CN107825435A - 一种遇需即停式饮品分配装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遇需即停式饮品分配装置和方法。所述方法包括：安装有饮品分配设备的运动设备根据预设行进路线进行移动；利用摄像头采集图像信息，根据所述图像信息确定可视范围内人体的距离，若所述距离在距离阈值范围内，则控制运动设备停止运动，并控制饮品分配设备询问是否输出饮品，若是，则根据用户需求控制所述饮品分配设备输出符合用户需求的饮品。实现自动为需要饮品的用户输出饮品，节约用户时间。

Description

一种遇需即停式饮品分配装置和方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种遇需即停式饮品分配装置和方法。

背景技术

同步定位与地图构建(Simultaneous localization and Mapping，简称SLAM)可以使机器人从未知环境的未知地点出发，在不受约的环境中去探索，在运动过程中通过重复观测到的地图特征(例如，墙角、柱子等)定位自身位置和姿态，再根据自身位置增量式的构建地图，从而达到同时定位和地图构建的目的。在建立新地图模型或者迭代已知地图的同时，在该地图模型上定位机器人，通过记录以某种形式的感知获取的信息，用以和以往的感知结果相比较，以支撑对现实定位的评估。

传统的2D和2.5D SLAM算法可以构建鸟瞰图，另外，近年来也提出了一些3D SLAM算法，这些算法大都是通过组合颜色和深度传感器(RGB-D)如PrimeSense设备实现的。现有的比较典型的三维SLAM方法是KinectFusion，它是一种密集三维SLAM方法，采用迭代的最近点去匹配深度图像和一个带符号的距离量来得到三维地图。另一种是由Bylow等人提出的方法，该方法是在KinectFusion算法的基础上，通过使用一种更复杂的带符号的距离公式的表示法和一种更好的优化策略进行的改进。Kerl等人提出了另一种密集视觉SLAM方法，这种算法采用测光和深度误差来优化现有的位置估计。

全世界提供饮品的装置早已普及，在公共场所、办公室等环境中都随处可见。提供饮品的装置通常是安放在一个固定的地点，用户手持容器从原点位置出发走到该地点接饮品，之后再手持容器回到原点位置。这个过程中用户一方面要花费时间在往返的路上；另一方面盛满水的容器很容易在手持运动过程中泼洒出来，使用颇为不便。

发明内容

本发明提供了一种遇需即停式饮品分配装置和方法，以解决现有技术或者部分解决现有技术中存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种遇需即停式饮品分配装置，所述遇需即停式饮品分配装置包括饮品分配设备和运动设备，所述饮品分配设备安装在所述运动设备顶部；

所述运动设备设置有摄像头、移动单元、数据处理电路、传感信号采集电路；

所述饮品分配设备设置有交互单元、饮品输出单元；

所述摄像头的视频信号输出端连接所述数据处理电路的视频信号输入端，

所述数据处理电路的控制信号输出端分别连接所述移动单元的控制信号输入端和所述饮品输出单元的控制信号输入端；

所述传感信号采集电路的传感信号输出端连接所述数据处理电路的传感信号输入端；

所述交互单元的控制命令输出端连接所述数据处理电路的控制命令输入端，所述数据处理电路的视频/音频信号输出端连接所述交互单元的视频/音频信号输入端。

根据本发明的一个方面，提供了一种遇需即停式饮品分配方法，所述方法包括：

安装有饮品分配设备的运动设备根据预设行进路线进行移动；

利用摄像头采集图像信息，根据所述图像信息确定可视范围内人体的距离，若所述距离在距离阈值范围内，则控制运动设备停止运动，并控制饮品分配设备询问是否输出饮品输出饮品，若是，则根据用户需求控制所述饮品分配设备输出符合用户需求的饮品。

