CN110053016B - 一种酒店用送餐机器人及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酒店用送餐机器人及工作方法，包括机器人外观组件、移动组件、动力组件、信息接收组件、信息处理组件和控制组件六个部分。其中，机器人外观组件，包括头部、安装在头部下方且内置有保温仓和保冷仓的身体，转动连接在身体两侧上方的左手臂和右手臂，以及安装在身体下方的基座；信息接收组件，包括安装在头部内的摄像机、图片识别单元和数字识别单元，安装在基座上的激光测距传感器和若干个探测器；信息处理组件，包括安装在左手臂和右手臂内部的的数字处理单元和图像处理单元，以及安装在身体内的时间倒计时器。本发明中送餐机器人能自己乘坐电梯并选择最优路线进行配送，内置保温仓和保冷仓，确保客户及时享用到新鲜的餐食。

Description

一种酒店用送餐机器人及工作方法

技术领域

本发明属于智能机器人领域，具体涉及一种酒店用送餐机器人及工作方法。

背景技术

酒店为外出旅游和出差的客户提供更好的居住环境和餐饮，随着科技的发展和人们生活水平的提高，居住在酒店内的客户可在房间内通过手机就能完成点餐，无需出门进餐。但是现有的酒店使用的机器人都是采用外置式托盘进行送餐，无法确保送入客户房间中的餐食是否具有餐食刚出锅时的口感，此外，有些菜品需要冷藏，但是由于送餐需要时间，无法阻止餐食因温度而发生口感上的变化，影响客户的用餐体验；现有的送餐机器人，无法自己在乘坐电梯时选择到达的楼层，当到达客户所在楼层后不能规划出最优路线进行送餐，影响送餐的效率和客户的就餐体验。

发明内容

发明目的：提供一种酒店用送餐机器人及工作方法，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种酒店用送餐机器人，包括机器人外观组件、移动组件、动力组件、信息接收组件、信息处理组件和控制组件六个部分。

其中，机器人外观组件，包括头部、安装在头部下方且内置有保温仓和保冷仓的身体，转动连接在身体两侧上方的左手臂和右手臂，以及安装在身体下方的基座；

移动组件，包括安装在所述基座底部的万向轮；

动力组件，包括安装在基座内部的可调速电机，分别安装在左手臂与身体连接处和右手臂与身体连接处的第一伺服电机，以及分别安装在左手臂内和右手臂内的第二伺服电机；

信息接收组件，包括安装在头部内的摄像机、图片识别单元和数字识别单元，安装在基座两侧的激光测距传感器，以及若干个安装在基座前面和后面的探测器；

信息处理组件，包括安装在左手臂内部和右手臂内部的的数字处理单元和图像处理单元，以及安装在身体内的时间倒计时器；

控制组件，包括安装在所述身体表面上方的操控面板，所述操控面板上设有LCD显示屏和开关按钮。

在进一步的实施例中，所述身体内部上方安装有保温仓，下方安装有保冷仓，保温仓和保冷仓之间设有泡沫隔离层，能够使热菜和冷菜分开安放，设有的泡沫隔离层能减少保温仓底面与保冷仓顶面的热传递，减少能量的损耗。

在进一步的实施例中，所述保温仓和所述保冷仓内均设有若干个可滑动托盘，可滑动托盘上表面设有磁铁，放入滑动托盘内的器皿底部均安装有磁铁，方便客户取出餐食，设置的磁铁可将器皿固定在保温仓和保冷仓内，当机器人行走时，不会因发生相对位移而产生碰撞。

在进一步的实施例中，所述左手臂和所述右手臂均包括有转动连接在身体上方一侧的肩关节，连接在肩关节下方的肘关节，以及转动连接在肘关节下方的腕关节，所述腕关节下端安装有球形手，能使机器人的手臂上下转动，球形手能与电梯的开关按钮和层数选择更契合，有利于机器人按开关。

在进一步的实施例中，所述身体表面中央设有分开式开关按钮，分开式按钮能够方便客户选择拿取冷菜和热菜，不会使一方的能量因开门而浪费丢失。

在进一步的实施例中，所述头部和身体通过支撑杆连接，支撑杆的一端安装有小型伺服电机，小型伺服电机驱动支撑杆转动，从而带动机器人头部转动，增加安装在机器人头部摄像机的拍摄范围。

