CN112110116A - 一种置物柜和用具回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，具体公开了一种置物柜及用具回收系统。其中，置物柜上设置有用于容纳用具的用具容纳空间，置物柜可独立设置且能够根据用具容纳空间中的用具容纳状态向运送机器人发送指令，以使运送机器人运送置物柜至第一预设点。用具回收系统包括：可独立放置的置物柜，置物柜上设置有用具容纳空间；运送机器人，用于移动置物柜；置物柜能够根据用具容纳空间中的用具容纳状态向运送机器人发送指令，运送机器人能根据置物柜发送的指令运送置物柜。本发明提供的置物柜和用具回收系统，能够提高用具回收的自动化程度和用具回收效率，降低用具回收系统的使用成本。

Description

一种置物柜和用具回收系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种置物柜和用具回收系统。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人的种类和性能也日益繁多，以满足不同行业的智能化工作需求，降低行业工作人员的工作强度，提高工作效率。

在食堂或者餐厅等用餐场所，客户在用餐完毕后，服务员需要对餐桌上的用具进行回收并清理，以进行翻桌操作。现有技术提供了一种回收机器人，其包括用于回收杯具的杯具回收口、用于回收碗碟的碗碟回收口、用于回收失误残渣的失误残渣回收口以及用于人机交互的触控交互屏幕。当客户需要回收使用完毕的餐盘时，通过智能交互系统呼叫该机器人前来，并通过触控交互屏幕选择需要的回收餐盘的类型，以将不同类型的餐盘回收至不同的回收口中。

现有技术提供的回收机器人，虽然可以对用餐完毕的餐盘进行回收，但当回收机器人将餐盘回收后，需要人工向机器人发送使机器人移动至下一餐桌或清洗位置的指令，不利于餐具回收的自动化程度和餐具回收效率的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种置物柜和用具回收系统，能够提高用具回收的自动化程度和用具回收效率。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种置物柜，所述置物柜上设置有用于容纳用具的用具容纳空间，所述置物柜可独立设置且能够根据所述用具容纳空间中的用具容纳状态向运送机器人发送指令，以使所述运送机器人运送所述置物柜至第一预设点。

作为一种置物柜的优选技术方案，所述置物柜包括状态检测设备，所述状态检测设备用于检测所述用具容纳状态。

作为一种置物柜的优选技术方案，所述状态检测设备包括检测传感器，所述检测传感器用于检测所述用具容纳空间中的用具数量、用具总重量和/或所述用具容纳空间的容纳率。

作为一种置物柜的优选技术方案，所述状态检测设备包括控制单元，所述控制单元与所述检测传感器通信连接，且所述控制单元用于控制所述检测传感器的检测值大于预设阈值时向所述运送机器人发送指令。

作为一种置物柜的优选技术方案，所述置物柜包括用于盛放垃圾的垃圾回收箱，所述置物柜能根据所述用具容纳状态及所述垃圾回收箱中的垃圾容量向所述运送机器人发送指令。

一种用具回收系统，包括：

可独立放置的置物柜，所述置物柜上设置有用具容纳空间；

运送机器人，用于移动所述置物柜；

所述置物柜能够根据所述用具容纳空间中的用具容纳状态向所述运送机器人发送指令，所述运送机器人能根据所述置物柜发送的指令运送所述置物柜。

作为一种用具回收系统的优选技术方案，所述置物柜包括柜体和可抽离放置的用具摆放框，所述用具摆放框用于摆放用具，所述运送机器人能移动所述置物柜运行至第一预设点，所述用具摆放框能够在所述第一预设点与所述柜体分离以进行用具卸载清洗。

作为一种用具回收系统的优选技术方案，所述第一预设点处设置有对接传输设备，所述对接传输设备用于将所述用具摆放框从所述柜体上卸载并传输至清洗点进行清洗。

作为一种用具回收系统的优选技术方案，所述对接传输设备包括第一对接装置和清洗流水线，所述第一对接装置用于将所述用具摆放框从所述柜体上移载至所述清洗流水线上，所述清洗流水线用于将所述用具摆放框输送至所述清洗点处。

作为一种用具回收系统的优选技术方案，所述第一对接装置包括：

安装架，设置在所述清洗流水线的一侧；

移载机构，设置在所述安装架上，所述移载机构能够对接所述用具摆放框以带动所述用具摆放框动作；

升降机构，设置在所述安装架上且与所述移载机构连接，所述升降机构用于带动所述移载机构竖直升降。

作为一种用具回收系统的优选技术方案，所述清洗点设置有自动清洗设备，所述自动清洗设备用于对所述用具进行自动清洗。

作为一种用具回收系统的优选技术方案，所述用具摆放框为与所述自动清洗设备适配的碗篮结构。

作为一种用具回收系统的优选技术方案，承载有干净用具的用具摆放框能够通过所述对接传输设备自动转移至空置的柜体上。

作为一种用具回收系统的优选技术方案，所述对接传输设备还包括第二对接装置和清出流水线，所述第二对接装置设置在第二预设点处，所述清洗点和所述第二对接装置分别位于所述清出流水线的两端，所述清出流水线用于将承载有干净餐具的用具摆放框从所述清洗点传输至所述第二对接装置处，所述第二对接装置用于将所述清出流水线上的所述用具摆放框移载至空置的所述柜体上。

作为一种用具回收系统的优选技术方案，所述柜体上可抽离地设置有垃圾回收箱，所述对接传输设备能够将所述垃圾回收箱移载至垃圾倾倒点进行垃圾倾倒。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的置物柜，通过判断自身容纳空间中的用具容纳状态向运送机器人发送指令，能够实现置物柜对运送机器人的自动控制，减小用具回收过程的人工参与程度，提高用具回收的自动化程度及回收效率。

本发明提供的用具回收系统，通过设置可分离的置物柜和运送机器人，能够提高运送机器人的利用率，减小运送机器人的闲置等待时间，且使运送机器人不仅能够用于用具的回收，还能够用于用具的重新摆放；同时，通过置物柜向运送机器人发送指令控制运送机器人的动作，能够实现用具收纳完毕后对运送机器人的自动化控制，减小用具回收过程中的人工参与程度，提高用具回收的自动化程度及回收效率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的用具回收系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的置物柜的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的置物柜的拆分结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的运送机器人的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的第一对接装置的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的第一对接装置的部分拆分结构示意图；

