CN215433702U - 一种送餐机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机器人技术领域，公开了一种送餐机器人，其包括支撑杆、摄像头及多个托盘，在支撑杆的顶部弯曲形成头部；多个托盘沿着支撑杆竖向相互间隔设置，托盘与头部位于支撑杆的同侧，托盘包括盛物部；每个托盘的盛物部的正上方或者侧上方对应设置有至少一个摄像头，托盘对应的至少一个摄像头能够拍摄到托盘的盛物部的全部，位于最顶层的托盘对应的至少一个摄像头安装于头部且投影位于托盘的中心点与支撑杆之间，并且该摄像头的安装部位与托盘所在的平面之间具有在预设角度范围内的夹角。本实用新型提供的送餐机器人，摄像头拍摄到托盘的盛物部的全部，保证能够判定托盘上任意的餐盘是否被取走，提高检测的准确度，避免机器人操作失误。

Description

一种送餐机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种送餐机器人。

背景技术

随着智能化技术的发展，现在的餐厅服务行业，尤其是酒店等餐厅服务行业较多采用机器人送餐，送餐机器人能够按照设定路线将餐饮送至顾客手中。

目前，现有的送餐机器人采用红外线检测装置检测托盘上是否有餐盘，用于判定顾客是否已将餐盘取走，以确定是否需要执行下一个步骤。如图1和图2所示，托盘1上放置有餐盘10，图中的虚线为红外线经过的线路，图1中的红外线经过餐盘10，能够检测到该餐盘10，而图2中的两个餐盘10分别位于托盘1的两侧，红外线不经过该区域，即位于托盘两侧的餐盘10很难被检测到，因此，容易造成检测不准确，导致操作失误的情况发生，对顾客造成不良的用餐体验。

因此，亟需一种送餐机器人解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种送餐机器人，用于增大对餐盘的检测范围，以提高检测的准确度，避免机器人发生操作失误的情况。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种送餐机器人，包括：

支撑杆，在所述支撑杆的顶部弯曲形成头部；

多个托盘，沿着所述支撑杆竖向相互间隔设置，所述托盘与所述头部位于所述支撑杆的同侧，所述托盘包括盛物部；

摄像头，每个所述托盘的所述盛物部的正上方或者侧上方对应设置有至少一个所述摄像头，所述托盘对应的至少一个所述摄像头能够拍摄到所述托盘的所述盛物部的全部，位于最顶层的所述托盘对应的至少一个所述摄像头安装于所述头部且投影位于所述托盘的中心点与所述支撑杆之间，并且该摄像头的安装部位与所述托盘所在的平面之间具有在预设角度范围内的夹角。

作为上述送餐机器人的一种优选技术方案，所述托盘包括围设于所述盛物部四周的包边部，所述包边部用于从所述摄像头拍摄的图像中区分出所述盛物部所在区域。

作为上述送餐机器人的一种优选技术方案，所述包边部和所述盛物部的颜色不同；所述盛物部覆盖为同一种深色。

作为上述送餐机器人的一种优选技术方案，所述包边部的顶部高于所述盛物部的顶部，所述包边部的顶部与所述盛物部的顶部通过倾斜导引面连接。

作为上述送餐机器人的一种优选技术方案，相邻的两个所述托盘中，位于第一高度的所述托盘的底部设置有至少一个所述摄像头，所述摄像头朝向位于第二高度的所述托盘，所述第一高度高于所述第二高度。

作为上述送餐机器人的一种优选技术方案，所述摄像头的视场角根据所述摄像头和与其拍摄的所述托盘之间的高度差及所述托盘的边长确定。

作为上述送餐机器人的一种优选技术方案，相邻的两个所述托盘分别位于第一高度和第二高度，所述第一高度高于所述第二高度，在所述第一高度和所述第二高度之间的所述支撑杆上设置有至少一个所述摄像头，所述摄像头朝向位于所述第二高度的所述托盘。

作为上述送餐机器人的一种优选技术方案，还包括多个防护罩，每个所述防护罩对应设于各所述托盘上；所述防护罩包括固定部和转动连接于所述固定部的活动部，所述固定部固定罩设于所述托盘的部分所述盛物部，所述活动部通过转动能够罩住或敞开另一部分所述盛物部。

