CN113031629B - 一种餐饮行业的智能传送终端及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能餐厅技术领域，目的是提供一种餐饮行业的智能传送终端及其工作方法，传送终端包括有避障单元、行进单元和智能交互单元，所述行进单元包括有移动底盘、电机、驱动轴和脚轮，电机通过转动驱动轴带动移动底盘下方的脚轮转动，所述移动底盘上设置有定位模块；所述避障单元包括有行车记录仪、AI模块、整车控制器和急停模块，所述行车记录仪的输出端通过AI模块与整车控制器连接，所述整车控制器连接有急停模块和电机，所述AI模块中预存有人工智能图像识别算法，所述整车控制器内预存有服务区域的全景构图，所述整车控制器接收指令并驱动传送终端到达停靠点，完成一次路径传送，实现对物品的智能高效传送。

Description

一种餐饮行业的智能传送终端及其工作方法

技术领域

本发明涉及智能化送餐机器人技术领域，具体涉及一种餐饮行业的智能传送终端及其工作方法。

背景技术

在传统餐厅内，自动化程度较低，无论是原料的挑选，还是菜品到的加工制作， 再到传菜上桌全都是由人工完成的，这种由人工完成的一系列传输原料和菜品的过程，不仅将耗费大量的人力成本，且效率低下，在业务量较大的情况下，时常会发生传菜错误的情况。为了适应智能化的时代，在考虑节约人工成本及运营成本的基础上，通过设置智能化机器人来进行传菜，特别适用在高等餐厅中，但现阶段运行的送菜机器人只能执行单次传送，每送一次菜，都是从同一个位置的厨房窗口送至指定餐桌，无法中途进行路径的变更或者多路径的优化，造成传送机器人电量的空载损耗。

CN201720096734.3 一种自动化智能餐厅系统，本实用新型公开了一种自动化智能餐厅系统，所述餐厅内划分为原料区域、加工区域以及就餐区域，其特征在于所述智能餐厅系统包括空中传输机构以及地面传输机构，所述空中传输机构布置于所述原料区域与所述加工区域之间，其中，所述空中传输机构包括环形轨道以及运行于所述环形轨道上的吊装机构，所述环形轨道由低空轨道段、高空轨道段以及连接两者的斜坡式轨道段组合而成。本实用新型的优点是，智能餐厅系统将传输机构、桌面自动烹饪系统以及自动结算收银系统进行整合联动，实现了餐厅内食材传输、食材烹饪和收银结算的完全自动化运营，有效提升餐厅的运营效率。但空中传输机构搭建的成本高，环形轨道构建复杂，路径更改和取放均不便利。

因此，需要一种能够智能化餐厅机器人，能够快速精确的进行传送菜肴，能够在突然增加路径后，重新对所有的路径进行优化传送，比单趟往返的传送更加高效、节省电力，适应现代化人工智能的发展，满足更多餐饮行业的需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种餐饮行业的智能传送终端及其工作方法，完善了现有送餐机器人的缺陷，能够在传送物品菜肴的同时，合理安排路径传送，根据服务区域内不同的需求，建立停靠点，提高客户用餐体验；

本发明所采用的技术方案是：一方面，一种餐饮行业的智能传送终端，传送终端包括有避障单元、行进单元和智能交互单元，

所述行进单元包括有移动底盘、电机、驱动轴和脚轮，电机通过转动驱动轴带动移动底盘下方的脚轮转动，所述移动底盘上设置有定位模块；

所述避障单元包括有行车记录仪、AI模块、整车控制器和急停模块，所述行车记录仪的输出端通过AI模块与整车控制器连接，所述整车控制器连接有急停模块和电机，所述AI模块中预存有人工智能图像识别算法，所述整车控制器内预存有服务区域的全景构图，所述整车控制器接收指令并驱动传送终端到达停靠点，完成一次路径传送，服务区域内设置有多个停靠点，当整车控制器内预存有多个待传送的路径时，启动路径优化模型；

所述智能交互单元包括有语音接收模块、触摸显示屏、语音输出模块、电源模块和通信模块，所述电源模块还包括有电量监测模块、电池健康模块和断电休眠模块，通过通信模块将传送终端的电池参数和路径位置发送至服务器中，

