吧台服务机器人的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种吧台服务机器人。

背景技术：

目前，大多数KTV或者酒吧等娱乐场所的调酒工作都是专职的调酒师手工方式进行调制完成的，调酒的工序复杂，其要领难以掌握，没有进行专业的培训、长期磨练，是调不出好酒的。且当混合两种或多种不同粘稠度、密度或质量的液体(如酒、奶茶、药剂和油溶剂等)时，则需要摇晃、振动、抖动的力量及次数均不同，如果全部采用手工，则比较难达到批量品质的一致性。

另外，娱乐场所调酒、饮料主要采用调酒杯，操作时手握调酒杯上下晃动，饮料的混合性差。且不能保证每次摇晃时间、摇晃频率和幅度等都相同，从而不能保证所调酒的口味的一致性。特别是当饮料中加入大量冰块时，由于冰块释放的热量可使调酒师的手容易冻伤，不能实现连续操作。而且，调酒师的调制时间较长，效率偏低，特别是在顾客多的时候，调酒师通常手忙脚乱，更加保证不了调制出酒的质量。因此，市场上已经出现了一些吧台机器人，但他们都具有调酒速度慢、样式少、操作复杂等缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中人工调酒效率低、质量参差不齐且人力成本偏高的缺陷，提供了一种吧台服务机器人，其调酒质量高、调酒速度快、样式多且结构简单。

本实用新型是这样实现的：提供了一种吧台服务机器人，包括底座、设置在所述底座上的多自由度机械手、与所述机械手电性连接且用于控制所述机械手的动作的控制器，以及与所述控制器电性连接的按键模块；所述机械手包括依次转动连接的转台、大臂、小臂、手腕和手爪，以及用于驱动所述转台、大臂、小臂、手腕和手爪转动的驱动装置。

进一步地，所述驱动装置包括设置在所述转台下方且用于驱动所述转台沿水平面旋转的第一舵机、设置在所述大臂的两侧且用于驱动所述大臂沿竖直面旋转的第二舵机、设置在所述小臂内且用于驱动所述小臂旋转的第三舵机、设置在所述小臂内且用于驱动所述手腕旋转的第四舵机、设置在所述手腕上且用于驱动所述手爪旋转的第五舵机，以及设置在所述手爪上且用于驱动所述手爪夹紧或松开的第六舵机。

进一步地，所述吧台服务机器人还包括固定在所述转台上端面的安装座，所述安装座的两侧分别安装有所述第二舵机，所述大臂的两侧分别与所述第二舵机的输出端连接。

进一步地，所述手腕呈U字型，且所述手腕的两端分别转动连接在所述小臂的两侧，所述第五舵机固定在所述手腕的底部且背向所述小臂。

进一步地，所述吧台服务机器人还包括连接在所述第五舵机的输出端的安装板，所述第六舵机和手爪分别安装在所述安装板的两侧。

进一步地，所述吧台服务机器人还包括连接在所述第六舵机的输出端且相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述手爪包括分别固定连接在所述第一齿轮和第二齿轮上的第一半爪和第二半爪。

进一步地，所述吧台服务机器人还包括用于将所述第一半爪和第二半爪分别固定在所述第一齿轮和第二齿轮的中心处的第一固定板和第二固定板。

进一步地，所述第一半爪和第二半爪相向设置，且用于在所述第一齿轮和第二齿轮的带动下向内收拢或向外释放。

进一步地，所述底座呈L字型。

进一步地，所述按键模块为4×4矩阵按键模块。

实施本实用新型的吧台服务机器人，具有以下有益效果：其结构简单，通过一个多自由度的机械手调酒，质量高、调酒速度快、样式多、操作简单；该机器人通过六路舵机组成的五自由度机械手和舵机控制的灵巧手爪能完成各种复杂的倒酒和调酒等复杂动作，并能通过相关按键模块选择自动和点动两种模式操作；可通过按键模块扩展开发各种调酒的方式，操作方便；利用机械手控制，则增加了调酒的稳定性和可靠性，解决了占用空间等问题，便于娱乐场所中调酒的使用，还可以给浪漫的酒吧带来一番乐趣。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的吧台服务机器人的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的吧台服务机器人的侧视图；

图3是本实用新型实施例提供的吧台服务机器人的主视图；

图4是本实用新型实施例提供的吧台服务机器人的系统框架；

图5是本实用新型实施例提供的角度舵机的控制原理图；

图6是本实用新型实施例提供的按键模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接或间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接或间接连接到另一个元件。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的吧台服务机器人包括底座1、多自由度机械手2、控制器和按键模块。其中，底座1大致呈L字型，机械手2设置在底座1上且用于调酒或调饮料等，控制器与机械手2电性连接且用于控制机械手2调酒或调饮料的动作，按键模块与控制器电性连接且用于输入控制信息，控制器和按键模块均可安装在底座1上。优选地，该按键模块为4×4矩阵按键模块。具体地，如图4所示，由4×4矩阵按键模块101输入信息给控制器102，然后控制器102再控制带手爪的五自由度机械手103的动作。

