CN106974556A - 一种智能斟茶机器人 - Google Patents
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Abstract
一种智能斟茶机器人，包括饮水机主体、带动茶杯转动的旋转轴装置、茶叶筒装置、茶杯装置、嵌入式控制器和送茶机器人；所述旋转轴装置设在饮水机主体内，可在饮水机主体内转动；所述茶叶筒装置设在旋转轴装置的上方，可向旋转轴装置上的茶杯定量释放泡茶物；所述茶杯装置设在旋转轴装置的上方，可将茶杯取出放置在旋转轴装置上；所述嵌入式控制器设在饮水机主体内，协调控制上述电动元件运行；所述送茶机器人与嵌入式控制器无线连接，将沏好茶的茶杯从旋转轴装置上取下，端送到指定的茶几上。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能斟茶机器人。
背景技术
日常生活中，经常有客人来访，主人会第一时间为客人泡茶，但客人比较多时，不能很快给客人送茶，并且不能准确的记住每位客人所需要茶水，会导致有的客人茶喝完，有的客人还没上茶水，或送错茶水的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能斟茶机器人，以解决上述问题的至少一个方面。
根据本发明的一方面，提供一种智能斟茶机器人，包括饮水机主体、带动茶杯转动的旋转轴装置、茶叶筒装置、茶杯装置、嵌入式控制器和送茶机器人；
所述旋转轴装置设在饮水机主体内，可在饮水机主体内转动；旋转轴装置包括茶杯固定托盘、带动茶杯固定托盘转动的旋转电机、设在茶杯固定托盘上用于检测放置泡茶物重量的重量传感器和设在茶杯固定托盘上用于检测与茶叶筒装置位置对应的第一位置传感器；
所述茶叶筒装置设在旋转轴装置的上方，可向旋转轴装置上的茶杯定量释放泡茶物；
所述茶杯装置设在旋转轴装置的上方，可将茶杯取出放置在旋转轴装置上；
所述嵌入式控制器设在饮水机主体内，协调控制上述电动元件运行；
所述送茶机器人与嵌入式控制器无线连接，将沏好茶的茶杯从旋转轴装置上取下，端送到指定的茶几上。
优选的，饮水机主体的热水出口设置电磁阀，控制放出热水的流量。
优选的，茶杯固定托盘上设有固定茶杯的杯槽、设在杯槽内侧壁上的茶杯固定装置；茶杯固定装置包括夹住茶杯外壁的自动弧形夹和检测茶杯放置的第二位置传感器。
优选的，旋转电机固定在饮水机主体内，其输出轴与茶杯固定托盘固定连接。
优选的，茶叶筒装置包括茶叶筒、电动旋转闸门和标记有泡茶物种类的传感器位置标签，电动旋转闸门设在茶叶筒的下端，传感器位置标签设在茶叶筒上，与位置传感器对应。
优选的，茶杯装置包括放置若干茶杯的茶杯筒、将茶杯取出并放置的电动机械手、升降电机，升降电机的一端连接在茶杯筒上，另一端连接电动机械手。
优选的，电动机械手设置位置与茶杯固定托盘上杯槽的位置对应，电动机械手设有感应杯槽的第三位置传感器。
优选的，嵌入式控制器与机器人的全部控制元件连接。
优选的，送茶机器人包括带有电动万向轮的底盘、支撑杆、电动升降台、放置茶杯的圆盘、机器人手臂、摄像头、第二无线传输模块、微处理器和遥控模块。将斟好茶的茶杯通过机器人手臂放置到圆盘上，并将茶杯端送到指定的茶几。
本发明的有益效果是：本发明通过可自动沏茶的饮水机，根据使用者的选择，定量准确的泡制相应的茶水，再配合送茶机器人按照准确的路线给使用者端送茶水。
附图说明
图1是饮水机主体的结构示意图；
图2是旋转轴装置的结构示意图；
图3是茶杯装置的结构示意图；
图4、图5是自动弧形夹的结构示意图；
图6是茶叶筒装置的结构示意图；
图7是送茶机器人的结构示意图；
图8是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明。
