CN107877516A - 送餐机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种送餐机器人系统100，包括：导航装置101与送餐机器人102；其中，所述导航装置101，设置于餐厅的通道表面，用于存储位置信息；送餐机器人102，用于从所述导航装置101中获取所述位置信息，并根据所述位置信息将餐饮送到目标餐桌位置处。本发明提供的送餐机器人系统，通过采用RFID标签作为定位装置来为送餐机器人导航，以实现机器人送餐目的，从而可以极大地节省人工成本；此外，该方案相对简单，成本较低，可行性高。

Description

送餐机器人系统

技术领域

本发明属导航技术领域，特别涉及一种送餐机器人系统。

背景技术

在餐饮行业中，越来越广泛的采用机器人来代替服务员完成送餐的工作，这样可以大大节省人工成本。

目前市面上的送餐机器进行导航的方式包括磁导航及图像识别导航。其中，磁导航的实现较为困难，且后期维护成本也较大；而图像识别导航的相应速度较慢且容易出现错误。鉴于以上两种导航技术的各自缺陷，导致其无法被广泛使用。

因此，如何设计一种能被广泛使用的送餐机器人系统就变得极其重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种送餐机器人系统，该送餐机器人系统(100)包括：导航装置(101)与送餐机器人(102)；其中，

所述导航装置(101)，设置于餐厅的通道表面，用于存储位置信息；

送餐机器人(102)，用于从所述导航装置(101)中获取所述位置信息，并根据所述位置信息将餐饮送到目标餐桌位置处。

在本发明的一个实施例中，所述导航装置(101)沿通道方向按照间隔距离为1～2.0m设置于所述通道表面位置处。

在本发明的一个实施例中，所述导航装置(101)包括：

凹形外壳(1011)；

凹形缓冲层(1012)，设置于所述凹形外壳(1011)的第一凹槽内；

安装支架(1013)，设置于所述凹形缓冲层(1012)的第二凹槽底部第一指定区域；

RFID标签(1014)，设置于所述安装支架(1013)上并位于所述凹形外壳(1011)内部，用于存储所述位置信息；

加固层(1015)，填充于所述凹形缓冲层(1012)、所述安装支架(1013)及所述RFID标签(1014)形成的空间内；

盖板(1016)，覆盖于所述凹形外壳(1011)及所述加固层(1015)上。

在本发明的一个实施例中，所述RFID标签(1014)为无源RFID标签。

在本发明的一个实施例中，所述送餐机器人(102)包括：

设置装置(1021)，用于接收用户发送的所述目标餐桌的信息，并根据内设的数字地图和所述目标餐桌的位置生成导航路线；

获取装置(1022)，用于从所述导航装置(101)获取所述位置信息；

处理装置(1023)，分别电连接所述设置装置(1021)与所述获取装置(1022)，用于根据所述导航路线与所述位置信息生成控制指令；

驱动装置(1024)，电连接所述处理装置(1023)，用于根据所述控制指令驱动所述送餐机器人(102)向所述目标餐桌位置处移动。

在本发明的一个实施例中，所述设置装置(1021)包括触摸屏。

在本发明的一个实施例中，所述获取装置(1022)包括读卡器。

在本发明的一个实施例中，所述处理装置(1022)包括ARM芯片。

在本发明的一个实施例中，所述驱动装置(1024)包括直行驱动子单元与转向驱动子单元。

在本发明的一个实施例中，所述送餐机器人(102)还包括提示装置(1025)，所述提示装置(1025)电连接所述处理装置(1023)，用于提示用户从所述送餐机器人(102)上取出所述餐饮。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的送餐机器人系统，通过采用RFID标签作为定位装置来为送餐机器人导航，以实现机器人送餐目的，从而可以极大地节省人工成本；此外，该方案相对简单，成本较低，可行性高。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为本发明实施例提供的一种送餐机器人系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种导航装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种送餐机器人的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种餐馆结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

实施例一

请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种送餐机器人系统的结构示意图。该送餐机器人系统100包括：导航装置101与送餐机器人102；其中，

