CN109240306A - 一种机器人外卖送餐系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能送餐领域，提供了一种机器人外卖送餐系统及方法，所述方法包括：响应设备端的连接请求与所述设备端进行通信连接，根据设备端发送的服务指令，所述机器人导航定位至指定位置；所述机器人利用路径规划，择出最优路径并移至指定位置；所述机器人与用户终端建立通信连接；发送信息及开箱链接指令至用户终端；用户取餐完毕，所述机器人继续实现下一个目标的配送，直至配送任务结束，所述机器人返回餐厅。本发明具备可实时定位、障碍物识别、利用综合信息导航的能力，在行驶过程中偏离路线，机器人将会重新规划路径；此外卖配送方法，不仅可以节省劳动力，还可以降低配送出错、配送延误等情况发生率，大大提高了外卖的智能化水平。

Description

一种机器人外卖送餐系统及方法

技术领域

本发明涉及智能送餐领域，具体为一种机器人外卖送餐系统及方法。

背景技术

随着机器人的发展，机器人已经开始服务于我们的生活，在家庭中、销售业与餐饮业等都能出现他们的身影，改变着人们的工作、交流、学习以及娱乐。目前，餐饮业中的点餐和送餐机器人已日渐普及，但人民不再满足现状，希望能够利用机器人代替外卖员进行外卖送餐，打包形式是最早出现的外卖形式，虽然古老，却延续至今。随着电话、手机、网络的普及，外卖行业得到迅速的发展。

在现有的外卖送餐中，一般是通过人力完成，外卖配送人员取餐后，对配送地址进行挨个手机导航后再配送。一个外卖人员一次性配送外卖的数量不少，对配送地址需要挨个导航，没有实施最优路径的规划，容易出现送餐延误。每份外卖都有一个纸质的单据，一旦单据掉落或混乱时较容易造成配餐出错。外卖配送人员的交通工具一般为电动车，并且在用户和餐厅的外卖交易之间外卖配送人员属于第三方，当出现紧急情况时外卖配送人员只能自行解决，此外，在配送过程中很难保证食品的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人外卖送餐系统及方法，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：

一种机器人外卖送餐系统，所述系统包括：机器人、设备端、以及用户终端；

所述设备端可与所述机器人连接，并发起配送外卖任务请求；

所述机器人用于根据所述设备端的请求提供配送服务，可获取配送外卖的相关信息，并将其外卖配送至用户终端；

所述机器人可与用户终端连接，并在到达指定位置后单方面联系用户，以及发送开箱链接至用户终端的设备，用户可点击链接进行开箱取餐。

其中，所述机器人包括：机器人本体，设于所述机器人本体的机器人主控制系统，以及受控于机器人主控制系统的：通信单元、数据库单元、定位与导航单元、避障单元、运动控制单元和语音单元。

通信单元：用于机器人与设备端，以及机器人与用户终端的通信连接，可以包含但不局限于由第四代移动通信技术实现的通信技术，通信的内容包括：餐厅管理后台向机器人传输餐品的相关信息，以及机器人到达目的地后与用户的通信，所述餐品的相关信息包含了餐品在所述机器人本体中餐食的置放位置、配送地址和联系方式，所述送餐箱有多层，每一层安置有智能锁。

数据库单元，用于存储餐品的信息、地图信息、语音信息、以及配送途中的环境图像信息，所述地图信息是规定范围内的外卖送餐地图，此地图利用全球卫星地图，其范围可由商家设定且与订餐平台上配送范围一致。

定位与导航单元，用于机器人对配送目的地的定位与导航，利用全球卫星导航系统GPS实现机器人的室外定位及导航，机器人可外卖送达的目的地数量由机器人自身携带的层数和机器人的电量所决定，机器人的电量决定着机器人在一定配速下可运行的里程，其里程考虑了从出发到返回餐厅的总路径。

