CN109397302A - 智能餐厅服务机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能餐厅服务机器人，包括模仿人形状的身体、头部、双手、裙子、行走底座。所述行走底座安装在裙子的下方，行走底座中设置有舵机转向机构和车轮电机驱动机构，所述双手向前伸出，双手上捧着餐盘，餐盘上盖设有盖子，餐盘与盖子之间设有开盖驱动机构。该机器人内置智能服务系统，系统构造包括中央控制器和信息采集电路、驱动电路、语音电路、显示电路；其能够实现迎宾、点菜、上菜、对话娱乐功能。

Description

智能餐厅服务机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人领域技术，尤其是指一种智能餐厅服务机器人。

背景技术

服务型机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能一定程度上代替人类完成服务工作，因此非常贴近人们的生活。人性化、智能化的餐厅服务机器人具有服务员特有的“人情味”，不仅能代替服务员的工作，还增强了互动性和娱乐性。

近几年来，服务机器人在技术上已取得了很大进步，但在生活中未能得到普及，主要有以下两方面原因：一是此类机器人价位太高，普通餐厅难以承受；二是餐厅之间的竞争主要是服务的竞争，例如上菜效率高、为消费者考虑周全等，但是大多数机器人缺乏人性化服务。针对这一情况，餐厅服务机器人的发展和应用，还需要在某些功能上加以改进与提升。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种智能餐厅服务机器人，其能够实现迎宾、点菜、上菜、对话娱乐功能，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种智能餐厅服务机器人，包括模仿人形状的身体、头部、双手、裙子、行走底座，所述行走底座安装在裙子的下方，行走底座中设置有舵机转向机构和车轮电机驱动机构，所述双手向前伸出，双手上捧着餐盘，餐盘上盖设有盖子，餐盘与盖子之间设有开盖驱动机构；

该机器人内置智能服务系统，系统构造包括一中央控制器和

一信息采集电路，该信息采集电路相接于中央控制器，所述信息采集电路的输入端相接于遥控模块、定向寻点模块、红外避障模块、磁力检测模块，该信息采集电路的输出端相接于路线采集处理器，机器人是通过定向寻点模块检测地面铺设的频率为50Hz的交流信号实现循迹，利用红外避障模块检测机器人前方障碍，防止撞到任何人和物体；通过磁力检测模块检测餐桌旁的强磁铁个数来区别不同的餐桌；

一驱动电路，该驱动电路相接于中央控制器，所述驱动电路有三路输出，分别与舵机转向机构、车轮电机驱动机构、开盖驱动机构相接；

一语音电路，该语音电路相接于中央控制器，并且与喇叭及麦克风相连；

一显示电路，该显示电路相接于中央控制器，并且相连于点阵显示屏，前述遥控模块通过单片机与该点阵显示屏相连接。

作为一种优选方案，所述中央控制器选用型号为MC9S12XS128单片机。

作为一种优选方案，所述路线采集处理器包括一级信号放大电路和二级信号放大电路，将定向寻点模块感应到的为50Hz的交流信号经过两级放大，再传输到中央控制器。

作为一种优选方案，所述驱动电路执行中央控制器的PWM信号，车轮电机驱动机构采用B TS7970接收中央控制器P3、P7口输出的PWM信号实现机器人移动；舵机转向机构接收中央控制器P5口的PWM信号实现方向控制；开盖驱动机构接收中央控制器P1口的PWM信号实现餐盘盖子打开。

作为一种优选方案，所述语音电路是以数码语音芯片ISD1760为核心的一套智能语音录放系统，设其采样率为8kHz，一共能播放60秒的语音，语音事先由餐厅人员录制，到达餐桌后自行播放。

作为一种优选方案，所述显示电路采用12个8×8点阵构成LED显示屏，点阵内部结构及外形均为8×8点阵，共由64个发光二极管构成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当某一行置高电平，且对应的一列置低电平，相应的二极管就亮。在中央控制器控制下，由锁存器74LS595 进行列选，译码器74HC154进行行选。