所述导航装置101，设置于餐厅的通道表面，用于存储位置信息；所述位置信息为相对于道路起点的位置信息，例如可以表示为“距离道路起点3m”、“距离道路起点5m”等；

送餐机器人102，用于从所述导航装置101中获取所述位置信息，并根据所述位置信息将餐饮送到目标餐桌位置处。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述导航装置101沿通道方向按照间隔距离为1～2.0m设置于所述通道表面位置处。考虑到该导航装置101的核心是RFID标签，是靠发射射频信号与其他装置进行信息交互，每一个导航装置的作用范围为0～1.0m，为保证相邻的两个导航装置之间不会产生信息干扰，故相邻两个导航装置的安装间隔距离选择为0.5m～1.0m。

进一步地，在上述实施例的基础上，请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种导航装置的结构示意图，该导航装置101包括：

凹形外壳1011；

凹形缓冲层1012，设置于所述凹形外壳1011的第一凹槽内；其中，所述凹形缓冲层1012优选为泡沫铝或石英砂或硬质橡胶。泡沫铝可以吸收大量的冲击能量，使得传递给受保护物(本发明中主要指RFID标签)的应力小于其破坏应力，从而使保护物免受破坏；石英砂颗粒强度较高，在高应力水平会发生较为严重的颗粒破碎，颗粒破碎产生破碎应变，消耗冲击能量，从而使受保护物免受破坏；硬质橡胶在常温下富有弹性，在外力作用下能产生形变，除去外力后能恢复原状，并且具有良好的物理学性能和化学稳定性，常被用来作为缓冲隔震器件。

安装支架1013，设置于所述凹形缓冲层1012的第二凹槽底部第一指定区域；

RFID标签1014，设置于所述安装支架1013上并位于所述凹形外壳1011内部，用于存储所述位置信息；

加固层1015，填充于所述凹形缓冲层1012、所述安装支架1013及所述RFID标签1014形成的空间内；其中，所述加固层1015优选为为硅橡胶或环氧树脂或聚氨酯泡沫塑料。这些材料为高分子聚合物，具有典型的粘弹性，当收到外力时，一方面，构成材料的分子链可以变形，另一方面分子链与分子链之间会产生滑移，当外力除去后，变形的分子链要恢复原位，释放外力所做的功，表现出材料的弹性性质；而分子链之间的滑移不能完全复原，产生永久形变，所做功变为热量，扩散到周围环境中，表现出材料的粘性性质，所以这些材料吸能是储能和耗能效应的综合。另外，这些材料的密度低、多泡孔，泡孔在收到冲击过程中会产生一定的阻力，吸收一定的冲击能量，而且变形越大，阻力就越大，吸收能量就越多。

盖板1016，覆盖于所述凹形外壳1011及所述加固层1015上。盖板1016是通过螺栓固定在凹形外壳1011上，安装与拆卸都较简单，以保证后期易于对导航装置101的内部结构进行维护；此外，在盖板的表面可以加工成凹凸形状，以增加摩擦力，使得人或者送餐机器人在上面行走或移动时不易滑倒。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述RFID标签1014为无源RFID标签。无源RFID标签是通过接收其他装置例如读卡器发送的射频信号，生成感应电流，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在其中的信息，其结构较简单，且后期维护成本低。

请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种送餐机器人的结构示意图，进一步地，所述送餐机器人102包括：

设置装置1021，用于接收用户发送的所述目标餐桌的信息，并根据内设的数字地图和所述目标餐桌的位置生成导航路线；该数字地图包含有餐厅的所有餐桌信息、所有通道信息等；