本发明的有益效果是：本发明的技术方案，根据预设行进路线进行巡逻移动，并利用摄像头采集图像信息，根据该图像信息确定可视范围内人体的距离，若该距离在距离阈值范围内，则停止运动并询问是否输出饮品，实现自动为需要饮品的用户输出饮品，节约用户时间，避免了用户接饮品过程中容器中的饮品泼洒出来情况的发生，避免用户烫伤，节约水资源。另外，本发明的技术方案可根据用户需求控制饮品分配设备输出符合用户需求的饮品，满足了用户不同的饮品需求，提升了用户体验。

附图说明

图1是本发明一个实施例的一种遇需即停式饮品分配装置的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的一种遇需即停式饮品分配装置的功能结构示意图；

图3是本发明一个实施例的一种遇需即停式饮品分配方法的流程图；

图4是本发明一个实施例的一种遇需即停式饮品分配方法的具体流程图。

具体实施方式

本发明的设计构思是：针对现有技术中饮品分配设备无法为用户自动送饮品的问题，发明人想到，控制饮品分配设备根据预设路线进行巡逻，在巡逻的过程中，利用摄像头采集图像信息，根据所述图像信息确定可视范围内人体与自身的距离，若所述距离在距离阈值范围内，则控制运动设备停止运动，并控制饮品分配设备询问是否输出饮品，若需要饮品，则根据用户需求控制饮品分配设备输出符合用户需求的饮品。

实施例一

图1是本发明一个实施例的一种遇需即停式饮品分配装置的结构示意图，如图1所示，该遇需即停式饮品分配装置100包括饮品分配设备1和运动设备2，饮品分配设备1安装在运动设备2顶部；需要说明的是，饮品分配设备安装在运动设备上的位置不受限定，例如，可以将饮品分配设备安装在运动设备的侧面，只要将饮品分配设备安装在运动设备上，运动设备能够携带饮品分配设备移动即可。

图2是本发明一个实施例的一种遇需即停式饮品分配装置的功能结构示意图，如图2所示，该运动设备设置有摄像头110、移动单元120、数据处理电路130、传感信号采集电路140；该饮品分配设备设置有交互单元150、饮品输出单元160；

摄像头110的视频信号输出端连接数据处理电路130的视频信号输入端，

数据处理电路130的控制信号输出端分别连接移动单元120的控制信号输入端和饮品输出单元160的控制信号输入端；

传感信号采集电路140的传感信号输出端连接数据处理电路130的传感信号输入端；

交互单元150的控制命令输出端连接数据处理电路130的控制命令输入端，数据处理电路130的视频/音频信号输出端连接交互单元150的视频/音频信号输入端。

在本实施例中数据处理电路130中预存有预设行进路线，根据该预设行进路线控制移动单元120进行移动，实现巡逻式饮品输出。而且在巡逻的过程中，摄像头110实时采集图像信息，并根据图像信息确定可视范围内人体的距离，判断该距离是否在阈值范围内，若是，则控制移动单元120停止移动，并通过交互单元150询问用户是否需要输出饮品，如果交互单元150确定该用户需要饮品，则通过饮品输出单元160输出符合用户需求的饮品，例如，该用户需要温的咖啡。

在本发明的一个实施例中，交互单元150包括触摸显示屏150_1、触摸显示屏150_1的控制命令输出端连接数据处理电路130的控制命令输入端，触摸显示屏150_1的视频信号输入端连接数据处理电路130的视频信号输出端；触摸显示屏150_1的控制信号输出端与数据处理电路130的信号输出端连接。待通过上述方法确认出遇需即停式饮品分配装置附近有用户时，数据处理电路130向触摸显示屏150_1发送文字提示信息、图片提示信息、视频提示，或者同时发送上述任意两种或者同时发送上述三种提示信息，提示用户是否需要输出饮品。以文字提示信息为例，在触摸显示屏150_1上显示文字框“是否需要输出饮品”，并在该文字框下面显示“是”和“否”，当用户点击“是”时，显示文字框“饮品--咖啡、果汁和矿泉水”和“温度--热、温和冷”，假设用户选择“咖啡-热”，则数据处理电路130控制饮品输出单元160为用户输出热咖啡，另外，饮品输出单元160当检测出停止输出饮品时，则向数据处理电路130发送“饮品输出完成”指令，则数据处理电路130继续控制移动单元120按照预设行进路线进行巡逻。