图7为图6中I处的局部放大图；

图8为本发明实施例一提供的齿条与对接件的剖视图；

图9为图8中J处的局部放大图；

图10为本发明实施例二提供的用具回收方法的流程图。

图中标记如下：

1、置物柜；11、柜体；111、支撑立板；112、支撑横板；113、支撑横杆；114、导轨部；115、对接空间；12、用具摆放框；121、主框体；122、搭边部；123、滚轮；13、垃圾回收箱；14、支撑架；141、支撑板部；142、支腿板部；143、挡缘板部；

2、运送机器人；21、移动底盘；22、安装柱；23、触控显示屏；24、升降托盘；

3、第一对接装置；31、安装架；311、安装立板；312、安装横板；313、隔板；314、挡板；32、承载架；321、承载板部；322、连接板部；323、安装板部；3231、导条部；33、水平驱动机构；331、齿条；3311、导槽；3312、安装槽；3313、限位槽；3314、转动轴；332、水平驱动电机；333、输出齿轮；34、对接件；341、轴穿孔；342、主体部；343、限位部；35、直线导轨；35、丝杠；

4、清洗流水线；5、自动清洗设备；6、暂存柜；7、第二对接装置；8、餐桌；9、用具；10、清出流水线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例提供的用具回收系统的结构示意图，如图1所示，本实施例提供了一种用具回收系统，其可应用于食堂、餐厅或者酒店等用餐场所，用于对用餐完毕的用具9进行自动化回收并清理，提高用具9回收的自动化程度及用具回收效率，降低用具9回收所需人力成本。

具体地，本实施例提供的用具回收系统包括运送机器人2及可独立放置的置物柜1，置物柜1上设置有用具容纳空间，运送机器人用于移动置物柜1，且置物柜1能够根据用具容纳空间中的用具容纳状态向运送机器人2发送回收运送指令，以使运送机器人2运送置物柜1至第一预设点。

本实施例提供的用具回收系统，当用具9被回收至置物柜1上的用具容纳空间中之后，置物柜1能够根据用具在用具容纳空间中的容纳状态向运送机器人2发送指令，实现对运送机器人2的自动化控制，减少用具9回收至置物柜1后的人工参与，提高用具回收系统的自动化程度，同时提高用具回收效率；且设置可独立放置的置物柜1，能够使置物柜1与运送机器人2分离，以使置物柜1在进行用具卸载或用具回收的过程中，减少运送机器人2的原地等待时间，提高运送机器人2的使用效率，降低用具回收系统的成本，且能够使运送机器人2不仅能够运送携带有脏污用具的置物柜1。

图2为本发明实施例提供的置物柜的结构示意图，图3为本发明实施例提供的置物柜的拆分结构示意图，如图2和3所示，置物柜1包括柜体11和可抽离地设置在柜体11上的用具摆放框12，该种设置，能够通过将用具摆放框12取出柜体11的方式将用具9放置在清洗设备中进行清洗，或进行人工清洗，提高对用具9在柜体11上的取放便利性。更为优选地，用具摆放框12可水平抽拉地设置在柜体11上，设置方式简单，取放快捷，节省用力。在其他实施例中，用具摆放框12也可以通过从柜体11的上端开口处提拉取出。

进一步地，柜体11包括平行且间隔设置的支撑立板111以及水平连接于两个支撑立板111之间的支撑结构，两个支撑立板111之间形成有容纳空间，容纳空间至少具备一侧开口。用具摆放框12设置在容纳空间中，且用具摆放框12的相对两侧分别与两个支撑立板111滑动连接。

在本实施例中，支撑结构包括设置在用具摆放框12下方的支撑横板112以及连接于两个支撑立板111顶端的支撑横杆113，支撑横板112和支撑横杆113均水平设置。在其他实施例中，支撑结构也可以采用其他结构形式，只要保证两个支撑立板111之间存在能够容纳用具摆放框12的容纳空间及柜体11的结构稳定性即可，本发明对此不做具体限制。

为方便用具摆放框12的抽拉设置，每个支撑立板111的内侧均设置有导轨部114，导轨部114水平设置且沿支撑立板111的长度方向延伸。用具摆放框12具有上端开口的主框体121及设置在主框体121相对两侧且向外延伸的搭边部122。两个搭边部122分别搭设在两个支撑立板111的导轨部114上并与导轨部114滑动连接。优选地，搭边部122上滚动设置有滚轮123，滚轮123与导轨部114滚动连接，从而减小抽拉用具摆放框12的阻力，提高用具摆放框12的取放便利性。

优选地，用具摆放框12采用碗篮结构，碗篮结构与洗碗机或者其他用具9的自动清洗设备5中的碗篮相适配，以使盛满脏污用具9的用具摆放框12从柜体11下取出后，可以直接送至用具9自动清洗设备5中进行自动化清洗，避免人工需要将用具取出再进行清洗的操作，提高用具回收系统对用具9的回收清洗效率。且用具摆放框12的具体结构可以根据自动清洗设备5的类型进行具体设置，此处不再赘述。在其他实施例中，用具摆放框12也可以采用其他形式的结构，如塑料回转箱等。

为了提高单个置物柜1对用具9的容量，优选地，用具摆放框12在柜体11上沿竖直方向间隔设置有两个，以在提高单个置物柜1对用具9的容量的同时，避免置物柜1过高造成置物柜1受力不稳定。

进一步地，为了在用具9回收的同时，对餐桌8上的垃圾进行回收清理，置物柜1还包括可抽离地设置在柜体11上的垃圾回收箱13。进一步地，垃圾回收箱13具有上端开口且设置在用具摆放框12的下方，以使垃圾回收箱13在回收餐桌8上的垃圾的同时，还能够承接从用具摆放框12中的用具9中滴落的废液和残渣，提高置物柜1的清洁性，且更加方便后续对用具9进行清理操作。