获取装置1022，用于从所述导航装置101获取所述位置信息；

处理装置1023，分别电连接所述设置装置1021与所述获取装置1022，用于根据所述导航路线与所述位置信息生成控制指令；

驱动装置1024，电连接所述处理装置1023，用于根据所述控制指令驱动所述送餐机器人102向所述目标餐桌位置处移动。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述设置装置1021包括触摸屏。该触摸屏可以显示所述数字地图，待厨师将餐饮准备好后，可以通过该触摸屏中显示的数字地图设置目标餐桌；设定好目标餐桌后，则送餐机器人的系统软件根据目标餐桌的位置信息与机器人的起始位置信息生成一条最佳的导航路线，该导航路线通过通道上的若干导航装置101来表示；送餐机器人根据该导航路线将准备好的餐饮送至目标餐桌位置处。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述获取装置1022包括读卡器。该读卡器在工作状态下会发送射频信号；导航装置101中的RFID标签1014接收到该射频信号后，通过其产生的感应电流将自身存储的位置信息以一定频率的电磁波发送出；读卡器通过该电磁波就可以获取RFID标签1014中存储的位置信息。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述处理装置1022包括ARM芯片。在机器人移动的过程中，ARM芯片根据读卡器所获取的RFID标签1014中存储的位置信息与后台软件生成的导航路线信息，生成控制指令。该控制指令包括直行控制指令与转向控制指令；其中，若导航路线中下一导航装置相对于送餐机器人所处的导航装置在方向上没有改变，生成直行控制指令；若导航路线中下一导航装置相对于送餐机器人所处的导航装置在方向上发生改变，例如下一导航装置在所处导航装置直行方向的左边，则生成左转向控制指令。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述驱动装置1024包括直行驱动子单元与转向驱动子单元。其中，若驱动装置1024从处理装置1023接受到的控制指令为直行控制指令，则直行驱动子单元工作，并驱动送餐机器人直行移动；若驱动装置1024从处理装置1023接收到的控制指令为转向控制指令，例如为左转向控制指令，则转向驱动子单元工作，并驱动送餐机器人底部的轮子向左转90°角度，待轮子方向调整完毕后，转向驱动子单元停止工作，直行驱动子单元开始工作，并驱动送餐机器人向着调整后的方向移动。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述送餐机器人102还包括提示装置1025，所述提示装置1025电连接所述处理装置1023，用于提示餐厅服务员将餐饮从所述送餐机器人102上取出以供顾客使用。该提示装置1025可以为语音提示装置，例如扬声器，也可以为灯光提示装置，通过灯的亮与灭来达到提示的效果。

本实施例提供的送餐机器人系统，通过采用RFID标签作为定位装置来为送餐机器人导航，以实现机器人送餐目的，从而可以极大地节省人工成本；此外，该方案相对简单，成本较低，可行性高。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上对本发明的原理及实现方式进行说明。

请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种餐馆结构示意图。该餐馆包括厨房及餐厅；其中，餐厅中包括16张餐桌(餐桌1～餐桌16)与32个导航装置(X1～X32)，32个导航装置依次按1～2.0m的间隔距离安装于餐桌之间的通道表面，导航装置X3设置于厨房的传菜窗口位置处。送餐机器人在收到送餐指令之前或者完成送餐任务后均停放在第三导航装置X3位置处。下面将举例进行说明，如下：

例如餐桌12的顾客预订了一份餐饮，厨师制作好顾客预订的餐饮后，将该餐饮放置在送餐机器人的指定位置处，并通过送餐机器人上的触摸屏设置餐桌12为目标餐桌；由于餐桌12位于导航装置X24位置处，则送餐机器人的系统软件将以导航装置X3为起点、导航装置X24为终点生成导航路线。此时可以生成若干导航路线，例如导航路线1可以为：X3-X4-X5-X8-X13-X16-X21-X24，导航路线2可以为：X3-X7-X11-X15-X19-X20-X21-X24。送餐机器人的系统软件根据路径最短及转向次数最少的原则选择最优导航路线，例如此时则选择导航路线1作为导航路线，判定原则为导航路线1与导航路线2路径长度相当，但导航路线1的转向次数为1次，而导航路线2的转向次数为两次。

生成导航路线1后，则送餐机器人根据导航路线1从导航装置X3位置处开始移动；在送餐机器人移动的过程中，送餐机器人中的获取装置例如读卡器则读取其有效范围内的导航装置中的位置信息，并将该位置信息传输至送餐机器人的处理装置例如ARM芯片。

当送餐机器人到达导航装置X4位置处后，ARM芯片则会根据下一导航装置即导航装置X5在送餐机器人中的相关信息进行计算是否需要转向。由于导航装置X5仍处于送餐机器人当前移动方向上，则ARM芯片生成直行控制指令，并将该直行控制指令发送至驱动装置。由于收到的控制指令为直行控制指令，则直行驱动子单元工作，并驱动送餐机器人按当前移动方向移动。

当送餐机器人到达导航装置X5位置处后，ARM芯片则根据下一导航装置即导航装置X8在送餐机器人中的相关信息进行计算是否需要转向。经ARM芯片计算处理，按当前移动方向需左转，则ARM芯片生成左转向控制指令，并发送至驱动装置。驱动装置收到该左转向控制指令后，转向驱动子单元开始工作，并驱动送餐机器人底部的轮子向左转90°角度，待轮子方向调整完毕后，转向驱动子单元停止工作，直行驱动子单元开始工作，并驱动送餐机器人向着调整后的方向移动。