作为上述送餐机器人的一种优选技术方案，所述托盘对应的至少一个所述摄像头设置于所述固定部的内顶面。

作为上述送餐机器人的一种优选技术方案，所述摄像头的镜片上涂有纳米防雾涂层。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的送餐机器人，通过设置在托盘的正上方或者侧上方的摄像头拍摄到该托盘的盛物部的全部，从而保证能够判断托盘上任意位置的餐盘是否被取走，提高了检测的准确度，避免机器人发生操作失误的情况。位于最顶层的托盘对应的至少一个摄像头安装于头部且投影位于托盘的中心点与支撑杆之间，并且该摄像头的安装部位与托盘所在的平面之间具有在预设角度范围内的夹角，该种设置使得头部的摄像头能够很好的拍摄到顶层的托盘而不至于拍摄到太多托盘以外的区域，从源头上减少外界干扰因素。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是现有的红外线检测装置检测餐盘的一种情况的示意图；

图2是现有的红外线检测装置检测餐盘的另一种情况的示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的送餐机器人的部分示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的送餐机器人的部分主视图；

图5是本实用新型实施例一提供的摄像头成像的示意图；

图6是本实用新型实施例一提供的摄像头的示意图；

图7是本实用新型实施例二提供的送餐机器人的部分示意图。

图中：

1、托盘；2、摄像头；3、支撑杆；

11、盛物部；12、包边部；21、镜片；22、纳米防雾涂层；31、头部；41、固定部；42、活动部；43、转轴。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，可以是安装连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

如图3和图4所示，本实施例提供了一种送餐机器人，其包括支撑杆3、摄像头2及多个托盘1，在支撑杆3的顶部弯曲形成头部31；多个托盘1沿着支撑杆3竖向相互间隔设置，托盘1与头部31位于支撑杆3的同侧，托盘1包括盛物部11；每个托盘1的盛物部11的正上方或者侧上方对应设置有至少一个摄像头2，托盘1对应的至少一个摄像头2能够拍摄到托盘1的盛物部11的全部，位于最顶层的托盘1对应的至少一个摄像头2安装于头部31且投影位于托盘1的中心点与支撑杆3之间，并且该摄像头2的安装部位与托盘1所在的平面之间具有在预设角度范围内的夹角。

本实施例提供的送餐机器人，通过设置在托盘1的正上方或者侧上方的摄像头2拍摄到该托盘1的盛物部11的全部，从而保证能够判定托盘1上任意的餐盘是否被取走，提高了检测的准确度，避免机器人发生操作失误的情况。位于最顶层的托盘1对应的至少一个摄像头2安装于头部31且投影位于托盘1的中心点与支撑杆3之间，并且该摄像头2的安装部位与托盘1所在的平面之间具有在预设角度范围内的夹角，该种设置使得头部31的摄像头2能够很好的拍摄到顶层的托盘1而不至于拍摄到太多托盘1以外的区域。

具体地，为了保证托盘1放置餐盘的稳定性，多个托盘1均位于水平面内。且多个托盘1沿着竖向相互间隔设置，使得整个机器人的占地面积减小。

具体地，托盘1包括围设于盛物部11四周的包边部12，包边部12用于从摄像头2拍摄的图像中区分出盛物部11所在区域。该种设置能够识别出托盘1的盛物部11的边缘，对于盛物部11以外的区域裁剪掉，避免盛物部11以外区域的物体对餐盘的识别造成干扰，使得对盛物部11上餐盘的识别更加精准。

可选地，包边部12和盛物部11的颜色不同，通过区分图片中包边部12和盛物部11的不同颜色以识别出盛物部11的边缘。优选地，盛物部11覆盖为同一种深色，选择用深色的托盘1能够很好的作为背景图片，衬托出餐盘，从而更加准确地识别出餐盘。在本实施例中，盛物部11覆盖为黑色哑光，包边部12覆盖为白色亮面，在图像识别时，黑色和白色相交处会形成一个明显的盛物部11轮廓，对于盛物部11以外的图像会裁剪掉。

具体地，相邻的两个托盘1中，位于第一高度的托盘1的底部设置有至少一个摄像头2，摄像头2朝向位于第二高度的托盘1，第一高度高于第二高度。在本实施例中，相邻的两个托盘1相互平行，位于上方的托盘1上的摄像头2朝向位于下方的托盘1，以拍摄到下方托盘1的盛物部11。摄像头2平行安装于托盘1上。同一托盘1上可以设置多个摄像头2，也可以设置一个摄像头2，对于视场角较小的摄像头2，需要在同一托盘1均匀设置多个摄像头2，以保证能够将下方托盘1的盛物部11的全部拍摄到，摄像头2的具体数量根据其视场角、盛物部11的大小及相邻的两个托盘1的距离进行确定；当摄像头2的视场角足够大时，可以在一个托盘1上只设置一个摄像头2，在本实施例中，摄像头2优选为广角摄像头，每个托盘1对应设置一个广角摄像头，广角摄像头设置在上方的托盘1的底面的中心位置。