在本发明的一个实施例中，交互单元150还包括播放器150_2、麦克风150_3、或按键150_4；麦克风150_3、按键150_4的控制命令输出端连接数据处理电路130的控制命令输入端；播放器150_2的音频信号输入端连接数据处理电路130的音频信号输出端。需要说明的是，交互单元150还包括音频识别电路150_5，音频识别电路150_5的音频信号输入端连接麦克风150_3的音频信号输出端，音频识别电路150_5的控制命令输出端连接数据处理电路130的控制命令输入端。

例如，待确认出遇需即停式饮品分配装置附近有用户时，数据处理电路130通过音频信号输出端口发送语音提示消息“是否输出饮品”至播放器150_2，播放器150_2播放该语音提示消息；当用户听到自动移动式饮品分配装置发出的“是否输出饮品”的语音提示消息后，既可以直接语音回复“需要”或者“不需要”，也可以在触摸显示屏150_1上操作，也可以通过按键150_4直接操作。当用户语音回复“需要输出饮品”时，麦克风150_3识别到该语音信号，并将该语音信号通过麦克风150_3的音频信号输出端发送至音频识别电路150_5的音频信号输入端，音频识别电路150_5对该语音信号转换成数据处理电路130可读的信息，并将转换得到的可读的信息发送至数据处理电路130，数据处理电路130根据该信息控制饮品输出单元160输出符合用户需求的饮品。用户在触摸显示屏150_1上操作，进而使得饮品输出单元160输出符合用户需求的饮品的过程，前文已经详细描述，在此不再赘述。另外，用户通过按键控制饮品输出单元160输出相应饮品的过程，与通过触摸显示屏150_1输出相应饮品的过程相似，只是将触摸显示屏150_1的虚拟按键用物理按键150_4代替。

在本发明的一个实施例中，遇需即停式饮品分配装置100还包括电池180和电源管理电路190，电池180通过电源管理电路190为饮品分配设备和运动设备供电，电源管理电路190的控制信号输入端连接数据处理电路130的控制信号输出端；电源管理电路190的电源信号输出端连接数据处理电路130的电源输入端。饮品输出单元160的饮品箱内设置液位传感器160_1，液位传感器160_1的液位信号输出端连接数据处理电路130的传感数据输入端。需要说明的是，电源管理电路190不仅具有为遇需即停式饮品分配装置中的每一个硬件供电的功能，而且还具有检测电池180电量的功能。在数据处理电路130控制移动单元170根据预设路线进行移动之前，会通过电源管理电路190检测电池180电量，如果电池180电量充足，则控制移动单元120移动；如果电池180电量不充足，则通过交互单元150提示用户为电池180充电。

另外，在数据处理电路130控制移动单元170根据预设路线进行移动之前，还需要检测饮品输出单元160的饮品储量是否充足，具体地，饮品输出单元的160饮品箱内设置液位传感器160_1，饮品输出单元的160通过检测液位传感器160_1检测饮品箱内的饮品储量是否充足，如果饮品输出单元160的饮品储量充足，则控制移动单元120移动；如果饮品输出单元160的饮品储量不充足，则通过交互单元150提示用户为饮品输出单元160添加饮品。其中，液位传感器160_1的液位信号输出端连接数据处理电路130的传感数据输入端。

