一种智能开门机器人的制作方法

本实用新型涉及服务机器人的领域，特别是一种应用在餐饮业的智能开门机器人。

背景技术：

随着消费服务行业的蓬勃发展，各个店家为了提升服务质量，提高管理效率，也纷纷引入各式各样的机器人到店内。其中，服务机器人是常用的一种。目前服务机器人适用于前台迎宾指引或者大堂送餐，负责各种膳食的传递服务。但是包厢送餐需服务员开门或借助机械外力开门才能完成送餐，整个过程送餐机器人不能自行推开门和关闭门。另一种可以上门送餐的送餐机器人，通常会加装机械手臂模拟人手进行开合门锁并推拉门，但是加装机械臂造价高昂，大大增加了成本，难以在市场上进行推广应用，而且通常这些包厢的房门是不带有门锁的。

技术实现要素：

为了解决上述的一个或者多个问题，本实用新型提供了一种智能开门机器人，技术方案的内容如下：

一种智能开门机器人，包括动力系统和控制系统；动力系统包括基座、电源、移动机构和电磁吸附模块；电源、移动机构和电磁吸附模块均安装在基座上；电磁吸附模块包括电磁线圈，电磁线圈与电源电性连接；控制系统包括中央处理模块、通信模块、显示模块和感应模块；显示模块、通信模块和感应模块均与中央处理模块电性连接；控制系统与基座连接，控制系统与电源、移动机构和电磁吸附模块电性连接。

本实用新型的效果在于：

中央处理模块控制整个机器人的运行逻辑。动力系统上的电磁吸附模块配合感应模块和通信模块，以电磁力实现自主开关包厢的房门。相比于现有技术，只需要在现有的包厢房门上加装一块铁片或者磁铁，电磁吸附模块即可配合实现智能开门和关门的动作，且结构简单易实现，适用范围广。控制系统的各个模块相互配合，与后台通讯实时获得相关信息，还可以根据这些信息控制机器人动力系统的运动轨迹，同时实现后端与前端包厢的交互。

进一步地，电磁吸附模块还包括制动机构；制动机构安装于基座上；制动机构包括制动电机和制动零件组；制动零件组一端连接所述电磁线圈，另一端连接制动电机；制动电机与基座连接，与电源和控制系统电性连接。本电磁吸附模块的结构简单便于实现，能够配合包厢门上的磁铁或者铁制品进行开关门的动作。

进一步地，智能开门机器人还感应模块包括摄像头，用于配合KTV后台监视现场情况。

进一步地，感应模块包括RFID传感器、红外感应器或者超声波感应器，与中央处理模块电性连接。感应模块用于对包厢门进行定位和测距，配合中央处理模块还可以判断包厢的房门是否开合到位。

进一步地，控制系统还包括语音模块，语音模块与中央处理模块电性连接。使用语音模块可以实现机器人与人的语言交互功能。

进一步地，所述电源包括电池仓和电源管理模块，电池仓与移动机构和电磁吸附模块电性连接；电源管理模块与控制系统和电池仓电性连接。电池仓是机器人的电力来源，电源管理模块配合中央处理模块，对电池仓的电力进行管理，并将电能分配到各处有需求的装置部件上。

进一步地，移动机构包括电机、传动零件组、轮子；轮子包括驱动轮或者万向轮，安装在基座上；电机、传动零件组、轮子依次连接，传动零件组为带动轮子运动的机械结构。可根据需要灵活选择。

进一步地，移动机构包括电机、传动零件组、履带；电机、传动零件组、履带依次连接安装在基座上；传动零件组为带动履带运动的机械结构。可以使机器人在有障碍物的影响下保持稳定，适应一定程度的地形。

进一步地，中央处理模块为PLC控制器或者RTOS系统或者ARM处理器或者单片机。可根据实际需要选择类型。

附图说明

以下结合附图来进一步本实用新型的技术方案进一步说明。

图1为本实用新型中电磁吸附模块其中一种实施方式的原理示意图；

图中：1、电磁吸附模块；11、制动机构；111、制动电机；112、制动卡带；12、电磁线圈；13、制动杆。

图2为本实用新型其中一种实施方式的原理示意图；

图中：21、基座；211、轮子；212、电机；213、传动零件组；214、电磁吸附模块；215、电池仓；216、电源管理模块；22、控制系统；221、通信模块；222、显示模块；223、语音模块；224、中央处理模块；225、红外传感器；226、RFID传感器；227、摄像头；228、万向轮。

图3为本实用新型另一种实施方式的原理示意图；

图中：31、基座；311、履带；312、电机；313、传动零件组；314、电磁吸附模块；315、电池仓；316、电源管理模块；32、控制系统；321、通信模块；322、显示模块；323、语音模块；324、中央处理模块；325、超声波传感器；326、RFID传感器；327、摄像头；328、万向轮。

图4为本实用新型中电磁吸附模块另一种实施方式的原理示意图；

图中：4、电磁吸附模块；41、制动电机；42、电磁线圈；43、制动杆。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、技术效果易于明白了解，下面结合说明书附图的具体图示，进一步阐述本实用新型。

