一种餐厅运餐车的制作方法

本发明涉及餐厅使用设备技术领域，具体地说涉及一种餐厅运餐车。

背景技术：

现有的餐厅运餐车主要为手推式送餐车和送餐机器人。

手推式送餐车的缺点：1、需要人工上菜送餐，浪费了人力，同时由于上菜的人员过多，容易造成餐厅混乱；2、现有的手推式送餐车基本为两到三层空间，故送餐量是固定的，不能适应不同体积大小类型食物做出空间调整，也就造成了送餐车送餐空间的浪费，自然导致送餐效率低；3、手推式送餐车没有平衡装置，经过不平地面(地面凸起或凹陷)时，会引起餐车和食物的晃动，容易造成汤类食物的洒出。

送餐机器人的缺点：1、现有的送餐机器人的餐车空间为一到三层，同样送餐量是固定的，不能适应不同体积大小类型食物做出空间调整；2、现有的送餐机器人必须按照实现已经规划的固定路线行进，不能够实现到任意指定位置送餐，也就造成送餐机器人工作方式不够灵活，形式单一；3、现有的送餐机器人只能运送食物，不能将餐盘自动送至客人餐桌上，不能给顾客带来一种方便、人性化的就餐服务。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供一种餐厅运餐车，进行了模块化设计。以此来提高送餐效率，节省人力，为顾客提供更为人性化、智能化、便捷化的服务，且餐车体积外观适宜，适合现有的餐厅的环境，不会对餐厅和顾客造成不利影响。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种餐厅运餐车，包括行走车架和设置于车架上的餐盘抬升组件，所述行走车架包括一个内有中空结构的车体外壳，所述餐盘抬升组件包括设置于车体外壳中空结构左右两侧的同步带传动结构、该同步带传动结构由固定于车架底部的同步带动力系统传动连接，该两个同步带传动结构的同步带外侧设置有同步凸起；该同步带凸起上放置餐盘。

作为对上述技术方案的改进，所述同步凸起设置有凹槽。

作为对上述技术方案的改进，同步带传动结构包括设置于车体外壳前后侧壁上的同步带支架，两个对称设置的同步带支架间设置有同步轴，该同步轴沿前后方向设置，上下分布，其上设有同步带轮，同步带绕设在同步带轮上。

作为对上述技术方案的改进，所述同步带动力系统包括固定于车架上的驱动电机、通过齿轮轴支撑架设置于车架上的齿轮轴，该齿轮轴有两个，分布于同步带传动结构两侧，所述驱动电机与齿轮轴之间通过过渡轴传动连接，齿轮轴与同步带轮通过同步带轮锥齿轮传动连接，齿轮轴与过渡轴之间通过锥齿轮组传动连接，过渡轴与驱动电机之间通过减速的直齿轮组传动连接。

作为对上述技术方案的改进，所述车体外壳在左右两侧设置有车体侧门。

作为对上述技术方案的改进，所述车体外壳的周部设置有若干个红外探头，该红外探头为六个；所述车体外壳的前侧设置有指示灯。

作为对上述技术方案的改进，本发明的餐厅运餐车还包括设置于车体外壳后侧的机器人组件，所述机器人组件包括机器人脚部、机器人腿部丝杠、机器人下身、机器人上身、机器人上臂、机器人小臂、机器人手部，所述机器人脚部固定在车体外壳中空结构的底板上，所述机器人下身通过机器人腿部丝杠活动设置在机器人脚部上，所述机器人上身通过旋转齿轮组与机器人下身活动连接，所述机器人手部与机器人小臂、机器人小臂与机器人上臂、机器人上臂与机器人上身之间通过关节齿轮对活动连接。

作为对上述技术方案的改进，所述机器人手部具有一个机器人手部上夹板和一个机器人手部下夹板。

作为对上述技术方案的改进，所述机器人还包括一个机器人头部，该机器人头部设置有摄像头。

作为对上述技术方案的改进，本发明的餐厅运餐车还包括一个车轮平衡组件；所述车轮平衡组件包括车轮减震组件、车轮驱动转向组件；

所述车轮减震组件包括减震车轮、减震器、减震弹簧、车轮架；减震器与减震弹簧衔接，减震车轮通过轴与减震器连接，减震器与车轮架固定连接，该车轮架通过圆柱销连接在车体外壳的底板下；