在本发明的一个事实中，传感信号采集电路140包括红外传感器和/或激光雷达。红外传感器和激光雷达将采集到的信息发送至数据处理电路130，数据处理电路130可以通过红外传感器和激光雷达采集到的信息实现避障，并且也可以通过红外传感器和激光雷达采集到的信息与摄像头110采集到的图像信息同时判断可视范围内人体与自身的距离，防止误判，提高系统检测的精确度。

在本发明的一个实施例中，交互单元150和饮品输出单元160通过有线的方式与数据处理电路130连接，使得遇需即停式饮品分配装置的信息传输更加稳定可靠。具体地，饮品分配设备通过安装槽安装在运动设备顶部，安装槽上设置有出线孔，交互单元150和饮品输出单元160的引线通过出线孔与数据处理电路130连接。

在本发明的一个实施例中，交互单元150和饮品输出单元160通过无线的方式与数据处理电路130连接。简化了遇需即停式饮品分配装置的布线，便于后期维护。

在本发明的一个实施例中，移动单元120设置在运动设备的底部，移动单元120包括两个驱动轮和一个方向轮；数据处理电路130的控制信号输出端分别连接驱动轮和方向轮的驱动装置170。例如，数据处理电路130在控制移动单元120移动的过程中，只要是将移动控制指令发送至驱动装置120，进而驱动装置120驱动两个驱动轮和一个方向轮按照预设路线进行移动。

实施例二

图3是本发明一个实施例的另一种遇需即停式饮品分配方法的流程图，如图3所示，

在步骤S210中，安装有饮品分配设备的运动设备根据预设行进路线进行移动；

在步骤S220中，利用摄像头采集图像信息，根据图像信息确定可视范围内人体的距离，若距离在距离阈值范围内，则控制运动设备停止运动，并控制饮品分配设备询问是否输出饮品，若是，则根据用户需求控制饮品分配设备输出符合用户需求的饮品。

通过图3所示的方法，可知，本发明的技术方案，根据预设行进路线进行巡逻移动，并利用摄像头采集图像信息，根据该图像信息确定可视范围内人体的距离，若该距离在距离阈值范围内，则停止运动并询问是否输出饮品，实现自动为需要饮品的用户输出饮品，节约用户时间，避免了用户接饮品过程中容器中的饮品泼洒出来情况的发生，避免用户烫伤，节约水资源。另外，本发明的技术方案可根据用户需求控制饮品分配设备输出符合用户需求的饮品，满足了用户不同的饮品需求，提升了用户体验。

为了使得本发明的技术方案更加清楚，下面举一个具体的例子进行解释说明。图4是本发明一个实施例的另一种遇需即停式饮品分配方法的具体流程图，如图4所示，

S301、启动遇需即停式饮品分配装置，遇需即停式饮品分配装置上设置有启动开关。

S302、检测饮品储量和电量是否均充足？若是，则执行S304；若否，则执行S303。具体地检测饮品储量和电量是否均充足，可以通过饮品分配设备获取自身的饮品储量，并将获取到的饮品储量与储量阈值进行比较，若该饮品储量大于储量阈值，则证明饮品储量充足，否则饮品储量不充足；运动设备的处理器检测电池电量，若电池电量大于电量阈值，则证明电量充足，否则电量不充足。

S303、提示用户添加饮品和/或充电。具体地，若饮品储量充足且电量不充足，则发送提示充电信息；若饮品储量不充足且电量充足，则发送提示添加饮品信息；若饮品储量和电量均不充，则同时发送提示充电和添加饮品信息。

S304、控制运动设备根据预设行进路线进行移动。

S305、利用摄像头采集图像信息。

S306、根据该图像信息判断可视范围内人体的距离是否在距离阈值范围内？在本发明的一个实施例中，利用图像处理技术分析处理该图像信息，确定自身与可视范围内人体的距离是否在距离阈值范围，若在距离阈值范围，则执行S307；若不在距离阈值范围，则执行S312。