在本实施例中，摄像头2的视场角根据该摄像头2和与其拍摄的托盘1之间的高度差及托盘1的边长确定。即摄像头2的视场角的选取由摄像头2和与其拍摄的托盘1之间的高度差及托盘1的边长确定。

具体地，如图5所示，其中，D为摄像头2的视场角，c为摄像头2在托盘1上成像的对角线长度，a为摄像头2在托盘1上成像的短边长度，b为摄像头2在托盘1上成像的长边长度，d为摄像头2和与其拍摄的托盘1之间的间距，上述各量之间的关系式如下：

通常，摄像头2的成像尺寸为4:3或者16:9，即b：a＝4:3或者16:9。现以4:3的镜头为例进行计算，即b：a＝4:3，在摄像头2照射到托盘1上成像时，为了保证摄像头成像全部覆盖托盘1，必须保证摄像头成像的短边a不小于托盘1的边长，例如，如果托盘1的四条边长均为31cm，则a必须大于等于31cm，现取a＝31cm，d＝20cm，代入上述公式，得出D＝104.6°，故确定摄像头2的视场角D为104.6°。此时，b大于托盘1的边长，通过对b方向位于盛物部11以外的图像进行裁剪，使得摄像头2精准的拍摄到托盘1的盛物部11。

当然，对于托盘1的长、宽不同的情况，需要保证a必须大于等于托盘1的宽，同时，b必须大于等于托盘1的长，以确保摄像头2在托盘1上的成像覆盖该托盘1的全部，具体计算过程与上述类似，在此不再赘述。

本实施例提供的送餐机器人还包括多个防护罩，每个防护罩对应设于各托盘1上，防护罩用于罩住托盘1的盛物部11，以防止蚊虫及灰尘进入餐盘影响到顾客的用餐体验。

可选地，防护罩可以为一体结构，在由厨房放餐后，由工作人员将防护罩盖于托盘1上，当送餐机器人将餐食送至顾客时，可以通过语音提示等，提醒顾客打开防护罩取出餐盘，并在检测到防护罩归位后再允许执行下一个步骤，为了保证摄像头2能够拍摄到被防护罩遮盖的托盘1，将防护罩设置为透明的。当然，可以配备自动取放防护罩的机械手，进一步实现送餐的智能化。

如图6所示，由于摄像头2朝向盛物部11，放置于盛物部11的高温餐食容易在摄像头2的镜片21上产生水蒸气，影响拍摄图片的准确性，因此，要求镜片21具有防雾功能。在本实施例中，在摄像头2的镜片21上涂有纳米防雾涂层22，以达到防雾的效果。

可选地，摄像头2可以选用单目摄像头，单目摄像头拍摄托盘1，通过盛物部11的黑色与餐盘的浅色的区别，以识别出餐盘是够被取走；同时，单目摄像头通过拍摄包边部12和盛物部11，根据二者的不同颜色，以判别出盛物部11的边缘。

当然，摄像头2可以选用双目摄像头，双目摄像头通过拍摄包边部12和盛物部11，根据二者的不同颜色，以判别出盛物部11的边缘。对于餐盘的识别，双目摄像头不仅可以根据颜色区分，也可以通过测量被检测部位距双目摄像头的镜头的距离来判断，例如，若检测到托盘1的某一部位的距离小于其余部位的距离，则该部位的餐盘未取走，当各个部位的距离均相等时则盛物部11上无餐盘。采用双目摄像头通过测距离的方案进行识别，相较于通过区分颜色的方案，可以规避部分颜色问题，例如，当托盘1上撒上菜渍，以及放置有小票时，由于其余颜色的混入，会影响到识别的准确性。而利用测距离的方案，由于菜渍和小票等的厚度均较小，不会对测量的距离造成影响。

实施例二

本实施例提供了一种送餐机器人，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点，区别点在于，在本实施例中，防护罩为分体结构，如图7所示，防护罩包括固定部41和转动连接于固定部41的活动部42，固定部41固定罩设于托盘1的部分盛物部11，活动部42通过转动能够罩住或敞开另一部分盛物部11。在固定部41背离支撑杆3一侧的两边均设置有转轴43，活动部42的两边分别转动连接于两个转轴43，活动部42能够绕着转轴43转动。固定部41和活动部42的顶部均为弧形面，使得在活动部42转动时顺利转入固定部41和托盘1之间的空间内，避免在转动时固定部41对活动部42的顶面造成卡阻，从而保证餐盘能够被顺利取出。