所述传送终端上还设置有放置架，每个放置架上有对应的待传送停靠点的显示器。

通过上述技术方案，通过该传送终端，能够将菜品或者其他的物品放置在放置架上，在触摸显示屏上输入待传送的停靠点位置，传送终端开始运行，通过整车控制器驱动电机工作，脚轮开始行进，其中，通过行车记录仪将移动终端的周围环境通过摄像捕捉发送至AI模块中，AI模块中的人工智能图像识别算法，对周围的障碍物进行识别，当发现有障碍物影响行进时，通整车控制器发送对应的指令使得脚轮转动、移动终端转弯等绕开障碍物，设置有路径优化模型，即使突然增加多条传送路径，也能综合调配规划，确保传送终端在在最短的时间内，在总路程最小的情况下，完成多处路径的配送。

另一方面，一种餐饮行业的智能传送终端的工作方法，包括上述的智能传送终端，传送终端的工作方法包括下列步骤：

步骤1：当传送终端位于停靠点时，通过触摸显示屏选择新的待停靠点，当存在多个路径时，执行步骤2，当传送终端正在行进或者不在停靠点上时，执行步骤3；

步骤2：路径优化模型中，将多个待停靠点按照预存的时间依次排列，以传送终端实时位置为出发点，计算出发点与每个待传送停靠点的行进路径，根据行进路径重合度高低依次传送，执行步骤4；

步骤3：通过出现在传送终端行进方向的正前方，在距离传送终端的响应范围内出现时，所述整车控制器驱动急停模块工作，所述传送终端保持不动维持急停状态，通过触摸显示屏选择新的停靠点，传送终端的响应范围内无障碍物时，继续前进到待传送的下一个停靠点时，执行步骤2；

步骤4：当传送终端在传送路径时，电量监测模块获取到电量不足完成所有的待传送路径时，触发低电量模式，直至剩余电量足够完成所预存的待传送路径，当低电量模式无法支撑所预存的待传送路径时，整车控制器将待规划路径进行打包存储至插拔式外设中，清除预存的所有路径规划，并移动到距离自身最近的停靠点，启动断电休眠模块。

通过上述技术手段，为了便于整车控制器更加清晰的优化行进路线，在行进过程中输入新的待传送停靠点时，并不会直接更改现有的移动路线，当其到达停靠点后，完成了上一段路径后，开始重新计算新的路径规划，但有用户急需要放置菜品等物品时，无法等待传送终端到达停靠点时，直接出现在传送终端的正前方，通过行车记录仪，能够判断前方的响应范围内突然出现了障碍物，急停模块工作，传送终端停止移动并维持静止一段时间，待用户将新的待传送停靠点输入后，传送终端重新启动，并在到达停靠点后进行路径优化，当电量不足以支撑预存的路径行进时，将路线进行统一的储存到外设中，如USB插件，用户可以直观看到后，将外设插入电量足够的移动终端中，继续配送工作。

优选的，所述步骤2中，路径优化模型在接收到两个及两个以上的待停靠点时，具体的处理方法包括下列步骤：

步骤21：将单个停靠点作为输入，路径优化模型的输出为一个或多个的待传送停靠点的行进路径，该行进路径为多个待停靠点的最优行进路径，具体为，按照预存的时间早晚设定待传送的停靠点Ai与传送终端此时所在的停靠点之间的路径依次为B1、B2、B3、B4、B5、…Bj，i=1、2、3…m，i≤m ，j=1、2、3…n，j≤n， m为服务区域内停靠点的总数量，n为传送终端在电量100%状态下，两个直线距离最远的停靠点之间能够往返行进的最大次数；

步骤22：选取预存时间最早的行进路径B1为标准路径，将B1分别与B1、B2、B3、B4、B5、…Bj进行重合度对比，当最优行进路径中包含路径数量为2时，选取重合度最高的路径Bx进行传送，x∈j，即先执行B1传送到停靠点A1再执行Bx到停靠点Ax，完成一次最优行进路径的传送；

步骤23：完成停靠点Ax传送后，再以该停靠点为传送终端的实时位置，重新以该实时位置为输入，重复执行步骤21，继续下一个最优行进路径的传送，直至路径优化模型中无待停靠点。

