CN109093592A - 一种超市用循迹导购机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超市用循迹导购机器人，包括底座，所述底座一端垂直贯穿设有连杆以及另一端底部设置有固定板，所述连杆底端设置有前轮以及顶端固定套设有第一副齿轮，所述连杆一侧设置有伺服电机，所述伺服电机输出轴贯穿底座，且输出轴端部固定套设有第一主齿轮，所述固定板数量设有两个。本发明通过利用摄像头来获取商品图片与显示屏上的商品信息进行比对，然后通过机械手将商品直接夹取到置物筐内，避免了购物者自取商品的操作，同时，可利用条码扫描器来对放入置物筐内的商品条码进行识别，以实现对商品进行汇总计价，并在购物者将商品买齐后，直接扫描门形框上二位码进行支付，避免了现有购物过程中需排队付款的情况。

Description

一种超市用循迹导购机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种超市用循迹导购机器人。

背景技术

在当今快节奏的生活中，人们大多时间往往用在工作上，自由支配的时间较少。当他们去超市进行购物时，还是需要人力推着购物车去寻找商品，并且在购物过程中经常遇用户需要购买某一样或几样商品的时候，不知道商品存放位置，在超市盲目寻找，往往需要转上大半天才能找到目标的商品，这个购物过程不但繁琐，还浪费了用户大量的时间。

因此，发明一种超市用循迹导购机器人来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超市用循迹导购机器人，通过利用摄像头来获取商品图片与显示屏上的商品信息进行比对，然后通过机械手将商品直接夹取到置物筐内，避免了购物者自取商品的操作，同时，可利用条码扫描器来对放入置物筐内的商品条码进行识别，以实现对商品进行汇总计价，并在购物者将商品买齐后，直接扫描门形框上的二位码进行支付，避免了现有购物过程中需排队付款的情况，方便快捷，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超市用循迹导购机器人，包括底座，所述底座一端垂直贯穿设有连杆以及另一端底部设置有固定板，所述连杆底端设置有前轮以及顶端固定套设有第一副齿轮，所述连杆一侧设置有伺服电机，所述伺服电机输出轴贯穿底座，且输出轴端部固定套设有第一主齿轮，所述固定板数量设有两个，两个固定板之间设置有桥轴，所述桥轴两端均固定设有后轮，所述桥轴中部固定套设有第二副齿轮，所述桥轴一侧设置有步进电机，所述步进电机输出轴端部连接有第二主齿轮，所述伺服电机和步进电机均固定设置于底座底部，所述第一副齿轮与第一主齿轮以及第二副齿轮与第二主齿轮之间均通过传动链条传动连接，所述底座一端设置有红外探测器；

所述底座顶部四角位置垂直设有立柱，所述立柱顶部配合设有隔板，所述隔板顶部设置有基板，所述基板顶部处置设有门形框，所述门形框一侧设置有置物筐以及另一侧设置有座椅，所述置物筐顶部设置有条码扫描器，所述座椅底部设置有控制箱以及顶部配合设有坐垫，所述座椅与坐垫之间设置有薄膜压力传感器，所述门形框上嵌设有显示屏，所述门形框顶部设置有机械手，所述机械手一端固定设有摄像头，所述门形框表面设置有付款码。

优选的，所述连杆上固定套设有限位板，所述限位板设置于前轮与底座之间的连杆上，所述连杆与底座连接处设置有滚珠轴承。

优选的，所述隔板与基板之间设置有缓冲机构，所述缓冲机构包括有环形套筒、导向杆和缓冲弹簧，所述环形套筒固定设置于基板底部以及导向杆固定设置于隔板顶部，所述环形套筒与导向杆对应设置，所述环形套筒外部套设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧两端分别与隔板以及基板固定连接。

优选的，所述导向杆的直径小于环形套筒的内直径，且导向杆一端套设于环形套筒内部，所述导向杆的高度小于环形套筒的高度。

优选的，所述导向杆底端外壁固定套设有缓冲胶垫。

优选的，所述缓冲机构数量设有五个，五个缓冲机构分别设置在隔板与基板之间的四角位置以及中心位置。

优选的，所述置物筐外壁设置有存放盒。

优选的，所述条码扫描器由光源、光学透镜、光电转换器以及塑料外壳构成，所述条码扫描器形状设置为环状，且与置物筐相配合。

优选的，所述控制箱由控制箱壳体、单片机以及供电电源所组成，所述红外探测器、条码扫描器、薄膜压力传感器、显示屏和摄像头均与单片机电性连接，所述单片机通过继电器分别与步进电机以及机械手相连，所述单片机通过伺服控制器与伺服电机相连。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明利用薄膜压力传感器来检测座椅上是否上人，以控制导购机器人的启动，大大降低可了导购机器人在非使用状态下的功耗，并且可利用摄像头来获取商品图片与显示屏上的商品信息进行比对，然后通过机械手将商品直接夹取到置物筐内，避免了购物者自取商品的操作，同时，可利用条码扫描器来对放入置物筐内的商品条码进行识别，以实现对商品进行汇总计价，并在购物者将商品买齐后，直接扫描门形框上的二位码进行支付，避免了现有购物过程中需排队付款的情况，方便快捷；

