本發(fā)明屬于智能機(jī)器人領(lǐng)域，更具體而言，本發(fā)明涉及一種智能送餐車及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，科技的進(jìn)步，在餐飲市場(chǎng)，炒菜機(jī)、服務(wù)機(jī)器人、迎賓機(jī)器人等人工智能設(shè)備漸漸的開始投入使用，在吸引大量眼球過后，這些使用人工智能的餐廳、酒店等場(chǎng)所似乎就不再那么風(fēng)光了。究竟是人工智能還未完善到可以替代人類？還是說餐飲市場(chǎng)的特殊性根本不適合這些機(jī)器人的參與？

現(xiàn)有服務(wù)機(jī)器人是機(jī)器人家族中的一個(gè)年輕的家族，目前市場(chǎng)上面有很多類似的服務(wù)機(jī)器人，它們可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的送餐、語音播放、安全壁障等功能。

如圖1所示，目前現(xiàn)有服務(wù)機(jī)器人的控制流程如下：

1、起始點(diǎn)指令發(fā)送；

2、接收指令并駛向目標(biāo)位置，在此步驟中在機(jī)器人行駛中執(zhí)行安全避讓，遇到障礙物時(shí)做停止的動(dòng)作，并且通過語音提示報(bào)警；

3、到達(dá)目標(biāo)位置并要求取餐；

4、回歸起始點(diǎn)并待命；

5、重復(fù)1-4步驟。

市面上的服務(wù)機(jī)器人都是通過內(nèi)部的單片機(jī)來執(zhí)行系統(tǒng)控制，導(dǎo)航方式為AGV磁條導(dǎo)航，通過AGV傳感器感應(yīng)地面磁條來確定行走方向，通過RFID傳感器來讀取射頻卡來進(jìn)行定位，安全機(jī)制通過紅外線傳感器或者超聲波傳感器來完成壁障安全機(jī)制。原理圖框如圖2所示，其中：

控制處理器單元：是機(jī)器人的核心控制單元，對(duì)機(jī)器人的外部信號(hào)進(jìn)行整合處理的作用，簡(jiǎn)單點(diǎn)講就是“接收輸入信號(hào)、根據(jù)程序發(fā)送輸出信號(hào)”；

LCD：就是服務(wù)器機(jī)器人的一個(gè)人機(jī)交互界面，人可以通過觸摸屏來控制服務(wù)機(jī)器人，并且查看一些服務(wù)機(jī)器人的基本狀態(tài)，甚至可以對(duì)服務(wù)機(jī)器人進(jìn)行配置；

控制器電源：一般使用24V鋰電池供電，保證機(jī)器人的續(xù)航能力；

AGV傳感器：磁條導(dǎo)航傳感器，幫助服務(wù)機(jī)器人尋跡；

RFID傳感器：讀取射頻卡的數(shù)值，設(shè)定、定位服務(wù)機(jī)器人的位置；

外部開關(guān)量信號(hào)：?jiǎn)?dòng)按鈕、停止按鈕、急停按鈕等外部輸入開關(guān)量信號(hào)的單元；

WIFI：無線網(wǎng)模塊，通過室內(nèi)局域網(wǎng)的搭建，可以實(shí)現(xiàn)小車的遠(yuǎn)程控制。

語音模塊：能夠簡(jiǎn)單聽懂人說話，并且做出回答；當(dāng)遇到障礙物等狀態(tài)時(shí)，能夠通過語音來提示周邊人員，告知?jiǎng)e人服務(wù)機(jī)器人的狀態(tài)；

安全傳感器：類似于超聲波、紅外線等壁障傳感器，保證服務(wù)機(jī)器人的安全行駛；

直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)：接受控制器給予的信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制服務(wù)機(jī)器人的進(jìn)行行走；

目前餐廳服務(wù)機(jī)器人只能把菜端到桌旁，不能完成擺盤，只能由顧客自己動(dòng)手完成。機(jī)器人只能按照預(yù)先設(shè)定好的路徑(磁條式)行走，也無法和顧客“愉快”聊天。還無法實(shí)現(xiàn)服務(wù)員的所有功能，不具備自主服務(wù)能力，距離真正意義上的智能化還存在技術(shù)門檻。在餐廳這種應(yīng)用場(chǎng)景中，常規(guī)性的送餐、配菜需求，機(jī)器人可以滿足；這邊特別說明下，目前餐廳服務(wù)機(jī)器人一次可送的菜品數(shù)量也很有限，只能對(duì)單個(gè)餐桌進(jìn)行送餐，工作效率不夠高；而且，如果顧客有些非常規(guī)性的需求，機(jī)器人就搞不定了，目前國(guó)內(nèi)的餐廳機(jī)器人的智能化程度很有限，有一定“智商”卻沒有“情商”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種智能送餐車及其控制系統(tǒng)，本發(fā)明的控制系統(tǒng)能夠使智能送餐車的運(yùn)行更加智能、優(yōu)化，智能送餐車本身能提高載重、提高工作效率。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種智能送餐車控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括控制功能組、驅(qū)動(dòng)功能組、傳感功能組、無線功能組、顯示操作功能組：