所述车轮驱动转向组件包括转向轮平行杆、转向节、转向车轮、万向联轴器、驱动齿轮组；所述转向轮平行杆通达销钉将两个转向节铰接成一体，转向车轮通过车轮轴连接在转向节上，两个转向节间设置有驱动轴，该驱动轴由驱动齿轮组传动连接，该驱动轴与车轮轴之间通过万向联轴器传动连接。

本发明的工作原理是：

驱动电机输出转速和转矩，通过减速的直齿轮组进行减速，以达到同步带所需要的运动速度，然后通过锥齿轮组实现转速方向的改变，两个同步带轮的转动方向相反，其中一个同步带轮逆时针旋转，另一个同步带轮顺时针旋转，从而将餐盘向上抬升。而餐盘放置在两侧同步带的四个同步带凸起上，由于凸起上设计有凹槽，所以将餐盘放置在凸起上时，可以保持餐盘的稳定，从而保证餐盘中的食物不会晃动。如此就可以实现餐盘抬升的功能。

接着(取餐)机器人的上升运动通过机器人腿部丝杠的旋转上升来实现，用丝杠可以实现距离较为精准的控制，而且比较平稳。机器人上身的旋转是通过旋转齿轮组配合实现的，因为只需要旋转90°，所以采用一对齿轮去实现该功能相对来说更为简单成本也比较低。餐盘的两侧都有手托的位置，所以机械手的夹持采用一个有构成的可开合的夹子，直接加持餐盘两侧，而且由于夹子的长度尺寸是按照手托的长度设计的，所以足够保证平稳牢靠的夹持餐盘。当机器人的身体完成上升和旋转的动作后，机械臂的关节齿轮对通过转动可控制机器人上臂和机器人小臂伸长合适的长度，从而将餐盘放置在餐桌上，这样自动取餐放餐的功能就实现了。

餐盘抬升装置可以自动抬升餐盘且可以通过调节上下两个餐盘放置的位置(可以在上下两层同步带凸起上依次放置餐盘，如果餐盘中的物品高度太高，可以跳过一层同步带凸起，在下一层同步带凸起上放置下一个餐盘)以适应不同体积的物品，放餐空间节省，取餐方便快捷，提高送餐效率。

而(机器人避障)智能避障系统有两部分构成，一部分就是摄像头，另一部分是红外探头。机器人头部的摄像头可以进行360°旋转识别，通过观察周围的环境进行障碍识别，如墙面、人等，将信号传给控制系统从而可以使餐车进行避障；而红外探头是用以辅助摄像头避障的，因为摄像头的视野范围还是有一定的局限性，因而在餐车的四周安置有个红外探头用以探测距离，躲避障碍，使餐车能够顺利行进。当餐车在进行避障或机器人在进行识别时，指示灯都会进行闪烁，以作出提醒。

车轮驱动转向组件通过驱动电机输出转速与转矩，并通过减速齿轮传递给左侧车轮三角架，带动左侧车轮转向，车轮轴与驱动轴通过万向联轴器连接，以满足车轮轴在转动的同时完成转向工作；同时左侧车轮三角架连接有平行杆将转速与转矩传递给右侧车轮三角架，从而带动右侧车轮转动。

1、机器人自动取餐盘并将餐盘放置在顾客就餐餐桌上的相应位置。2、本专利设计有智能避障系统，可以保证餐车正确安全的行进路线。3、本专利设计的越障平衡系统保证餐车在不平整的地面同样可以保证车体平衡。