一种酒店用送餐机器人的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步、、按下分开式开关按钮，工作人员将热菜放入保温仓中，将冷菜和冷饮放入保冷仓内，关闭仓门；

第二步、在控制面板上选择客户所在的楼层和房间号，并选择送达的时间；

第三步、打开开关，可调速电机开始工作，万向轮转动，摄像机采集图像，安装在基座前面和后面的探测器对地面的轨迹和障碍物进行识别判断，激光测距传感器测量机器人距障碍物和电梯的距离，当摄像机拍摄到电梯时，图片识别单元对其进行识别电梯门现有状态以及电梯上下楼标识进行识别，数字识别单元对电梯现在停留的楼层进行识别；

第四步、数字识别单元和图片识别单元将信息传送给数字处理单元和图像处理单元，接收信息后，第一伺服电机和第二伺服电机工作，按下上楼或下楼按钮，电梯门打开，进入电梯后，摄像机将拍摄到的电梯楼层标识传递到数字识别单元，将识别到的数字和控制面板上选择的楼层数传递到安装在手臂上的数字处理单元，安装在手臂和身体连接处的第一伺服电机控制右手臂抬起，第二伺服电机通过控制球形手按下所要到达楼层处；

第五步、当电梯到达所选楼层处，机器人离开电梯，小型伺服电机开始工作，摄像机采集酒店走廊两侧房间号的图像，并将图像上的数字传送至数字识别系统，数字识别单元根据控制面板上输入的房间号，到达指定房间门口，同时根据选择的送达的时间，优先选择倒时计时器上剩余时间短的房间号；

第六步、到达房间门口后，客户的手机上会收到短信通知，客户打开门，送餐机器人进入房间，客户通过扫描LCD显示屏上的二维码后，按下分开式按钮，即可拿出自己所点的热菜和冷菜；

第七步、重复第三步至第六步，直至完成送餐。

有益效果：本发明涉及一种酒店用送餐机器人，通过在送餐机器人身体内部安装保温仓和保冷仓，能使客户享受到刚出锅且新鲜的餐食，通过在机器人头部安装摄像机、图片识别单元和数字识别单元，以及安装在机器人手臂上的数字处理单元和图像处理单元，使机器人能够自己乘坐电梯到达操控面板中所选的楼层和房间号，通过在操控面板中选择的送达时间内，送餐机器人达到所在楼层后自主规划出最优路线，准时将餐食送入客人房间。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为发明中保温仓和保冷仓的结构示意图。

图3为发明中左手臂的结构示意图。

图中各附图标记为：头部1、身体2、右手臂3、左手臂4、球形手5、分开式按钮6、基座7、万向轮8、操控面板9、摄像机10、支撑杆11、保温仓12、泡沫隔离层13、保冷仓14、可滑动托盘15、第一伺服电机16、肩关节17、肘关节18、腕关节19、第二伺服电机20。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。

如图1至图3所示，一种酒店用送餐机器人，以下简称“该装置”。该装置包括机器人外观组件、移动组件、动力组件、信息接收组件、信息处理组件和控制组件六个部分。具体的，机器人外观组件包括头部1、身体2、左手臂4、右手臂3和基座7，所述头部1通过支撑杆11与身体2相连，支撑杆11位于身体2内的一端安装有小型伺服电机，所述身体2内部安装有保温仓12和保冷仓14，保温仓12安装在保冷仓14上方，且在连接处设有泡沫隔离层13，保冷仓14和保温仓12内均设有若干个可滑动托盘15，可滑动托盘15的上表面设有磁铁，放入可滑动托盘15内的器皿底部均安装有磁铁，身体2表面的中央设有分开式按钮6，所述左手臂4和所述右手臂3分别安装在身体2两侧的上方，均包括转动连接在身体2上方一侧的肩关节17，与肩关节17相连的肘关节18，以及转动连接在肘关节18下方的腕关节19，腕关节19下端安装有球形手5，所述球形手5端面小于电梯按钮的表面积，所述基座7连接在身体2下方；所述移动组件包括万向轮8，所述万向轮8安装在基座7底部且呈三角形排布，每条边上等距离设有三个万向轮8；所述动力组件包括可调速电机、第一伺服电机16、第二伺服电机20，所述可调速电机安装在基座7内部，第一伺服电机16分别安装在左手臂4和右手臂3与身体2的连接处，第一伺服电机16的输出轴与肩关节17相连，第二伺服电机20安装在肘关节18内，第二电机的输出轴与腕关节19相连；所述信息接收组件包括摄像机10、图片识别单元、数字识别单元、激光距离传感器和若干个探测器，所述摄像机10安装在头部1充当机器人的眼睛，图片识别单元和数字识别单元内置于机器人头部1，激光测距传感器安装在基座7的两侧，探测器安装在基座7的前面和后面；信息处理组件包括数字处理单元、图像处理单元和倒计时器，所述数字处理单元和图像处理单元安装在左手臂4和右手臂3中，倒计时器安装在机器人身体2内；所述控制组件包括操控面板9，所述操控面板9安装在机器人身体2表面的上方，且设有LCD显示屏和开关按钮。