避障单元，用于餐厅到目的地，以及从一个配送点到另一个配送点行驶途中的避障检测，由避障传感器实现运动控制单元，通过PID算法驱动直流电机最终实现机器人的运动和转向以及启动机器人携带的送餐箱开关等。

一种机器人外卖送餐方法，采用上述机器人送餐系统，所述方法包括如下步骤：

1).响应设备端的连接请求与所述设备端进行通信连接，根据设备端发送的服务指令，所述机器人导航定位至指定的配送位置；

2).所述机器人通过路径规划，择出最优路径并一直指定的位置；

3).所述机器人与用户终端建立连接，发送信息及开箱链接指令至用户终端；

4).用户取餐完毕，所述机器人继续实现下一个目标的配送，直至配送任务结束，所述机器人返回餐厅。

作为本发明再进一步的优选方案：送餐过程中，避障传感器进行运动控制的避障操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用该系统进行的送餐方法可以实现餐品配送的自动化，可以替代人力完成外卖送餐，具备可实时定位、障碍物识别、利用综合信息导航的能力，在行驶过程中偏离路线机器人将会重新规划路径。遇到紧急情况如非自主移动(被人劫持，强行移动机器人等)、电量不足等情况，机器人将会向餐厅管理后台请求报警信号。

用户取餐后，机器人将会把获取用户和环境的图像信息存储于库中，以便用户未取餐、用户取错餐和非自主移动的后备处理，机器人还会及时向餐厅管理后台和用户下单详情后台实时显示配送的位置和用户的签收状态。此外卖配送方法，不仅可以节省劳动力，还可以降低配送出错、配送延误等情况发生率，大大提高了外卖的智能化水平。

附图说明

图1为本发明提供的一种机器人外卖送餐系统构成结构框图。

图2为本发明提供的一种机器人外卖送餐方法流程图。

图3为本发明提供的一种具体场景下的外卖送餐服务方法的流程图。

具体实施方式

下面将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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，本发明实施例中，一种机器人外卖送餐系统，所述送餐系统包括机器人、设备端、以及用户终端；

其中，所述机器人包含有可进行数据处理的计算机设备，该计算机设备可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群，可以是提供云服务器、云数据库、云存储和CDN等基础云计算服务的云服务器，所述机器人用于根据所述设备端的请求提供配送服务，可获取配送外卖的相关信息，并将其外卖配送至用户终端；所述机器人可与用户终端连接，并在到达指定位置后单方面联系用户，以及发送开箱链接至用户终端的设备，用户可点击链接进行开箱取餐。

所述设备端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能手表等，但并不局限于此，所述设备端可与所述机器人连接，并发起配送外卖任务请求；

所述用户终端也可以是智能手机、平板电脑、智能手表等，本发明在此不做限制，所述用户终端以及所述机器人可以通过蓝牙、网络进行连接。

用户终端一般用于用户与机器人建立连接，然后通过机器人为用户提供取餐的相关信息，其中就包含取餐地点，开箱密码，所述的取餐地点为机器人到达用户要求的最接近的地点；

其中，所述机器人包括：机器人本体，设于所述机器人本体的机器人主控制系统，以及受控于机器人主控制系统的：通信单元、数据库单元、定位与导航单元、避障单元、运动控制单元和语音单元；

通信单元：用于机器人与设备端，以及机器人与用户终端的通信连接，可以包含但不局限于由第四代移动通信技术实现的通信技术，是订餐的用户、机器人、餐厅管理后台三者之间的通信枢纽，通信的内容包括：餐厅管理后台向机器人传输餐品的相关信息以及机器人到达目的地后与用户的通信；所述餐品的相关信息包含了餐品在所述机器人本体中餐食的置放位置、配送地址和联系方式，所述送餐箱有多层，每一层安置有智能锁。机器人会向餐厅管理后台和用户订餐平台实时传输机器人的位置以及送餐的情况，遇到麻烦时机器人还会向餐厅管理后台输送紧急情况，所述紧急情况包括了电量不足、遇到阻扰或者非自主移动地被移走等情况，所述通信还包括机器人与被送餐用户之间信息互传，互传信息包含机器人到达目的地后通知用户取餐，机器人还会向用户发送相应食品存置所在的送餐箱位置层的链接，其链接即为智能锁的开箱秘钥，用户到达机器人只需点击链接，机器人就可为用户打开食品的相应送餐箱格子。用户取餐完毕，机器人向用户和餐厅管理后台发送已取餐的消息，此外还会把采集取餐者的图像上传且存储于数据库系统中。