在本实施例中，垃圾回收箱13设置在支撑横板112上，以提高垃圾回收箱13在柜体11上的支撑稳定性。在其他实施例中，垃圾回收箱13也可以采用类似用具摆放框12在柜体11上的设置方式进行设置。

进一步地，垃圾回收箱13通过支撑架14滑动设置在支撑横板112上。支撑架14包括矩形的支撑板部141，支撑板部141的相对两侧边向下垂直延伸有支腿板部142，支撑板部141的另外相对两侧向上垂直延伸有挡缘板部143。支撑板部141的长度方向与支撑立板111的长度方向相同，且支撑腿部142搭设在支撑横板112上，以在提高支撑架14对垃圾回收箱13的支撑稳定性的同时，减小与支撑架14之间的摩擦力。挡缘板部143的设置能够防止支承在支撑板部141上的垃圾回收箱13从支撑板部141上滑落。通过设置支撑架14，一方面可以方便垃圾回收箱13在柜体11中的取放，另一方面简化垃圾回收箱13的结构，提高垃圾回收箱13的通用性。

在本实施例中，为实现置物柜1向运送机器人2发送指令，置物柜1上设置有状态检测设备，状态检测设备用于检测用具容纳状态。具体地，状态检测设备包括检测传感器，检测传感器用于检测用具容纳空间中的用具数量、用具总总量和/或用具容纳空间的容纳率，从而判断置物柜1中承载用具的多少，能够使置物柜1在承载较多用具时，向运送机器1人发送回收运送指令，避免在置物柜1承载用具较少的时候即被运送机器人2运送至卸载点进行卸载，减小置物柜1中用具卸载的频率，提高运送机器人2和置物柜1的周转率，提高用具回收效率。

可以理解的是，当置物柜1上仅设置有一个用具摆放框12时，用具容纳空间即为用具摆放框12中用于容纳用具9的空间；当置物柜1上设置有两个或两个以上用具摆放框12时，用具容纳空间指置物柜1上所有用具摆放框12能够容纳的用具的空间之和。

在本实施例中，检测传感器可以包括计数器、重量传感器、对射式光电传感器或视觉传感器中的至少一个。

计数器可以用于计算放入用具摆放框12中的用具总量，其可安装在置物柜1上端，并通过服务员在用具回收工程中进行扫描计数的方式进行回收用具的统计。计数器的设置，不仅能够判断用具摆放框12中的用具总数量是否达到需要卸载的要求，还可以核对待回收用具数量是否与回收用具数量相等，以判断用具在用餐使用过程中是否丢失或损毁。

重量传感器可以用于称重每一用具摆放框12的总重量，从而判断每一用具摆放框12中的用具总重量。当柜体11上存在不止一个用具摆放框12时，针对每个用具摆放框12设置一个重量传感器，以单独检测每个用具摆放框12的重量，从而计算置物柜1上用具9的总重量。重量传感器的具体设置方式为本领域的常规技术手段，此处不再赘述。

以上，为方便参考，本实施例给出，单一个放满的摆放框12在10kg左右，换言之，可检测到当摆放框12内的重量达到5kg至15kg这个范围内时，即判断为放满状态并触发给机器人发送信号。

对射式光电传感器可用于检测用具摆放框12中用具的大致容积率，从而判断用具摆放框12中是否盛满用具。视觉传感器可以通过摄像的形式拍摄用具摆放框12中的用具摆放状态，与检测传感器通讯连接的控制单元中存储有用具摆放框12盛放有不同数量的用具的图片，控制单元通过比对视觉传感器拍摄的图片与控制单元中内置的图片，判断视觉摆放框12是否盛满用具。

在本实施例中，优选采用视觉传感器检测用具摆放框12中的用具容纳状态，设置方便，且一个视觉传感器可以同时检测置物柜1上的所有用具摆放框12中的用具容纳状态。

更为优选地，本实施例提供的检测传感器还能够检测垃圾回收箱13中的是否盛满垃圾，当垃圾回收箱13中承载的垃圾量大于预设容量或用具收容空间中的用具总量或收容率达到预设值，则向运送机器人2发送回收运送指令。

可以理解的是，预设容量通常不为垃圾回收箱13完全收满时的容量，用具总量或收容率的预设值也可以不为用具摆放框12完全收满时的值，以避免在下一次用具回收过程中，垃圾回收箱13或用具摆放框12无法对待收桌的餐桌上的用具或垃圾进行完全回收而需要再次呼叫运送机器人2和置物柜1进行回收任务，提高回收效率和回收连续性。在实际应用过程中，预设容量、用具总量或收容率的预设值可以根据实际使用需求进行自行设定。

在本实施例中，置物柜1上还设置有控制单元，控制单元与检测传感器通信连接，检测传感器将检测值发送至控制单元，控制单元用于判断检测传感器的检测值大于阈值时向运送机器人2发送指令。可以理解的是，但采用的检测传感器的类型不同是，检测值不同，且阈值对应不同，阈值的设置可根据具体的传感器类型和实际使用进行具体设置，此处不再赘述。

在本实施例中，用具回收系统还包括后台主控制单元，后台主控制单元用于控制运送机器人2的运行。即，置物柜1上也可以不设置控制单元，检测传感器与后台主控制单元通讯连接，且后台主控制单元根据检测传感器的检测值判断是否需要向运送机器人2发送回收运送指令。

图4为本发明实施例提供的运送机器人2的结构示意图，如图4所示，运送机器人2包括移动底盘21、对接结构及控制系统。移动底盘21具备自驱动、导航及避障等功能，以使运送机器人2能够根据控制系统接收的命令，依据特定路径移动至目标点处，且避免在移动过程中与外部障碍物发生碰撞。移动底盘21的设置为机器人领域的常规设置，此处不再赘述。且优选地，在本实施例中，移动底盘21在地面上的投影呈矩形，以方便移动底盘21对置物柜1的搬运。

对接结构用于实现运送机器人2对置物柜1的搬运和脱离，在本实施例中，对接结构为举升机构，举升机构包括水平设置的升降托盘24以及连接于升降托盘24的下方且与升降托盘24连接的顶升驱动单元，顶升驱动单元用于驱动升降托盘24竖直升降。升降托盘24外露于移动底盘21的上端，顶升驱动单元至少部分容置于移动底盘21内。举升机构的设置可参考现有顶升式AGV的设置，此处不再赘述。