通过上述技术方案，本发明能够实现如下工作过程：

首先，摁下分开式按钮6，将热菜放入保温仓12，冷菜和冷饮放入保冷仓14内，关闭仓门；

随后，在控制班上选择客户所在的楼层和房间号，选择送达的时间，选择的楼层数少于3个；

然后打开操控面板9上的开关，可调速电机开始工作，驱动万向轮8向前滚动，摄像机10采集图像，安装在基座7前面和后面的探测器对地面轨迹和障碍物进行识别和判断，激光测距传感器测量机器人距障碍物和电梯的距离，当摄像机10拍摄到电梯时，图片识别单元对其进行识别电梯门是否关闭以及电梯上下楼标识进行识别，数字识别单元对电梯现在停留的楼层进行识别，根据所选的楼层以及送达的时间，选择上下楼；

随后数字识别单元和图片识别单元将信息传送给安装在手臂上的数字处理单元和图像处理单元，接收信息后，第一伺服电机16和第二伺服电机20开始工作，控制手臂转动到上下楼标识处，球形手5摁下上楼或下楼的按钮，当摄像机10拍到电梯门打开的图像，进入电梯内，摄像机10将拍摄到的电梯楼层标识传递到数字识别单元，将识别到的数字和控制面板上选择的楼层数传递到安装在手臂上的数字处理单元，安装在手臂和身体2连接处的第一伺服电机16控制右手臂3抬起，第二伺服电机20通过控制球形手5按下所要到达楼层处；

之后，电梯到达所选楼层后，机器人离开电梯，小型伺服电机开始工作，机器人的头部1左右转动，安装在头部1的摄像机10采集酒店走廊两侧的房间号的图像，并传送至数字识别单元，数字识别单元根据控制板上所选的房间号到达指定房间的门口，同时根据选择送达的时间，优先选择倒计时器上剩余时间短的房间号；

到达指定房间后，客户的手机上会收到短信通知，当客户打开门，机器人通过图像识别门处于打开状态后，进入客户房间，客户通过扫描LCD显示屏上的二维码后，按下分开式按钮6，即可拿出自己所点的热菜和冷菜；

最后，重复以上工作过程，送餐机器人完成送仓工作，并回到原点。

下面，为了便于对本发明上述的工作过程做清楚的理解，下文针对机器人自己乘坐电梯时手臂和信息接收组件以及信息接收组件之间的配合关系和选择最优路线做详细阐述。

当摄像机10拍到电梯时，图片识别单元将电梯的开闭状态以及上下楼标识处传递给图像处理单元，数字识别单元将电梯现在停靠的层数传递给数字处理单元，根据倒计时器上的剩余时间最少的房间号选择其所在的楼层，当判别完成后，第一伺服电机16开始工作，控制肩关节17转动，第二伺服电机20控制安装在腕关节19上的球形手5按楼梯上下键，待电梯门打开，进入电梯内，摄像机10将拍摄到的电梯楼层标识传递到数字识别单元，将识别到的数字和控制面板上选择的楼层数传递到安装在手臂上的数字处理单元，安装在手臂和身体2连接处的第一伺服电机16控制右手臂3抬起，通过第二伺服电机20控制球形手5按下所要到达楼层处。

当完成第一个房间的送餐后，若第二个要送至的房间不在同一楼层内，且第三个送至的房间位于与第一个房间的同一楼层后，可优先选择送餐至第三个房间，此时安装在基座7前后的探测器对酒店走廊两侧的障碍物进行识别，当走廊上没有障碍物或者障碍物数量极少时，安装在基座7内部的可调速电机加快旋转，致使万向轮8加速向前进，减少同一楼层上不同房间的送餐时间，也能减少送餐机器人等电梯、乘电梯的时间。