车轮越障平衡是(平衡)当餐车在平整地面行进时，车体的重量和弹簧的弹力平衡，此时的减震车轮与地面保持垂直；当餐车车轮行进至地面高凸的位置时，车轮受到一个斜向力，此时减震弹簧就会被压缩，车轮架会顺时针旋转一定的角度，从而仍然可以使车身保持水平，同时也达到了减震的效果。而当餐车车轮行进至地面凹陷的位置时，由于车轮下方没有支撑，此时减震弹簧30会伸长，车轮架32会逆时针旋转一定的角度，车轮会与地面接触，继续起到支撑车体和行进的功能，从而也就可以保持车身水平，起到减震效果。

本专利除了用于室内的餐厅送餐车，还可以用于室外的外卖送餐机器人。当餐车用作外卖机器人，在户外行驶时，通过机器人头部摄像头来进行定位识别，机器人头部通过活动关节可以进行360°旋转，视野范围大，同时利用车身两侧和前面的红外探头进行测距探障避障，从而与摄像头配合，按照正确路线行驶。另外，当摄像头探测到红绿灯或是行人等障碍物时，指示灯便进行闪烁以做出提醒，从而做到智能行驶。同时，车轮可以进行越障，在遇到路面凹凸不平时，减震车轮可以进行越障，减震弹簧可以进行缓冲，使车体保持平衡，从而更加平稳、智能地到达指定目的地进行送餐。

本专利可以实现智能化控制，无需人力，节省人力成本：

1、本专利内部放餐盘的机构可以自动抬升，从而使每次要取走的餐盘都保证在第一层，方便取餐，提高效率；

2、本专利中的餐盘是放在同步带凸起上的，因而当餐盘中所放物品体积、形状大小不同时，餐盘可以在上下同步带凸起间调整位置以适应不同体积，从而充分利用放餐空间，既做到节省空间，同时也提高单次送餐量，提高效率；

3、本专利设计有智能避障系统，运餐车可以实现智能避障，获得正确安全的行进路线，无需按照固定的轨迹路线行驶，增加了运餐车的使用普遍性和灵活性；

4、本专利设计有越障车轮，使餐车在行进至凹凸不平的地面时，可以始终保持车身的水平，可以保证餐盘中物品的稳定，不会晃动；

5、本专利可以实现自动送餐的同时自动为客人取餐，自动为客人将食物取出并放置在顾客的就餐位置，为顾客带来智能化、人性化、便捷化的服务

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的餐厅运餐车，在现有的送餐车的外形基础上进行了模块化设计，包括机器人模块、餐盘抬升模块、车轮平衡模块，以此来提高送餐效率，节省人力，为顾客提供更为人性化、智能化、便捷化的服务，且餐车体积外观适宜，适合现有的餐厅的环境，不会对餐厅和顾客造成不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的餐盘抬升组件的结构示意图；

图3为本发明的车轮驱动转向组件的结构示意图；

图4为本发明的万向联轴器的结构示意图；

图5为本发明的车轮减震组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1-5所示，本发明的餐厅运餐车，包括行走车架和设置于车架上的餐盘抬升组件，所述行走车架包括一个内有中空结构的车体外壳3，所述餐盘抬升组件包括设置于车体外壳3中空结构左右两侧的同步带传动结构、该同步带传动结构由固定于车架底部的同步带动力系统传动连接，该两个同步带传动结构的同步带外侧设置有同步凸起15；该同步凸起15上架设有餐盘12。

作为对上述技术方案的改进，所述同步凸起15设置有凹槽。

作为对上述技术方案的改进，同步带传动结构包括设置于车体外壳3前后侧壁上的同步带支架11，两个对称设置的同步带支架11间设置有同步轴10，该同步轴10沿前后方向设置，上下分布，其上设有同步带轮，同步带18绕设在同步带轮上。

作为对上述技术方案的改进，所述同步带动力系统包括固定于车架上的驱动电机20、通过齿轮轴支撑架25设置于车架上的齿轮轴26，该齿轮轴26有两个，分布于同步带传动结构两侧，所述驱动电机20与齿轮轴26之间通过过渡轴24传动连接，齿轮轴26与同步带轮通过同步带轮锥齿轮22传动连接，齿轮轴26与过渡轴24之间通过锥齿轮组23传动连接，过渡轴14与驱动电机20之间通过减速的直齿轮组21传动连接。