通过上述技术手段，路径优化模型中通过计算移动终端实时所在的停靠点与各个带传送的停靠点之间的路径，以重合度为标准，根据时间输入的先后，得到最优行进路径，减少传送终端行驶的重复往还路径。

优选的，所述步骤22中，根据服务区域内停靠点内的总数量m确定最优行进路径中包含的路径数量。

通过上述技术手段，根据服务区域的大小、服务区域内停靠点的数量多少，确定最优行进路径中包含的路径数量，当停靠点过多时，为了实现在传送路径上更加的节省电力，传送更加的高效，因此，可以调高最优行进路径内的数量，反之亦然。

优选的，所述步骤22时，重合度对比包括下列步骤：

步骤221：根据服务区域的全景构图，对服务区域进行等面积划分，确保每个单位面积内均至少包含有一个停靠点，在每个单位面积的边框上等间距设置若干感应点，其中，每个感应点均能发送特定的位置坐标信息；

步骤222：当传送终端的移动底盘经过地面上的感应点时，定位模块接收到感应点发送的位置坐标信息，并通过通信模块向服务器中发送该位置坐标信息，更新传送终端的位置信息，当传送终端正常运行时，在进行重合度对比中，比较路径之间包含的相同感应点的数量，路径之间出现相同的感应点越多，该两个路径的重合度就越高。

通过上述技术手段，通过设定感应点，更加精确的锁定传送终端的位置信息，避免由于GPS失灵、服务区域过小导致的GPS定位不准确等原因，由于服务区域内的，存在大量的人、物和桌椅，为了避免故障的传送终端不占道、不影响其他传送终端的行进，及时对故障的传送终端进行响应发送至服务器报备。

优选的，所述感应点为固定设置。

通过上述技术手段，感应点的位置是固定的，并且记录在服务器中，停靠点后期是根据服务区域内的不同需求进行适当的调整，再更新至服务器中的，由于停靠点和感应点所实现的目的不同，故该设置是完全符合餐饮行业送餐需求所定制，由于客户习惯、服务区域内的装修不同，传送终端在到达目的地，即待传送的停靠点时，为了使得客户体验感最佳，因此可以将停靠点设置在最佳的上菜位置，同理，其他领域或者场景中这里不赘述。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.通过稳定的机器人运行，实现无人化传菜；

2.智能化运行，后台实时监控，传送效率高；

3.针对多种路径均能匹配出最优路径，传送更高效省电。

附图说明

图 1为一种餐饮行业的智能传送终端的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图1，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。

实施例1：

一种餐饮行业的智能传送终端，传送终端包括有避障单元、行进单元和智能交互单元，

参照图1，所述行进单元包括有移动底盘、电机、驱动轴和脚轮，电机通过转动驱动轴带动移动底盘下方的脚轮转动，所述移动底盘上设置有定位模块；

所述避障单元包括有行车记录仪、AI模块、整车控制器和急停模块，所述行车记录仪的输出端通过AI模块与整车控制器连接，所述整车控制器连接有急停模块和电机，所述AI模块中预存有人工智能图像识别算法，所述整车控制器内预存有服务区域的全景构图，所述整车控制器接收指令并驱动传送终端到达停靠点，完成一次路径传送，服务区域内设置有多个停靠点，当整车控制器内预存有多个待传送的路径时，启动路径优化模型；

值得说明的是，上述行车记录仪为现有设备，作用是采集传送终端周围的环境，可以设置360度全范围式记录仪，为了成本考虑，也可以为旋转架上设置视角小的行车记录仪，通过旋转架的转动达到获取周围环境的目的，其中AI模块内预存有人工智能图像算法，能够将获取的环境图像中的人、桌椅、动物、不规则形态物等进行识别，当上述形态的人或物体距离传送终端过近，超过安全范围时，就会产生急停效果，这也是机器人的常规避障暂停模式，但本实施例除此之外，还设置区分服务人员和客户的功能，可以在服务人员身上佩戴固定频率的装饰，待传送终端接收后，回应“辛苦啦”等展示给服务员的字样，当是客人时，传送终端回应“祝您用餐愉快”等展示给客户的字样，这里对图像的识别与动态物体避障等均是现有技术，这里不赘述。

