CN208289897U - 一种机器人的行为控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人的行为控制系统，其包括：用于接收来自信号发送端的指令的联系装置；用于根据预存储的局域地图及所述指令中的位置数据导航移动至目标位置的定位装置；用于通过人机交互装置接收即时操作指令，并根据所述即时操作指令调整所述操作数据的人机交互装置；用于根据所述操作数据控制所述机器人的各驱动装置执行操作动作的执行装置；所述联系装置与所述定位装置电连接，所述执行装置分别与所述定位装置、人机交互装置电连接。本实用新型能够解决现有的酒宴机器人需要拖管或附带自动酒水机的问题和酒瓶启瓶器体积过大、造价昂贵等问题，能够实现机器人启瓶、倒酒、端酒的一系列连贯动作和人机交互。

Description

一种机器人的行为控制系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人的行为控制系统。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作。

目前，应用于餐饮服务业的机器人已经在市场上出现，包括用于订餐、上菜等功能的机器人，可以协助或取代一部分服务人员的工作，从而降低餐饮企业的人力成本。但是当涉及到一些比较细致的人手操作时，由于现有的机器人不能达到足够的精确程度，所以仍需要服务人员去完成，比如开酒瓶的操作。一般的开酒瓶操作需要服务人员使用开瓶器切开酒瓶封帽，拔出软木塞才能完成，另外还有倒酒等一系列的动作都需要依靠人工完成，尤其是在大型酒宴时，需要开大批量的红酒，存在费时费力、成本高的缺点。

现有的一些具有倒茶水的表演机器人，具有多个关节，在各活动关节内分别设有驱动电机，驱动电机与控制单元连接，表演机器人的手上连接有盛放酒水或茶水的表演容器，表演容器上连接有盛放酒水或茶水流通管道，流通管道隐藏设于表演机器人内部，其另一端由表演机器人底部伸出，并延长至与自动泡茶机或自动酒水机的出水口连接，该流通管道上设有与控制单元连接的电磁阀，当驱动电机驱动各个活动关节使表演机器人处于倒水姿态时，控制单元控制所述电磁阀打开，使得茶水或酒水由表演容器内倒出而形成倒茶或倒酒水的表演。但是这种表演机器人不能够脱离自动泡茶机或者自动酒水机，并且全身上下关节非常多，在控制算法上增加了研发成本，而且行走慢，效率极其低下。

目前还有自动开酒瓶器，但是其体积过大，零部件众多，导致工艺、材料、标准件等的成本增加，使得整体价格昂贵，并且不具有可灵活自主移动的功能，不具有智能机器人所能提供的服务体验。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机器人的行为控制系统，能够解决现有的酒宴机器人需要拖管或附带自动酒水机的问题和酒瓶启瓶器体积过大、造价昂贵等问题，实现机器人自动启瓶、倒酒、端酒的一系列连贯动作和人机交互。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种机器人的行为控制系统，其包括：

联系装置，所述联系装置用于接收来自信号发送端的指令，所述指令包括时间数据、位置数据和操作数据；

定位装置，所述定位装置包括用于预存储局域地图的存储模块及用于根据所述局域地图和所述指令中的位置数据导航移动至目标位置的导航模块；

人机交互装置，所述人机交互装置包括用于接收用户输入的即时操作指令的输入模块及用于根据所述即时操作指令调整所述操作数据的数据处理模块；

执行装置，所述执行装置包括用于执行各操作动作的驱动模块及用于根据所述操作数据控制各驱动模块的控制模块，所述操作动作包括行走动作、启瓶动作、倒酒动作和端酒动作；

所述联系装置与所述定位装置电连接，所述执行装置分别与所述定位装置、人机交互装置电连接。

优选地，所述联系装置接收的指令包括来自若干个信号发送端的指令，所述指令包括信号来源标识。

优选地，所述机器人的行为控制系统还包括指令分析装置，所述指令分析装置包括用于分析来自信号发送端的指令的数据析出模块及用于根据所述指令中的时间数据和信号来源标识设定所述指令的优先执行次序的数据整理模块，所述指令分析装置分别与所述联系装置、定位装置、执行装置相连接。

