳体的正面板上带有缺口，在缺口两侧位于机器人主壳体上各铰接一舱门，所述的两个舱门组合后刚好与缺口形状一致，与缺口相对在机器人主壳体的内部设置有储餐舱，在机器人主壳体的缺口处铰接有两扇组合后刚好与缺口形状一致的舱门，在每个舱门的一侧位于机器人主壳体1内各设有一竖直设立的开舱电机，在开舱电机的主轴上安装有一水平设置的弯折状转向臂，转向臂的一端与舱门的内壁垂直正交。

进一步的，在机器人主壳体的两侧各设有一机器臂，所述的机械臂包括依次相接的大臂壳体、小臂壳体，所述的小臂壳体摆动时所在平面与大臂壳体摆动时所在平面之间的夹角为10°～15°。

进一步的，所述的机器臂还包括，通过舵机架水平固定在机器人主壳体1内的大臂舵机，在大臂舵机的转轴上连接有一转子，转子位于大臂壳体内，在转子上垂直设置有一转轴，转轴沿着大臂壳体的内腔延伸，在转轴的一端设有叉形支架，在叉形支架内设置有一小臂舵机，小臂舵机的驱动轴与叉形支架固定相连，小臂舵机通过舵机架固定在小臂壳体内，在小臂壳体的底部开口处安装有夹持电机，夹持电机的主轴伸出在小臂壳体外，夹持电机的主轴上安装有一夹持手。

进一步的，自动行走装置包括与机器人主壳体1相连接的底盘壳体4，在底盘壳体4的下口面处固定有底盘，在底盘上左右对称设置有两个行走轮，两个行走轮分别由各自的行走电机驱动，行走电机的动作由与人机交互装置连接的中心控制器控制；在底盘上还前后对称设置有两个起到平衡作用的从动轮。

进一步的，在两个行走轮之间还左右对称设置有两个协动轮，每个协动轮上都装有一个用来检测该协动轮的行走距离的编码器。

进一步的，在机器人主壳体内均匀设置有多个红外传感器，红外传感器用于感应机器人主壳体周围人群距离。

进一步的，所述的机器人主壳体的中央还安装有一摄像探头，在机器人主壳体上端安装头部壳体，在头部壳体上具有开口口面，在开口口面处安装有用于供人操控的控制显示面板。

有益效果：

大臂舵机和小臂舵机位于同一自由度上，可以将一个自由度方向进行细分，响应控制更为精准，且胳膊达到预定姿势也更加迅速。

小臂舵机向内偏离约10°～15°，由此带来的好处为，可以实现抱拢动作，当大臂水平伸直时，小臂的偏离程度则更加明显，在大臂垂落时为竖直平面偏离，当大臂呈水平姿态时，小臂则转化为水平平面内，且可以斜向移动，由此在机器人前方可以形成以橄榄球状的探寻定位范围。

机器人主舱内部设有储物舱，储物仓通过内部设置的开舱电机开启或关闭，内部的开舱电机通过一L形杆以拖动铰接的舱门，简易高效。

附图说明

图1为本发明整体结构图

图2为本发明整体结构图

图3为本发明大臂、小臂结构图

图4为本发明摇臂结构图

图5为本发明实现开舱动作的电机结构图

图6为行走装置侧视图

图7为行走装置俯视图

附图标记说明：机器人主壳体1、机器臂2、头部壳体3、底盘壳体4、缺口1a、开舱电机1b、长轴1c、转向臂1d、舱门1f、大臂壳体2a、小臂壳体2b、夹持手2c、大臂舵机2d、转子2e、转轴2f、叉形支架2g、小臂舵机2k、夹持电机2l、底盘8、行走轮9、行走电机10、从动轮11、协动轮12、红外传感器13。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

如图1、2所示，本发明整体包括，具有识别路径功能的行走装置、一端收拢另一端隆起的的机器人主壳体1、机器臂2和头部壳体3，所述的机器人主壳体1垂直竖立设置在行走装置上，所述的头部壳体3固定在机器人主壳体1的正上方，所述的头部壳体上开有一竖立的开口，在该开口处安装有触摸显示屏。

如图3所示，所述的机器臂2包括大臂壳体2a、小臂壳体2b，所述的大臂壳体2a的顶部和底部都为鼓起的笼形，在大臂壳体2a的底部带有用于容纳小臂壳体2b的凹槽，凹槽的走向与大臂壳体2a的摆动方向一致，所述的小臂壳体铰接在所述凹槽中以与大臂壳体2a相连，所述的大臂壳体对称设置在机器人主壳体1的两侧，摆动时大臂壳体2a的中轴线所在平面与小臂壳体2b的中轴线所在平面之间有有10°的夹角，此夹角可调。

如图4所示，所述的机器臂2内部还穿设有供给机器臂2运动的运动装置，包括通过舵机架水平固定在机器人主壳体1内的大臂舵机2d，在大臂舵机2d的转轴上连接有一转子2e，转子2e位于大臂壳体2a上部的隆起内，在转子2e上连接有一转轴2f，转轴2f与转子2e垂直正交，转轴2f沿着大臂壳体2a的内腔延伸，在转轴的一端设有叉形支架2g，在叉形支架2g内设置有一小臂舵机2k，小臂舵机2k的驱动轴与叉形支架2g固定相连，小臂舵机2k通过舵机架与在小臂壳体2b的内部固定连接，在小臂壳体2b的底部开口处安装有夹持电机2l，夹持电机2l的主轴伸出在小臂壳体2b外，夹持电机2l的主轴上安装有一夹持手2c，在夹持手2c上还安装有一舵机。

