[發明專利]一種基于ROS的餐飲機器人及其使用方法

在審

• 申請號: 201810293653.1
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108563224A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 陳華;朱校君;王鵬遠;孫曉瑩;劉少國;楊珂
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于ROS的餐飲機器人，其特征在于，包括主控機器人底座(1)、Kinect視覺傳感器(2)、樹莓派(3)、支架(4)、LCD(5)、托盤(6)和工作站PC(7)，Kinect視覺傳感器(2)和樹莓派(3)分別通過USB串口與主控機器人底座(1)中的TurtleBot2機器人平臺進行通信并由機器人底座(1)的電池變壓后供電，機器人底座(1)中的TurtleBot2機器人平臺的HDMI接口與樹莓派(3)的HDMI接口連接，LCD(5)的Touch接口與樹莓派(3)的USB接口連接，工作站PC(7)置于餐飲服務臺利用安全外殼協議ssh遠程控制樹莓派(3)，托盤(6)設置于支架(4)的正上方。

2.根據權利要求1所述的一種基于ROS的餐飲機器人，其特征在于，所述主控機器人底座(1)采用TurtleBot2機器人平臺，底面對稱安裝兩個驅動輪和兩個從動輪。

3.根據權利要求1所述的一種基于ROS的餐飲機器人，其特征在于，所述Kinect視覺傳感器(2)和樹莓派(3)固定于機器人的中部。

4.根據權利要求1所述的一種基于ROS的餐飲機器人，其特征在于，樹莓派(3)和工作站PC(7)均裝有Ubuntu操作系統和ROS操作系統。

5.一種基于權利要求1所述的基于ROS的餐飲機器人的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)初始化：啟動主控機器人底座(1)中的TurtleBot2機器人平臺、樹莓派(3)及工作站PC(7)，樹莓派(3)和工作站PC(7)連同一個局域網并利用安全外殼協議ssh軟件遠程控制樹莓派；

2)啟動ROS系統，啟動Kinect視覺傳感器(2)和ROS系統中的3D可視化工具RVIZ；

3)工作站PC(7)通過turtlebot_teleop功能包遠程控制機器人在室內行走，Kinect視覺傳感器(2)檢測室內環境信息，樹莓派(3)通過ROS提供的gmapping功能包，建立室內環境地圖并保存；

4)在3D可視化工具RVIZ中加載建立的二維地圖，顯示在LCD(5)中，確定初始狀態后，在LCD(5)中設置目的地；

5)樹莓派(3)運用ROS的navigation功能包，完成在全局范圍內的路徑規劃，規劃出一條從出發點到目標點的無障礙路線；

6)當機器人沒有遇到步驟3)中地圖上未顯示的障礙物時，則按照步驟5)規劃出的路線行走，到達目標位置，完成導航，任務結束，轉入步驟8)，若機器人遇到步驟3)中地圖上未顯示的障礙物時，則轉入步驟7)；

7)樹莓派(3)運用ROS的base_local_planner包實現局部路徑規劃，實時規劃出一條從出發點到目標點的無障礙軌跡，按新軌跡行走，到達目標位置，完成導航，任務結束，轉入步驟8)；如果到達目的地之前再次遇到障礙物，重復步驟7)；

8)重復步驟4)到步驟7)進行下一次任務。

6.根據權利要求5所述的基于ROS的餐飲機器人的使用方法，其特征在于，在步驟4)中，3D可視化工具RVIZ加載的餐廳室內地圖顯示在LCD(5)上，餐飲工作人員在3D可視化工具RVIZ的工作界面上設定目標客戶或餐飲服務臺位置。