所述控制功能組包括控制單元和功能端口，

所述控制單元內(nèi)置操作系統(tǒng)并使用SLAM激光導(dǎo)航算法，完成對(duì)送餐車信號(hào)數(shù)據(jù)的整合處理、建模、繪圖，并根據(jù)所述傳感功能組獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算與匹配，給出行動(dòng)方案，

所述功能端口包含網(wǎng)卡端口、USB端口和若干個(gè)控制臺(tái)端口，所述網(wǎng)卡端口與所述無線功能組相配合進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸，所述驅(qū)動(dòng)功能組和所述顯示操作功能組分別與其中的一個(gè)所述控制臺(tái)端口通訊連接；

所述傳感功能組包括激光掃描模塊、超聲波掃描模塊，所述激光掃描模塊完成2D室內(nèi)建模導(dǎo)航功能、室內(nèi)繪圖功能、小車輔助定位功能，超聲波掃描模塊完成對(duì)送餐車周圍障礙物的距離測(cè)量功能；

無線功能組中含有無線模塊，無線模塊與網(wǎng)卡端口相配合進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸，無線模塊搭建一個(gè)無線局域網(wǎng)，經(jīng)過通訊將激光掃描模塊和超聲波掃描模塊中的信號(hào)傳遞給控制單元；無線模塊與顯示操作功能組通訊連接，完成數(shù)據(jù)傳輸功能；

驅(qū)動(dòng)功能組中設(shè)有兩組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，每一組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊均由數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器、反饋編碼器和直流電機(jī)組成，數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器與控制臺(tái)端口通訊連接，接受控制單元的指令對(duì)送餐車完成精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制；

顯示操作功能組連接到控制功能組對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行顯示和操作。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)功能組和所述顯示操作功能組與所述控制臺(tái)端口的連接均采用R232接口連接

進(jìn)一步的，所述激光掃描模塊中采用SICK激光掃描模塊或北洋激光掃描模塊。

進(jìn)一步的，所述處理單元中配置有承載SLAM激光導(dǎo)航算法的處理核心芯片。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)功能組在驅(qū)動(dòng)送餐車運(yùn)動(dòng)的同時(shí)能給所述控制功能組反饋送餐車的速度信號(hào)和角速度信號(hào)。

一種含有上述控制系統(tǒng)的智能送餐車，包括車身、底架，所述車身中間設(shè)有菜品放置區(qū)，所述車身的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)廣告展示區(qū)，在車身的上方固定有人機(jī)控制臺(tái)；在底架和車身的連接處安裝有激光傳感器和超聲波傳感器，在底架的下方安裝有萬向輪和驅(qū)動(dòng)輪。

進(jìn)一步的，所述菜品放置區(qū)設(shè)有上、中、下三個(gè)區(qū)域，在所述菜品放置區(qū)的側(cè)邊設(shè)有護(hù)欄。

更進(jìn)一步的，所述智能送餐車還配備有無線遙控器。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明通過控制系統(tǒng)和智能送餐車的結(jié)合使用能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)送餐和餐盤回收功能，大大提高了智能送餐車的應(yīng)用效率，比市面常規(guī)機(jī)器人效率提高5-7倍，可以有效幫助餐飲企業(yè)降低人工成本，采用SLAM激光導(dǎo)航算法以及激光掃描模塊31、超聲波掃描模塊32的使用，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了無軌導(dǎo)航技術(shù)，無需在餐廳鋪設(shè)毀壞環(huán)境的軌道(磁條、色帶等)，使需要用到智能送餐車的餐廳無需對(duì)原先的場(chǎng)地進(jìn)行破壞即可使用，降低使用成本，同時(shí)由于本發(fā)明智能送餐車的結(jié)構(gòu)典雅大氣，在車身中設(shè)置廣告區(qū)，可以增加餐飲企業(yè)的一個(gè)品味和層次，對(duì)客戶的吸引以及商家的吸引也是存在著非常巨大的潛在優(yōu)勢(shì)。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有市場(chǎng)上服務(wù)機(jī)器人的控制流程圖；

