CN111671284A - 一种餐厅递送机器人装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种餐厅递送机器人装置及控制方法，本发明在现有公开系统实现基础上引入云平台，将云平台和餐厅PMS系统实现对接，餐厅PMS系统获取云端平台的地图和导航点位置信息，餐厅PMS系统通过二维码与传递信息，提升整个递送流程效率。本发明的优势在于通过云平台地图数据展示和导航点设置在即可在云端完成，安装部署时不再需要到客户现场进行，降低系统部署和维护成本；同时云平台可以收集展示餐厅的机器人递送数据，为餐厅运营提供数据指导。

Description

一种餐厅递送机器人装置及控制方法

技术领域

本发明涉及人工智能领域，尤其涉及一种餐厅递送机器人装置及控制方法。

背景技术

近年来随着人工智能技术发展，传统行业受到来自新技术的冲击，开始利用人工智能术改变和优化传统行业的工作流程、工作方法、技术方案实现等，部分场景开始使用机器人替代原来的人类完成相应的工作任务，提升业务处理效率、改善业务服务质量、降低业务运营成本。

在餐厅的场景下，传统的餐厅通过服务器进行走菜和回收餐盘，在走菜的过程中餐盘可能接触到多个人员，容易造成食品安全风险；另外随着社会发展，人力成本越来越高，对餐厅的运营也带来更大的压力。餐厅递送机器人的出现恰好能够解决这些问题，一方面机器人走菜过程和收盘过程完全封闭进行，没有中间人员接触到菜品，避免了不必要的食品安全风险；一方面机器人可以代替服务器，24小时提供走菜服务，任劳任怨不会有情绪；另外机器人还可以提升整个餐厅的服务形象，树立高大上的品牌优势。

当前在海底捞、全聚德等餐厅已经出现了送餐机器人，该机器人存在一些缺陷，主要体现在几个方面，一是送餐过程中柜门没有加锁设计，在餐厅送餐过程中容易受到污染，给食品安全带来风险；二是送餐机器人没有与餐厅的PMS对接，形成一个完整高效的流程，每次厨房出菜，服务员需要手工输入菜品和桌号，使用复杂，效率低；三是送餐机器人没有云平台，餐厅运营机器人送餐的时长、频次等数据没有收集、统计分析以便为餐厅的后续业务运营决策提供指导。

发明内容

本发明的目的是提供一种餐厅递送机器人装置及控制方法，该装置和方法能够替代传统餐厅里人工服务员的走菜和收盘工作，降低菜品传播病菌风险，降低餐厅运营成本，提升餐厅品牌形象。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案包括下述步骤：

A、机器人在餐厅使用激光雷达扫描并建立地图信息，同时将地图数据上传到云平台；

B、在云平台的地图中设置餐厅的每个桌号位置信息；

C、餐厅PMS系统同步获取云平台的餐厅桌号和位置信息；

D、餐厅厨房出菜，餐厅PMS系统同时输出菜品对应二维码，二维码包含菜品名称和桌号等信息；

E、机器人扫描二维码，获取菜品和菜品需要送达的桌号位置信息；

F、机器按照桌号位置依次前往：达到某一桌号位置时，播报语音菜送达提示并自动打开

橱柜

G、服务员取出菜品并给与机器人确认，并自动关闭柜门；

H、机器人重复上一步骤，直到所有菜品都已送达，然后返回厨房或待机点：

本发明的有益效果：提出一种餐厅递送机器人装置及控制方法，该装置和方法能够替代传统餐厅里人工服务员的走菜和收盘工作，降低菜品传播病菌风险，降低餐厅运营成本，提升餐厅品牌形象；同时相对于现有的餐厅机器人走菜时需要服务员输入每个菜品或者输入选择每个桌号，更加高效便捷；另外本发明也引入了递送机器人放置菜品的橱柜自动上锁和自动开锁的流程，使得菜品在餐厅传递过程中更加安全，避免传送途中受到污染。

本发明同时还提供了一种能够进行地图展示和导航点设置等功能的云端平台系统，具体包括：地图构建、导航点管理、链路连接管理、机器人设备管理、递送监控等部分。

上述的地图构建部分，指借助机器人底盘的激光雷达进行餐厅实际场所扫描，激光雷达采集的数据通过网络上报到云平台，在云平台上对地图数据进行分析和处理后展示；

上述的导航点管理部分，指在云平台上通过提供图形化的交互界面，可以方便的在地图上标记或设置餐厅的导航点位置信息，具体指每一个需要送餐到达的餐桌位置、机器人充电位置、机器人在厨房出菜等待位置等；