优选地，所述存储模块中预存储的局域地图包括设定区域内的坐标系、在所述坐标系上的若干个位置坐标以及达到所述位置坐标的预定路径。

优选地，所述机器人设有机械爪、手臂关节、启瓶部件和行走部件，所述驱动模块包括用于驱使所述机械爪开合的机械爪驱动模块、用于驱使所述手臂关节旋转的关节驱动模块、用于驱使所述启瓶部件运行的启瓶驱动模块及用于驱使所述行走部件运行的行走驱动模块。

优选地，所述机器人设有酒托盘，所述驱动模块包括用于驱使所述酒托盘的定点旋转的酒托盘驱动模块。

优选地，所述执行装置还包括用于记忆被倒酒的酒杯位置的记忆模块，所述记忆模块与所述控制模块电连接。

优选地，所述执行装置还包括用于在倒酒动作中检测酒托盘上的酒杯的酒杯检测模块，所述酒杯检测模块与所述控制模块电连接。

优选地，所述执行装置还包括用于在倒酒动作后检测酒瓶重量的重量检测装置，所述重量检测装置与所述控制模块电连接。

优选地，所述执行装置还包括用于端酒动作中进行人像检测的人像识别模块，所述人像识别模块与所述控制模块电连接。

上述技术方案所提供的一种机器人的行为控制系统，与现有技术相比，所述机器人具有高效、自动化的优势，集启瓶、倒酒、端酒功能于一体，解决了现有的酒宴机器人需要拖管或附带自动酒水机的问题，亦避免了酒瓶启瓶器体积过大、造价昂贵等问题；通过本实用新型的行为控制系统实现了机器人拿酒瓶、启瓶、倒酒、端酒等一系列的动作，而这一完整的过程还可以作为一种表演的形式，能够极大地吸引顾客的眼球；实现人机交互，用户通过人机交互界面与系统交流并进行操作，能够提供人性化的服务体验，用户可以根据实际需求给机器人输入相关的指令，让机器人按照指令做出相应的动作，获得个性化的用户体验。

附图说明

图1是本实用新型的机器人的行为控制系统的构成示意图；

图2是本实用新型的机器人的行为控制系统的执行装置的构成示意图。

其中，1－联系装置，2－定位装置，3－人机交互装置，4－执行装置，41－驱动模块，411－机械爪驱动模块，412－关节驱动模块，413－启瓶驱动模块，414－酒托盘驱动模块，415－行走驱动模块，42－控制模块，43－记忆模块，44－酒杯检测模块，45－重量检测装置，46－人像识别模块，5－指令分析装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

请参阅附图1和2，本实用新型所提供的一种机器人的行为控制系统，其包括：

联系装置1，所述联系装置1用于接收来自信号发送端的指令，所述指令包括时间数据、位置数据和操作数据；

定位装置2，所述定位装置2包括用于预存储局域地图的存储模块及用于根据所述局域地图和所述指令中的位置数据导航移动至目标位置的导航模块；

人机交互装置3，所述人机交互装置2包括用于接收用户输入的即时操作指令的输入模块及用于根据所述即时操作指令调整所述操作数据的数据处理模块；

执行装置4，所述执行装置4包括用于执行各操作动作的驱动模块41及用于根据所述操作数据控制各驱动模块41的控制模块42，所述操作动作包括行走动作、启瓶动作、倒酒动作和端酒动作；

所述联系装置与所述定位装置电连接，所述执行装置分别与所述定位装置、人机交互装置电连接。

基于上述技术特征的机器人的行为控制系统，使得所述机器人具有高效、自动化的优势，集启瓶、倒酒、端酒功能于一体，解决了现有的酒宴机器人需要拖管或附带自动酒水机的问题，亦避免了酒瓶启瓶器体积过大、造价昂贵等问题；通过本实用新型的行为控制系统实现了机器人拿酒瓶、启瓶、倒酒、端酒等一系列的动作，而这一完整的过程还可以作为一种表演的形式，能够极大地吸引顾客的眼球；实现人机交互，用户通过人机交互界面与系统交流并进行操作，能够提供人性化的服务体验，用于可以根据实际需求给机器人输入相关的指令，让机器人按照指令做出相应的动作，获得个性化的用户体验。