所述智能交互单元包括有语音接收模块、触摸显示屏、语音输出模块、电源模块和通信模块，所述电源模块还包括有电量监测模块、电池健康模块和断电休眠模块，通过通信模块将传送终端的电池参数和路径位置发送至服务器中，

所述传送终端上还设置有放置架，每个放置架上有对应的待传送停靠点的显示器。

值得说明的是，通过在移动载体上设置有多个放置架，放置架可以根据不同餐饮领域进行设计，例如在对菜品的温度没有要求的火锅领域，可以采用镂空的放置架，无需进行保温设计，能够一次性容纳更多的菜品，但对川菜等传统行业，菜品的温度对口感影响较大，此时，可以采用封闭性的放置架，避免菜品变凉。

值得说明的是，本实施例中的传送终端中的驱动轴、电机、脚轮的配合，能够实现转送终端的定位转向，均是现有技术中常用的技术特征，这里不赘述，采用语音接收模块，用以与客户或者服务员进行交互，能够获取简单的指令并产生对应的反馈，属于机器人领域中常用的技术特征，这里不赘述。

值得说明的是，本实施例中，移动底盘上还设置有定位模块，考虑到在小范围内，采用传统的定位手段不够精确，例如GPS定位、北斗定位等，当服务区域，即餐厅等遮蔽物存在时，位置坐标的获取容易产生偏差或延迟，因此，通过本实施例中的定位模块，实现在小范围区域内的精确定位。

值得说明的是，本实施例中，在餐饮送餐行业中，在餐厅这一服务区域内，设定多个停靠点，停靠点优先设置在客人用餐的餐桌旁，通用的上菜位置处，还包括厨房的送餐窗口、回收餐盘处等常用的位置，停靠点自带位置信息，当传送终端位于停靠点时，服务器和传送终端均接收到该停靠点的信息，当停靠点更换、增加或减少时，更新其自身的位置信息，便于后续传送终端识别。

实施例2：

在实施例1的基础上，对传送终端进一步的进行优化，传送终端的工作方法包括下列步骤：

步骤1：当传送终端位于停靠点时，直接通过触摸显示屏选择新的待停靠点，当存在多个路径时，执行步骤2，当传送终端正在行进或者不在停靠点上时，执行步骤3；

步骤2：路径优化模型中，将多个待停靠点按照预存的时间依次排列，以传送终端实时位置为出发点，计算出发点与每个待传送停靠点的行进路径，根据行进路径重合度高低依次传送，执行步骤4；

步骤3：通过出现在传送终端行进方向的正前方，在距离传送终端的响应范围内出现时，所述整车控制器驱动急停模块工作，所述传送终端保持不动维持急停状态，通过触摸显示屏选择新的停靠点，传送终端的响应范围内无障碍物时，继续前进到待传送的下一个停靠点时，执行步骤2；

步骤4：当传送终端在传送路径时，电量监测模块获取到电量不足完成所有的待传送路径时，触发低电量模式，直至剩余电量足够完成所预存的待传送路径，当低电量模式无法支撑所预存的待传送路径时，整车控制器将待规划路径进行打包存储至插拔式外设中，清除预存的所有路径规划，并移动到距离自身最近的停靠点，启动断电休眠模块。

值得说明的是，考虑到餐厅中传送终端工作密集、传送路径与其自身的蓄电池电量成反比，为了不让突然没电的传送终端停止工作，进而影响其他客人、传送终端的行进，采用上述方法，实时对传送终端的监控和处理。

值得说明的是，路径优化模型包括下列步骤：

步骤21：将单个停靠点作为输入，路径优化模型的输出为多个待传送停靠点的行进路径，该行进路径为多个待停靠点的最优行进路径，具体为，按照预存的时间早晚设定待传送的停靠点Ai与传送终端此时所在的停靠点之间的路径依次为B1、B2、B3、B4、B5、…Bj，i=1、2、3…m，i≤m ，j=1、2、3…n，j≤n， m为服务区域内停靠点的总数量，n为传送终端在电量100%状态下，两个直线距离最远的停靠点之间能够往返行进的最大次数；