作为一种优选方案，所述遥控模块为红外遥控器。

作为一种优选方案，所述机器人送餐时，

①中央控制器检测是否有送餐指令即手机WIFI遥控编码，有送餐指令则进行解码，否则返回继续等待；当解码数不为0时则启动机器人，否则返回继续等待；

②判断行进过程中是否有可移动障碍，有障碍则停车等待，同时语音提示“请您让路”，否则继续循迹前进；

③当机器人检测出到达指定的餐桌后打开餐盘盖子，同时语音提示顾客取走所需饮食，停止数秒等待顾客取餐，顾客取餐后餐盘归位，机器人自动判障、循迹、返回原点，否则语音停车提示。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，本发明的机器人通过中央控制器、信息采集电路和驱动电路三者配合，实现远程遥控功能、防撞功能、自动循迹送餐功能，具体送餐过程是：机器人是通过定向寻点模块检测地面铺设的频率为50Hz的交流信号实现循迹，利用红外避障模块检测机器人前方障碍，防止撞到任何人和物体，通过磁力检测模块检测餐桌旁的强磁铁个数来区别不同的餐桌，当到达送餐地址后自动开启餐盘的盖子，完成送餐后可沿路返回。

此外，本发明通过中央控制器、语音电路和显示电路来实现点餐功能以及互动功能。消费者可以通过触摸式显示屏来点餐，语音电路使机器人具有对话功能，机器人自身转变为一个问答平台，消费者可以自然地与机器人对话，机器人还可以介绍菜品、播放电视、回答问题，可以更好地与人互动，显得更为智能。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的智能餐厅服务机器人立体外形示意图。

图2是本发明之实施例的智能餐厅服务机器人左视图。

图3是本发明之实施例的智能服务系统的控制原理框图。

图4是本发明之实施例的信息采集电路图。

图5是本发明之实施例的驱动电路图。

图6是本发明之实施例的语音电路图。

图7是本发明之实施例的显示电路图。

图8是本发明之实施例的智能餐厅服务机器人工作流程图。

附图标识说明：

10、身体 11、头部

12、双手 13、裙子

14、行走底座 15、舵机转向机构

16、车轮电机驱动机构 17、餐盘

18、盖子 19、开盖驱动机构

20、智能服务系统 21、中央控制器

22、信息采集电路 221、遥控模块

222、定向寻点模块 223、红外避障模块

224、磁力检测模块 225、路线采集处理器

23、驱动电路 24、语音电路

241、喇叭及麦克风 25、显示电路

251、点阵显示屏 252、单片机。

具体实施方式

请参照图1至图8所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种智能餐厅服务机器人，包括模仿人形状的身体10、头部11、双手12、裙子13、行走底座14。所述行走底座14安装在裙子13的下方，行走底座14 中设置有舵机转向机构15和车轮电机驱动机构16，所述双手12向前伸出，双手12上捧着餐盘17，餐盘17上盖设有盖子18，餐盘17与盖子18之间设有开盖驱动机构19。

其中，如图3所示，该机器人内置智能服务系统20，系统构造包括一中央控制器21和一信息采集电路22、一驱动电路23、一语音电路24、一显示电路25。

所述信息采集电路22相接于中央控制器21。所述信息采集电路22的输入端相接于遥控模块221、定向寻点模块222、红外避障模块223、磁力检测模块224。所述遥控模块221为红外遥控器。该信息采集电路22的输出端相接于路线采集处理器225，机器人是通过定向寻点模块222检测地面铺设的频率为50Hz的交流信号实现循迹，利用红外避障模块223检测机器人前方障碍，防止撞到任何人和物体；通过磁力检测模块224检测餐桌旁的强磁铁个数来区别不同的餐桌。

所述驱动电路23相接于中央控制器21。所述驱动电路23有三路输出，分别与舵机转向机构15、车轮电机驱动机构16、开盖驱动机构19相接，实现智能餐厅服务机器人的前向行走、停止、转向以及餐盘17盖子18打开和闭合。

所述语音电路24相接于中央控制器21，并且与喇叭及麦克风241相连，语音电路24实现机器人的说话功能。

所述显示电路25相接于中央控制器21，并且相连于点阵显示屏251，前述遥控模块221通过单片机252与该点阵显示屏251相连接。该显示电路25实现机器人的点餐功能以及菜品介绍功能。

本实施例中，所述中央控制器21选用型号为MC9S12XS128单片机 252。可以通过写入Java语言进行软件编程，根据顾客使用流程设置点菜、娱乐互动、上菜和其它辅助功能。

如图4所示，所述路线采集处理器225包括一级信号放大电路和二级信号放大电路，将定向寻点模块222感应到的为50Hz的交流信号经过两级放大，再传输到中央控制器21。

如图5所示，所述驱动电路23执行中央控制器21的PWM信号，车轮电机驱动机构16采用B TS7970接收中央控制器21P3、P7口输出的PWM信号实现机器人移动；舵机转向机构15接收中央控制器21P5口的PWM信号实现方向控制；开盖驱动机构19接收中央控制器21P1口的PWM信号实现餐盘17盖子18打开。

