CN109397302A - 智能餐厅服务机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能餐厅服务机器人，包括模仿人形状的身体、头部、双手、裙子、行走底座。所述行走底座安装在裙子的下方，行走底座中设置有舵机转向机构和车轮电机驱动机构，所述双手向前伸出，双手上捧着餐盘，餐盘上盖设有盖子，餐盘与盖子之间设有开盖驱动机构。该机器人内置智能服务***，***构造包括中央控制器和信息采集电路、驱动电路、语音电路、显示电路；其能够实现迎宾、点菜、上菜、对话娱乐功能。

Description

智能餐厅服务机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人领域技术，尤其是指一种智能餐厅服务机器人。

背景技术

服务型机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能一定程度上代替人类完成服务工作，因此非常贴近人们的生活。人性化、智能化的餐厅服务机器人具有服务员特有的“人情味”，不仅能代替服务员的工作，还增强了互动性和娱乐性。

近几年来，服务机器人在技术上已取得了很大进步，但在生活中未能得到普及，主要有以下两方面原因：一是此类机器人价位太高，普通餐厅难以承受；二是餐厅之间的竞争主要是服务的竞争，例如上菜效率高、为消费者考虑周全等，但是大多数机器人缺乏人性化服务。针对这一情况，餐厅服务机器人的发展和应用，还需要在某些功能上加以改进与提升。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种智能餐厅服务机器人，其能够实现迎宾、点菜、上菜、对话娱乐功能，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种智能餐厅服务机器人，包括模仿人形状的身体、头部、双手、裙子、行走底座，所述行走底座安装在裙子的下方，行走底座中设置有舵机转向机构和车轮电机驱动机构，所述双手向前伸出，双手上捧着餐盘，餐盘上盖设有盖子，餐盘与盖子之间设有开盖驱动机构；

该机器人内置智能服务***，***构造包括一中央控制器和

一信息采集电路，该信息采集电路相接于中央控制器，所述信息采集电路的输入端相接于遥控模块、定向寻点模块、红外避障模块、磁力检测模块，该信息采集电路的输出端相接于路线采集处理器，机器人是通过定向寻点模块检测地面铺设的频率为50Hz的交流信号实现循迹，利用红外避障模块检测机器人前方障碍，防止撞到任何人和物体；通过磁力检测模块检测餐桌旁的强磁铁个数来区别不同的餐桌；

一驱动电路，该驱动电路相接于中央控制器，所述驱动电路有三路输出，分别与舵机转向机构、车轮电机驱动机构、开盖驱动机构相接；

一语音电路，该语音电路相接于中央控制器，并且与喇叭及麦克风相连；

一显示电路，该显示电路相接于中央控制器，并且相连于点阵显示屏，前述遥控模块通过单片机与该点阵显示屏相连接。

作为一种优选方案，所述中央控制器选用型号为MC9S12XS128单片机。

作为一种优选方案，所述路线采集处理器包括一级信号放大电路和二级信号放大电路，将定向寻点模块感应到的为50Hz的交流信号经过两级放大，再传输到中央控制器。

作为一种优选方案，所述驱动电路执行中央控制器的PWM信号，车轮电机驱动机构采用B TS7970接收中央控制器P3、P7口输出的PWM信号实现机器人移动；舵机转向机构接收中央控制器P5口的PWM信号实现方向控制；开盖驱动机构接收中央控制器P1口的PWM信号实现餐盘盖子打开。

作为一种优选方案，所述语音电路是以数码语音芯片ISD1760为核心的一套智能语音录放***，设其采样率为8kHz，一共能播放60秒的语音，语音事先由餐厅人员录制，到达餐桌后自行播放。

作为一种优选方案，所述显示电路采用12个8×8点阵构成LED显示屏，点阵内部结构及外形均为8×8点阵，共由64个发光二极管构成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当某一行置高电平，且对应的一列置低电平，相应的二极管就亮。在中央控制器控制下，由锁存器74LS595 进行列选，译码器74HC154进行行选。

