CN108214489B - 一种机器人的行为控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人的行为控制方法，包括以下步骤：联系步骤，接收来自信号发送端的指令，所述指令包括时间数据、位置数据和操作数据；行走步骤，根据预存储的局域地图及所述指令中的位置数据导航移动至目标位置；人机交互步骤，通过人机交互装置接收即时操作指令，并根据所述即时操作指令调整所述操作数据；执行步骤，根据所述操作数据控制所述机器人的各驱动装置执行操作动作，所述操作动作包括启瓶动作、倒酒动作和端酒动作。本发明能够解决现有的酒宴机器人需要拖管或附带自动酒水机的问题和酒瓶启瓶器体积过大、造价昂贵等问题，能够实现机器人启瓶、倒酒、端酒的一系列连贯动作和人机交互。

Description

一种机器人的行为控制方法
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人的行为控制方法。
背景技术
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作。
目前，应用于餐饮服务业的机器人已经在市场上出现，包括用于订餐、上菜等功能的机器人，可以协助或取代一部分服务人员的工作，从而降低餐饮企业的人力成本。但是当涉及到一些比较细致的人手操作时，由于现有的机器人不能达到足够的精确程度，所以仍需要服务人员去完成，比如开酒瓶的操作。一般的开酒瓶操作需要服务人员使用启瓶器切开酒瓶封帽，拔出软木塞才能完成，另外还有倒酒等一系列的动作都需要依靠人工完成，尤其是在大型酒宴时，需要开大批量的红酒，存在费时费力、成本高的缺点。
现有的一些具有倒茶水的表演机器人，具有多个关节，在各活动关节内分别设有驱动电机，驱动电机与控制单元连接，表演机器人的手上连接有盛放酒水或茶水的表演容器，表演容器上连接有盛放酒水或茶水流通管道，流通管道隐藏设于表演机器人内部，其另一端由表演机器人底部伸出，并延长至与自动泡茶机或自动酒水机的出水口连接，该流通管道上设有与控制单元连接的电磁阀，当驱动电机驱动各个活动关节使表演机器人处于倒水姿态时，控制单元控制所述电磁阀打开，使得茶水或酒水由表演容器内倒出而形成倒茶或倒酒水的表演。但是这种表演机器人不能够脱离自动泡茶机或者自动酒水机，并且全身上下关节非常多，在控制算法上增加了研发成本，而且行走慢，效率极其低下。
目前还有自动开酒瓶器，但是其体积过大，零部件众多，导致工艺、材料、标准件等的成本增加，使得整体价格昂贵，并且不具有可灵活自主移动的功能，不具有智能机器人所能提供的服务体验。
发明内容
本发明的目的是提供一种机器人的行为控制方法，能够解决现有的酒宴机器人需要拖管或附带自动酒水机的问题和酒瓶启瓶器体积过大、造价昂贵等问题，能够机器人自动实现启瓶、倒酒、端酒的一系列连贯动作和人机交互。
本发明所提供的一种机器人的行为控制方法，包括以下步骤：
联系步骤，接收来自信号发送端的指令，所述指令包括时间数据、位置数据和操作数据；
行走步骤，根据预存储的局域地图及所述指令中的位置数据导航移动至目标位置；
人机交互步骤，通过人机交互装置接收即时操作指令，并根据所述即时操作指令调整所述操作数据；
执行步骤，根据所述操作数据控制所述机器人的各驱动装置执行操作动作，所述操作动作包括启瓶动作、倒酒动作和端酒动作。
优选地，在所述联系步骤中，所述机器人接收来自若干个信号发送端的指令，所述指令包括信号来源标识。
优选地，所述机器人的行为控制方法还包括数据分析步骤，分析来自信号发送端的指令，并根据所述指令中的时间数据和信号来源标识设定所述指令的优先执行次序。
优选地，在所述行走步骤中，所述预存储的局域地图包括设定区域内的坐标系、在所述坐标系上的若干个位置坐标以及达到所述位置坐标的预定路径。
优选地，所述机器人设有机械爪、手臂关节和启瓶部件，在所述执行步骤的启瓶动作中，通过控制所述机器人的驱动装置执行机械爪的开合、手臂关节的旋转和启瓶部件的运行。
优选地，所述机器人设有酒托盘，在所述执行步骤的倒酒动作中，通过控制所述机器人的驱动装置执行酒托盘的定点旋转及手臂关节的旋转，根据所述操作数据确定倒酒的杯数，并记忆被倒酒的酒杯位置。
优选地，在所述执行步骤的倒酒动作中，检测酒托盘上的酒杯，当检测到酒杯时根据所述操作数据进行倒酒，当未检测到酒杯时，根据设定的旋转角度旋转至下一位置。
