餐厅服务机器人系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及餐厅服务机器人系统，包括机器人、前台售卡机、终端控制器、点餐按键和厨房液晶显示屏，机器人的机身内设置有嵌入式ARM控制器和多层可自动伸收的托盘，机器人的机身上端设置有液晶触摸屏，机器人的机身上还设置有RFID射频感应模块、RFID射频结算模块、消费凭证打印机、扬声器、ZigBee无线接收模块和ZigBee无线发射模块，机器人的机身前端设置有超声波传感器，机器人的机身底部设置有循迹传感器、定位传感器和行驶轮，还包括设置在餐厅过道或传菜通道的循迹线和设置在循迹线上的多个餐桌号标识点。其原理简单，人机交互性能好，集点菜、结账、送菜功能于一体，并可辅助收盘工作，能提高餐厅服务效率，减少服务人员数量，降低餐厅的成本。
【专利说明】餐厅服务机器人系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机器人系统，特别是餐厅服务机器人系统。
【背景技术】
[0002]在社会不断进步的背景下，居民消费水平不断地提高，极大地促进餐饮业的发展。在餐饮业领域，最繁杂的工作莫过于点餐、送餐服务，就餐高峰期时，一方面人员频繁流动造成餐厅拥挤，影响就餐环境，另一方面增加了服务人员的劳动强度，服务人员服务不及时还会影响餐厅的服务质量，造成客人对餐厅服务满意度下降。不仅如此，受人力成本上涨的影响，餐馆在服务人员人力成本方面支出越来越高。
[0003]中国实用新型专利CN201020593322.9公开的智能餐厅，系统较复杂，人性化程度较低，成本较高，难以降低餐厅的支出成本。
[0004]中国实用新型专利CN201320110865.4公开的一种餐厅服务机器人，其主要依靠机器人本身进行点送餐，没有将点餐、结账、送餐等各系统统一起来，送餐量较少，循迹模式较简陋，预铺设的循迹线影响餐厅美观，不支持实时动态监控，无法较好地完成智能餐厅服务机器人的工作。
[0005]餐厅服务机器人系统作为典型的公共服务机器人系统，集成了移动技术、多任务集成、人机交互、实时监控等复杂技术，其未来的发展趋势必将是低成本、多功能、高度智能化，也是研发改进其他服务机器人及其控制系统的重要桥梁。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单，操作简便，能应用于餐厅并有效地减少服务人员数量及工作强度，方便顾客随时、多次就餐，提高餐厅利用率，降低成本的餐厅服务机器人系统。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案:
[0008]餐厅服务机器人系统，包括机器人、前台售卡机、终端控制器、点餐按键和厨房液晶显示屏，所述机器人的机身内设置有嵌入式ARM控制器和多层可自动伸收的托盘，托盘上设有压力传感器，所述机器人的机身上端设置有液晶触摸屏，所述机器人的机身上还设置有RFID射频感应模块、RFID射频结算模块、消费凭证打印机、扬声器、ZigBee无线接收模块和ZigBee无线发射模块，所述机器人的机身前端设置有超声波传感器，所述机器人的机身底部设置有循迹传感器、定位传感器和行驶轮，还包括设置在餐厅过道或传菜通道的循迹线和设置在循迹线上并与餐桌位置对应的多个餐桌号标识点。
[0009]进一步的，所述托盘通过两侧滑杆滑动安装在机器人的机身内部，托盘底面固定有齿条，齿条与一步进电机通过齿轮相啮合；所述行驶轮通过一直流电机驱动。
[0010]进一步的，所述压力传感器、液晶触摸屏、RFID射频感应模块、ZigBee无线接收模块、超声波传感器、循迹传感器和定位传感器的信号输出端分别与嵌入式ARM控制器的信号输入端连接；所述嵌入式ARM控制器的信号输出端与液晶触摸屏、RFID射频结算模块、ZigBee无线发射模块的信号输入端连接，所述嵌入式ARM控制器的信号输出端还经驱动电路与消费凭证打印机、扬声器、步进电机、直流电机相连；所述厨房液晶显示屏和终端控制器均内嵌ZigBee无线收发模块，所述ZigBee无线发射模块通过ZigBee网络将信号发至厨房液晶显示屏。
[0011]进一步的，还包括由前台售卡机取得的射频消费卡，所述射频消费卡通过射频信号实现与RFID射频感应模块和RFID射频结算模块的信号传输，实现结算功能。
[0012]进一步的，还包括用以使液晶触摸屏转向的屏幕转向机构，所述屏幕转向机构的信号输入端经驱动电路与嵌入式ARM控制器的信号输出端连接。
[0013]进一步的，所述循迹传感器为电感式传感器，所述定位传感器为摄像头。
[0014]进一步的，所述循迹线为接通高频弱电流的细导线。
[0015]进一步的，所述点餐按键设置在每一张餐桌上，其通过发送无线信号与终端控制器通讯。
[0016]进一步的，所述终端控制器通过ZigBee网络与机器人的ZigBee无线接收模块和ZigBee无线发射模块通讯。
[0017]进一步的，所述机器人的机身上端还设有启动按钮和停止按钮。