图1至图8中，一种智能斟茶机器人，包括饮水机主体1、带动茶杯转动的旋转轴装置2、茶叶筒装置3、茶杯装置4、嵌入式控制器和送茶机器人5；所述旋转轴装置2设在饮水机主体1内，可在饮水机主体1内转动；所述茶叶筒装置3设在旋转轴装置2的上方，可向旋转轴装置2上的茶杯定量释放泡茶物；所述茶杯装置4设在旋转轴装置2的上方，可将茶杯取出放置在旋转轴装置2上；所述嵌入式控制器设在饮水机主体1内，协调控制上述电动元件运行；所述送茶机器人5与嵌入式控制器无线连接，将沏好茶的茶杯从旋转轴装置2上取下，端送到指定的茶几上。
所述饮水机主体1上位于热水出口102下方设有一端口101，旋转轴装置2转动时，穿过端口101。
本实施例中，饮水机主体1的热水龙头上安装有电磁阀103，电磁阀103与嵌入式控制器连接，智能定量控制放出热水的流量，让水杯放入适量的热水。
如图1，本实施例中，旋转轴装置2包括茶杯固定托盘201、带动茶杯固定托盘201转动的旋转电机203、设在茶杯固定托盘201上用于检测放置泡茶物重量的重量传感器205和设在茶杯固定托盘201上用于检测与茶叶筒装置3位置对应的第一位置传感器206。所述旋转电机203通过螺钉等固定件安装在饮水机主体1内，其输出轴204与茶杯固定托盘201固定连接，旋转电机203工作时带动茶杯固定托盘201转动。
所述茶杯固定托盘201为扇形或圆形状，旋转电机203的电机轴连接在茶杯固定托盘201的圆心处；茶杯放置在茶杯固定托盘201时，重量传感器205测量茶杯的重量，转至茶叶筒装置3位置时，第一位置传感器206检测茶杯固定托盘201与茶叶筒装置3正对位置，茶叶筒装置3释放茶叶，正好落入茶杯中，重量传感器205检测茶杯的总重量，去除茶杯自身的重量，计算出放置茶叶的重量。
如图4、图5，本实施例中，茶杯固定托盘201上设有固定茶杯的杯槽202、设在杯槽202内侧壁上的茶杯固定装置；其中杯槽202的具有一定深度，口径比茶杯口径略大，可平稳的放置茶杯；杯槽202内侧壁设有空腔，茶杯固定装置设置在空腔内，茶杯固定装置包括夹住茶杯外壁的自动弧形夹和检测茶杯放置的第二位置传感器207，自动弧形夹包括用于夹住茶杯外壁的夹子210、设在夹子210作用端208的运动电机209，运动电机209工作时，可夹住或松开茶杯外壁；第二位置传感器207连接在嵌入式控制器的输入端，运动电机209连接在嵌入式控制器的输出端，当杯子放入杯槽202内时，第二位置传感器207检测杯子放置的信号，并传输到嵌入式控制器，控制运动电机209运行，带动夹子210伸出空腔，夹住杯子外壁，稳定杯子，避免杯子晃动；当嵌入式控制器发出取杯信号时，嵌入式控制器控制运动电机209运行，带动夹子210松开杯子，方便送茶机器人5取杯。
如图6，本实施例中，茶叶筒装置3包括茶叶筒301、电动旋转闸门302和标记有泡茶物种类的传感器位置标签303，电动旋转闸门302设在茶叶筒301的下端，传感器位置标签303安装在茶叶筒301端口或侧壁上，与第一位置传感器对应。茶叶筒301设置有若干个，其上端设置有茶叶口304，用于向茶叶筒301内放置泡茶物，每个茶叶筒301内分别放置各种类型的泡茶物，传感器位置标签303记录对应的泡茶物名称，便于第一位置传感器感应对应泡茶物的位置和种类；当使用者需要泡制一种茶时，茶杯固定托盘201转动到与该种类茶叶筒301对应的位置时，第一位置传感器感应准确的传感器位置标签303的位置，并且停下，茶叶筒装置3自动开启电动旋转闸门302，并释放冲泡物，同时茶杯固定托盘201上的重量传感器205检测冲泡物释放的重量，达到设定的值，由嵌入式控制器控制电动旋转闸门302自动关闭，停止释放冲泡物，从而达到准确无误的控制冲泡物的重量。
如图3，本实施例中，茶杯装置4包括放置若干茶杯405的茶杯筒401、将茶杯取出并放置的电动机械手404、升降电机402，茶杯筒401的杯筒口边缘上设有多个用于卡住茶杯的弹性卡齿，升降电机402的一端固定连接在茶杯筒401上，另一端通过微型舵机连接电动机械手404。电动机械手404取茶杯时，将一个茶杯夹住向下拉，其向下的拉力大于杯筒口边缘上弹性卡齿的弹力时，茶杯被取下，其他茶杯被弹性卡齿继续卡住。