2、本发明利用导向杆来引导环形套筒的移动，由于导向杆的直径小于环形套筒的内直径，且导向杆一端套设于环形套筒内部，而导向杆的高度小于环形套筒的高度，同时，环形套筒外部套设有缓冲弹簧，导向杆底端外壁还固定套设有缓冲胶垫，一方面可使得环形套筒沿着导向杆上下移动，另一方面可避免基板在向下沉的过程中，导向杆直接顶在基板上而产生较大的振动，给购物者带来不适感；

3、通过在连杆上套设限位板，可对底座提供一个向上的支撑力，以确保前轮在行进过程中的稳定性；

4、通过在置物筐外壁设置存放盒，可用于存放购物袋，方便购物者在交易完成时，利用其中的购物袋来装取商品，便于购物者手提。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的缓冲机构结构示意图；

图3为本发明的控制原理图；

图4为本发明的条码识别原理图；

图中：1底座、2连杆、3固定板、4前轮、5第一副齿轮、6伺服电机、7第一主齿轮、8限位板、9后轮、10第二副齿轮、11步进电机、12第二主齿轮、13红外探测器、14立柱、15隔板、16基板、17缓冲机构、171环形套筒、172导向杆、173缓冲弹簧、174缓冲胶垫、18门形框、19置物筐、20座椅、21条码扫描器、22存放盒、23控制箱、24坐垫、25薄膜压力传感器、26显示屏、27机械手、28摄像头。

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做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。

实施例1：

本发明提供了如图1-4所示的一种超市用循迹导购机器人，包括底座1，所述底座1一端垂直贯穿设有连杆2以及另一端底部设置有固定板3，所述连杆2底端设置有前轮4以及顶端固定套设有第一副齿轮5，所述连杆2一侧设置有伺服电机6，所述伺服电机6输出轴贯穿底座1，且输出轴端部固定套设有第一主齿轮7，所述固定板3数量设有两个，两个固定板3之间设置有桥轴，所述桥轴两端均固定设有后轮9，所述桥轴中部固定套设有第二副齿轮10，所述桥轴一侧设置有步进电机11，所述步进电机11输出轴端部连接有第二主齿轮12，所述伺服电机6和步进电机11均固定设置于底座1底部，所述第一副齿轮5与第一主齿轮7以及第二副齿轮10与第二主齿轮12之间均通过传动链条传动连接，所述底座1一端设置有红外探测器13；

所述底座1顶部四角位置垂直设有立柱14，所述立柱14顶部配合设有隔板15，所述隔板15顶部设置有基板16，所述基板16顶部处置设有门形框18，所述门形框18一侧设置有置物筐19以及另一侧设置有座椅20，所述置物筐19顶部设置有条码扫描器21，所述座椅20底部设置有控制箱23以及顶部配合设有坐垫24，所述座椅20与坐垫24之间设置有薄膜压力传感器25，所述门形框18上嵌设有显示屏26，所述门形框18顶部设置有机械手27，所述机械手27一端固定设有摄像头28，所述门形框18表面设置有付款码。

进一步的，在上述技术方案中，所述条码扫描器21由光源、光学透镜、光电转换器以及塑料外壳构成，所述条码扫描器21形状设置为环状，且与置物筐19相配合。

进一步的，在上述技术方案中，所述控制箱23由控制箱壳体、单片机以及供电电源所组成，所述红外探测器13、条码扫描器21、薄膜压力传感器25、显示屏26和摄像头28均与单片机电性连接，所述单片机通过继电器分别与步进电机11以及机械手27相连，所述单片机通过伺服控制器与伺服电机6相连，其中，红外探测器13选用的是DT-7380型红外探测器，薄膜压力传感器25选用的是FP27-100型薄膜压力传感器，单片机选用的是M68HC16型单片机。

