[發明專利]一種面向餐廳的機器人移動平臺

有效

• 申請號: 202011030612.7
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112171689B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 高明煜;蘭皓;蔡欽宇;董哲康;孔慶鵬
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16;B25J5/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊舟濤

本發明公開了一種面向餐廳的機器人移動平臺，包括移動平臺，底盤、車蓋、第一至第四同步帶輪、第一至第四聯軸器、第一至第四實心承重橡皮輪，和固定在底盤上的第一至第四永磁伺服電機、第一至第四減速器、第一至第四立式帶座軸承和配重塊；以及固定在內部的永磁伺服電機驅動器、機械臂驅動器和工控機，固定在平臺上的第一至第二超聲波傳感器、第一至第二紅外線傳感器，固定在車蓋上的長機械臂、短機械臂和支撐架；固定在機械臂上的力矩傳感器，固定在支撐架上第一至第二RGB?D深度相機。本發明提供的機器人移動平臺，控制靈活、工作范圍大，具有行走、抓取、打菜功能，可快速完成點餐打菜的工作，起到減輕食堂工作人員負擔的作用。

技術領域

本發明涉及一種機器人移動平臺，特別涉及一種面向餐廳的機器人移動平臺。

背景技術

打菜是在食堂就餐的必要流程，目前大多數食堂普遍通過工作人員手動打菜，手動打菜的方式通常存在以下兩個缺點：

(1)不同的打菜人員所盛食物的分量不同，容易引起用餐人員的異議；

(2)在就餐的高峰時間，由于食堂的客流量突然增大，工作人員的打菜速度跟不上涌入的人流，造成食堂擁堵。

現有技術的服務型機器人通常只能實現在快餐廳進行一些簡餐上菜或者是回收餐具的工作，無法完成復雜的中式菜品的盛取。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明設計一種面向餐廳的機器人移動平臺，能夠完成識別復雜的中式菜品后將其盛放到指定容器中的工作，并且將菜品送到對應的取餐位置。

一種面向餐廳的機器人移動平臺，包括外框架、底盤、車蓋、工控機、永磁伺服電機、永磁伺服電機驅動器、減速器、同步帶輪、聯軸器、立式帶座軸承、實心承重橡皮輪、配重塊、長機械臂、短機械臂、第一和第二超聲波傳感器模塊、第一和第二紅外線傳感器、第一和第二力矩傳感器、第一和第二機械臂驅動器、支撐架、第一和第二RGB-D深度相機；

作為優選，所述永磁伺服電機、減速器、同步帶輪、聯軸器、立式帶座軸承、實心承重橡皮輪的數量均為4個。

所述外框架為3層結構；所述底盤安裝在外框架下層，車蓋安裝在外框架上層。

所述永磁伺服電機驅動器固定在機器人移動平臺的外框架中層的一邊，與固定在底盤上的永磁伺服電機的輸入接口相連，用于驅動的永磁伺服電機；所述永磁伺服電機的輸出軸與固定在底盤上的減速器的輸入軸連接；減速器的輸出軸分別與四同步帶輪一側的齒輪連接，同步帶輪的另一側齒輪分別通過聯軸器與實心承重橡皮輪連接；所述聯軸器通過立式帶座軸承安裝在底盤上。

所述支撐架固定在車蓋上。

所述第一和第二超聲波傳感器模塊均包含超聲波發射單元和超聲波接收單元，與第一和第二紅外線傳感器一同固定在外框架的前、后面，通過串口與工控機進行數據傳輸，用于測距和避障；所述第一和第二RGB-D深度相機固定在支撐架上，通過USB與工控機進行數據傳輸，第一RGB-D深度相機負責菜品識別，第二RGB-D深度相機負責對盛菜所需器皿進行識別；所述工控機固定在機器人移動平臺外框架中層的另一邊，用于根據第一和第二RGB-D深度相機拍攝的圖像、第一和第二超聲波傳感器模塊、第一和第二紅外線傳感器采集的數據，以及外部輸入工作指令，對機械臂的運動軌跡進行規劃，并向第一和第二機械臂驅動器實時發送控制指令。

所述第一和第二機械臂驅動器固定在外框架中層的中間位置，分別與長、短機械臂連接；所述長機械臂和短機械臂固定在機器人移動平臺車蓋上，長、短機械臂均具有六個自由度；所述第一和第二力矩傳感器分別固定在長機械臂和短機械臂的末端，通過串口與工控機連接，用于感知機械臂末端受力情況；

所述配重塊固定在短機械臂正下方的底盤上，用于平衡非對稱雙臂所帶來的重心偏移；

本發明具有以下有益效果：