上述的链路连接部分，指机器人上位机集成了网络连接模块，通过网络连接模块与云平台连接，链路连接模块作为客户端负责与云平台的服务端建立TCP连接，并通过心跳消息机制维持连接状态的检查；

上述的机器人设备管理部分，指基于上述的链路连接部分建立的机器人与云平台的连接通道，注册机器人的信息和上报机器人状态数据，在云平台端可以方便的查看连接到平台的设备列表，便于餐厅在线管理自己的机器人设备；

上述的递送监控部分，指机器在递送过程中，每到一个定位点都会上报自己的递送位置信息到云平台，到达餐桌取出菜品确认后也会上报菜品取出信息到云平台，以及机器人走菜时候的橱柜门打开和关闭动作也会上报到云平台；在云平台上可以看到管理的每一个机器人的对每一次递送的进度和状态，从而方便的监控递送的过程，以及对递送历史的查询与统计。

附图说明

图1是餐厅递送机器人框架图；

图2是餐厅递送机器人地图构建和导航点设置流程图；

图3是餐厅机器人走菜流程图；

图4是餐厅机器人取盘流程图；

图5是餐厅机器人电量不足处理流程图；

图6是餐厅机器人无法达到目的点流程图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明提出的餐厅递送机器人装置包括以下几个部分构成：

餐厅PMS系统：负责餐厅的业务流程处理，在原来的PMS系统基础上增加与云平台对接接口，获取云平台的地图导航点数据；同时出菜时生成菜品信息二维码，包含菜品名称和菜品送达的客人桌号信息。

云平台：云端平台包含机器人设备管理、递送监控、地图导航点管理等几个功能。所述设备管理指云平台可以查看所有连接到云平台的机器人信息，包括机器人名称、编号、位置、在线状态等；所述递送监控指云平台可以查看每个递送机器人的历史递送记录，当前进行中的递送信息，包括递送的菜品列表、路线的桌号列表、当前所在的桌号或前往哪个桌号等；所述地图导航点管理指云平台可以在线云端在机器人激光雷达扫描构建的地图上标记和设置每个餐桌的位置和导航标记，设置每个餐桌的名程，设置厨房导航点和充电导航点等。

递送机器人：递送机器人由智能底盘和上位机构成，其中智能底盘主要负责实现自主导航和自动避障，智能底盘不是本发明的创新点，不再详细表述；上位机包含控制核心模块、递送状态处理模块、二维码扫描模块、网络连接状态模块、位置信息模块、锁控制模块和交互界面。

上位机在一种可能的实施例中上位机一般基于Android系统，上述模块通过软件模块实现其功能。更进一步，二维码扫描通过android对接二维码扫描仪硬件，通过androidapp实现对二维码设备的数据读取从而获得菜品的二维码信息，将二维码信息按照约定的格式解码获得菜品的名称、送达的餐桌桌号等信息。在一种可能的实施例中，二维码包含的信息采用JSON格式进行描述。递送状态模块负责处理递送过程中的路线和状态数据上报，每当递送机器人开始递送，直到一次递送任务结束过程中，行走到每一个导航点都会主动将当前到达的导航点位置信息和递送的状态上报给云平台。网络状态模块负责与云平台建立连接通道并维持通道上的心跳消息，监测网络状态的变化。位置信息模块负责记录当前机器人到达的导航点位置信息。开锁控制模块则负责对接递送机器人的橱柜的电子锁装置，在需要打开柜门或关闭闭门时，进行柜门电子锁的开关控制。交互界面则为递送机器人提供一种人机互动界面，一种实施例中基于Android系统实现的机器人上位机，人机交互界面主要是通过触摸屏实现屏幕互动，或通过语音命令提供语音互动。

如图2所示，描述一种机器人通过智能底盘的激光雷达扫描餐厅采集地图数据，地图数据上报到云平台进行存储、分析、展示，餐厅运维管理人员在云平台提供的可视化地图界面上进行导航点的设置，通常设置的导航点包括机器人可能到达的地点，比如：餐厅每个餐桌的位置点，餐厅每个包间的位置点，餐厅厨房出菜口位置点，餐厅机器人待机位置点，餐厅机器人充电位置点等。餐厅运维管理人员设置完成导航点时，云平台通过与餐厅PMS系统约定的接口，将餐厅的导航点信息发送到餐厅PMS系统，通知的导航点信息包括每个送餐相关导航点的位置，比如餐厅包间的位置，餐厅餐桌的位置等。