[0018]本实用新型采用上述技术方案具有如下有益效果:
[0019]本实用新型原理简单，人机交互性能好，集点菜、结账、送菜功能于一体，还可辅助收盘工作，能提高餐厅服务效率，减少服务人员数量，提高餐厅利用率，降低餐厅的成本，进而提升餐厅的业绩。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的正面结构示意图；
[0021]图2是本实用新型的侧面结构示意图；
[0022]图3是本实用新型的立体示意图一；
[0023]图4是本实用新型的立体示意图二 ；
[0024]图5是本实用新型的控制原理图；
[0025]图6是本实用新型的工作场景示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图给出的实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0027]如图1至图6所示，餐厅服务机器人系统，包括机器人1、前台售卡机2、终端控制器3、点餐按键4和厨房液晶显示屏5。机器人I的机身内设置有嵌入式ARM控制器6和三层可自动伸收的托盘7，托盘7通过两侧滑杆9滑动安装在机器人I的机身10内部，托盘7底面固定有齿条11，齿条11与步进电机12通过齿轮相啮合，工作时，借助步进电机12驱动齿条11将装有菜盘的托盘自动向外伸出，并在菜盘端离后将托盘自动向内回收。托盘7上设有压力传感器8，压力传感器8具体设置在托盘7底部，用于检测托盘7上的菜盘是否端离。
[0028]机器人I的机身10上端设置有液晶触摸屏13和使液晶触摸屏13转向的屏幕转向机构14，液晶触摸屏13用于就餐者自主点餐。机器人I的机身10上还设置有RFID射频感应模块15、RFID射频结算模块16、消费凭证打印机17、扬声器18、ZigBee无线接收模块19和ZigBee无线发射模块20，扬声器18用于各种人性化的语音提示，RFID射频结算模块16用于就餐者进行就餐结账，消费凭证打印机17用于打印各种小票，ZigBee无线接收模块19和ZigBee无线发射模块20，用于将客人的订餐菜式和消费情况发送到厨房液晶显示屏5上显示出来。
[0029]机器人I的机身10前端设置有超声波传感器21，用于识别前方是否有人或其他障碍物以控制行驶速度。机器人I的机身10底部设置有循迹传感器22、定位传感器23和行驶轮24，还包括设置在餐厅过道或传菜通道的循迹线25和设置在循迹线25上并与餐桌位置对应的多个餐桌号标识点26。循迹线25为接通高频弱电流的细导线，用于设定机器人的行驶路径，多个餐桌号标识点26用于帮助机器人获取餐桌号码。循迹传感器22为电感式传感器，用于跟踪地面设置好的循迹线25，使机器人按预设轨迹行驶；定位传感器23为摄像头，其作用是识别循迹线25上的定位点部分，用于给机器人定位；行驶轮24通过一直流电机27驱动。
[0030]压力传感器8、液晶触摸屏13、RFID射频感应模块15、ZigBee无线接收模块19、超声波传感器21、循迹传感器22和定位传感器23的信号输出端分别与嵌入式ARM控制器6的信号输入端连接，嵌入式ARM控制器6的信号输出端与液晶触摸屏13、RFID射频结算模块16、ZigBee无线发射模块20的信号输入端连接，同时,嵌入式ARM控制器6的信号输出端还经驱动电路与屏幕转向机构14、消费凭证打印机17、扬声器18、步进电机12、直流电机27相连。厨房液晶显示屏5和终端控制器3均内嵌ZigBee无线收发模块，ZigBee无线发射模块20通过ZigBee网络将信号发至厨房液晶显示屏5。还包括由前台售卡机2取得的射频消费卡28，射频消费卡通过射频信号实现与RFID射频感应模块15和RFID射频结算模块16的信号传输。
[0031]点餐按键4设置在每一张餐桌上，其通过发送无线信号与终端控制器3通讯。终端控制器3通过ZigBee网络与机器人的ZigBee无线接收模块19和ZigBee无线发射模块20通讯。机器人的机身10上端还设有启动按钮29和停止按钮30。
[0032]本实用新型进行自主点餐时:如图6，当客人通过门口的前台售卡机2取得一定金额的射频消费卡28进入餐馆坐下后，按下点餐按键4，按键向终端控制器3发送无线信号，终端控制器3通过实时条件判断各个机器人的工作状态，向处于闲时状态且优先级高的机器人发出命令，相应机器人就会沿着循迹线25行驶，并通过内置的定位传感器23对地面上的餐桌号进行识别，当识别到预定的餐桌号，定位传感器23便会将信号传递给嵌入式ARM控制器6，嵌入式ARM控制器6再经驱动电路控制直流电机27使行驶轮24停止行驶，屏幕转向机构14转过预设定的角度面向客人，客人通过液晶触摸屏13进行自主点餐，当完成点餐菜式的确认后，机器人就会通过人性化语音提示来提醒客人刷卡结账，RFID射频感应模块15对射频消费卡进行识别，RFID射频结算模块16则自动扣除射频消费卡的消费金额，结账完成后，机器人将消费小票直接打印出来给客人，同时嵌入式ARM控制器6通过ZigBee无线发射模块20将顾客预订菜式和消费情况发到厨房液晶显示屏5上。