置物柜1的支撑横板112和两个支撑立板111之间形成有供移动底盘21和举升机构进入的对接空间115，当移动底盘21进入对接空间115中后，控制系统控制顶升驱动单元动作，使升降托盘24上升至与支撑横板112接触，从而使顶升驱动单元的继续动作带动置物柜1整体抬高并脱离地面，进而使运送机器人2能够携带置物柜1运动。在其他实施例中，运送机器人2也可以通过拖拽或者其他方式带动置物柜1随运送机器人2运动，此处不再一一赘述。

进一步地，控制系统包括用于实现人机交互的触控显示屏23及控制主板，控制系统与触控显示屏23的显示模块及移动底盘21和对接结构均电连接。服务人员或者顾客在顾客用餐完毕后，可以通过触控显示屏23向运送机器人2发送用具回收指令，或在需要进行餐具摆桌时，餐厅工作人员通过触控显示屏23向运送机器人2发送用具摆桌指令。采用触控显示屏23控制运送机器人2运行为机器人领域的常规设置，此处不再赘述。

更为优选地，在运送机器人2接收到用具回收指令时，触控显示屏23上显示待进行回收的桌号以及待回收的餐具数量等信息，以便用具回收人员能够进行信息核对，避免工作人员进行误清理。

更为优选，控制主板与后台主控制单元通讯连接，以使后台主控制单元能够能够向运送机器人2发送指令，实现对运送机器人2的远程调度和任务分配。进一步地，控制主板与后台主控制单元的通讯方式采用无线的方式进行，如通过蓝牙、WIFI、红外等现有无线通讯的方式进行。

为方便控制系统的设置，进一步地，移动底盘21上设置有竖直的安装柱22，安装柱22柱的顶端设置有触控显示屏23，安装柱22的设置，用于抬高触控显示屏23的高度位置，从而方便人对触控显示屏23进行交互作业。为防止安装柱22的设置阻碍运送机器人2与置物柜1的对接，安装柱22设置在置物柜1的一侧。进一步地，触控显示屏23由下至上向靠近安装柱22的方向倾斜设置，以方便操作者对触控显示屏23的显示内容进行查看。

更为优选地，安装柱22内部设置有用于容纳导电线的容纳腔，容纳腔沿竖直方向向下贯通安装柱22。控制主板设置在触控显示屏23的壳体内部，且控制主板与移动底盘21及举升机构的连接导电线穿设于容纳腔中，以对导电线进行保护，且提高运送机器人2的外形美观性。更将进一步，安装柱22上开设有减重孔，用于减小安装柱22的整体重量，降低运送机器人2的重心位置。

如图1所示，为进一步地提高用具回收效率和回收自动化，第一预设点处设置有对接传输设备，对接传输设备用于将输送至第一预设点处的置物柜1上的用具摆放框12从柜体11上自动卸载，从而避免人工手动卸载用具摆放框12造成的回收效率低、自动化程度低且人工劳动强度和人工成本增加等问题。

可以理解的是，第一预设点可以为清洗点，也可以不是清洗点。且通常地，由于顾客用餐的地方与用具9清洗的地方不在一处，且通常分隔设置在两个独立的空间中，如顾客用餐点为餐厅，清洗点设置在厨房或专门的洗碗室，为减少运送机器人2的跨空间运动以及避免清洗点所在空间过于拥挤造成运行机器人2行动不便，第一预设点通常与清洗点分离设置，且第一预设点通常设置在清洗空间与用餐空间的对接位置。在实际应用中，第一预设点和清洗点的设置可根据用具回收系统的具体应用环境和布局进行具体设置。

进一步地，对接传输设备包括第一对接装置3和清洗流水线4，第一对接装置3用于将用具摆放框12从柜体11上移载至清洗流水线4上，清洗流水线4用于将用具摆放框12输送至清洗点处。

进一步地，为提高对接传输设备与运送机器人2的对接流畅性，对接传输设备还包括转换检测装置，转换检测装置用于检测置物柜1是否到达第一预设点，且转换检测装置与后台主控制单元通讯连接。当转换检测装置检测到第一预设点处有置物柜1时向后台主控制单元发送信号，后台主控制单元控制第一对接装置1动作，将置物柜1上的用具摆放框12移载至清洗流水线4上。

更进一步地，清洗流水线4上设置有载重检测装置，载重检测装置及清洗流水线4的驱动单元均与后台主控制单元通讯连接。载重检测装置用于检测清洗流水线4上是否承载有用具摆放框12，且当载重检测装置检测到清洗流水线4上存在用具摆放框12时，后台主控制单元根据载重检测装置的检测结构向驱动单元发送信号，使清洗流水线4动作以进行用具摆放框12的传输。

图5为本发明实施例提供的第一对接装置3的结构示意图，如图5所示，本实施例提供第一对接装置3上设置有移栽机构，移载机构用具摆放框12在清洗流水线4和柜体11上转移。且在本实施例中，第一对接装置3还包括安装架31，安装架31上设置有用于承载用具摆放框12的承载板部321，移载机构设置在安装架31上，且用具摆放框12通过移载机构转换于承载板部321和柜体11之间以及转换于承载板部321和清洗流水线4之间。在其他实施例中，第一对接装置3也可以采用及器械臂的结构，移载机构即为机械臂上的端拾器。

具体地，移载机构包括对接件34和第一驱动机构33，第一驱动机构33设置在安装架31上且与对接件34连接，第一驱动机构33用于驱动对接件34沿第一方向运动并与用具摆放框12对接以带动用具摆放框12在柜体11和承载板部321之间以及承载板部321与清洗流水线4之间移动转换。