如图3所示，描述使用本发明装置和方法的餐厅机器人走菜流程。

第一步：厨房根据餐厅PMS系统的客户订单完成菜品的烹饪进行出菜，此时餐厅PMS系统为每一道菜品打印一个二维码，二维码和菜品一起放入机器人的递送橱柜中，生成的这个菜品二维码包含了菜品的名称、菜品所需送达的顾客所在位置(比如桌号或包间号)。

第二步：餐厅服务员或厨房人员对每一个出菜的菜品的二维码，放到递送机器人的二维码扫描仪上进行刷码，递送机器的二维码扫描模块则通过解析二维码扫描仪获取的信息，通过实现约定好的格式(一种实施例使用JSON格式)解析器获取二维码编码信息中的菜品和送达位置信息，从而获取到本次递送需要前往的导航点信息，根据一个或多个导航点规划导航路线，然后开始自动导航行走，同时机器人递送监控模块将本导航点的递送状态上报到云平台表示开始递送，上报信息包括递送的菜品列表、导航点列表(餐桌列表)、开始时间等。

第三步：递送机器人到达其中一个导航点N的时候，执行以下几个动作，①语音播报提醒，比如：“您的西红柿炒蛋已经送达，请打开橱柜取菜”；②服务员或顾客打开橱柜取出菜品；③服务员或顾客关闭橱柜，然后确认取菜成功，如果没有关闭橱柜则机器人播放语音提醒关闭橱柜，同时机器人递送监控模块将本导航点的递送状态上报到云平台；④机器人按照规划导航路线前往下一个导航点，重复上述步骤；

如果已经到达路线的最后一个导航点则结束本次递送返回，同时通知餐厅PMS系统和云平台，记录本次递送的状态为完成，设置本次递送的结束时间。

如图4所示，描述使用本发明装置和方法的餐厅机器人收取餐盘流程。

第一步：餐厅运维管理人员或服务员通过递送机器人的交互界面选择多个取餐导航点，然后命令机器人开始收取餐盘；

第二步：机器人根据一个或多个导航点规划导航路线，然后开始自动导航行走，同时机器人递送监控模块将本导航点的递送状态上报到云平台表示开始递送，上报信息包括递送的收取餐盘的导航点列表(餐桌列表)、开始时间等。

第三步：递送机器人到达其中一个导航点N的时候，执行以下几个动作，①语音播报提醒，比如：“送达餐桌n，请打开橱柜放入餐盘”；②服务员或顾客打开橱柜放入餐盘；③服务员或顾客关闭橱柜，然后确认放入成功，如果没有关闭橱柜则机器人播放语音提醒关闭橱柜，同时机器人递送监控模块将本导航点的递送状态上报到云平台；④服务指示取盘结束或指示机器人按照规划导航路线前往下一个导航点，重复上述步骤；

如果已经到达路线的最后一个导航点则结束本次的取盘流程返回，或服务员通过交互界面指示机器人取盘结束也会触发本次递送机器人的取盘流程结束，同时通知餐厅PMS系统和云平台，记录本次递送取盘的状态为完成，设置本次递送的结束时间。

如图5所示，描述机器人的电量不足的工作流程。当机器人在递送过程中检测自身的电量发现低于预设阈值时(比如10％)，递送机器人记录自己的工作状态为电量不足，并通过上位机的交互界面提示自己的电量不足状态，然后继续完成自己当前的未完成正在进行中的递送任务，当当前递送任务完成后，则通过交互界面提示电量不足返回充电点进行充电，同时通知云平台电量不足返回充电点开始充电。当在充电点充电完毕，电量满了或达到预设阈值(比如80％)则上报云平台充电完成可以继续接受任务工作。

如图6所示，描述机器人的无法到达目的导航点的工作流程。实际餐厅环境可能人员比较多或者餐厅的桌椅位置被顾客挪动，导致递送机器人在预定的规划路线行走时无法寻找到前往目的导航点的路径。这种情况发生时，机器人会优先播报语音提示无法前往目的点，如果长时间处于这种状态时，需要人工介入解除机器人长期处于无法到达目的导航点的等待状态。首先，服务员听到机器人提醒时，前往机器人所在地点，清除相关障碍后机器人继续工作。在发现无法到达目的导航点时，递送机器人会将状态信息通过递送状态模块通知到云平台；当导航障碍解除之后，递送机器人也会通知障碍解除回复正常的消息到云平台。

本发明的具体实施描述了一种餐厅递送机器人装置及控制方法。任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求保护的范围为准。

Claims (4)