步骤22：选取预存时间最早的行进路径B1为标准路径，将B1分别与B1、B2、B3、B4、B5、…Bj进行重合度对比，当最优行进路径中包含路径数量为2时，选取重合度最高的路径Bx进行传送，x∈j，即先执行B1传送到停靠点A1再执行Bx到停靠点Ax，完成一次最优行进路径的传送；

步骤23：完成停靠点Ax传送后，再以该停靠点为传送终端的实时位置，重新以该实时位置为输入，重复执行步骤31，继续下一个最优行进路径的传送。

值得说明的是，所述步骤22中，根据服务区域内停靠点内的总数量m确定最优行进路径中包含的路径数量。

值得说明的是，所述步骤22时，重合度计算方法包括下列步骤：

步骤221：根据服务区域的全景构图，对服务区域进行等面积划分，确保每个单位面积内均至少包含有一个停靠点，在每个单位面积的边框上等间距设置若干感应点，其中，每个感应点均能发送特定的位置坐标信息；

步骤222：当传送终端的移动底盘经过地面上的感应点时，定位模块接收到感应点发送的位置坐标信息，并通过通信模块向服务器中发送该位置坐标信息，更新传送终端的位置信息，当传送终端故障时，执行步骤223，当传送终端正常运行时，在进行重合度对比中，比较路径之间存在的感应点重合的数量，路径之间出现相同的感应点越多，该两个路径的重合度就越高；

还包括有故障监测功能：当监测到传送终端长时间停靠在某一停靠点或者感应点时，服务器对该传送终端标记为抢修中直至修理完成，取消该标记，其中，抢修下架时，服务器通过通信模块获取该传送终端的行车记录仪画面，并通过整车控制器驱动急停模块工作，并在急停模块工作后，断电整车控制器。

值得说明的是，为了在最短的时间内，用最少的电量，走最短的路程将菜品送到对应的饭桌上，在多条路径中，通过路径优化模型，对多条路径进行优化，根据服务区域内停靠点设置的数量，进行最优路径先传送，当餐厅面积过大，桌椅过多，设置有多个停靠点，对应的需要传送的路径就多，这时，将最优路径设置为4条传送、5条转送等，由于这最优路径中，其重合的路线多，因此统一时间内，先后传送，节省移动的距离，更加高效，当餐厅面积多大，但桌椅过少，设置的停靠点少，对应的需要传送的路径就少，这时，将最优路径设置为2条、3条等，因为其预存的待传送的停靠点总量少，而且最优路径(至少大于2)越小，路径优化的更加精确，重合度最高的两条路线优先派送，但计算次数过多，浪费在停靠点处，统计路径的时间过长，对系统要求过高，根据不同服务区域内的场景不同，均可以进行选择。

值得说明的是，所述感应点为固定设置。

值得说明的是，感应点是与定位模块交互的元件，起到提供精确位置坐标的作用，因此常常固定设置，具有确定的排列特征，而停靠点没有，因为停靠点是服务客户，只需放置在上菜最佳位置，可变换位置，这里路径中包含的感应点数量越多，重合度就越高，传送终端并不局限只在感应点上行走，定位模块会辐射一个范围，范围的半径大于移动底盘的面积，只要感应点出现在范围内，定位模块均能获取该感应点的位置信息。

综上所述，本实施例通过上述的技术方案在特定的餐饮传送菜品领域，制定了完整的送菜体系，并不局限餐饮领域，通过传送体系，将对应的菜品配送至对应的餐桌，更加高效，位置获取更加精确，传送终端运行更加稳定，实现完整的餐饮传送体系。

Claims (4)

1.一种餐饮行业的智能传送终端工作方法，其特征在于，包括一种餐饮行业的智能传送终端，所述的一种餐饮行业的智能传送终端，包括避障单元、行进单元和智能交互单元，

所述行进单元包括有移动底盘、电机、驱动轴和脚轮，电机通过转动驱动轴带动移动底盘下方的脚轮转动，所述移动底盘上设置有定位模块；

所述避障单元包括有行车记录仪、AI模块、整车控制器和急停模块，所述行车记录仪的输出端通过AI模块与整车控制器连接，所述整车控制器连接有急停模块和电机，所述AI模块中预存有人工智能图像识别算法，所述整车控制器内预存有服务区域的全景构图，所述整车控制器接收指令并驱动传送终端到达停靠点，完成一次路径传送，服务区域内设置有多个停靠点，当整车控制器内预存有多个待传送的路径时，启动路径优化模型；