优选地，第一方向为水平方向，以提高用具摆放框12的移载平稳性和可靠性。在其他实施例中，第一方向也可以为其他方向，如相对水平方向倾斜呈一定角度的方向。

在本实施例中，对接件34为能够竖直设置的杆状结构，能够通过对接件34伸入用具摆放框12内侧拨动用具摆放框12动作，结构简单，操作便利。在其他实施例中，对接件34也可以采用其他可以能够带动用具摆放框12随对接件34动作的结构，如卡爪等。通过设置第一驱动机构33带动对接件34水平运动，以拨动用具摆放框12的运动，能够实现用具摆放框12的平稳、可靠运动，提高对接可靠性和稳定性，同时，提高对接效率

优选地，第一对接装置3还包括承载架32和第二驱动机构，述承载架32设置在安装架31上，且承载架32具有用于承载用具摆放框12的承载板部321，第一驱动机构33设置在承载架32上。第二驱动机构用于驱动承载架32相对安装架31竖直升降。通过设置第二驱动机构带动承载架32竖直升降，能够调节承载架31的高度位置，使承载架31的高度能够与待转移的用具摆放框12的底部高度位置平齐，从而使承载架32能够适用于位于不同高度位置的用具摆放框12的对接。

在本实施例中，安装架31包括相对且间隔设置的两个安装立板311以及连接于两个安装立板311顶端且水平设置的安装横板312，承载架32设置在两个安装立板311之间且与分别与两个安装立板311滑动连接。优选地，承载架32包括水平设置的承载板部321和设置在承载板部321对应安装立板311的相对两侧且与承载板部321垂直连接的连接板部322，承载板部321用于承接用具摆放框12，两个连接板部322分别与对应的安装立板311滑动连接。

在本实施例中，第二驱动机构包括竖直设置的丝杠35、设置在丝杠35的一端且与丝杠35连接的第二驱动电机以及套设在丝杠35上且与丝杠35传动配合的螺母座。丝杠35的两端分别与其中一个支撑立板111通过安装座转动连接，螺母座与对应的连接板部322连接。在本实施例中，第二驱动电机设置在丝杠35的底部，以减小第二驱动电机与用具摆放框12之间的干涉。在其他实施例中，第二驱动电机也可以设置在丝杠35的顶部。

本实施例采用丝杠螺母的升降传动形式带动承载架32竖直升降，在其他实施例中，还可以采用齿轮齿条、链轮链条、曲柄滑块等现有的上升降传动结构带动承载架32竖直升降，此处不再一一赘述。

为方便第一驱动机构33在承载架上的设置，其中一个连接板部322的顶端沿远离对应安装立板311的方向垂直延伸有安装板部323，第二驱动机构设置在安装板部323上。

在本实施例中，第一驱动机构33包括第一驱动电机332及传动件331，第一驱动电机332安装于安装架31上，第一驱动电机332的固定部与安装板部323连接；传动件331沿第一方向设置且与第一驱动电机332的输出端333传动连接进而能相对安装架31滑动，对接件34可自动启闭于传动件331的端部。

在本实施例中，传动件331为齿条，第一驱动机构33还包括套设在第一驱动电机332输出轴上的输出齿轮333，齿条与输出齿轮333啮合。在其他实施例中，传动件331还可以为其他能够实现对接件34沿第一方向平移运动的结构，如传动件331还可以为丝杠。

图6为本发明实施例提供的第一对接装置的部分拆分结构示意图，图7是图6中I处的局部放大图，如图6和7所示，安装板部323远离对应连接板部322的一端设置有导条部3231，导条部3231的宽度沿朝向安装板部323的方向逐渐减小。传动件331朝向安装板部323的一侧设置有导槽3311，导槽3311沿长度方向贯通传动件331的两端，且导槽3311的截面形状与导条部3231的截面形状相同，导条部3231嵌设在导槽3311中且与导槽3311滑动连接。该种设置方式，能够提高传动件331与安装板部323的滑动连接稳定性。在本实施例中，导条部3231的横截面为梯形，在其他实施例中，导条部3231的横截面还可以为圆弧形或者其他形状。

进一步地，，传动件331上开设有安装槽3312，对接件34与传动件331连接，对接件34能在收容于安装槽3312的第一位置与外露于安装槽3312的第二位置之间自动切换，以致对接件34在第一位置时能越过用具摆放框12的边框进入用具摆放框12的内侧，在第二位置时带动用具摆放框12转换位置。

进一步地，在本实施例中，对接件34为能竖直设置的条状结构，以方便对接件34拨动用具摆放框12。更为优选地，对接件34与传动件331转动连接以使对接件34在第一位置和第二位置间切换。在本实施例中，对接件34处于第一位置时，水平设置，对接件34处于第二位置时，竖直设置。对接件34的转动轴线水平设置且与传动件331的长度方向垂直，从而使对接件34朝向用具摆放框12运动的过程中，对接件34在接触用具摆放框12的外侧结构时，对接件34在用具摆放框12的挤压作用下由竖直位置转动至非竖直位置，直至对接件34顺利地伸入用具摆放框12的内侧。

进一步地，传动件331上设置有与连接板部322垂直的转动轴3314，对接件34上开设有轴穿孔341，转动轴3314穿设在穿孔341中。传动件331的下端面开设有下端开口的安装槽3312，转动轴3314连接于安装槽3312的一槽壁上，且安装槽3312沿转动轴3314轴向方向相对设置的两个槽壁能够限制对接件34在转动轴3314上的轴向窜动。安装槽3312沿传动件331长度方向的槽长大于对接件34的长度，安装槽3312的槽深大于对接件34的宽度，以使对接件34可以转动至容纳于安装槽3312中。

在他实施例中，对接件34还可以自动弹出安装槽3312以实现对接件34在第一位置和第二位置之间的转换。

为保证对接件34由第一位置自动回复到第二位置，移载机构还包括弹性件，弹性件的一端与传动件331连接，弹性件的另一端与对接件34连接，对接件34能够通过弹性件由第一位置自动回复至第二位置。在本实施例中，弹性件为套设在转动轴3314上的扭簧，扭簧的一端与传动件331连接，扭簧的另一端与对接件34连接。扭簧用于将对接件34保持在竖直状态，且能够使对接件34从非竖直状态自动回复至竖直状态中。在其他实施例中，弹性件也可以为弹簧。