作为对上述技术方案的改进，所述车体外壳3在左右两侧设置有车体侧门4。

作为对上述技术方案的改进，所述车体外壳3的周部设置有若干个红外探头2，该红外探头2为六个，所述车体外壳3的前侧设置有指示灯9。

作为对上述技术方案的改进，本发明的餐厅运餐车还包括设置于车体外壳后侧的机器人组件，所述机器人组件包括机器人脚部、机器人腿部丝杠、机器人下身、机器人上身6、机器人上臂45、机器人小臂46、机器人手部，所述机器人脚部固定在车体外壳3中空结构的底板上，所述机器人下身通过机器人腿部丝杠活动设置在机器人脚部上，所述机器人上身6通过旋转齿轮组与机器人下身活动连接，所述机器人手部与机器人小臂、机器人小臂与机器人上臂、机器人上臂与机器人上身之间通过关节齿轮对活动连接。

作为对上述技术方案的改进，所述机器人手部具有一个机器人手部上夹板和一个机器人手部下夹板。

作为对上述技术方案的改进，所述机器人还包括一个机器人头部7，该机器人头部7设置有摄像头44。

作为对上述技术方案的改进，本发明的餐厅运餐车还包括一个车轮平衡组件；所述车轮平衡组件包括车轮减震组件、车轮驱动转向组件；

所述车轮减震组件包括减震车轮1、29、减震器31、减震弹簧30、车轮架32；减震器31与减震弹簧30衔接，减震车轮1、29通过轴与减震器31连接，减震器31与车轮架32固定连接，该车轮架32通过圆柱销33连接在车体外壳3的底板下；

所述车轮驱动转向组件包括转向轮平行杆34、转向节36、转向车轮37、万向联轴器38、驱动齿轮组39；所述转向轮平行杆34通达销钉将两个转向节36铰接成一体，转向车轮37通过车轮轴连接在转向节36上，两个转向节36间设置有驱动轴，该驱动轴由驱动齿轮组39传动连接，该驱动轴与车轮轴之间通过万向联轴器38传动连接。

本发明的工作原理是：

驱动电机输出转速和转矩，通过减速的直齿轮组进行减速，以达到同步带所需要的运动速度，然后通过锥齿轮组实现转速方向的改变，两个同步带轮的转动方向相反，其中一个同步带轮逆时针旋转，另一个同步带轮顺时针旋转，从而将餐盘向上抬升。而餐盘放置在两侧同步带的四个同步带凸起上，由于凸起上设计有凹槽，所以将餐盘放置在凸起上时，可以保持餐盘的稳定，从而保证餐盘中的食物不会晃动。如此就可以实现餐盘抬升的功能。

接着(取餐)机器人的上升运动通过机器人腿部丝杠的旋转上升来实现，用丝杠可以实现距离较为精准的控制，而且比较平稳。机器人上身的旋转是通过旋转齿轮组配合实现的，因为只需要旋转90°，所以采用一对齿轮去实现该功能相对来说更为简单成本也比较低。餐盘的两侧都有手托的位置，所以机械手的夹持采用一个有构成的可开合的夹子，直接加持餐盘两侧，而且由于夹子的长度尺寸是按照手托的长度设计的，所以足够保证平稳牢靠的夹持餐盘。当机器人的身体完成上升和旋转的动作后，机械臂的关节齿轮对通过转动可控制机器人上臂和机器人小臂伸长合适的长度，从而将餐盘放置在餐桌上，这样自动取餐放餐的功能就实现了。

餐盘抬升装置可以自动抬升餐盘且可以通过调节上下两个餐盘放置的位置(可以在上下两层同步带凸起上依次放置餐盘，如果餐盘中的物品高度太高，可以跳过一层同步带凸起，在下一层同步带凸起上放置下一个餐盘)以适应不同体积的物品，放餐空间节省，取餐方便快捷，提高送餐效率。