可选地，可以将固定部41的活动部42均设置为透明的，以实现对托盘1的拍摄。

具体地，在本实施例中，托盘1对应的至少一个摄像头2设置于固定部41的内顶面。固定部41相对托盘1固定设置，在固定部41上安装摄像头2，保证了图像拍摄的清晰、准确度。

实施例三

本实施例提供了一种送餐机器人，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例三与实施例一的区别点，区别点在于，包边部12的顶部高于盛物部11的顶部，包边部12的顶部与盛物部11的顶部通过倾斜导引面连接。包边部12的顶部高于盛物部11的顶部，使得包边部12对餐盘具有阻挡作用，避免送餐机器人在晃动时餐盘从托盘1上滑下；倾斜导引面的设置便于取餐时将餐盘拖出。

在本实施例中，摄像头2采用双目摄像头，通过测量包边部12和盛物部11距镜头的距离以识别出盛物部11的边缘。

实施例四

本实施例提供了一种送餐机器人，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例四与实施例一的区别点，区别点在于，相邻的两个托盘1分别位于第一高度和第二高度，第一高度高于第二高度，在第一高度和第二高度之间的支撑杆3上设置有至少一个摄像头2，摄像头2朝向位于第二高度的托盘1。具体地，摄像头2倾斜朝下安装于支撑杆3。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种送餐机器人，其特征在于，包括：

支撑杆(3)，在所述支撑杆(3)的顶部弯曲形成头部(31)；

多个托盘(1)，沿着所述支撑杆(3)竖向相互间隔设置，所述托盘(1)与所述头部(31)位于所述支撑杆(3)的同侧，所述托盘(1)包括盛物部(11)；

摄像头(2)，每个所述托盘(1)的所述盛物部(11)的正上方或者侧上方对应设置有至少一个所述摄像头(2)，所述托盘(1)对应的至少一个所述摄像头(2)能够拍摄到所述托盘(1)的所述盛物部(11)的全部，位于最顶层的所述托盘(1)对应的至少一个所述摄像头(2)安装于所述头部(31)且投影位于所述托盘(1)的中心点与所述支撑杆(3)之间，并且该摄像头(2)的安装部位与所述托盘(1)所在的平面之间具有在预设角度范围内的夹角。

2.根据权利要求1所述的送餐机器人，其特征在于，所述托盘(1)包括围设于所述盛物部(11)四周的包边部(12)，所述包边部(12)用于从所述摄像头(2)拍摄的图像中区分出所述盛物部(11)所在区域。

3.根据权利要求2所述的送餐机器人，其特征在于，所述包边部(12)和所述盛物部(11)的颜色不同；所述盛物部(11)覆盖为同一种深色。

4.根据权利要求2所述的送餐机器人，其特征在于，所述包边部(12)的顶部高于所述盛物部(11)的顶部，所述包边部(12)的顶部与所述盛物部(11)的顶部通过倾斜导引面连接。

5.根据权利要求1所述的送餐机器人，其特征在于，相邻的两个所述托盘(1)中，位于第一高度的所述托盘(1)的底部设置有至少一个所述摄像头(2)，所述摄像头(2)朝向位于第二高度的所述托盘(1)，所述第一高度高于所述第二高度。

6.根据权利要求5所述的送餐机器人，其特征在于，所述摄像头(2)的视场角根据所述摄像头(2)和与其拍摄的所述托盘(1)之间的高度差及所述托盘(1)的边长确定。

7.根据权利要求1所述的送餐机器人，其特征在于，相邻的两个所述托盘(1)分别位于第一高度和第二高度，所述第一高度高于所述第二高度，在所述第一高度和所述第二高度之间的所述支撑杆(3)上设置有至少一个所述摄像头(2)，所述摄像头(2)朝向位于所述第二高度的所述托盘(1)。

8.根据权利要求1所述的送餐机器人，其特征在于，还包括多个防护罩，每个所述防护罩对应设于各所述托盘(1)上；所述防护罩包括固定部(41)和转动连接于所述固定部(41)的活动部(42)，所述固定部(41)固定罩设于所述托盘(1)的部分所述盛物部(11)，所述活动部(42)通过转动能够罩住或敞开另一部分所述盛物部(11)。

9.根据权利要求8所述的送餐机器人，其特征在于，所述托盘(1)对应的至少一个所述摄像头(2)设置于所述固定部(41)的内顶面。

10.根据权利要求1-9任一项所述的送餐机器人，其特征在于，所述摄像头(2)的镜片(21)上涂有纳米防雾涂层(22)。

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