数据库单元：，用于存储餐品的信息、地图信息、语音信息、以及配送途中的环境图像信息，所述地图信息是规定范围内的外卖送餐地图，此地图利用全球卫星地图，具体规划外卖地图的方法是：外卖送餐地图以所属餐厅的地址为中心，规定范围是以餐厅为圆点，半径距离为几公里的圆内，其范围可由商家设定且与订餐平台上配送范围一致，但不局限于以上方法，外卖送餐地图发生变化时，系统将会及时对地图进行更新。

定位与导航单元：该单元主要是利用全球卫星导航系统GPS实现机器人的室外定位及导航，机器人可外卖送达的目的地数量由机器人自身携带的层数和机器人的电量所决定，机器人的电量决定着机器人在一定配速下可运行的里程，其里程考虑了从出发到返回餐厅的总路径。机器人具体的应用方法可以是餐厅后勤往送餐箱格子内放置餐品，机器人便会开始规划从餐厅到目的地和目的地返回餐厅的最优路径或近似最优路径，以及计算最优路径的里程是否满足机器人当前电量下可运行的里程，机器人一旦计算出当前电量下已负载，机器人将会发出警示。机器人根据所规划的最优路径以10KM/h的速度来驱动机器人运动，并实时通过GPS对机器人当前位置进行定位，若机器人行驶路线已偏离最优路径，则临时暂停运动，重新以当前位置到目的地规划最优路径，以新的最优路径再次驱动运动。

避障单元，用于餐厅到目的地，以及从一个配送点到另一个配送点行驶途中的避障检测，该单元由避障传感器实现，其避障传感器由超声波传感器与红外传感器组成，但不局限于上述的避障传感器组合，可以是复合传感器，也可以是单种传感器，此传感器组合的具体实施方法：超声波避障传感器能实现机器人几十毫米以外的障碍物即盲区以外的障碍物，超声波避障传感器通过多个超声波传感器按照特定的位置组合，为实现机器人前方>180度平面的障碍物识别，其特定位置可以为机器人的左方、右方、前方、左前方和右前方，用来检测不同方向上的障碍物距离信息，在几十毫米以内的障碍物检测主要由红外避障传感器检测，红外避障传感器单元通过多个红外传感器按特定位置的组合。

运动控制单元：通过PID算法驱动直流电机最终实现机器人的运动和转向以及启动机器人携带的送餐箱开关等。

语音单元：该单元可分为语音采集模块、语义处理模块和语音输出模块。语音采集模块通过EM6027麦克风对用户发出的命令进行语音信号采样，并将用户语音信号传送至语义处理模块进行处理；语义处理模块即对收集的声源进行语句分析处理，计算出用户命令，系统根据用户命令做出相对应的处理；语音输出模块是系统在做出相对应语音播报处理时，进行语音输出。当用户取餐时机器人输出语音告知餐品所在送餐箱的层数。

参阅图3，一种机器人外卖送餐方法的应用场景，采用上述机器人送餐系统，具体步骤为：

1.餐厅管理后台接收用户的外卖订单。

2.餐厅后勤人员把准备好的餐品放入送餐箱对应的格子层，并为机器人主控制系统输送相应格子内餐品的信息，信息包括用户姓名、地址、联系方式等。

3.机器人确认送餐地址，并规划最优路径。

4.机器人判断自身电量在最优路径下配送外卖的里程是否已负载，若已负载，机器人先将会警示后勤人员。

5.当机器人判断餐品放置完毕后，机器人将会开启全球卫星导航系统GPS实时定位与导航，若机器人行驶路线已偏离最优路径，则临时暂停运动，重新以当前位置到目的地规划最优路径，以新的最优路径再次驱动运动。