本实施例中，电动机械手404设置位置与茶杯固定托盘201上杯槽202的位置对应，电动机械手404设有感应杯槽202的第三位置传感器403，第三位置传感器403与第二位置传感器207相互感应，以检测杯槽202的位置信息，便于电动机械手404将茶杯从茶杯筒401中取出后准确无误的放置在杯槽202内。第三位置传感器403连接在嵌入式控制器的输入端，电动机械手404、升降电机402控制线路连接在嵌入式控制器的输出端。
本实施例中，嵌入式控制器与机器人的全部控制元件连接，其型号为
MAM-100、MAM-200、STC89C51等。
如图7，本实施例中，本发明还包括与送茶机器人5无线连接的第一无线传输模块104，第一无线传输模块104与嵌入式控制器连接。当饮水机主体1将茶泡好后，发送指令给送茶机器人5，便于送茶机器人5来取茶。
本实施例中，送茶机器人5包括带有电动万向轮509的底盘508、支撑杆504、可将茶杯顶起的电动升降台507、放置茶杯的圆盘505、机器人手臂503、安装有摄像头501和喇叭502的机器人头部、第二无线传输模块911、微处理器910和遥控模块。
所述支撑杆504固定连接在底盘508上，圆盘505底部设有转动电机，转动电机固定在支撑杆504上，圆盘505可在支撑杆504上转动，电动升降台507固定在所述底盘508上，升起来时可将放置在圆盘505上的茶杯顶起，便于机器人手臂503将茶杯抓取。
所述圆盘505上设有茶杯配合凹槽506，所述配合凹槽506底部设有便于升降台507穿过顶起的通孔。
所述圆盘505上设有电子标签，机器人手臂503将各类茶水放置在圆盘505上，微处理器910将对应的茶水种类信息计入电子标签内，便于机器人手臂503准确的取茶并端送给客人。
所述机器人头部设在支撑杆504的上端，其上的摄像头501用于锁定目标信号和检测障碍物信号，便于机器人手臂503抓取茶杯和控制送茶机器人5行走。
所述机器人手臂503设在支撑杆504的左右两侧，用于抓取茶杯。
所述微处理器910设在送茶机器人5的内部，第二无线传输模块911与微处理器910连接，通过第二无线传输模块911与斟茶机器人上的第一无线传输模块104无线连接，获取抓取沏好茶的茶杯的信号。
电动万向轮509、机器人手臂503、电动升降台507连接在微处理器910的输出端，摄像头501连接在微处理器910的输入端。
所述遥控模块与第二无线传输模块911连接，通过遥控模块发出控制信号，控制送茶机器人5送茶的位置信息。所述遥控模块为移动控制终端，使用者可通过移动终端自由选各种茶品；遥控模块也可以为设置在椅子上的传感器，使用者坐在椅子上，即发出向饮水机主体1需要茶水的信号，便于送茶机器人5准确定位端送茶水。
本实施例中，所述遥控模块还可与第一无线传输模块104连接，通过遥控模块发出所需泡茶的种类信息。
本实施例中，底盘508底部还设有路线信号感应器，地面上设有便于路线信号感应器感应的标识物，由此送茶机器人5可按照准确路线端送茶水。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能斟茶机器人，其特征在于：包括饮水机主体、带动茶杯转动的旋转轴装置、茶叶筒装置、茶杯装置、嵌入式控制器和送茶机器人；
所述旋转轴装置设在饮水机主体内，可在饮水机主体内转动；旋转轴装置包括茶杯固定托盘、带动茶杯固定托盘转动的旋转电机、设在茶杯固定托盘上用于检测放置泡茶物重量的重量传感器和设在茶杯固定托盘上用于检测与茶叶筒装置位置对应的第一位置传感器；
所述茶叶筒装置设在旋转轴装置的上方，可向旋转轴装置上的茶杯定量释放泡茶物；
所述茶杯装置设在旋转轴装置的上方，可将茶杯取出放置在旋转轴装置上；
所述嵌入式控制器设在饮水机主体内，协调控制上述电动元件运行；