S307、停止运动。

S308、询问是否输出饮品？若是，则执行S309；若否，则执行S312。在本发明的一个实施例中，通过语音、文字、视频、指示灯闪烁或者其结合的方式提醒用户是否需要输出饮品。例如，该自动移动式饮品分配装置包括显示屏，在显示屏幕上显示是/否”的按钮，用户在屏幕上点击“是/否”的按钮来确认是否需要输出饮品，当然在显示屏上也可以显示温度、液量、饮品类型等信息，用户通过触摸相应按键确定输出的饮品。例如自动移动式饮品分配装置包括语音识别装置，通过该语音识别装置询问是否需要输出饮品，当识别到“需要输出饮品”或者“是”等相关语音信息时，自动移动式饮品分配装置控制饮品分配设备输出饮品，另外，也可以语音识别用户需要饮品的饮品温度、液量、饮品类型等信息，为用户输出符合要求的饮品，提升用户体验。

S309、控制饮品分配设备输出符合用户要求的饮品。

S310、判断饮品是否接完？若是，则执行S312；若否，则执行S311。

S311、原地等待，直到用户接饮品完成。

S312、继续按照预设路线进行移动。

在本发明的一个实施例中，运动设备上设置有环形麦克风阵列，该环形麦克风阵列与处理器电连接，用于采集声音信号，该环形麦克风阵列利用声源定位算法对声音信息进行处理，确定声源的位置信息，并将该声源的位置信息发送至处理器，处理器根据该声源的位置信息控制移动单元移动至声源所在位置。

在本发明的一个实施例中，为了增强声源定位的准确性，在环形麦克风阵列中增加语音识别算法，在处理器中增加关键词与位置信息对应表，如下表：

表1：关键词与位置信息对应表

关键词	位置信息
		小明	(x1，y1)
会议室	(x2，y2)
		窗户	(x3，y3)

例如，环形麦克风阵列采集到一语音信号，通过语音识别算法对该声音信号进行分析处理，确定该声音信号包含的关键词为“小明”，则将该关键词“小明”发送至处理器，处理器将该关键词与关键词与位置信息对应表进行匹配，匹配到“小明对应的位置信息为(x1，y1)”，则处理器控制移动单元移动至“小明”所在位置(x1，y1)，为“小明”提供符合“小明”饮品需求的饮品。需要说明的是，表1中的位置信息预先存储在数据处理电路的存储器中。

在本发明的一个实施例中，为了增强声源定位的准确性，在环形麦克风阵列中增加声纹识别算法，预先将每个用户的声纹保存在处理器的存储器中，并创建声纹与位置信息的对应表，如表2所示：

表2：声纹与位置信息对应表

声纹	位置信息
		小明	(x1，y1)
小红	(x2，y2)
		小丽	(x3，y3)

例如，环形麦克风阵列采集到一语音信号，通过声纹识别算法对该声音信号进行分析处理，确定声纹信息，则将该声纹信息发送至处理器，处理器将该声纹信息与声纹信息与位置信息对应表进行匹配，匹配到“该声纹是小红的，小红对应的位置信息为(x2，y2)”，则处理器控制移动单元移动至“小红”所在位置(x2，y2)，为“小红”提供符合“小红”饮品需求的饮品。需要说明的是，表2中的位置信息预先存储在数据处理电路的存储器中。

综上所述，本发明的技术方案，根据预设行进路线进行巡逻移动，并利用摄像头采集图像信息，根据该图像信息确定可视范围内人体的距离，若该距离在距离阈值范围内，则停止运动并询问是否输出饮品，实现自动为需要饮品的用户输出饮品，节约用户时间，避免了用户接饮品过程中容器中的饮品泼洒出来情况的发生，避免用户烫伤，节约水资源。另外，本发明的技术方案可根据用户需求控制饮品分配设备输出符合用户需求的饮品，满足了用户不同的饮品需求，提升了用户体验。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种遇需即停式饮品分配装置，其特征在于，所述遇需即停式饮品分配装置包括饮品分配设备和运动设备，所述饮品分配设备安装在所述运动设备顶部；