上述技术方案的有益效果为：本发明利用薄膜压力传感器25来检测座椅20上是否上人，以控制导购机器人的启动，大大降低可了导购机器人在非使用状态下的功耗，并且可利用摄像头28来获取商品图片与显示屏26上的商品信息进行比对，然后通过机械手27将商品直接夹取到置物筐19内，避免了人自取商品的操作，同时，可利用条码扫描器21来对放入置物筐19内的商品条码进行识别，以实现对商品进行汇总计价，并在购物者将商品买齐后，直接扫描门形框18上的二位码进行支付，避免了现有购物过程中需排队付款的情况，方便快捷。

实施例2：

进一步的，在实施例1的技术方案中，所述连杆2上固定套设有限位板8，所述限位板8设置于前轮4与底座1之间的连杆2上，所述连杆2与底座1连接处设置有滚珠轴承，可对底座1提供一个向上的支撑力，以确保前轮4在行进过程中的稳定性。

进一步的，在实施例1的技术方案中，所述隔板15与基板16之间设置有缓冲机构17，所述缓冲机构17包括有环形套筒171、导向杆172和缓冲弹簧173，所述环形套筒171固定设置于基板16底部以及导向杆172固定设置于隔板15顶部，所述环形套筒171与导向杆172对应设置，所述环形套筒171外部套设有缓冲弹簧173，所述缓冲弹簧173两端分别与隔板15以及基板16固定连接，所述导向杆172的直径小于环形套筒171的内直径，且导向杆172一端套设于环形套筒171内部，所述导向杆172的高度小于环形套筒171的高度，一方面可使得环形套筒171沿着导向杆172上下移动，另一方面可避免基板16在向下沉的过程中，导向杆172直接顶在基板16上而产生较大的振动，给购物者带来不适感。

进一步的，在实施例1的技术方案中，所述导向杆172底端外壁固定套设有缓冲胶垫174，可避免基板16承压过重时，换形套筒171底端直接撞击在隔板15上，给坐在座椅20上的人带来不适感。

进一步的，在实施例1的技术方案中，所述缓冲机构17数量设有五个，五个缓冲机构17分别设置在隔板15与基板16之间的四角位置以及中心位置，可使得基板16在电机工作过程中产生的振动力作用下，能够稳定的上下移动。

进一步的，在实施例1的技术方案中，所述置物筐19外壁设置有存放盒22，可用于存放购物袋，方便购物者在交易完成时，利用其中的购物袋来装取商品，便于购物者手提。

本发明工作原理：

参照说明书附图1和3，使用时，当购物者坐上基板16顶部的座椅20时，薄膜压力传感器25检测到坐垫24的压力变化，并将信号传输给单片机，单片机在接受到信号后，控制显示屏26亮起，显示屏26会自动弹出各类商品的选项列表，当购物者在显示屏26上勾选好索要选择的商品类别(每次尽能勾选一个)后，单片机通过继电器来控制步进电机11工作，从而使导购机器人向前移动，在此过程中，底座1端部的红外探测器13可用于探寻地面上的引导轨迹，使得导购机器人能够沿着底面固定轨迹行走，若是红外探测器13检测到行进轨迹出现拐弯时，会将信号传输给单片机，由单片机通过伺服控制器控制伺服电机6工作，使得在伺服电机6的作用下，带动连杆2旋转相应角度，从而使导购机器人沿着既定路线行走，当导购机器人移动至指定位置后，会停止前行，同时，显示屏26上会弹出相应区内的商品列表，购物者依旧可通过显示屏26上的列表来勾选所需商品，选择完毕后，单片机通过继电器控制机械手27和其端部的摄像头28工作，由摄像头28来采集商品相关的图片信息，当图片信息与显示屏26上的商品信息吻合后，机械手27在单片机的作用下将商品夹起置于置物筐19内，在商品落入到置物筐19内的过程中，条码扫描器21会对商品上的条形码符号进行识别，并对商品进行汇总计价，待购物者将商品买齐后，可直接扫描门形框18上的二位码进行支付，并利用存放盒22内的购物袋来装取商品，方便快捷；

参照说明书附图2，缓冲机构17在工作过程中，本发明的导购机器人在循迹行进时，伺服电机6和步进电机11在工作过程中会产生振动，容易给人带来不适感，而由于缓冲机构17的存在，使得电机在工作过程中产生的振动向上传导时，基板16会在环形套筒171与导向杆172的配合下沿导向杆172向下运动，又因为在环形套筒171外部套设有缓冲弹簧173以及导向杆172底端外壁套设有缓冲胶垫174，可以向下运动的基板16提供一个向上的弹力，可大大降低导购机器人在循迹行走过程中给人带来的不适感；