所述联系装置1接收的指令包括来自若干个信号发送端的指令，所述指令包括信号来源标识。在实际应用中，所述信号发送端可包括服务台端和多个客户端，所述机器人接收来自多个信号发送端的信号，需要根据信号来源标识识别信号的发送来源，从而作出不同的反应。

所述机器人的行为控制系统还包括指令分析装置5，所述指令分析装置包括用于分析来自信号发送端的指令的数据析出模块及用于根据所述指令中的时间数据和信号来源标识设定所述指令的优先执行次序的数据整理模块，所述指令分析装置5分别与所述联系装置1、定位装置2、执行装置4相连接。所述指令分析装置5分析来自信号发送端的指令，并根据所述指令中的时间数据和信号来源标识设定所述指令的优先执行次序。一般地，按照时间数据的先后确定所述指令的执行次序。另外地，由于所述机器人可接收服务台端和多个客户端的指令，为了更灵活的管理，可设定来自不同类型的信号发送端的指令的优先执行次序。

所述定位装置2的存储模块中预存储的局域地图包括设定区域内的坐标系、在所述坐标系上的若干个位置坐标以及达到所述位置坐标的预定路径。通过所述局域地图可获取设定区域内各位置坐标之间的点到点的预定路径。

所述机器人设有机械爪、手臂关节、启瓶部件和行走部件，所述驱动模块41包括用于驱使所述机械爪开合的机械爪驱动模块411、用于驱使所述手臂关节旋转的关节驱动模块412、用于驱使所述启瓶部件运行的启瓶驱动模块413及用于驱使所述行走部件运行的行走驱动模块415。在所述行走动作中，通过所述行走驱动模块415驱使所述行走部件运行实现机器人的位移，具体地，所述行走部件可采用采用AGV底盘。在所述启瓶动作中，通过所述驱动模块41执行机械爪的开合、手臂关节的旋转和启瓶部件的运行。具体地，通过所述机械爪驱动模块411实现机械爪的张开和合拢使机械爪能够抓取或者放开物品；设置类似于启瓶器的启瓶部件，所述启瓶部件包括具有旋转刀具的锡纸割开装置、可绕轴向旋转并沿轴向滑动的钻头，通过启瓶驱动模块413驱使锡纸割开装置的刀具旋转割开瓶塞锡纸、使所述钻头钻入瓶塞内并往相反反向运动拔出瓶塞完成瓶塞的开启；通过所述关节驱动模块412实现手臂关节的旋转，从而实现机械爪的往前后、左右、上下的方向移动以完成一系列动作，通过精确控制各驱动模块运转使机器人灵活、高效运行。

所述机器人设有酒托盘，所述驱动模块41包括用于驱使所述酒托盘的定点旋转的酒托盘驱动模块414。在所述倒酒动作中，通过所述酒托盘驱动模块414驱使酒托盘的定点旋转并通过所述关节驱动模块412驱使手臂关节的旋转执行倒酒动作。

所述执行装置4还包括用于记忆被倒酒的酒杯位置的记忆模块43，所述记忆模块43与所述控制模块42电连接。根据所述操作数据确定倒酒的杯数，并通过所述记忆模块43记忆被倒酒的酒杯位置，酒杯位置可包括执行倒酒动作的起点位置和终点位置，以便于在下述的端酒动作中精确定位需端起的酒杯，同时可避免在同一酒杯上重复倒酒造成的溢酒意外。所述酒托盘上可放置多个酒杯，当倒完一杯酒后，只需所述酒托盘驱动模块414驱动酒托盘后将空的酒杯停至机械爪的正下方的一个定点即可倒另一杯酒，实现定点倒酒，只需调整一次机械爪的位置，之后转动酒托盘即可完成对酒托盘上几个酒杯的倒酒工作。

在所述端酒动作中，机器人根据所述记忆模块43记忆的被倒酒的酒杯位置端起酒杯并摆放，使得机器人不会因酒托盘的旋转动作而导致端酒动作的混乱，使得在不同杯数的倒酒动作和端酒动作中，机器人能应对自如，且高效、灵活地执行操作。