所述运动设备设置有摄像头、移动单元、数据处理电路、传感信号采集电路；

所述饮品分配设备设置有交互单元、饮品输出单元；

所述摄像头的视频信号输出端连接所述数据处理电路的视频信号输入端，

所述数据处理电路的控制信号输出端分别连接所述移动单元的控制信号输入端和所述饮品输出单元的控制信号输入端；

所述传感信号采集电路的传感信号输出端连接所述数据处理电路的传感信号输入端；

所述交互单元的控制命令输出端连接所述数据处理电路的控制命令输入端，所述数据处理电路的视频/音频信号输出端连接所述交互单元的视频/音频信号输入端。

2.如权利要求1所述的遇需即停式饮品分配装置，其特征在于，所述交互单元包括触摸显示屏、播放器、麦克风、和/或按键；所述触摸显示屏、麦克风、按键的控制命令输出端连接所述数据处理电路的控制命令输入端；所述触摸显示屏的视频信号输入端连接所述数据处理电路的视频信号输出端；所述触摸显示屏的控制信号输出端与所述数据处理电路的信号输出端连接；所述播放器的音频信号输入端连接所述数据处理电路的音频信号输出端。

3.如权利要求2所述的遇需即停式饮品分配装置，其特征在于，所述交互单元还包括音频识别电路，所述音频识别电路的音频信号输入端连接所述麦克风的音频信号输出端，所述音频识别电路的控制命令输出端连接所述数据处理电路的控制命令输入端。

4.如权利要求1或2或3所述的遇需即停式饮品分配装置，其特征在于，所述饮品输出单元的饮品箱内设置液位传感器，所述液位传感器的液位信号输出端连接所述数据处理电路的传感数据输入端。

5.如权利要求1所述的遇需即停式饮品分配装置，其特征在于，所述交互单元和饮品输出单元通过有线的方式与所述数据处理电路连接。

6.如权利要求5所述的遇需即停式饮品分配装置，其特征在于，所述饮品分配设备通过安装槽安装在所述运动设备顶部，所述安装槽上设置有出线孔，所述交互单元和饮品输出单元的引线通过所述出线孔与所述数据处理电路连接。

7.如权利要求1所述的遇需即停式饮品分配装置，其特征在于，所述交互单元和饮品输出单元通过无线的方式与所述数据处理电路连接。

8.如权利要求1所述的遇需即停式饮品分配装置，其特征在于，所述遇需即停式饮品分配装置还包括电池和电源管理电路，电池通过所述电源管理电路为所述饮品分配设备和所述运动设备供电，所述电源管理电路的控制信号输入端连接所述数据处理电路的控制信号输出端；所述电源管理电路的电源信号输出端连接所述数据处理电路的电源输入端。

9.一种遇需即停式饮品分配方法，其特征在于，所述方法包括：

安装有饮品分配设备的运动设备根据预设行进路线进行移动；

利用摄像头采集图像信息，根据所述图像信息确定可视范围内人体的距离，若所述距离在距离阈值范围内，则控制运动设备停止运动，并控制饮品分配设备询问是否输出饮品，若是，则根据用户需求控制所述饮品分配设备输出符合用户需求的饮品。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，

在根据预设行进路线进行移动之前，检测饮品储量和电量是否充足，若所述饮品储量和所述电量均充足，则根据所述预设行进路线进行移动；

若所述饮品储量充足且所述电量不充足，则发送提示充电信息；

若所述饮品储量不充足且所述电量充足，则发送提示添加饮品信息；

若所述饮品储量和所述电量均不充，则同时发送提示充电和添加信息；

以及，

在为用户输出饮品预设时间后，判断饮品是否接完，若是，则继续根据预设行进路线控制运动设备进行移动；若否，则控制运动设备继续原地等待。