进一步地，在本实施例中，传动件331上设置有限位结构，限位结构用于限制拨杆沿远离传动件331的另一末端的方向转动，以避免对接件34在拨动用具摆放框12的过程中发生转动，影响对接件34对用具摆放框12的拨动，提高对对接件34拨动用具摆放框12时的稳定性和可靠性。

具体地，图8为本发明实施例提供的传动件与对接件的剖视图，图9为图8中J处的局部放大图，如图8和9所示，对接件34包括板状且竖直设置的主体部342，主体部342的上端呈具有上端圆弧边的类矩形结构。圆弧边远离传动件331另一末端的一侧连接有限位部343，限位部343呈圆弧结构，且限位部343的上端凸出主体部342的上端部，限位部343的下端与主体部342光滑连接，限位部343朝向传动件331的一侧具有竖直设置且与传动件331长度方向垂直的限位面。

传动件331上端面开设有与安装槽3312连通的限位槽3313，限位槽3313与安装槽3312之间形成有内壁台阶，限位部343插入限位槽3313中，且限位槽3313靠近传动件331另一末端的一形成有竖直设置的限位槽壁，当对接件34处于第二位置时，限位槽壁与限位面贴合，限位部343限位卡设于内壁台阶处，且限位槽3313与限位槽壁的相对的另一槽壁与对接件34之间具有活动间隙。

在本实施例中，限位槽和限位部共同形成限位结构，但可以理解的是，在其他实施例中，也可以采用其他限位结构的结构形式实现对对接件34的转动限位，此处不再一一赘述。

如图1所示，在本实施例中，为实现对用具的自动化清洗，提高用具清洗效率，清洗点处设置有自动清洗设备5，自动清洗设备5用于对用具9进行自动化清洗，自动清洗设备5可以采用现有设备，本实施例不对自动清洗设备5的结构和工作过程进行限制，且自动清洗设备5与清洗流水线4的自动对接为现有技术，此处不再赘述。在其他实施例中，也可以在清洗点处设置人工对用具进行清洗。

进一步地，为提高用具回收系统的利用效率，对接传输设备还能够将从清洗点输出且承载有干净用具9的用具摆放框12自动转移至空置的柜体11上，从而能够被运送机器人2搬运，方便用具的摆桌操作。

具体地，对接传输设备还包括第二对接装置7和清出流水线10，第二对接装置7设置在第二预设点处，清洗点和第二对接装置7分别位于清出流水线10的两端，清出流水线10用于将承载有干净餐具的用具摆放框12从清洗点传输至第二对接装置7处，第二对接装置7用于将清出流水线10上的用具摆放框12移载至空置的柜体11上。

第二对接装置7的设置可以参考第一对接装置3的结构，本实施例不再进行赘述。

更进一步地，为了方便对垃圾回收箱13中的垃圾进行清理，用具回收系统中还设置有垃圾倾倒池，从柜体1上卸载下来的垃圾回收箱13被输送至垃圾倾倒池处进行垃圾倾倒。更为优选地，垃圾倾倒池设置在清洗流水线4的一侧，对接传输设备中的第一对接装置3将垃圾回收箱13从柜体11上转移至清洗流水线4上后，清洗流水线4将垃圾回收箱13传输至与垃圾倾倒至对接的位置进行垃圾倾倒。

进一步地，垃圾倾倒池附近设置有倾倒装置，倾倒装置用于实现翻转垃圾回收箱13，以使垃圾回收箱13的开口由上翻转至倾斜朝下设置，以实现垃圾回收箱13中的垃圾的倾倒。倾倒装置可采用现有的能够实现箱式结构自动翻转的结构，本实施例对此不做具体限制。

为了提高用具回收系统的规整性和调度便利性，用具回收系统中设置有用于运送机器人2停放的等待点，闲置的运送机器人2在等待点处等待接收指令。等待点的位置、个数和排布方式可以根据环境及实际使用需求进行设置，且优选地，等待点处设置有充电接口，用于对运送机器人2进行充电，保证运送机器人2的持续稳定运行。

进一步地，用具回收系统还包括用于暂存置物柜1的暂存点，闲置的置物柜1可以在暂存点处等待与运送机器人2进行对接。优选地，暂存点处设置有倒U型结构的暂存柜6，暂存柜6沿长度方向并排设置有至少两个暂存位，每个暂存位可以允许一个置物柜1存放。

在本实施例中，置物柜1具有三种状态，置物柜1上设置有空的用具摆放框12、置物柜1上存放有干净的用具及以及柜体11与用具摆放框12分离，即，暂存点可以包括用于存放空置的置物柜1的第一暂存点、用于存放承载有干净用具的第二暂存点及用于存放单独柜体11的第三暂存点，第一暂存点、第二暂存点和第三暂存点可以分别设置，也可以共同。

为方便后台主控制单元对置物柜进行定位，方便运送机器人导航运行到目标置物柜所在位置，每个置物柜1的柜体11上均设置有标签，标签存储有该置物柜1的唯一编号。每个暂存位均设置有用于读取标签信息的读卡器，读卡器与后台主控制单元通讯连接，以使读卡器读取标签信息并发送至后台主控制单元，使后台主控制单元对每个置物柜1进行位置定位。在其他实施例中，也可以在暂存柜6的顶部内侧设置摄像装置，摄像装置与后台主控制单元通讯连接，后台主控制单元通过摄像装置拍摄的画面判断每个暂存位中是否存在置物柜1及每个置物柜1的状态。

更为优选地，为方便对运送机器人2的导航，用具回收系统还包括设置在底面的导航二维码，通过导航二维码实现对运送机器人的导航。采用导航二维码进行导航的设置为领域的常规设置，此处不再赘述。在其他实施例中，也可以采用其他导航形式对运送机器人2进行导航，如激光导航、语音导航等现有导航技术均可，本实施例对此不做具体限制。

实施例二

图10为本发明实施例提供的用具回收方法的流程图，如图10所示，本实施例提供了一种用具回收方法，其应用于如实施例一中的用具回收系统，用于进行用具9的自动回收操作，以提高用具9回收的效率，降低用具9回收所需人力成本。