优选地，在所述执行步骤的端酒动作中，根据已记忆的被倒酒的酒杯位置端起酒杯并摆放。
优选地，在所述执行步骤的端酒动作中，根据人像识别装置进行人像检测，并根据检测到的人像的位置数据进行酒杯摆放。
优选地，在所述执行步骤中，还包括塞瓶动作，当通过重量测量装置检测酒瓶的重量超过预设重量时，控制所述机器人的驱动装置将瓶塞回塞至酒瓶中。
上述技术方案所提供的一种机器人的行为控制方法，与现有技术相比，所述机器人具有高效、自动化的优势，集启瓶、倒酒、端酒功能于一体，解决了现有的酒宴机器人需要拖管或附带自动酒水机的问题，亦避免了酒瓶启瓶器体积过大、造价昂贵等问题；通过本发明的行为控制方法实现了机器人拿酒瓶、启瓶、倒酒、端酒等一系列的动作，而这一完整的过程还可以作为一种表演的形式，能够极大地吸引顾客的眼球；实现人机交互，用户通过人机交互界面与系统交流并进行操作，能够提供人性化的服务体验，用户可以根据实际需求给机器人输入相关的指令，让机器人按照指令做出相应的动作，获得个性化的用户体验。
附图说明
图1是本发明的机器人的行为控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参阅附图1，本发明所提供的一种机器人的行为控制方法，包括以下步骤：
联系步骤，接收来自信号发送端的指令，所述指令包括时间数据、位置数据和操作数据；
行走步骤，根据预存储的局域地图及所述指令中的位置数据导航移动至目标位置；
人机交互步骤，通过人机交互装置接收即时操作指令，并根据所述即时操作指令调整所述操作数据；
执行步骤，根据所述操作数据控制所述机器人的各驱动装置执行操作动作，所述操作动作包括启瓶动作、倒酒动作和端酒动作。
基于上述技术特征的机器人的行为控制方法，使得所述机器人具有高效、自动化的优势，集启瓶、倒酒、端酒功能于一体，解决了现有的酒宴机器人需要拖管或附带自动酒水机的问题，亦避免了酒瓶启瓶器体积过大、造价昂贵等问题；通过本发明的行为控制方法实现了机器人拿酒瓶、启瓶、倒酒、端酒等一系列的动作，而这一完整的过程还可以作为一种表演的形式，能够极大地吸引顾客的眼球；实现人机交互，用户通过人机交互界面与系统交流并进行操作，能够提供人性化的服务体验，用于可以根据实际需求给机器人输入相关的指令，让机器人按照指令做出相应的动作，获得个性化的用户体验。
在所述联系步骤中，所述机器人接收来自若干个信号发送端的指令，所述指令包括信号来源标识。在实际应用中，所述信号发送端可包括服务台端和多个客户端，所述机器人接收来自多个信号发送端的信号，需要根据信号来源标识识别信号的发送来源，从而作出不同的反应。
所述机器人的行为控制方法还包括在联系步骤之后的数据分析步骤，分析来自信号发送端的指令，并根据所述指令中的时间数据和信号来源标识设定所述指令的优先执行次序。一般地，按照时间数据的先后确定所述指令的执行次序。另外地，由于所述机器人可接收服务台端和多个客户端的指令，为了更灵活的管理，可设定来自不同类型的信号发送端的指令的优先执行次序。
在所述行走步骤中，所述预存储的局域地图包括设定区域内的坐标系、在所述坐标系上的若干个位置坐标以及达到所述位置坐标的预定路径。通过所述局域地图可获取设定区域内各位置坐标之间的点到点的预定路径。
所述机器人设有机械爪、手臂关节和启瓶部件，在所述执行步骤的启瓶动作中，通过控制所述机器人的驱动装置执行机械爪的开合、手臂关节的旋转和启瓶部件的运行。具体地，通过控制机械爪的驱动电机实现机械爪的张开和合拢使机械爪能够抓取或者放开物品；设置类似于启瓶器的启瓶部件，所述启瓶部件包括具有旋转刀具的锡纸割开装置、可绕轴向旋转并沿轴向滑动的钻头，通过控制启瓶部件的驱动电机使锡纸割开装置的刀具旋转割开瓶塞锡纸、使所述钻头钻入瓶塞内并往相反反向运动拔出瓶塞完成瓶塞的开启；通过控制手臂关节的驱动电机实现手臂关节的旋转，从而实现机械爪的往前后、左右、上下的方向移动以完成一系列动作，通过精确控制各驱动机构运转使机器人灵活、高效运行。