而(机器人避障)智能避障系统有两部分构成，一部分就是摄像头，另一部分是红外探头。机器人头部的摄像头可以进行360°旋转识别，通过观察周围的环境进行障碍识别，如墙面、人等，将信号传给控制系统从而可以使餐车进行避障；而红外探头是用以辅助摄像头避障的，因为摄像头的视野范围还是有一定的局限性，因而在餐车的四周安置有个红外探头用以探测距离，躲避障碍，使餐车能够顺利行进。当餐车在进行避障或机器人在进行识别时，指示灯都会进行闪烁，以作出提醒。

车轮驱动转向组件通过驱动电机输出转速与转矩，并通过减速齿轮传递给左侧车轮三角架，带动左侧车轮转向，车轮轴与驱动轴通过万向联轴器连接，以满足车轮轴在转动的同时完成转向工作；同时左侧车轮三角架连接有平行杆将转速与转矩传递给右侧车轮三角架，从而带动右侧车轮转动。

1、机器人自动取餐盘并将餐盘放置在顾客就餐餐桌上的相应位置。2、本专利设计有智能避障系统，可以保证餐车正确安全的行进路线。3、本专利设计的越障平衡系统保证餐车在不平整的地面同样可以保证车体平衡。

车轮越障平衡是(平衡)当餐车在平整地面行进时，车体的重量和弹簧的弹力平衡，此时的减震车轮与地面保持垂直；当餐车车轮行进至地面高凸的位置时，车轮受到一个斜向力，此时减震弹簧就会被压缩，车轮架会顺时针旋转一定的角度，从而仍然可以使车身保持水平，同时也达到了减震的效果。而当餐车车轮行进至地面凹陷的位置时，由于车轮下方没有支撑，此时减震弹簧30会伸长，车轮架32会逆时针旋转一定的角度，车轮会与地面接触，继续起到支撑车体和行进的功能，从而也就可以保持车身水平，起到减震效果。

本专利除了用于室内的餐厅送餐车，还可以用于室外的外卖送餐机器人。当餐车用作外卖机器人，在户外行驶时，通过机器人头部摄像头来进行定位识别，机器人头部通过活动关节可以进行360°旋转，视野范围大，同时利用车身两侧和前面的红外探头进行测距探障避障，从而与摄像头配合，按照正确路线行驶。另外，当摄像头探测到红绿灯或是行人等障碍物时，指示灯便进行闪烁以做出提醒，从而做到智能行驶。同时，车轮可以进行越障，在遇到路面凹凸不平时，减震车轮可以进行越障，减震弹簧可以进行缓冲，使车体保持平衡，从而更加平稳、智能地到达指定目的地进行送餐。

本专利可以实现智能化控制，无需人力，节省人力成本:

1、本专利内部放餐盘的机构可以自动抬升，从而使每次要取走的餐盘都保证在第一层，方便取餐，提高效率；

2、本专利中的餐盘是放在同步带凸起上的，因而当餐盘中所放物品体积、形状大小不同时，餐盘可以在上下同步带凸起间调整位置以适应不同体积，从而充分利用放餐空间，既做到节省空间，同时也提高单次送餐量，提高效率；

3、本专利设计有智能避障系统，运餐车可以实现智能避障，获得正确安全的行进路线，无需按照固定的轨迹路线行驶，增加了运餐车的使用普遍性和灵活性；

4、本专利设计有越障车轮，使餐车在行进至凹凸不平的地面时，可以始终保持车身的水平，可以保证餐盘中物品的稳定，不会晃动；

5、本专利可以实现自动送餐的同时自动为客人取餐，自动为客人将食物取出并放置在顾客的就餐位置，为顾客带来智能化、人性化、便捷化的服务

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的餐厅运餐车，在现有的送餐车的外形基础上进行了模块化设计，包括机器人模块、餐盘抬升模块、车轮平衡模块，以此来提高送餐效率，节省人力，为顾客提供更为人性化、智能化、便捷化的服务，且餐车体积外观适宜，适合现有的餐厅的环境，不会对餐厅和顾客造成不利影响。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。