1.一种餐厅递送机器人控制方法，其特征在于：包括下述步骤：

步骤一：机器人在餐厅使用激光雷达扫描建立地图信息，同时将地图数据上传到云平台；

步骤二：在云平台的地图中设置餐厅的每个桌号位置信息；

步骤三：餐厅PMS系统同步获取云平台的餐厅桌号和位置信息；

步骤四：餐厅厨房出菜，餐厅PMS系统同时生成菜品对应二维码，二维码包含菜品名称和桌号号位置等信息；

步骤五：机器人扫描二维码，获取菜品和菜品需要送达的桌号位置信息，同时上报递送菜品列表、前往餐桌导航点列表、递送开始时间等信息到云平台；

步骤六：机器按照桌号位置依次前往：达到某一桌号位置时，播报语音菜送达提示并自动打开橱柜

步骤七：服务员取出菜品并给与机器人确认，机器人自动关闭柜门并上报当前到达导航点和取菜成功状态等信息到云平台；

步骤八：机器人重复步骤步骤六、步骤七，直到所有菜品都已送达，上报本次递送结束状态和结束时间到云平台，然后返回厨房或待机点。

2.如权利要求1所述的一种餐厅递送机器人控制方法，其特征在于餐厅机器人收取餐盘处理方法的具体步骤如下：

步骤一：餐厅运维管理人员或服务员通过递送机器人的交互界面选择多个取餐导航点，然后命令机器人开始收取餐盘；

步骤二：机器人根据一个或多个导航点规划导航路线，开始自动导航行走，同时机器人递送监控模块将本导航点的递送状态上报到云平台表示开始递送，上报信息包括递送的收取餐盘的导航点列表(餐桌列表)、开始时间等；

步骤三：递送机器人到达其中一个导航点N的时候，服务员或顾客放入餐盘并确认放入完成；服务员指示机器人取盘结束或指示机器人按照规划导航路线前往下一个导航点，同时机器人递送监控模块将本导航点的递送状态上报到云平台。

3.如权利要求1所述的一种餐厅递送机器人控制方法，其特征在于机器人电量不足时采取如下处理方法：

机器人在递送过程中检测自身的电量发现低于预设阈值时，递送机器人记录自己的工作状态为电量不足，并通过上位机的交互界面提示自己的电量不足状态，然后继续完成自己当前正在进行中的递送任务，当前递送任务完成后返回充电点进行充电，同时通知云平台电量不足返回充电点开始充电；当在充电点充电完毕，电量满了或达到预设阈值则上报云平台充电完成可以继续接受任务工作。

4.一种餐厅递送机器人装置，其特征在于，包括餐厅PMS系统、云平台及递送机器人，其中：

餐厅PMS系统：包括PMS系统及云平台对接接口，通过对接接口获取云平台的地图导航点数据；同时出菜时生成菜品信息二维码，菜品信息二维码包含菜品名称、菜品送达桌号信息，负责餐厅的业务流程处理；

云平台：包含机器人设备管理、递送监控、地图导航点管理功能，其中：

所述机器人设备管理指云平台可以查看所有连接到云平台的机器人信息，具体为机器人名称、编号、位置、在线状态；

所述递送监控指云平台可以查看每个递送机器人的历史递送信息及当前进行中的递送信息，具体为递送菜品列表、路线桌号列表、当前所在桌号或前往桌号；

所述地图导航点管理指云平台可以通过在线云端在机器人激光雷达扫描构建的地图上标记和设置每个餐桌的位置和导航标记，设置每个餐桌的名程，设置厨房导航点和充电导航点等；

递送机器人：递送机器人包括智能底盘及上位机，其中智能底盘负责实现自主导航和自动避障，上位机包含控制核心模块、递送状态处理模块、二维码扫描模块、网络连接状态模块、位置信息模块、锁控制模块和交互界面；

所述二维码扫描模块实现对二维码设备的数据读取从而获得菜品的二维码信息，解码获得菜品的名称、送达的餐桌桌号等信息；

所述递送状态模块负责处理递送过程中的路线和状态数据上报，每当递送机器人开始递送，直到一次递送任务结束过程中，行走到每一个导航点都会主动将当前到达的导航点位置信息和递送的状态上报给云平台；

所述网络状态模块负责与云平台建立连接通道并维持通道上的心跳消息，监测网络状态的变化；

所述位置信息模块负责记录当前机器人到达的导航点位置信息；

所述开锁控制模块则负责对接递送机器人的橱柜的电子锁装置，在需要打开柜门或关闭闭门时，进行柜门电子锁的开关控制；

所述交互界面则为递送机器人提供一种人机互动界面，人机交互界面通过触摸屏实现屏幕互动或通过语音命令提供语音互动。

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