根据图1的结构所示，电磁吸附模块1内包括制动机构11，电磁线圈12和制动杆13。电磁线圈12位于制动杆13的端部，制动杆13的尾部具有卡齿。制动机构11还包括制动电机111和制动卡带112。制动卡带112的一端连接在制动电机111的转轴上，另一端与制动杆13的卡齿嵌合。

预先在包厢门上安装的铁块。当电磁吸附模块1工作时，对电磁线圈12通电产生对应极性的磁场吸住包厢门；制动机构11的制动电机111转动，带动制动卡带112前进或者后退，使得制动杆13对应的向前或者向后运动；电磁线圈12位于制动杆13的前端，同时随着制动零件组运动。

根据图4的结构所示，电磁吸附模块4内包括制动电机41、电磁线圈42和制动杆43。电磁线圈42位于制动杆43的端部，制动杆43的尾部连接在制动电机41的转轴上。

预先在包厢门埋有铁块。当电磁吸附模块4工作时，给电磁线圈42通电产生磁场，制动电机41带动制动杆43转动，使得电磁线圈42对准并吸住包厢门上的铁块。

结合图1或者图4所示的电磁吸附模块，在图2中，基座21上安装有轮子211，轮子211与电机212、传动零件组213依次连接，电机212和传动零件组213也安装在基座21上，电机212与控制系统23电性连接。电磁吸附模块214安装于基座21的前端，与控制系统22电性连接。电池仓215、电源管理模块216安装于基座21上，电源管理模块216与控制系统23和电池仓215电性连接，电池仓215与控制系统23电性连接。控制系统22包括通信模块221、显示模块222、语音模块223、中央处理模块224、红外传感器225、RFID传感器226、摄像头227和万向轮228。前述的模块、摄像头和传感器均与中央处理模块234电性连接；中央处理模块224还与前述的电机212、电源管理模块216、摄像头227和电磁吸附模块214电性连接。

当本实施例工作时，控制系统22中的中央处理模块224通过电源管理模块216，导通电池仓215向整个机器人供电。摄像头227在万向轮228的带动下工作，将现场情况通过通信模块221传回后台。电池仓215的电力驱动安装在基座21上的电机212，带动传动零件组213和轮子211运动。此时红外传感器225工作，将运动路径上的障碍物信号传回中央处理模块224，由中央处理模块224控制传动零件组213的转向和驱动。当到达包厢门时，RFID传感器236识别门上的标签，让中央处理模块234透过通信模块231发送信息发到后台，判断是否为目标包厢。当为目标包厢时，电磁吸附模块214工作，将机器人与包厢门通过电磁力结合在一起，再驱动轮子211转动，机器人前进从而推开包厢门。然后，显示模块232和语音模块233提示使用者做进一步服务，或者还可以识别使用者输入的需求内容。当使用者消费服务内容后，控制系统22的通信模块221将信息传送给酒店或者KTV的后台进行结算。当机器人的服务结束后，控制系统22指挥机器人离开包厢，并让电磁吸附模块214重复吸住包厢房门的动作，然后轮子211继续带动整个机器人运动，直到房门被红外传感器225和中央处理模块224的程序判断已经关闭到位，再断开电磁铁吸附模块214的电力，机器人离开房门。

结合图1或者图4所示的电磁吸附模块，在图3中，基座31上安装有履带311，履带311与电机312、传动零件组313依次连接，电机312和传动零件组313也安装在基座31上，电机312与控制系统33电性连接。电磁吸附模块314安装于基座31的前端，与控制系统32电性连接。电池仓315、电源管理模块316安装于基座31上，电源管理模块316与控制系统33和电池仓315电性连接，电池仓315与控制系统33电性连接。控制系统32包括通信模块321、显示模块322、语音模块323、中央处理模块324、红外传感器325、RFID传感器326、摄像头327和万向轮328。前述的模块、摄像头和传感器均与中央处理模块334电性连接；中央处理模块324还与前述的电机312、电源管理模块316、摄像头327和电磁吸附模块314电性连接。

当本实施例工作时，控制系统32中的中央处理模块324通过电源管理模块316，导通电池仓315向整个机器人供电。摄像头327在万向轮328的带动下工作，将现场情况通过通信模块321传回后台。电池仓315的电力驱动安装在基座31上的电机312，带动传动零件组313和履带311运动。此时超声波传感器325工作，将运动路径上的障碍物信号传回中央处理模块324，由中央处理模块324控制传动零件组313的转向和驱动。当到达包厢门时，RFID传感器336识别门上的标签，让中央处理模块334透过通信模块331发送信息发到后台，判断是否为目标包厢。当为目标包厢时，电磁吸附模块314工作，将机器人与包厢门通过电磁力结合在一起，再驱动履带311转动，机器人前进从而推开包厢门。然后，显示模块332和语音模块333提示使用者做进一步服务，或者还可以识别使用者输入的需求内容。当使用者消费服务内容后，控制系统32的通信模块321将信息传送给酒店或者KTV的后台进行结算。当机器人的服务结束后，控制系统32指挥机器人离开包厢，并让电磁吸附模块314重复吸住包厢房门的动作，然后履带311继续带动整个机器人运动，直到房门被超声波传感器325和中央处理模块324的程序判断已经关闭到位，再断开电磁铁吸附模块314的电力，机器人离开房门。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书界定。