如图10所示，用具回收方法包括如下步骤：

步骤S1、运送机器人2在等待点等待；

步骤S100、判断运送机器人2是否接受到用具回收指令，若是，则执行步骤S101，若否，则执行步骤S200；

向运送机器人2发送用具回收指令的可以是餐厅工作人员，也可以是用餐的顾客。餐厅工作人员或者顾客可以通过操作触控显示屏23的方式对运送机器人2发送用具回收指令，也可以通过扫码、APP或者语音呼叫的方式向运送机器人2发送用具回收指令。如可以在餐桌8上贴设用于调度运送机器人2的二维码，或者在APP中设置用具9回收的功能。

在本实施例中，由后台主控制单元和置物柜上的状态检测设备协同调度运送机器人2。

即，在本实施例中，用具回收指令能够发送至在等待点等待的闲置的运送机器人2，也可以发送至携带有置物柜1且用具回收完毕而未接收到回收运送指令的运送机器人2。该种设置，能提高运送机器人2和置物柜1的周转率，提高用具回收效率。

步骤S101、判断运送机器人2上是否装载有置物柜1，若否，则执行步骤S102，若是，则执行步骤S104；

步骤S102、运送机器人2运行至空置的置物柜1处；

具体地，可以是后台主控制单元获取空置的置物柜1的位置信息，并将位置信息发送至运送机器人2，运送机器人2根据位置信息自主导航至该目标置物柜1处。或可以是后台主控制单元获取控制的置物柜1的位置信息，并根据运送机器人2的位置信息生成导航路径发送至运送机器人2上，运送机器人2根据导航路径导航至置物柜1处。

可以理解的是，还可以采用其他的现有方式获取置物柜1的位置信息并使运送机器人2运行至该置物柜1所在位置处。

步骤S103、运送机器人2与空置的置物柜1对接；

在本实施例中，采用运送机器人2运行至置物柜1的底部并抬升置物柜1的方式使运送机器人2与置物柜1对接。在其他实施例中，还可以采用拖拽等方式实现运送机器人2对置物柜1的携带。

步骤S104、运送机器人2携带置物柜1运行至目标回收餐桌处；

具体地，运送机器人2根据用具回收指令获取目标回收餐桌的位置信息，并根据目标回收餐桌的位置信息导航至目标回收餐桌处。

步骤S105、判断目标回收餐桌的用具是否全部被收容至用具摆放框12中，若否，则执行步骤S106，若是，则执行步骤S107；

步骤S106、将目标回收餐桌中的用具回收至用具摆放框12中并返回至步骤S105；

在回收用具的同时，将餐桌上的垃圾回收至垃圾回收箱13中。

优选地，触控显示屏23显示需要进行用具回收的餐桌号及需要回收的用具的类型及数量，回收者在对用具进行回收的过程中，可以核对回收数量并进行确认，以方便对用具进行回收查验，避免用具丢失。

步骤S107、置物柜1上的状态检测设备检测置物柜1中的用具容纳空间中的用具容纳状态是否满足卸载条件，若否，则执行步骤S108，若是，则执行步骤S110；

步骤S108：判断置物柜中的垃圾回收箱是否需要清理，若否，则执行步骤S109，若是，则执行步骤S110；

步骤S109：预设等待时间内，运送机器人2是否接受到新的用具回收指令，若是，则执行步骤S104，若否，则执行步骤S110；

预设等待时间是指当前目标回收餐桌上的用具全部回收完毕后的预设等待时间内。该种设置方式，该种设置方式，能够避免当前回收餐桌上的用具回收后，因用餐时间结束，运送机器人2长时间未接收到回收任务导致的脏污用滞留在置物柜1上而造成的气味污染、用具无法及时回收清洗等问题。

在该预设等待时间内，运送机器人2可以停留在当前目标回收餐桌旁，也可以携带置物柜1运行至临时放置点、置物柜1的暂存点或运送机器人2的等待点处等待下一次用具回收指令。

步骤S110：运送机器人2携带置物柜1运行至第一预设点进行置物柜1卸载，并同步执行步骤S120和步骤S2；

步骤S120：置物柜1上的用具被卸载至清洗点进行清洗，且垃圾回收箱中的垃圾倾倒至垃圾池；

在本实施例中，该步骤具体包括：

步骤S121、第一移载装置3将置物柜1中的用具摆放框12及垃圾回收箱13移载至清洗流水线4上；

在步骤后，进行用具摆放框12和垃圾回收箱13卸载后的空置的柜体11由运送机器人2运送至暂存点处进行暂存。且若柜体11上存在由用具回收造成的脏污时，由工作人员在暂存点处对柜体11上的脏污进行清洁。

步骤S122、清洗流水线4将用具摆放框12传送至清洗点处，并将垃圾回收箱13传输至垃圾倾倒点处；

步骤S123、自动清洗设备5对用具进行清洗，垃圾回收箱13中的垃圾被倾倒至垃圾池。

步骤S2：运送机器人运行至等待点，并返回步骤S1。

当用具清洗完毕后，还包括步骤S300：将从清洗点输出且承载有干净用具的用具摆放框12放置至空置的柜体11上。

具体地，在本实施例中，步骤S300包括：

步骤S301、将从清洗点输出且承载有干净用具的用具摆放框12放置至清出流水线10上；

步骤S302、运送机器人2携带空置的柜体11运行至第二预设点。

在本实施例中，步骤S302包括：

步骤S3021、当检测到清出流水线10上存在用具摆放框12时，后台主控制单元向运送机器人2发送空置柜体12搬运指令；

步骤S3022、运送机器人2根据柜体搬运指令，运行至空置的柜体12所在位置并与空置的柜体12对接；

步骤S3023、运送机器人2携带空置的柜体12运行至第二预设点处。

在其他实施例中，也可以是当检测到第二预设点处不存在空置的柜体11时，后台主控制单元向运送机器人2发送空置柜体11的搬运指令，使运送机器人2搬运空置的柜体11至第二预设点处，等待用具摆放框12的摆放。优选地，空置的柜体11可以是直接在第一预设点进行用具摆放框12卸载后的柜体。

步骤S302、当清出流水线10将用具摆放框12传输至第二预设点处且第二预设点处存在空置的柜体11时，第二对接装置7将清出流水线10上的用具摆放框12转移至柜体11上。