所述机器人设有酒托盘，在所述执行步骤的倒酒动作中，通过控制所述机器人的驱动装置执行酒托盘的定点旋转及手臂关节的旋转。根据所述操作数据确定倒酒的杯数，并记忆被倒酒的酒杯位置，酒杯位置可包括执行倒酒动作的起点位置和终点位置，以便于在下述的端酒动作中精确定位需端起的酒杯，同时可避免在同一酒杯上重复倒酒造成的溢酒意外。所述酒托盘上可放置多个酒杯，当倒完一杯酒后，只需驱动酒托盘后将空的酒杯停至机械爪的正下方的一个定点即可倒另一杯酒，实现定点倒酒，只需调整一次机械爪的位置，之后转动酒托盘即可完成对酒托盘上几个酒杯的倒酒工作。
在所述执行步骤的倒酒动作中，检测酒托盘上的酒杯，当检测到酒杯时根据所述操作数据进行倒酒，当未检测到酒杯时，根据设定的旋转角度旋转至下一位置，从而可避免在未放置酒杯的空位上倒酒的意外。
在所述执行步骤的端酒动作中，根据已记忆的被倒酒的酒杯位置端起酒杯并摆放，使得机器人不会因酒托盘的旋转动作而导致端酒动作的混乱，使得在不同杯数的倒酒动作和端酒动作中，机器人能应对自如，且高效、灵活地执行操作。
在所述执行步骤的端酒动作中，根据人像识别装置进行人像检测，并根据检测到的人像的位置数据进行酒杯摆放。通过引入人像识别技术，能够使机器人能够提供更加智能化、人性化的服务。
在所述执行步骤中，还包括塞瓶动作，当通过重量测量装置检测酒瓶的重量超过预设重量时，控制所述机器人的驱动装置将瓶塞回塞至酒瓶中。具体地，当通过重量测量装置检测酒瓶的重量超过空瓶的质量时，即检测到倒完酒之后酒瓶中还余有剩酒时，通过控制启瓶部件的驱动电机使钻入瓶塞内的所述钻头将瓶塞回塞至酒瓶中，避免影响剩酒的质量而造成浪费。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种机器人的行为控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
联系步骤，接收来自信号发送端的指令，所述指令包括时间数据、位置数据和操作数据；
行走步骤，根据预存储的局域地图及所述指令中的位置数据导航移动至目标位置；
人机交互步骤，通过人机交互装置接收即时操作指令，并根据所述即时操作指令调整所述操作数据；
执行步骤，根据所述操作数据控制所述机器人的各驱动装置执行操作动作，所述操作动作包括启瓶动作、倒酒动作和端酒动作，所述机器人设有机械爪、手臂关节和启瓶部件，所述启瓶部件包括具有旋转刀具的锡纸割开装置、可绕轴向旋转并沿轴向滑动的钻头，在所述执行步骤的启瓶动作中，通过控制机械爪的驱动电机实现机械爪的张开和合拢使机械爪抓取或者放开物品，通过控制手臂关节的驱动电机实现手臂关节的旋转，通过控制启瓶部件的驱动电机使锡纸割开装置的刀具旋转割开瓶塞锡纸、使所述钻头钻入瓶塞内并往相反方向运动拔出瓶塞完成瓶塞的开启。
2.如权利要求1所述的机器人的行为控制方法，其特征在于，在所述联系步骤中，所述机器人接收来自若干个信号发送端的指令，所述指令包括信号来源标识。
3.如权利要求2所述的机器人的行为控制方法，其特征在于，还包括数据分析步骤，分析来自信号发送端的指令，并根据所述指令中的时间数据和信号来源标识设定所述指令的优先执行次序。
4.如权利要求1所述的机器人的行为控制方法，其特征在于，在所述行走步骤中，所述预存储的局域地图包括设定区域内的坐标系、在所述坐标系上的若干个位置坐标以及达到所述位置坐标的预定路径。
5.如权利要求1所述的机器人的行为控制方法，其特征在于，所述机器人设有酒托盘，在所述执行步骤的倒酒动作中，通过控制所述机器人的驱动装置执行酒托盘的定点旋转及手臂关节的旋转，根据所述操作数据确定倒酒的杯数，并记忆被倒酒的酒杯位置。
6.如权利要求5所述的机器人的行为控制方法，其特征在于，在所述执行步骤的倒酒动作中，检测酒托盘上的酒杯，当检测到酒杯时根据所述操作数据进行倒酒，当未检测到酒杯时，酒托盘根据设定的旋转角度旋转至下一位置。
7.如权利要求5所述的机器人的行为控制方法，其特征在于，在所述执行步骤的端酒动作中，根据已记忆的被倒酒的酒杯位置端起酒杯并摆放。
8.如权利要求7所述的机器人的行为控制方法，其特征在于，在所述执行步骤的端酒动作中，根据人像识别装置进行人像检测，并根据检测到的人像的位置数据进行酒杯摆放。
9.如权利要求1所述的机器人的行为控制方法，其特征在于，在所述执行步骤中，还包括塞瓶动作，当通过重量测量装置检测酒瓶的重量超过预设重量时，控制所述机器人的驱动装置将瓶塞回塞至酒瓶中。
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