作为一种优选方案，所述遥控模块为红外遥控器。

作为一种优选方案，所述机器人送餐时，

①中央控制器检测是否有送餐指令即手机WIFI遥控编码，有送餐指令则进行解码，否则返回继续等待；当解码数不为0时则启动机器人，否则返回继续等待；

②判断行进过程中是否有可移动障碍，有障碍则停车等待，同时语音提示“请您让路”，否则继续循迹前进；

③当机器人检测出到达指定的餐桌后打开餐盘盖子，同时语音提示顾客取走所需饮食，停止数秒等待顾客取餐，顾客取餐后餐盘归位，机器人自动判障、循迹、返回原点，否则语音停车提示。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，本发明的机器人通过中央控制器、信息采集电路和驱动电路三者配合，实现远程遥控功能、防撞功能、自动循迹送餐功能，具体送餐过程是：机器人是通过定向寻点模块检测地面铺设的频率为50Hz的交流信号实现循迹，利用红外避障模块检测机器人前方障碍，防止撞到任何人和物体，通过磁力检测模块检测餐桌旁的强磁铁个数来区别不同的餐桌，当到达送餐地址后自动开启餐盘的盖子，完成送餐后可沿路返回。

此外，本发明通过中央控制器、语音电路和显示电路来实现点餐功能以及互动功能。消费者可以通过触摸式显示屏来点餐，语音电路使机器人具有对话功能，机器人自身转变为一个问答平台，消费者可以自然地与机器人对话，机器人还可以介绍菜品、播放电视、回答问题，可以更好地与人互动，显得更为智能。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的智能餐厅服务机器人立体外形示意图。

图2是本发明之实施例的智能餐厅服务机器人左视图。

图3是本发明之实施例的智能服务***的控制原理框图。

图4是本发明之实施例的信息采集电路图。

图5是本发明之实施例的驱动电路图。

图6是本发明之实施例的语音电路图。

图7是本发明之实施例的显示电路图。

图8是本发明之实施例的智能餐厅服务机器人工作流程图。

附图标识说明：

10、身体 11、头部

12、双手 13、裙子

14、行走底座 15、舵机转向机构

16、车轮电机驱动机构 17、餐盘

18、盖子 19、开盖驱动机构

20、智能服务*** 21、中央控制器

22、信息采集电路 221、遥控模块

222、定向寻点模块 223、红外避障模块

224、磁力检测模块 225、路线采集处理器

23、驱动电路 24、语音电路

241、喇叭及麦克风 25、显示电路

251、点阵显示屏 252、单片机。

具体实施方式

请参照图1至图8所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种智能餐厅服务机器人，包括模仿人形状的身体10、头部11、双手12、裙子13、行走底座14。所述行走底座14安装在裙子13的下方，行走底座14 中设置有舵机转向机构15和车轮电机驱动机构16，所述双手12向前伸出，双手12上捧着餐盘17，餐盘17上盖设有盖子18，餐盘17与盖子18之间设有开盖驱动机构19。

其中，如图3所示，该机器人内置智能服务***20，***构造包括一中央控制器21和一信息采集电路22、一驱动电路23、一语音电路24、一显示电路25。

所述信息采集电路22相接于中央控制器21。所述信息采集电路22的输入端相接于遥控模块221、定向寻点模块222、红外避障模块223、磁力检测模块224。所述遥控模块221为红外遥控器。该信息采集电路22的输出端相接于路线采集处理器225，机器人是通过定向寻点模块222检测地面铺设的频率为50Hz的交流信号实现循迹，利用红外避障模块223检测机器人前方障碍，防止撞到任何人和物体；通过磁力检测模块224检测餐桌旁的强磁铁个数来区别不同的餐桌。

所述驱动电路23相接于中央控制器21。所述驱动电路23有三路输出，分别与舵机转向机构15、车轮电机驱动机构16、开盖驱动机构19相接，实现智能餐厅服务机器人的前向行走、停止、转向以及餐盘17盖子18打开和闭合。

所述语音电路24相接于中央控制器21，并且与喇叭及麦克风241相连，语音电路24实现机器人的说话功能。

所述显示电路25相接于中央控制器21，并且相连于点阵显示屏251，前述遥控模块221通过单片机252与该点阵显示屏251相连接。该显示电路25实现机器人的点餐功能以及菜品介绍功能。

本实施例中，所述中央控制器21选用型号为MC9S12XS128单片机 252。可以通过写入Java语言进行软件编程，根据顾客使用流程设置点菜、娱乐互动、上菜和其它辅助功能。

如图4所示，所述路线采集处理器225包括一级信号放大电路和二级信号放大电路，将定向寻点模块222感应到的为50Hz的交流信号经过两级放大，再传输到中央控制器21。

如图5所示，所述驱动电路23执行中央控制器21的PWM信号，车轮电机驱动机构16采用B TS7970接收中央控制器21P3、P7口输出的PWM信号实现机器人移动；舵机转向机构15接收中央控制器21P5口的PWM信号实现方向控制；开盖驱动机构19接收中央控制器21P1口的PWM信号实现餐盘17盖子18打开。

