智能取餐机器人的制作方法

本发明的实施例涉及机器人领域，具体而言，涉及一种智能取餐机器人。

背景技术：

目前大多数餐厅的取菜、传菜工作都是由服务员完成，其工作内容比较枯燥和机械，完全可以使用机械操作代替人力劳动，利于解放劳动力和降低人力成本，因此研发一种智能取餐机器人很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种智能取餐机器人，具有在触摸屏上自助点餐，视觉识别自助取餐等功能。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种智能取餐机器人，其包括：触摸屏，智能相机，PLC主控制器，以及工业机械手；触摸屏与PLC主控制器进行数据交互，用于输入启停控制信号和点餐信号，以及状态显示；智能相机与PLC主控制器电连接，用于实时检测取餐口托盘的有或无，以及识别托盘中标识的取餐信号；PLC主控制器，用于处理触摸屏的点餐信号和智能相机的取餐信号并传输给机械手，以及处理机械手的状态信号并传输给触摸屏；工业机械手与PLC主控制器电连接，用于接收和处理取餐信号，完成取餐动作，并反馈取餐状态信息。

此外，本发明还提供如下附属技术方案：

优选地，智能取餐机器人还包括：餐盘检测传感器，其与所述PLC主控制器电连接，用于检测餐食储存架上的餐盘有或无，并将检测信号送给PLC主控制器。

优选地，智能取餐机器人还包括：按钮模块，其与所述PLC主控制器和所述工业机械手电连接，用于工业机械手急停控制，以及向PLC主控制器输入运行模式参数。

优选地，智能取餐机器人还包括：指示灯模块，用于指示系统运行状态。

优选地，触摸屏为西门子TP177B-DP触摸屏。

优选地，智能相机为信捷SV4-120ML相机。

优选地，PLC主控制器为西门子CPU226CN。

优选地，工业机械手为ABB-IRB120型机械手，其第六轴法兰盘上安装有餐盘夹具。

相比于现有技术，本发明的智能取餐机器人以PLC主控制器作为触摸屏与机械手的桥梁，从触摸屏上输入的点餐信号通过PLC主控制器输入到机械手，从而实现控制取餐的动作；饭菜售空的信号也是通过PLC主控制器反馈到触摸屏端，从而实现饭菜售空的提示画面。同时，PLC主控制器也是智能相机与机械手的桥梁，从智能相机检测到饭菜标识符的信号，通过PLC主控制器输入给机械手，从而实现控制取餐的动作。具有在触摸屏上自助点餐，视觉识别自助取餐等功能，可促进餐饮行业智能、自动化发展，利于解放劳动力和降低人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述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涉及本发明的一些实施例，并非对本发明的限制。

图1是智能取餐机器人的模块框图。

图2是机械手的3D图。

图3是触摸屏控制机械手启停的信号传输流程图。

图4是触摸屏点菜信号和客户取餐完毕监控信号传输流程图。

图5是机械手取餐状态提示信号传输流程图。

图6是饭菜售空提示信号传输流程图。

图7是管理员加菜控制信号传输流程图。

图8是视觉相机取餐信号传输流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步非限制性的详细描述。

见图1，本实施例的智能取餐机器人包括：触摸屏1，智能相机2，PLC主控制器3，工业机械手4，餐盘检测传感器5，按钮模块6，以及指示灯模块7。触摸屏为西门子TP177B-DP触摸屏，与PLC主控制器进行数据交互，完成启停控制信号和点餐信号的输入，以及状态显示等。智能相机为信捷SV4-120ML相机，其RS485接口与PLC主控制器PORT1端口连接，其可进行数字和图像识别，实时检测取餐口托盘的有或无，识别托盘中标识的取餐信号，并将取餐信号送给PLC控制器。PLC主控制器为西门子CPU226CN，处理触摸屏送来的点餐信号和智能相机送来的取餐信号并传输至机械手，以及处理机械手的状态信号并送给触摸屏和指示灯显示。工业机械手为ABB-IRB120型机械手，与PLC主控制器电连接，接收和处理取餐信息，完成取餐动作，并且反馈取餐状态信息。餐盘检测传感器与PLC主控制器电连接，用于检测餐食储存架上的餐盘有或无。按钮模块与PLC主控制器电连接，用于急停控制，以及向PLC输入运行模式等参数。指示灯模块与PLC主控制电连接，用于指示系统运行状态。根据智能取餐机器人的运行环境以及碗的形状和大小，机械手4的第六轴法兰盘上安装有餐盘夹具10，见图2。

本实施例的智能取餐机器人的机械手启停信号的传输如下：

见图3，触摸屏进行组态，创建M10.0、M10.1、M10.2变量，添加“启动”、“运行一周后停止”、“暂停”三个按钮。触摸屏实时的将三个按钮的状态信号通过通信线传送至PLC主控制器的M10.0、M10.1、M10.2，经程序处理后控制PLC输出口Q0.3、Q0.4、Q0.5。而PLC的Q0.3、Q0.4、Q0.5分别与机械手的I08、I09、I 10连接，机械手的三个数字输入信号:I08可对应控制Start，I09可对应控制Restart，I 10可对应控制Stop，即可实现触摸屏对机械手的启停控制。