如图5所示，在机器人主壳体1的正面板上带有缺口1a，在缺口1a两侧位于机器人主壳体1上各铰接一舱门1f，所述的两个舱门1f组合后刚好与缺口1a形状一致，与缺口1a相对在机器人主壳体1的内部设置有储餐舱，在机器人主壳体1的缺口处铰接有两扇组合后刚好与缺口形状一致的舱门1f，在每个舱门1f的一侧位于机器人主壳体1内各设有一竖直设立的开舱电机1b，在开舱电机1b的主轴上安装有一水平设置的弯折状转向臂1d，转向臂1d的一端与舱门1f的内壁垂直正交。

如图6、7，自动行走装置包括与主壳体1连接的底盘8，在底盘8上左右对称设置有两个行走轮9，两个行走轮9分别由各自的行走电机10驱动，行走电机10的动作由与人机交互装置连接的中心控制器控制；在底盘8上还前后对称设置有两个起到平衡作用的从动轮11。

在两个行走轮9之间还左右对称设置有两个协动轮12，每个协动轮12上都装有一个用来检测该协动轮12的行走距离的编码器。

在底盘8下表面位于底盘8的前部和后部各设置有三个成扇形分布的红外传感器13，红外传感器13都与中心控制器相连。

本发明的运行机理如下：餐厅的服务员将其准备好的食物放置在机器人储餐舱，控制器控制开舱电机1b转动拉动转向臂1d关上舱门，之后通过输入相应的餐桌号，锁定送餐的客户；

其运动方式：机器人关上舱门后，启动相对应的餐饮店地图的程序，自动识别在其下铺设的识别路径，计算之后，机器人开始沿着识别路径行走并匀速将食物送到客人面前，客人只需要通过控制显示面板将舱门打开，取走食物之后，将舱门关上，机器人自动返回原点。

本发明的行走机理为：

行走装置开始运动，在运动同时协动轮12也会跟随行走，其上的编码器就会提供实时的速度和累计的行走距离，两个协动轮12当速度不同时，会出现侧偏，两个轮子行进的距离差变大时，出现侧偏；

当检查到速度侧偏时，控制器及时调整出现数据异常的车轮，使该车轮速度增加速度差的1/2，解决速度侧偏问题。当检测到行进距离存在较大差距时，行进慢的轮子速度增加，距离差减小到一定范围为止，保证两个轮子的速度一致，保证行走路径为直线。

Claims (4)

1.一种智能仿人循迹送餐机器人，其特征在于：包括依次上下配装在一起的机器人主壳体(1)和具有识别路径功能的自动行走装置；

所述的机器人主壳体(1)为一端收拢另一端隆起的壳体，在机器人主壳体(1)的正面板上带有缺口(1a)，在缺口(1a)两侧位于机器人主壳体(1)上各铰接一舱门(1f)，所述的两个舱门(1f)组合后刚好与缺口(1a)形状一致，与缺口(1a)相对在机器人主壳体(1)的内部设置有储餐舱，在机器人主壳体(1)的缺口处铰接有两扇组合后刚好与缺口形状一致的舱门(1f)，在每个舱门(1f)的一侧位于机器人主壳体(1)内各设有一竖直设立的开舱电机(1b)，在开舱电机(1b)的主轴上安装有一水平设置的弯折状转向臂(1d)，转向臂(1d)的一端与舱门(1f)的内壁垂直正交；

在机器人主壳体(1)的两侧各设有一机器臂(2)，所述的机器臂(2)包括依次相接的大臂壳体(2a)、小臂壳体(2b)，所述的小臂壳体(2b)摆动时所在平面与大臂壳体(2a)摆动时所在平面之间的夹角为10°～15°；

自动行走装置包括与机器人主壳体(1)相连接的底盘壳体(4)，在底盘壳体(4)的下口面处固定有底盘(8)，在底盘(8)上左右对称设置有两个行走轮(9)，两个行走轮(9)分别由各自的行走电机(10)驱动，行走电机(10)的动作由与人机交互装置连接的中心控制器控制；在底盘(8)上还前后对称设置有两个起到平衡作用的从动轮(11)；

在两个行走轮(9)之间还左右对称设置有两个协动轮(12)，每个协动轮(12)上都装有一个用来检测该协动轮的行走距离的编码器。

2.根据权利要求1所述的一种智能仿人循迹送餐机器人，其特征在于：所述的机器臂(2)还包括，通过舵机架水平固定在机器人主壳体(1)内的大臂舵机(2d)，在大臂舵机(2d)的转轴上连接有一转子(2e)，转子(2e)位于大臂壳体(2a)内，在转子(2e)上垂直设置有一转轴(2f)，转轴(2f)沿着大臂壳体(2a)的内腔延伸，在转轴的一端设有叉形支架(2g)，在叉形支架(2g)内设置有一小臂舵机(2k)，小臂舵机(2k)的驱动轴与叉形支架(2g)固定相连，小臂舵机(2k)通过舵机架固定在小臂壳体(2b)内，在小臂壳体(2b)的底部开口处安装有夹持电机(2l)，夹持电机(2l)的主轴伸出在小臂壳体(2b)外，夹持电机(2l)的主轴上安装有一夹持手(2c)。

3.根据权利要求1所述的一种智能仿人循迹送餐机器人，其特征在于：在机器人主壳体(1)内均匀设置有多个红外传感器，红外传感器用于感应机器人主壳体周围人群距离。

4.根据权利要求1所述的一种智能仿人循迹送餐机器人，其特征在于：所述的机器人主壳体(1)的中央还安装有一摄像探头，在机器人主壳体(1)上端安装头部壳体(3)，在头部壳体(3)上具有开口口面，在开口口面处安装有用于供人操控的控制显示面板。