步骤S303、运送机器人2携带承载有干净用具的置物柜1至暂存点处或需要进行摆桌的餐桌旁。

当运送机器人2搬运携带有干净用具的置物柜1且未接收到用具摆桌指令时，运送机器人2携带承载有干净用具的置物柜至暂存点处。

当运动机器人2搬运携带有干净用具的置物柜1且接收到有用具摆桌指令时，运送机器人2携带承载有干净用具的置物柜至需要进行摆桌的餐桌旁。

步骤S200：判断运送机器人2是否接收到用具摆桌指令，若是，则执行步骤S201，若否，则返回步骤S1；

步骤S201、运送机器人2运行至承载有干净用具的置物柜1处；

步骤S202、运送机器人2与置物柜1对接；

步骤S203：运送机器人2携带承载有干净用具的置物柜1运行至目标摆桌餐桌处；

步骤S204、判断置物柜1上的用具是否被卸载完毕，若否，则执行步骤S205，若是，则执行步骤S2；

步骤S205：将用具摆放至目标摆桌餐桌上。

在将用具摆桌的过程中，对应的运送机器人2处于原地等待的状态，以使用具摆放完后，运送机器人2可以将空置的置物柜1搬运回暂存点。当运送机器人2将空的置物柜1搬运至暂存点后，运送机器人2与置物柜1分离并运行返回至等待点等待下一次任务的执行。

本实施例提供的用具回收方法，不仅能够进行用具的回收操作，还能够进行用具的摆桌操作，且能够提高用具回收和用具摆桌的效率，提高用具回收和用具摆桌的自动化程度，节省人力资源成本。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种置物柜，其特征在于，所述置物柜(1)上设置有用于容纳用具的用具容纳空间，所述置物柜(1)可独立设置且能够根据所述用具容纳空间中的用具容纳状态向运送机器人(2)发送指令，以使所述运送机器人(2)运送所述置物柜(1)至第一预设点。

2.根据权利要求1所述的置物柜，其特征在于，所述置物柜(1)包括状态检测设备，所述状态检测设备用于检测所述用具容纳状态。

3.根据权利要求2所述的置物柜，其特征在于，所述状态检测设备包括检测传感器，所述检测传感器用于检测所述用具容纳空间中的用具数量、用具总重量和/或所述用具容纳空间的容纳率。

4.根据权利要求3所述的置物柜，其特征在于，所述状态检测设备包括控制单元，所述控制单元与所述检测传感器通信连接，且所述控制单元用于控制所述检测传感器的检测值大于预设阈值时向所述运送机器人(2)发送指令。

5.根据权利要求1-4任一项所述的置物柜，其特征在于，所述置物柜(1)包括用于盛放垃圾的垃圾回收箱(13)，所述置物柜(1)能根据所述用具容纳状态及所述垃圾回收箱(13)中的垃圾容量向所述运送机器人(2)发送指令。

6.一种用具回收系统，其特征在于，包括：

可独立放置的置物柜(1)，所述置物柜(1)上设置有用具容纳空间；

运送机器人(2)，用于移动所述置物柜(1)；

所述置物柜(1)能够根据所述用具容纳空间中的用具容纳状态向所述运送机器人(2)发送指令，所述运送机器人(2)能根据所述置物柜(1)发送的指令运送所述置物柜(1)。

7.根据权利要求6所述的用具回收系统，其特征在于，所述置物柜(1)包括柜体(11)和可抽离放置的用具摆放框(12)，所述用具摆放框(12)用于摆放用具，所述运送机器人(2)能移动所述置物柜(1)运行至第一预设点，所述用具摆放框(12)能够在所述第一预设点与所述柜体(11)分离以进行用具卸载清洗。

8.根据权利要求7所述的用具回收系统，其特征在于，所述第一预设点处设置有对接传输设备，所述对接传输设备用于将所述用具摆放框(12)从所述柜体(11)上卸载并传输至清洗点进行清洗。

9.根据权利要求8所述的用具回收系统，其特征在于，所述对接传输设备包括第一对接装置(3)和清洗流水线(4)，所述第一对接装置(3)用于将所述用具摆放框(12)从所述柜体(11)上移载至所述清洗流水线(4)上，所述清洗流水线(4)用于将所述用具摆放框(12)输送至所述清洗点处。

10.根据权利要求9所述的用具回收系统，其特征在于，所述第一对接装置(3)包括：

安装架(31)，设置在所述清洗流水线(4)的一侧；

移载机构，设置在所述安装架(31)上，所述移载机构能够对接所述用具摆放框(12)以带动所述用具摆放框(12)动作；

升降机构，设置在所述安装架(31)上且与所述移载机构连接，所述升降机构用于带动所述移载机构竖直升降。

11.根据权利要求8-10任一项所述的用具回收系统，其特征在于，所述清洗点设置有自动清洗设备(5)，所述自动清洗设备(5)用于对所述用具进行自动清洗。

12.根据权利要求11所述的用具回收系统，其特征在于，所述用具摆放框(12)为与所述自动清洗设备(5)适配的碗篮结构。

13.根据权利要求8-10任一项所述的用具回收系统，其特征在于，承载有干净用具的用具摆放框(12)能够通过所述对接传输设备自动转移至空置的柜体(11)上。

14.根据权利要求13所述的用具回收系统，其特征在于，所述对接传输设备还包括第二对接装置(7)和清出流水线(10)，所述第二对接装置(7)设置在第二预设点处，所述清洗点和所述第二对接装置(7)分别位于所述清出流水线(10)的两端，所述清出流水线(10)用于将承载有干净餐具的用具摆放框(12)从所述清洗点传输至所述第二对接装置(7)处，所述第二对接装置(7)用于将所述清出流水线(10)上的所述用具摆放框(12)移载至空置的所述柜体(11)上。

15.根据权利要求8-10任一项所述的用具回收系统，其特征在于，所述柜体(11)上可抽离地设置有垃圾回收箱(13)，所述对接传输设备能够将所述垃圾回收箱(13)移载至垃圾倾倒点进行垃圾倾倒。

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