本实施例的智能取餐机器人的机械手点菜信号的传输如下：

见图4，触摸屏实时的将点菜按钮对应的数字信号组MB20送至PLC主控制器的MB20。PLC主控制器实时将MB20赋值给QB1，即将M20.0-M20.2传送至PLC主控制器的Q1.0-Q1.2。而PLC的Q1.0、Q1.1、Q1.2分别与机械手的I03、I04、I05相连接，且机械手的I03、I04、I05组成输入信号组GI03_05_Touch，因此PLC主控制器能实时的将所点菜的号数传送给机械手，机械手对信号进行处理，分辨出所点的菜，进行取餐，实现触摸屏的机械手点菜控制。

本实施例的智能取餐机器人客户取餐完毕监控信号的传输如下：

见图4，当机械手将饭菜运送到位后，客户将饭菜取走，并在触摸屏上点击“取餐完毕”按钮，把数字信号组MB20清0，该信号通过通信线传给PLC主控制器，PLC再通过信号线传送给机械手的I03、I04、I05。机械手实时的对该信号进行处理，将GI03_05_Touch复位，让机械手待机，从而实现取餐完毕监控，进而可实现再次点餐的操作。

本实施例的智能取餐机器人的机械手取餐状态提示信号的传输如下：

见图5，当机械手开始去往餐架取餐时，机械手将O07数字输出口置1，机械手通过信号线将信号传给PLC主控制器的数字输入口I1.0，PLC主控制器直接将I1.0的信号传给触摸屏的I1.0，触摸屏检测到I1.0的数字量为1，在触摸屏上显示“机械手正在取餐，请稍后……”的提示。当机械手将饭菜放到指定位置时，机械手将O08数字输出口置1，机械手通过信号线将信号传给PLC主控制器的数字输入口I1.1，PLC主控制器直接将I1.1的信号传给触摸屏的I1.1，触摸屏检测到I1.1的数字量为1，在触摸屏上显示“饭菜已到位，请取餐……”的提示。从而在触摸屏上实现对机械手取餐状态的提示。

本实施例的智能取餐机器人饭菜售空提示信号的传输如下：

见图6，当某饭菜售空时，机械手实时的将数字输出信号O01、O02、O03、O04、O05、O06中的一个或多个置1，然后机械手将信号分别传送至PLC主控制器的I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5。PLC主控制器直接将这些信号通过通信线传送到触摸屏，触摸屏实时读取I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5，并在触摸屏上用灰色图片显示对应菜品，实现饭菜售空的提示。

本实施例的智能取餐机器人管理员加菜控制信号的传输如下：

当某饭菜售空后，管理员须将对应饭菜重新上架。如图7所示，管理员须先在触摸屏点击“加菜”按钮，即将MB20置为0，触摸屏将该信号通过通信线传送给PLC主控制器M10.0，经PLC程序处理后控制输出口Q0.3，Q0.3通过信号线传送到机械手I08_Start，使机械手运行一周后停止。该流程完毕后，管理员将要加的菜放入实际的餐架上。餐盘检测传感器检测到对应的餐盘，并将信息传送至PLC主控制器。经过PLC的程序处理后，将添加餐食信息从其输出口Q1.0、Q1.1、Q1.2输出，因PLC主控制器的Q1.0、Q1.1、Q1.2与机械手的I03、I04、I05相连接，这一加菜信号组能传输至机械手的组输入信号GI03_05_Touch。同时，PLC主控制器将该信号组通过通信线传送到触摸屏，并在触摸屏上去掉灰色图片，让客户可以再次选择之前已售空的菜，实现管理员加菜的控制。

本实施例的智能取餐机器人智能相机取餐信号的传输如下：

机械手的自动取餐方式：智能相机识别取餐。其信号传输方式如图8所示，智能相机控制器的RS485端口连接到PLC主控制器的通信接口Port1。智能相机根据检测到的图案信号赋值给智能相机的变量val1，该变量通过通信线输入至PLC主控制器。PLC主控制器经过程序处理后将该数据传送至QB0，即Q0.0、Q0.1、Q0.2。而其Q0.0、Q0.1、Q0.2通过信号线连接到机械手的数字输入口I00、I01、I02，即组输入信号Gi00_02_Camera，机械手收到并处理该组信号，再进行相应操作，从而实现智能相机自动取餐的控制。

综上所述，本发明的智能取餐机器人的PLC主控制器是触摸屏与机械手的桥梁，从触摸屏上输入的点餐信号通过PLC主控制器输入到机械手，从而实现控制取餐的动作；饭菜售空的信号也是通过PLC主控制器反馈到触摸屏端，从而实现饭菜售空的提示画面。同时，PLC主控制器也是智能相机与机械手的桥梁，从智能相机检测到饭菜标识符的信号，通过PLC主控制器输入给机械手，从而实现控制取餐的动作。具有在触摸屏上自助点餐，视觉识别自助取餐等功能，可促进餐饮行业智能、自动化发展，利于解放劳动力和降低人力成本。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。