6.避障传感器进行运动控制的避障操作。

7.到达送餐地点后，机器人将会通过通信单元联系用户，并向该用户发送到达信息和开箱秘钥链接。

8.用户通过点击链接，系统输送秘钥至相应格子的智能锁，为用户打开送餐箱相对应餐品存放的格子。

9.机器人提示取餐，并语音输出食品的位置。

10.用户取餐后，机器人提示用户关闭送餐箱并判断是否所有的餐品配送任务已配送完毕。

11.若没有配送完毕，机器人将会继续实现下一目标对象的送餐；若已送餐完毕，机器人将会返回餐厅，等待下一趟任务。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种机器人外卖送餐系统，其特征在于，包括机器人、设备端、以及用户终端；

所述设备端与所述机器人连接，并发起配送外卖任务请求；

所述机器人用于根据所述设备端的请求提供配送服务，可获取配送外卖的相关信息，并将其外卖配送至用户终端；

所述机器人与用户终端连接，并在到达指定位置后单方面联系用户，以及发送开箱链接至用户终端的设备，用户可点击链接进行开箱取餐；

所述机器人包括：机器人本体、设于所述机器人本体的机器人主控制系统、受控于机器人主控制系统的通信单元、数据库单元、定位与导航单元、避障单元、运动控制单元和语音单元。

2.根据权利要求1所述的一种机器人外卖送餐系统，其特征在于，所述通信单元用于所述机器人、所述设备端以及机器人与所述用户终端的通信连接，通信的内容包括：餐厅管理后台向机器人传输餐品的相关信息以及机器人到达目的地后与用户的通信；所述餐品的相关信息包含了餐品在机器人本体中餐食的置放位置、配送地址和联系方式。

3.根据权利要求2所述的一种机器人外卖送餐系统，其特征在于，所述机器人本体中餐食的置放位置为送餐箱，送餐箱有多层，每一层安置有智能锁。

4.根据权利要求1所述的一种机器人外卖送餐系统，其特征在于，所述数据库单元用于存储餐品的信息、地图信息、语音信息、以及配送途中的环境图像信息，地图信息是规定范围内的外卖送餐地图，此地图利用了全球卫星地图，其范围由商家设定且与订餐平台上配送范围一致。

5.根据权利要求1所述的一种机器人外卖送餐系统，其特征在于，所述定位与导航单元主要是利用全球卫星导航系统GPS实现机器人的室外定位及导航，机器人可外卖送达的目的地数量由机器人自身携带的层数和机器人的电量所决定，机器人的电量决定着机器人在一定配速下可运行的里程，其里程考虑了从出发到返回餐厅的总路径。

6.根据权利要求1所述的一种机器人外卖送餐系统，其特征在于，所述避障单元由避障传感器实现，所述避障传感器为由超声波传感器与红外传感器组成的复合避障传感器，此避障传感组合布置方法:超声波避障传感器通过多个超声波传感器按照机器人的左方、右方、前方、左前方和右前方位置组合，红外避障传感器单元通过多个红外传感器按特定位置的组合。

7.根据权利要求1所述的一种机器人外卖送餐系统，其特征在于，所述运动控制单元通过PID算法驱动直流电机最终实现机器人的运动和转向以及启动机器人携带的送餐箱开关。

8.一种机器人外卖送餐方法，采用权利要求1-7中任意一条所述的系统，其特征在于，具体步骤为：

1).响应设备端的连接请求与所述设备端进行通信连接，根据设备端发送的服务指令，所述机器人导航定位至指定的配送位置；

2).机器人通过路径规划，择出最优路径并一直指定的位置；

3).机器人与用户终端建立连接，发送信息及开箱链接指令至用户终端；

4).用户取餐完毕，机器人继续实现下一个目标的配送，直至配送任务结束，机器人返回餐厅。