[發明專利]一種智能送餐機器人及其路徑規劃方法

有效

• 申請號: 202011578657.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112692846B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 葛佩佩
• 申請（專利權）人: 大連理工江蘇研究院有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16;A47G23/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明公開了一種智能送餐機器人及其路徑規劃方法，包括機器人主體、懸架、V型齒條導軌、升降齒輪、V型導向滾輪、升降電機、導向電機、升降座、固定板、定位孔、定位柱、限位槽、限位塊、鎖緊螺孔、鎖緊螺釘、托盤、橡膠墊板、旋轉電機、旋轉軸、萬向底盤、驅動軸、驅動輪、從動齒輪、主動齒輪、驅動電機、激光雷達、雙目深度相機、觸摸顯示屏、攝像頭、語音交互喇叭和橡膠墊片；該發明優化了托盤的連接方式，從而使托盤便于安裝和拆卸，方便人員進行清洗和更換，降低了機器人的維護成本，同時可根據餐品的實際高度進行對托盤之間的距離適應性的調節，提高了機器人的空間利用率，提升了機器人的送餐效率。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體為一種智能送餐機器人及其路徑規劃方法。

背景技術

智能送餐機器人，顧名思義就是一種能傳菜送餐的機器人服務員，適用于餐廳、酒店、宴會廳等場景，具有智能避障、自動選擇送餐路線、自主移動、大屏信息展示、智能語音交互等功能，主要用途是減輕餐廳服務員的勞動強度，提高餐廳的工作效率和盈利狀況。

然而，傳統智能送餐機器人大多存在以下問題：其一，托盤不便安裝和拆卸，清洗更換困難，費時費力，不可避免增加了機器人的維護成本；其二，托盤之間的距離固定不變，無法根據餐品的實際高度進行適應性的調節，降低了機器人的空間利用率，影響了機器人的送餐效率；其三，送餐時不便調整方向，避讓障礙困難，且行進過程中無法反向倒退，容易與走動中的顧客發生碰撞，造成人員和機器人的不必要損傷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能送餐機器人及其路徑規劃方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種智能送餐機器人，包括機器人主體、懸架、V型齒條導軌、升降齒輪、V型導向滾輪、升降電機、導向電機、升降座、固定板、定位孔、定位柱、限位槽、限位塊、鎖緊螺孔、鎖緊螺釘、托盤、橡膠墊板、旋轉電機、旋轉軸、萬向底盤、驅動軸、驅動輪、從動齒輪、主動齒輪、驅動電機、激光雷達、雙目深度相機、觸摸顯示屏、攝像頭、語音交互喇叭和橡膠墊片，所述機器人主體頂部的兩側與懸架底部的兩側固定連接，所述懸架內壁的兩側對稱固定嵌裝有V型齒條導軌，所述V型齒條導軌的齒條齒廓和V型條分別與若干個升降齒輪的齒廓和V型導向滾輪的外圓周嚙合，所述升降齒輪和V型導向滾輪分別固定套接在升降電機和導向電機的輸出端上，所述升降電機和導向電機分別固定嵌裝在升降座一側的兩端，所述升降座另一側的底端與固定板的側面固定連接，所述固定板的頂部通過定位孔、定位柱、限位槽、限位塊、鎖緊螺孔和鎖緊螺釘分別與托盤底部的兩側固定連接，所述托盤頂部的中心固定嵌裝有橡膠墊板；所述機器人主體底部的中心固定嵌裝有旋轉電機，所述旋轉電機的輸出端與旋轉軸的一端固定連接，所述旋轉軸的另一端與萬向底盤頂部的中心固定套接，所述萬向底盤頂部的兩側通過滾珠軸承分別固定嵌裝有驅動軸，所述驅動軸的兩端均固定套接有驅動輪，且驅動軸的中段固定套接有從動齒輪，所述從動齒輪的齒廓與主動齒輪的齒廓嚙合，所述主動齒輪固定套接在驅動電機的輸出端上，所述驅動電機固定嵌裝在萬向底盤頂部的兩側。

一種智能送餐機器人的路徑規劃方法，包括以下步驟：步驟一，餐品裝載；步驟二，路徑規劃；步驟三，障礙避讓；步驟四，餐品遞送；

其中上述步驟一中，服務員將餐品擺放到餐盤上，再將餐盤放置到托盤的橡膠墊板上，接著服務員通過觸摸顯示屏開啟升降電機和導向電機，驅動升降齒輪和V型導向滾輪旋轉并沿著V型齒條導軌進行滾動，進而驅動升降座在V型齒條導軌上進行移動，進而通過固定板調節托盤之間的距離，將盡可能多的餐品裝載到機器人上，服務員再根據餐品桌位和餐品次序通過觸摸顯示屏輸入的送餐指令；

其中上述步驟二中，機器人接收到送餐指令，根據餐廳的三維空間數據模型、餐品桌位、餐品次序以及自身當前位置進行數據運算，生成一條預設路徑，再開啟旋轉電機，通過旋轉軸驅動萬向底盤進行旋轉，同時開啟驅動電機，通過主動齒輪轉動從動齒輪和驅動軸，進而通過驅動輪進行滾動，進而使機器人完成前進、后退和轉彎等動作，沿著預設的快捷路徑進行移動；