如图6所示，所述语音电路24是以数码语音芯片ISD1700为核心的一套智能语音录放***，设其采样率为8kHz，一共能播放60秒的语音，语音事先由餐厅人员录制，到达餐桌后自行播放。

如图7所示，所述显示电路25采用12个8×8点阵构成LED显示屏，点阵内部结构及外形均为8×8点阵，共由64个发光二极管构成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当某一行置高电平，且对应的一列置低电平，相应的二极管就亮。在中央控制器21控制下，由锁存器74LS595 进行列选，译码器74HC154进行行选。

如图8所示，所述机器人送餐时，按以下步骤完成送餐流程：

①中央控制器21检测是否有送餐指令即手机WIFI遥控编码，有送餐指令则进行解码，否则返回继续等待；当解码数不为0时则启动机器人，否则返回继续等待；

②判断行进过程中是否有可移动障碍，有障碍则停车等待，同时语音提示“请您让路”，否则继续循迹前进；

③当机器人检测出到达指定的餐桌后打开餐盘17的盖子18，同时语音提示顾客取走所需饮食，停止数秒等待顾客取餐，顾客取餐后餐盘17归位，机器人自动判障、循迹、返回原点，否则语音停车提示。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种智能餐厅服务机器人，其特征在于：包括模仿人形状的身体、头部、双手、裙子、行走底座，所述行走底座安装在裙子的下方，行走底座中设置有舵机转向机构和车轮电机驱动机构，所述双手向前伸出，双手上捧着餐盘，餐盘上盖设有盖子，餐盘与盖子之间设有开盖驱动机构；

该机器人内置智能服务***，***构造包括一中央控制器和

一信息采集电路，该信息采集电路相接于中央控制器，所述信息采集电路的输入端相接于遥控模块、定向寻点模块、红外避障模块、磁力检测模块，该信息采集电路的输出端相接于路线采集处理器，机器人是通过定向寻点模块检测地面铺设的频率为50Hz的交流信号实现循迹，利用红外避障模块检测机器人前方障碍，防止撞到任何人和物体；通过磁力检测模块检测餐桌旁的强磁铁个数来区别不同的餐桌；

一驱动电路，该驱动电路相接于中央控制器，所述驱动电路有三路输出，分别与舵机转向机构、车轮电机驱动机构、开盖驱动机构相接；

一语音电路，该语音电路相接于中央控制器，并且与喇叭及麦克风相连；

一显示电路，该显示电路相接于中央控制器，并且相连于点阵显示屏，前述遥控模块通过单片机与该点阵显示屏相连接。

2.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述中央控制器选用型号为MC9S12XS128单片机。

3.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述路线采集处理器包括一级信号放大电路和二级信号放大电路，将定向寻点模块感应到的为50Hz的交流信号经过两级放大，再传输到中央控制器。

4.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述驱动电路执行中央控制器的PWM信号，车轮电机驱动机构采用B TS7970接收中央控制器P3、P7口输出的PWM信号实现机器人移动；舵机转向机构接收中央控制器P5口的PWM信号实现方向控制；开盖驱动机构接收中央控制器P1口的PWM信号实现餐盘盖子打开。

5.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述语音电路是以数码语音芯片ISD1760为核心的一套智能语音录放***，设其采样率为8kHz，一共能播放60秒的语音，语音事先由餐厅人员录制，到达餐桌后自行播放。

6.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述显示电路采用12个8×8点阵构成LED显示屏，点阵内部结构及外形均为8×8点阵，共由64个发光二极管构成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当某一行置高电平，且对应的一列置低电平，相应的二极管就亮。在中央控制器控制下，由锁存器74LS595进行列选，译码器74HC154进行行选。

7.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述遥控模块为红外遥控器。

8.根据权利要求1所述的智能餐厅服务机器人，其特征在于：所述机器人送餐时，

①中央控制器检测是否有送餐指令即手机WIFI遥控编码，有送餐指令则进行解码，否则返回继续等待；当解码数不为0时则启动机器人，否则返回继续等待；

②判断行进过程中是否有可移动障碍，有障碍则停车等待，同时语音提示“请您让路”，否则继续循迹前进；

③当机器人检测出到达指定的餐桌后打开餐盘盖子，同时语音提示顾客取走所需饮食，停止数秒等待顾客取餐，顾客取餐后餐盘归位，机器人自动判障、循迹、返回原点，否则语音停车提示。