作为一个优选方案，保温仓12和保冷仓14的可滑动托盘15的靠近分开式按钮6的一端均设有挡板，客户通过扫描二维码，只能打开自己所点餐食的托盘处的挡板，其余客人安放所点餐食的可滑动托盘15处的挡板均不能打开，保证了送餐的安全性。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (6)

1.一种酒店用送餐机器人的工作方法，其特征是包括：酒店用送餐机器人，该酒店用送餐机器人包括机器人外观组件，包括头部、安装在头部下方且内置有保温仓和保冷仓的身体，转动连接在身体两侧上方的左手臂和右手臂，以及安装在身体下方的基座；

移动组件，包括安装在所述基座底部的万向轮；

动力组件，包括安装在基座内部的可调速电机，分别安装在左手臂与身体连接处和右手臂与身体连接处的第一伺服电机，以及分别安装在左手臂内和右手臂内的第二伺服电机；

信息接收组件，包括安装在头部内的摄像机、图片识别单元和数字识别单元，安装在基座两侧的激光测距传感器，以及若干个安装在基座前面和后面的探测器；

信息处理组件，包括安装在左手臂内部和右手臂内部的的数字处理单元和图像处理单元，以及安装在身体内的时间倒计时器；

控制组件，包括安装在所述身体表面上方的操控面板，所述操控面板上设有LCD显示屏和开关按钮；

基于酒店用送餐机器人的工作方法包括：S1、按下分开式开关按钮，工作人员将热菜放入保温仓中，将冷菜和冷饮放入保冷仓内，关闭仓门；

S2、在控制面板上选择客户所在的楼层和房间号，并选择送达的时间；

S3、打开开关，可调速电机开始工作，万向轮转动，摄像机采集图像，安装在基座前面和后面的探测器对地面的轨迹和障碍物进行识别判断，激光测距传感器测量机器人距障碍物和电梯的距离，当摄像机拍摄到电梯时，图片识别单元对其进行识别电梯门现有状态以及电梯上下楼标识进行识别，数字识别单元对电梯现在停留的楼层进行识别；

S4、数字识别单元和图片识别单元将信息传送给数字处理单元和图像处理单元，接收信息后，第一伺服电机和第二伺服电机工作，按下上楼或下楼按钮，电梯门打开，进入电梯后，摄像机将拍摄到的电梯楼层标识传递到数字识别单元，将识别到的数字和控制面板上选择的楼层数传递到安装在手臂上的数字处理单元，安装在手臂和身体连接处的第一伺服电机控制右手臂抬起，第二伺服电机通过控制球形手按下所要到达楼层处；

S5、当电梯到达所选楼层处，机器人离开电梯，小型伺服电机开始工作，摄像机采集酒店走廊两侧房间号的图像，并将图像上的数字传送至数字识别单元，数字识别单元根据控制面板上输入的房间号，到达指定房间门口，同时根据选择的送达的时间，优先选择倒时计时器上剩余时间短的房间号；

S6、到达房间门口后，客户的手机上会收到短信通知，客户打开门，送餐机器人进入房间，客户通过扫描LCD显示屏上的二维码后，按下分开式按钮，即可拿出自己所点的热菜和冷菜；

S7、重复S3~S6，完成送餐。

2.根据权利要求1所述的一种酒店用送餐机器人的工作方法，其特征在于：所述身体内部上方安装有保温仓，下方安装有保冷仓，保温仓和保冷仓之间设有泡沫隔离层。

3.根据权利要求2所述的一种酒店用送餐机器人的工作方法，其特征在于：所述保温仓和所述保冷仓内均设有若干个可滑动托盘，可滑动托盘上表面设有磁铁，放入滑动托盘内的器皿底部均安装有磁铁。

4.根据权利要求1所述的一种酒店用送餐机器人的工作方法，其特征在于：所述左手臂和所述右手臂均包括有转动连接在身体上方一侧的肩关节，连接在肩关节下方的肘关节，以及转动连接在肘关节下方的腕关节，所述腕关节下端安装有球形手。

5.根据权利要求4所述的一种酒店用送餐机器人的工作方法，其特征在于：所述身体表面中央设有分开式开关按钮。

6.根据权利要求1所述的一种酒店用送餐机器人的工作方法，其特征在于：所述头部和身体通过支撑杆连接，支撑杆的一端安装有小型伺服电机。

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