所述智能交互单元包括有语音接收模块、触摸显示屏、语音输出模块、电源模块和通信模块，所述电源模块还包括有电量监测模块、电池健康模块和断电休眠模块，通过通信模块将传送终端的电池参数和路径位置发送至服务器中，

所述传送终端上还设置有放置架，每个放置架上有对应的待传送停靠点的显示器；

传送终端的工作方法包括下列步骤：

步骤1：当传送终端位于停靠点时，直接通过触摸显示屏选择新的待停靠点，当存在多个路径时，执行步骤2，当传送终端正在行进或者不在停靠点上时，执行步骤3；

步骤2：路径优化模型中，对接收到的多个待停靠点进行处理，得到最优行进路径并进行传送，执行步骤4；

步骤3：通过检测出现在传送终端行进方向的正前方，在传送终端的响应范围内的障碍物时，所述整车控制器驱动急停模块工作，所述传送终端保持不动维持急停状态，通过触摸显示屏选择新的停靠点，传送终端的响应范围内无障碍物时，继续前进到待传送的下一个停靠点时，执行步骤2；

步骤4：当传送终端在传送路径时，电量监测模块获取到电量不足完成所有的待传送路径时，触发低电量模式，直至剩余电量足够完成所预存的待传送路径，当低电量模式无法支撑所预存的待传送路径时，整车控制器将待规划路径进行打包存储至插拔式外设中，清除预存的所有路径规划，并移动到距离自身最近的停靠点，启动断电休眠模块；

所述步骤2中，路径优化模型在接收到两个及两个以上的待停靠点时，具体的处理方法包括下列步骤：

步骤21：将单个停靠点作为输入，路径优化模型的输出为一个或多个的待传送停靠点的行进路径，该行进路径为多个待停靠点的最优行进路径，具体为，按照预存的时间早晚设定待传送的停靠点Ai与传送终端此时所在的停靠点之间的路径依次为B1、B2、B3、B4、B5、…Bj，i=1、2、3…m，i≤m ，j=1、2、3…n，j≤n， m为服务区域内停靠点的总数量，n为传送终端在电量100%状态下，两个直线距离最远的停靠点之间能够往返行进的最大次数；

步骤22：选取预存时间最早的行进路径B1为标准路径，将B1分别与B1、B2、B3、B4、B5、…Bj进行重合度对比，当最优行进路径中包含路径数量为2时，选取重合度最高的路径Bx进行传送，x∈j，即先执行B1传送到停靠点A1再执行Bx到停靠点Ax，完成一次最优行进路径的传送；

步骤23：完成停靠点Ax传送后，再以该停靠点为传送终端的实时位置，重新以该实时位置为输入，重复执行步骤21，继续下一个最优行进路径的传送，直至路径优化模型中无待停靠点。

2.根据权利要求1所述的一种餐饮行业的智能传送终端工作方法，其特征在于，所述步骤22中，根据服务区域内停靠点内的总数量m确定最优行进路径中包含的路径数量。

3.根据权利要求2所述的一种餐饮行业的智能传送终端工作方法，其特征在于，所述步骤22时，重合度对比包括下列步骤：

步骤221：根据服务区域的全景构图，对服务区域进行等面积划分，确保每个单位面积内均至少包含有一个停靠点，在每个单位面积的边框上等间距设置若干感应点，其中，每个感应点均能发送特定的位置坐标信息；

步骤222：当传送终端的移动底盘经过地面上的感应点时，定位模块接收到感应点发送的位置坐标信息，并通过通信模块向服务器中发送该位置坐标信息，更新传送终端的位置信息，当传送终端正常运行时，在进行重合度对比中，比较路径之间包含的相同感应点的数量，路径之间出现相同的感应点越多，该两个路径的重合度就越高。

4.根据权利要求3所述的一种餐饮行业的智能传送终端工作方法，其特征在于，所述感应点为固定设置。

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