[0033]本实用新型送餐时:由厨房的工作人员把菜放在待命区机器人身上的托盘上，并在液晶触摸屏13上输入餐桌号，由工作人员把液晶触摸屏13上的对应餐桌预定菜式消除，同时厨房液晶显示屏5上的客人订餐菜式就会被相应消去，以此提醒工作人员已完成该种食物的烹饪，机器人就会沿着循迹线25行进。当由定位传感器23识别到对应餐桌号时，嵌入式ARM控制器6再经驱动电路控制直流电机27使行驶轮24停止行驶。嵌入式ARM控制器6控制步进电机12驱动齿条11将装有菜盘的托盘7推送出来，并伴有语音提示，当顾客将菜盘端走后，在托盘7底端的压力传感器8感应作用下，机器人收回托盘7，再行驶回初始位置重新待命。整个送餐过程由嵌入式ARM控制器6及其内置程序控制，行走过程严格按照单向路线，防止机器人相碰撞，若超声波传感器21感应到前方有人或其他障碍物时机器人自动停下，并发出语音提示，当检测到障碍物消失后继续行驶。若超出设定等待时间，即通过ZigBee无线发射模块20向终端控制器3发出请求，并由人工解决问题；在途中若未达到目的餐桌就感应到托盘7上的食物被端走也会停下来并发出语音提示；当到达目标餐桌但在预设定时间内未感应到菜被端走，则机器人重复发出语音提示，若超出设定等待的时间，即通过ZigBee无线发射模块20向终端控制器3发出请求，并由人工解决问题，再驶回初始位置。此外通过餐桌上的点餐按键4，机器人还可以协助服务机器人回收餐具等工作。
[0034]以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及实用新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1.餐厅服务机器人系统，包括机器人、前台售卡机、终端控制器、点餐按键和厨房液晶显示屏，其特征在于:所述机器人的机身内设置有嵌入式ARM控制器和多层可自动伸收的托盘，托盘上设有压力传感器，所述机器人的机身上端设置有液晶触摸屏，所述机器人的机身上还设置有RFID射频感应模块、RFID射频结算模块、消费凭证打印机、扬声器、ZigBee无线接收模块和ZigBee无线发射模块，所述机器人的机身前端设置有超声波传感器，所述机器人的机身底部设置有循迹传感器、定位传感器和行驶轮，还包括设置在餐厅过道或传菜通道的循迹线和设置在循迹线上并与餐桌位置对应的多个餐桌号标识点。
2.根据权利要求1所述的餐厅服务机器人系统，其特征在于:所述托盘通过两侧滑杆滑动安装在机器人的机身内部，托盘底面固定有齿条，齿条与一步进电机通过齿轮相啮合；所述行驶轮通过一直流电机驱动。
3.根据权利要求2所述的餐厅服务机器人系统，其特征在于:所述压力传感器、液晶触摸屏、RFID射频感应模块、ZigBee无线接收模块、超声波传感器、循迹传感器和定位传感器的信号输出端分别与嵌入式ARM控制器的信号输入端连接；所述嵌入式ARM控制器的信号输出端与液晶触摸屏、RFID射频结算模块、ZigBee无线发射模块的信号输入端连接，所述嵌入式ARM控制器的信号输出端还经驱动电路与消费凭证打印机、扬声器、步进电机、直流电机相连；所述厨房液晶显示屏和终端控制器均内嵌ZigBee无线收发模块，所述ZigBee无线发射模块通过ZigBee网络将信号发至厨房液晶显示屏。
4.根据权利要求3所述的餐厅服务机器人系统，其特征在于:还包括由前台售卡机取得的射频消费卡，所述射频消费卡通过射频信号实现与RFID射频感应模块和RFID射频结算模块的信号传输，实现结算功能。
5.根据权利要求3所述的餐厅服务机器人系统，其特征在于:还包括用以使液晶触摸屏转向的屏幕转向机构，所述屏幕转向机构的信号输入端经驱动电路与嵌入式ARM控制器的信号输出端连接。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的餐厅服务机器人系统，其特征在于:所述循迹传感器为电感式传感器，所述定位传感器为摄像头。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的餐厅服务机器人系统，其特征在于:所述循迹线为接通高频弱电流的细导线。
8.根据权利要求3或4或5所述的餐厅服务机器人系统，其特征在于:所述点餐按键设置在每一张餐桌上，其通过发送无线信号与终端控制器通讯。
9.根据权利要求3或4或5所述的餐厅服务机器人系统，其特征在于:所述终端控制器通过ZigBee网络与机器人的ZigBee无线接收模块和ZigBee无线发射模块通讯。
10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的餐厅服务机器人系统，其特征在于:所述机器人的机身上端还设有启动按钮和停止按钮。
【文档编号】G05D1/02GK203745904SQ201420086515
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】梁学坚, 罗梓杰, 戴楷龙 申请人:梁学坚, 罗梓杰, 戴楷龙