参照说明书附图4，利用置物筐19顶部的条码扫描器21对放入置物筐19内的商品进行扫码汇总时，条码扫描器21的光源发出的光经光第一透镜后，照射到黑白相间的条形码上的反射光经第二透镜聚焦后，照射到光电转换器上，而光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号，可以将光信号转换成相应的电信号输出到放大整形电路，再由整形电路把模拟信号转化成数字电信号，最后经译码接口电路译成数字字符信息传输给计算机系统，以完成对所购商品的扫码汇总。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超市用循迹导购机器人，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)一端垂直贯穿设有连杆(2)以及另一端底部设置有固定板(3)，所述连杆(2)底端设置有前轮(4)以及顶端固定套设有第一副齿轮(5)，所述连杆(2)一侧设置有伺服电机(6)，所述伺服电机(6)输出轴贯穿底座(1)，且输出轴端部固定套设有第一主齿轮(7)，所述固定板(3)数量设有两个，两个固定板(3)之间设置有桥轴，所述桥轴两端均固定设有后轮(9)，所述桥轴中部固定套设有第二副齿轮(10)，所述桥轴一侧设置有步进电机(11)，所述步进电机(11)输出轴端部连接有第二主齿轮(12)，所述伺服电机(6)和步进电机(11)均固定设置于底座(1)底部，所述第一副齿轮(5)与第一主齿轮(7)以及第二副齿轮(10)与第二主齿轮(12)之间均通过传动链条传动连接，所述底座(1)一端设置有红外探测器(13)；

所述底座(1)顶部四角位置垂直设有立柱(14)，所述立柱(14)顶部配合设有隔板(15)，所述隔板(15)顶部设置有基板(16)，所述基板(16)顶部处置设有门形框(18)，所述门形框(18)一侧设置有置物筐(19)以及另一侧设置有座椅(20)，所述置物筐(19)顶部设置有条码扫描器(21)，所述座椅(20)底部设置有控制箱(23)以及顶部配合设有坐垫(24)，所述座椅(20)与坐垫(24)之间设置有薄膜压力传感器(25)，所述门形框(18)上嵌设有显示屏(26)，所述门形框(18)顶部设置有机械手(27)，所述机械手(27)一端固定设有摄像头(28)，所述门形框(18)表面设置有付款码。

2.根据权利要求1所述的一种超市用循迹导购机器人，其特征在于：所述连杆(2)上固定套设有限位板(8)，所述限位板(8)设置于前轮(4)与底座(1)之间的连杆(2)上，所述连杆(2)与底座(1)连接处设置有滚珠轴承。

3.根据权利要求1所述的一种超市用循迹导购机器人，其特征在于：所述隔板(15)与基板(16)之间设置有缓冲机构(17)，所述缓冲机构(17)包括有环形套筒(171)、导向杆(172)和缓冲弹簧(173)，所述环形套筒(171)固定设置于基板(16)底部以及导向杆(172)固定设置于隔板(15)顶部，所述环形套筒(171)与导向杆(172)对应设置，所述环形套筒(171)外部套设有缓冲弹簧(173)，所述缓冲弹簧(173)两端分别与隔板(15)以及基板(16)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种超市用循迹导购机器人，其特征在于：所述导向杆(172)的直径小于环形套筒(171)的内直径，且导向杆(172)一端套设于环形套筒(171)内部，所述导向杆(172)的高度小于环形套筒(171)的高度。

5.根据权利要求3所述的一种超市用循迹导购机器人，其特征在于：所述导向杆(172)底端外壁固定套设有缓冲胶垫(174)。

6.根据权利要求3所述的一种超市用循迹导购机器人，其特征在于：所述缓冲机构(17)数量设有五个，五个缓冲机构(17)分别设置在隔板(15)与基板(16)之间的四角位置以及中心位置。

7.根据权利要求1所述的一种超市用循迹导购机器人，其特征在于：所述置物筐(19)外壁设置有存放盒(22)。

8.根据权利要求1所述的一种超市用循迹导购机器人，其特征在于：所述条码扫描器(21)由光源、光学透镜、光电转换器以及塑料外壳构成，所述条码扫描器(21)形状设置为环状，且与置物筐(19)相配合。

9.根据权利要求1所述的一种超市用循迹导购机器人，其特征在于：所述控制箱(23)由控制箱壳体、单片机以及供电电源所组成，所述红外探测器(13)、条码扫描器(21)、薄膜压力传感器(25)、显示屏(26)和摄像头(28)均与单片机电性连接，所述单片机通过继电器分别与步进电机(11)以及机械手(27)相连，所述单片机通过伺服控制器与伺服电机(6)相连。