所述送茶机器人与嵌入式控制器无线连接，将沏好茶的茶杯从旋转轴装置上取下，端送到指定的茶几上。
2.根据权利要求1所述的一种智能斟茶机器人，其特征在于：所述饮水机主体上位于热水出口下方设有一端口，旋转轴装置转动时，穿过端口；
饮水机主体的热水出口设置电磁阀，电磁阀与嵌入式控制器连接，控制放出热水的流量。
3.根据权利要求1所述的一种智能斟茶机器人，其特征在于：茶杯固定托盘上设有固定茶杯的杯槽、设在杯槽内侧壁上的茶杯固定装置；茶杯固定装置包括夹住茶杯外壁的自动弧形夹和检测茶杯放置的第二位置传感器，第二位置传感器检测杯子放置的信号，自动弧形夹加紧茶杯。
4.根据权利要求3所述的一种智能斟茶机器人，其特征在于：自动弧形夹包括用于夹住茶杯外壁的夹子、设在夹子作用端的运动电机，运动电机工作时，带动夹子夹住或松开茶杯外壁；第二位置传感器连接在嵌入式控制器的输入端，运动电机连接在嵌入式控制器的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种智能斟茶机器人，其特征在于：茶叶筒装置包括茶叶筒、电动旋转闸门和标记有泡茶物种类的传感器位置标签，电动旋转闸门设在茶叶筒的下端，传感器位置标签设在茶叶筒上，与第一位置传感器对应；茶杯固定托盘转动到与一茶叶筒对应的位置时，第一位置传感器感应传感器位置标签的位置，茶杯固定托盘停下，茶叶筒装置自动开启电动旋转闸门，释放冲泡物。
6.根据权利要求1所述的一种智能斟茶机器人，其特征在于：茶杯装置包括放置若干茶杯的茶杯筒、将茶杯取出并放置的电动机械手、升降电机，茶杯筒的杯筒口边缘上设有多个用于卡住茶杯的弹性卡齿，升降电机的一端连接在茶杯筒上，另一端连接电动机械手；电动机械手取茶杯时，将一个茶杯夹住向下拉，其向下的拉力大于杯筒口边缘上弹性卡齿的弹力时，茶杯被取下。
7.根据权利要求6所述的一种智能斟茶机器人，其特征在于：电动机械手设置位置与茶杯固定托盘上杯槽的位置对应，电动机械手设有感应杯槽的第三位置传感器，第三位置传感器与第二位置传感器相互感应，以检测杯槽的位置信息，便于电动机械手将茶杯从茶杯筒中取出后准确无误的放置在杯槽内。
8.根据权利要求1任一项所述的一种智能斟茶机器人，其特征在于：还包括与送茶机器人无线连接的第一无线传输模块，第一无线传输模块与嵌入式控制器连接。
9.根据权利要求1所述的一种智能斟茶机器人，其特征在于：送茶机器人包括带有电动万向轮的底盘、支撑杆、可将茶杯顶起的电动升降台、放置茶杯的圆盘、机器人手臂、安装有摄像头和喇叭的机器人头部、第二无线传输模块、微处理器和遥控模块；
所述支撑杆固定连接在底盘上，圆盘底部设有转动电机，转动电机固定在支撑杆上，圆盘可在支撑杆上转动，电动升降台固定在所述底盘上，升起来时可将放置在圆盘上的茶杯顶起，便于机器人手臂将茶杯抓取；
所述圆盘上设有茶杯配合凹槽，所述配合凹槽底部设有便于升降台穿过顶起的通孔；
所述圆盘上设有电子标签，机器人手臂将各类茶水放置在圆盘上，微处理将对应的茶水种类信息计入电子标签内，便于机器人手臂准确的取茶；
所述机器人头部设在支撑杆的上端，其上的摄像头用于锁定目标信号和检测障碍物信号，便于机器人手臂抓取茶杯和控制送茶机器人行走；
所述机器人手臂设在支撑杆的左右两侧，用于抓取茶杯。
10.根据权利要求9所述的一种智能斟茶机器人，其特征在于：所述微处理器设在送茶机器人的内部，第二无线传输模块与微处理器连接，通过第二无线传输模块与斟茶机器人上的第一无线传输模块无线连接，获取抓取沏好茶的茶杯的信号；
电动万向轮、机器人手臂、电动升降台连接在微处理器的输出端，摄像头连接在微处理器的输入端；
所述遥控模块与第二无线传输模块连接，通过遥控模块发出控制信号，控制送茶机器人送茶的位置信息。
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