上述机械手2包括依次转动连接的转台21、大臂22、小臂23、手腕24和手爪25，以及用于驱动转台21、大臂22、小臂23、手腕24和手爪25转动的驱动装置，该驱动装置与控制器电性连接，且用于在控制器的控制下工作。该机械手2为五自由度，可以实现调酒或调饮料过程中的复杂动作。手爪25为机械手2的执行器，用来端起酒杯，完成调酒动作。

本实用新型实施例的吧台服务机器人，其结构简单，通过一个多自由度的机械手2调酒，质量高、调酒速度快、样式多、操作简单；该机器人通过五自由度机械手2和灵巧手爪25能完成各种复杂的倒酒和调酒等复杂动作，并能通过相关按键模块选择自动和点动两种模式操作；可通过按键模块扩展开发各种调酒的方式，操作方便；利用机械手2控制，则增加了调酒的稳定性和可靠性，解决了占用空间等问题，便于娱乐场所中调酒的使用，还可以给浪漫的酒吧带来一番乐趣。

具体地，上述驱动装置包括第一舵机201、第二舵机202、第三舵机203、第四舵机204、第五舵机205和第六舵机206。其中，第一舵机201设置在转台21的下方，且用于驱动转台21沿水平面旋转；第二舵机202有两个，分别设置在大臂22的两侧且用于驱动大臂22沿竖直面旋转；第三舵机203设置在小臂23内且用于驱动小臂23相对大臂22旋转；第四舵机204设置在小臂23远离第三舵机203的一侧内，且用于驱动手腕24相对小臂23旋转；第五舵机205设置在手腕24上且用于驱动手爪25旋转；第六舵机206设置在手爪25上且用于驱动手爪25夹紧或松开，进而实现握紧或松开用于调酒或调饮料的杯子。上述第一舵机201、第二舵机202、第三舵机203、第四舵机204、第五舵机205和第六舵机206分别与控制器电性连接并受控制器的控制。可以理解的是，在本实用新型的其它实施例中，驱动装置也可以是电机。

进一步地，上述第一舵机201、第二舵机202、第三舵机203、第四舵机204、第五舵机205和第六舵机206均为角度舵机，角度舵机作为提供机械手2运动的基本单元，它的运动控制直接决定着机械手2的运动，即直接决定着完成调酒任务的质量。如图5所示为角度舵机的控制原理图，其旋转角度范围为0°～180°。角度舵机的控制周期为20ms，其中20ms内的高电平的持续时间直接与角度对应，如0.5ms高电平对应0°，2.5ms高电平对应180°。另外，高电平的持续时间与角度直接的对应关系为线性关系。当高电平持续时间增长时，对应的角度为从0°逆时针增加到180°。

进一步地，本实用新型实施例的吧台服务机器人还包括固定在转台21上端面的安装座26，在该安装座26的两侧分别安装有第二舵机202，上述大臂22一端的两侧分别与第二舵机202的输出端连接，进而通过两侧的第二舵机202驱动大臂22相对转台21旋转。

进一步地，上述手腕24呈U字型，且手腕24的两端分别转动连接在小臂23的两侧，第五舵机205固定在手腕24的底部且背向小臂23。

进一步地，本实用新型实施例的吧台服务机器人还包括连接在第五舵机205的输出端的安装板27，该安装板27呈板状，且上述第六舵机206和手爪25分别安装在安装板27的两侧。

进一步地，本实用新型实施例的吧台服务机器人还包括连接在第六舵机206的输出端且相互啮合的第一齿轮207和第二齿轮208，上述手爪25包括分别固定连接在第一齿轮207和第二齿轮208上的第一半爪251和第二半爪252。当第六舵机206驱动第一齿轮207和第二齿轮208相向运动时，第一半爪251和第二半爪252相互靠拢，即此时手爪25收紧；当第六舵机206驱动第一齿轮207和第二齿轮208背向运动时，第一半爪251和第二半爪252相互远离，即此时手爪25松开。

进一步地，本实用新型实施例的吧台服务机器人还包括用于将第一半爪251固定在第一齿轮207的中心处的第一固定板28，以及用于将第二半爪252固定在第二齿轮208的的中心处的第二固定板29。此外，第一半爪251和第二半爪252相向设置，且用于在第一齿轮207和第二齿轮208的带动下向内收拢或向外释放。

进一步地，如图6所示，按键模块分为4行和4列共16个按键，具体为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15和S16。矩阵键盘电路原理简单，可节约I/O口资源，只需8个I/O口即可处理16个按键的请求，控制方式简单。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。