按照上述方式，直至送餐机器人到达导航装置X24位置处。送餐机器人到达导航装置X24位置处后，则停止移动，并通过送餐机器人上的提示装置，提示服务员将餐饮放置于餐桌12上供顾客食用。

将餐饮从送餐机器人上取出完毕后，可以通过服务员手动停止本次送餐，则送餐机器人的系统软件生成返回导航路线，或者通过设置于送餐机器人餐饮放置处的压力传感器来进行判定餐饮是否取出完毕，当餐饮取出完毕后，该压力传感器感受到的压力信号为零，判定餐饮已取出完毕，则送餐机器人的系统软件生成返回导航路线。

送餐机器人的系统软件生成返回导航路线后，送餐机器人则根据返回导航路线，返回厨房的传菜窗口位置处及导航装置X3位置处，其原理与实现方式与送餐时类似，此处不再赘述。

采用本发明提供的送餐机器人系统后，可以极大地减少服务员的数量，在送餐机器人没有送餐或者送餐未到达目标餐桌位置处时，服务员可以完成其他工作例如收拾桌子、为顾客倒水等。此外，由于许多餐饮都有较高的温度，若防护措施不当，服务员在送餐过程中容易被烫伤，采用送餐机器人系统后，则极大地降低了该风险。

综上所述，本文中应用了具体个例对本发明的结构及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种送餐机器人系统(100)，其特征在于，包括：导航装置(101)与送餐机器人(102)；其中，

所述导航装置(101)，设置于餐厅的通道表面，用于存储位置信息；

送餐机器人(102)，用于从所述导航装置(101)中获取所述位置信息，并根据所述位置信息将餐饮送到目标餐桌位置处。

2.根据权利要求1所述的送餐机器人系统(100)，其特征在于，所述导航装置(101)沿通道方向按照间隔距离为1～2.0m设置于所述通道表面位置处。

3.根据权利要求1所述的送餐机器人系统(100)，其特征在于，所述导航装置(101)包括：

凹形外壳(1011)；

凹形缓冲层(1012)，设置于所述凹形外壳(1011)的第一凹槽内；

安装支架(1013)，设置于所述凹形缓冲层(1012)的第二凹槽底部第一指定区域；

RFID标签(1014)，设置于所述安装支架(1013)上并位于所述凹形外壳(1011)内部，用于存储所述位置信息；

加固层(1015)，填充于所述凹形缓冲层(1012)、所述安装支架(1013)及所述RFID标签(1014)形成的空间内；

盖板(1016)，覆盖于所述凹形外壳(1011)及所述加固层(1015)上。

4.根据权利要求3所述的送餐机器人系统(100)，其特征在于，所述RFID标签(1014)为无源RFID标签。

5.根据权利要求1所述的送餐机器人系统(100)，其特征在于，所述送餐机器人(102)包括：

设置装置(1021)，用于接收用户发送的所述目标餐桌的信息，并根据内设的数字地图和所述目标餐桌的位置生成导航路线；

获取装置(1022)，用于从所述导航装置(101)获取所述位置信息；

处理装置(1023)，分别电连接所述设置装置(1021)与所述获取装置(1022)，用于根据所述导航路线与所述位置信息生成控制指令；

驱动装置(1024)，电连接所述处理装置(1023)，用于根据所述控制指令驱动所述送餐机器人(102)向所述目标餐桌位置处移动。

6.根据权利要求5所述的送餐机器人系统(100)，其特征在于，所述设置装置(1021)包括触摸屏。

7.根据权利要求5所述的送餐机器人系统(100)，其特征在于，所述获取装置(1022)包括读卡器。

8.根据权利要求5所述的送餐机器人系统(100)，其特征在于，所述处理装置(1022)包括ARM芯片。

9.根据权利要求5所述的送餐机器人系统(100)，其特征在于，所述驱动装置(1024)包括直行驱动子单元与转向驱动子单元。

10.根据权利要求5所述的送餐机器人系统(100)，其特征在于，所述送餐机器人(102)还包括提示装置(1025)，所述提示装置(1025)电连接所述处理装置(1023)，用于提示用户从所述送餐机器人(102)上取出所述餐饮。