如图6所示，所述语音电路24是以数码语音芯片ISD1700为核心的一套智能语音录放系统，设其采样率为8kHz，一共能播放60秒的语音，语音事先由餐厅人员录制，到达餐桌后自行播放。

如图7所示，所述显示电路25采用12个8×8点阵构成LED显示屏，点阵内部结构及外形均为8×8点阵，共由64个发光二极管构成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当某一行置高电平，且对应的一列置低电平，相应的二极管就亮。在中央控制器21控制下，由锁存器74LS595 进行列选，译码器74HC154进行行选。

如图8所示，所述机器人送餐时，按以下步骤完成送餐流程：

①中央控制器21检测是否有送餐指令即手机WIFI遥控编码，有送餐指令则进行解码，否则返回继续等待；当解码数不为0时则启动机器人，否则返回继续等待；

②判断行进过程中是否有可移动障碍，有障碍则停车等待，同时语音提示“请您让路”，否则继续循迹前进；

③当机器人检测出到达指定的餐桌后打开餐盘17的盖子18，同时语音提示顾客取走所需饮食，停止数秒等待顾客取餐，顾客取餐后餐盘17归位，机器人自动判障、循迹、返回原点，否则语音停车提示。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种智能餐厅服务机器人，其特征在于：包括模仿人形状的身体、头部、双手、裙子、行走底座，所述行走底座安装在裙子的下方，行走底座中设置有舵机转向机构和车轮电机驱动机构，所述双手向前伸出，双手上捧着餐盘，餐盘上盖设有盖子，餐盘与盖子之间设有开盖驱动机构；

该机器人内置智能服务系统，系统构造包括一中央控制器和

一信息采集电路，该信息采集电路相接于中央控制器，所述信息采集电路的输入端相接于遥控模块、定向寻点模块、红外避障模块、磁力检测模块，该信息采集电路的输出端相接于路线采集处理器，机器人是通过定向寻点模块检测地面铺设的频率为50Hz的交流信号实现循迹，利用红外避障模块检测机器人前方障碍，防止撞到任何人和物体；通过磁力检测模块检测餐桌旁的强磁铁个数来区别不同的餐桌；

一驱动电路，该驱动电路相接于中央控制器，所述驱动电路有三路输出，分别与舵机转向机构、车轮电机驱动机构、开盖驱动机构相接；

一语音电路，该语音电路相接于中央控制器，并且与喇叭及麦克风相连；

一显示电路，该显示电路相接于中央控制器，并且相连于点阵显示屏，前述遥控模块通过单片机与该点阵显示屏相连接。

2.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述中央控制器选用型号为MC9S12XS128单片机。

3.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述路线采集处理器包括一级信号放大电路和二级信号放大电路，将定向寻点模块感应到的为50Hz的交流信号经过两级放大，再传输到中央控制器。

4.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述驱动电路执行中央控制器的PWM信号，车轮电机驱动机构采用B TS7970接收中央控制器P3、P7口输出的PWM信号实现机器人移动；舵机转向机构接收中央控制器P5口的PWM信号实现方向控制；开盖驱动机构接收中央控制器P1口的PWM信号实现餐盘盖子打开。

5.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述语音电路是以数码语音芯片ISD1760为核心的一套智能语音录放系统，设其采样率为8kHz，一共能播放60秒的语音，语音事先由餐厅人员录制，到达餐桌后自行播放。

6.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述显示电路采用12个8×8点阵构成LED显示屏，点阵内部结构及外形均为8×8点阵，共由64个发光二极管构成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当某一行置高电平，且对应的一列置低电平，相应的二极管就亮。在中央控制器控制下，由锁存器74LS595进行列选，译码器74HC154进行行选。

7.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述遥控模块为红外遥控器。

8.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述机器人送餐时，

①中央控制器检测是否有送餐指令即手机WIFI遥控编码，有送餐指令则进行解码，否则返回继续等待；当解码数不为0时则启动机器人，否则返回继续等待；

②判断行进过程中是否有可移动障碍，有障碍则停车等待，同时语音提示“请您让路”，否则继续循迹前进；

③当机器人检测出到达指定的餐桌后打开餐盘盖子，同时语音提示顾客取走所需饮食，停止数秒等待顾客取餐，顾客取餐后餐盘归位，机器人自动判障、循迹、返回原点，否则语音停车提示。