所述执行装置4还包括用于在倒酒动作中检测酒托盘上的酒杯的酒杯检测模块44，所述酒杯检测模块44与所述控制模块电连接。所述酒杯检测模块44检测酒托盘上的酒杯，当检测到酒杯时根据所述操作数据进行倒酒，当未检测到酒杯时，根据设定的旋转角度旋转至下一位置，从而可避免在未放置酒杯的空位上倒酒的意外。

所述执行装置4还包括用于在倒酒动作后检测酒瓶重量的重量检测装置45，所述重量检测装置45与所述控制模块电连接。当通过所述重量检测装置45检测酒瓶的重量超过预设重量时，控制所述启瓶驱动模块413将瓶塞回塞至酒瓶中。具体地，当通过所述重量检测装置45检测酒瓶的重量超过空瓶的质量时，即检测到倒完酒之后酒瓶中还余有剩酒时，通过所述启瓶驱动模块413驱使钻入瓶塞内的所述钻头将瓶塞回塞至酒瓶中，避免影响剩酒的质量而造成浪费。

所述执行装置4还包括用于端酒动作中进行人像检测的人像识别模块46，所述人像识别模块与所述控制模块电连接。机器人利用所述人像识别模块46进行人像检测，并根据检测到的人像的位置数据进行酒杯摆放。通过引入人像识别技术，能够使机器人能够提供更加智能化、人性化的服务。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种机器人的行为控制系统，其特征在于，其包括：

联系装置，所述联系装置用于接收来自信号发送端的指令，所述指令包括时间数据、位置数据和操作数据；

定位装置，所述定位装置包括用于预存储局域地图的存储模块、用于根据所述局域地图和所述指令中的位置数据导航移动至目标位置的导航模块；

人机交互装置，所述人机交互装置包括用于接收用户输入的即时操作指令的输入模块及用于根据所述即时操作指令调整所述操作数据的数据处理模块；

执行装置，所述执行装置包括用于执行各操作动作的驱动模块及用于根据所述操作数据控制各驱动模块的控制模块，所述操作动作包括行走动作、启瓶动作、倒酒动作和端酒动作；

所述联系装置与所述定位装置电连接，所述执行装置分别与所述定位装置、人机交互装置电连接；

所述机器人设有机械爪、手臂关节、启瓶部件和行走部件，所述驱动模块包括用于驱使所述机械爪开合的机械爪驱动模块、用于驱使所述手臂关节旋转的关节驱动模块、用于驱使所述启瓶部件运行的启瓶驱动模块及用于驱使所述行走部件运行的行走驱动模块。

2.如权利要求1所述的机器人的行为控制系统，其特征在于，所述联系装置接收的指令包括来自若干个信号发送端的指令，所述指令包括信号来源标识。

3.如权利要求2所述的机器人的行为控制系统，其特征在于，还包括指令分析装置，所述指令分析装置包括用于分析来自信号发送端的指令的数据析出模块及用于根据所述指令中的时间数据和信号来源标识设定所述指令的优先执行次序的数据整理模块，所述指令分析装置分别与所述联系装置、定位装置、执行装置相连接。

4.如权利要求1所述的机器人的行为控制系统，其特征在于，所述存储模块中预存储的局域地图包括设定区域内的坐标系、在所述坐标系上的若干个位置坐标以及达到所述位置坐标的预定路径。

5.如权利要求1所述的机器人的行为控制系统，其特征在于，所述机器人设有酒托盘，所述驱动模块包括用于驱使所述酒托盘的定点旋转的酒托盘驱动模块。

6.如权利要求5所述的机器人的行为控制系统，其特征在于，所述执行装置还包括用于记忆被倒酒的酒杯位置的记忆模块，所述记忆模块与所述控制模块电连接。

7.如权利要求5所述的机器人的行为控制系统，其特征在于，所述执行装置还包括用于在倒酒动作中检测酒托盘上的酒杯的酒杯检测模块，所述酒杯检测模块与所述控制模块电连接。

8.如权利要求1所述的机器人的行为控制系统，其特征在于，所述执行装置还包括用于在倒酒动作后检测酒瓶重量的重量检测装置，所述重量检测装置与所述控制模块电连接。

9.如权利要求1所述的机器人的行为控制系统，其特征在于，所述执行装置还包括用于端酒动作中进行人像检测的人像识别模块，所述人像识别模块与所述控制模块电连接。