圖2是現(xiàn)有市場(chǎng)上服務(wù)機(jī)器人的原理框圖；

圖3是本發(fā)明智能送餐車控制系統(tǒng)的示意框圖；

圖4是本發(fā)明智能送餐車的主視圖；

圖5是本發(fā)明智能送餐車的右視圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

一種智能送餐車控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括控制功能組1、驅(qū)動(dòng)功能組2、傳感功能組3、無線功能組4、顯示操作功能組5：

控制功能組1包括控制單元11、功能端口12，

控制單元11內(nèi)置操作系統(tǒng)并使用SLAM激光導(dǎo)航算法，完成對(duì)送餐車信號(hào)數(shù)據(jù)的整合處理、建模、繪圖，并根據(jù)傳感功能組3獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算與匹配，給出行動(dòng)方案，使用這種自主研發(fā)的SLAM激光導(dǎo)航算法，可以大大提高控制系統(tǒng)的運(yùn)算速度，同時(shí)配置能夠承載SLAM激光導(dǎo)航算法的處理核心芯片，相當(dāng)于5個(gè)inter的I5-CPU的運(yùn)算速度；

功能端口12包含網(wǎng)卡端口121、USB端口122和若干個(gè)控制臺(tái)端口123，網(wǎng)卡端口121與無線功能組4相配合進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸，驅(qū)動(dòng)功能組2和顯示操作功能組5分別與其中的一個(gè)所述控制臺(tái)端口123通訊連接，驅(qū)動(dòng)功能組2和顯示操作功能組5與控制臺(tái)端口123的連接均采用R232接口連接；

傳感功能組3包括激光掃描模塊31、超聲波掃描模塊32，激光掃描模塊31完成2D室內(nèi)建模導(dǎo)航功能、室內(nèi)繪圖功能、小車輔助定位功能，激光掃描模塊31中采用SICK激光掃描模塊或北洋激光掃描模塊，超聲波掃描模塊32完成對(duì)送餐車周圍障礙物的距離測(cè)量功能；

無線功能組4，無線功能組4中含有無線模塊41，無線模塊41與網(wǎng)卡端口121相配合進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸，無線模塊通過一個(gè)D-LINK或者TP-LINK搭建一個(gè)無線局域網(wǎng)，通過LAN CAN TABLE的通訊，將激光掃描模塊31和超聲波掃描模塊32中的信號(hào)傳遞給控制單元11；通過TELNET的通訊協(xié)議，無線模塊41與顯示操作功能組5通訊連接，完成數(shù)據(jù)傳輸功能；

驅(qū)動(dòng)功能組2中設(shè)有兩組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊21，每一組伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊21均由數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器201、反饋編碼器202和直流電機(jī)203組成，數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)器201與控制臺(tái)端口123通訊連接，接受控制單元11的指令對(duì)送餐車完成精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制，驅(qū)動(dòng)功能組2在驅(qū)動(dòng)送餐車運(yùn)動(dòng)的同時(shí)能給控制功能組1反饋送餐車的速度信號(hào)和角速度信號(hào)，幫助控制功能組1更精確地完成運(yùn)動(dòng)控制；

顯示操作功能組5，顯示操作功能組5可以是電腦或平板，用電腦或平板連接到控制功能組5進(jìn)行顯示和操作，能夠更加符合現(xiàn)代人的操作習(xí)慣，不管男女老少都能夠很好地對(duì)智能送餐車進(jìn)行下達(dá)指令的操作。

一種包含了以上控制系統(tǒng)的智能送餐車，包括車身6、底架7，車身6中間設(shè)有菜品放置區(qū)61，菜品放置區(qū)61設(shè)有上、中、下三個(gè)區(qū)域，在菜品放置區(qū)61的側(cè)邊設(shè)有護(hù)欄62，車身6的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)廣告展示區(qū)63，在車身6的上方固定有人機(jī)控制臺(tái)64；在底架7和車身6的連接處安裝有激光傳感器81和超聲波傳感器82，在底架7的下方安裝有萬向輪71和驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪由控制系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)功能組2驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；智能送餐車還配備有無線遙控器8，無線遙控器8通過無線模塊41給控制功能組1下達(dá)指令，控制功能組1再控制驅(qū)動(dòng)功能組2對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行控制。

本發(fā)明的技術(shù)方案在使用時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)送餐和餐盤回收功能：

多點(diǎn)送餐：在一個(gè)智能送餐車上放置需送往多個(gè)餐桌的多個(gè)菜品，智能送餐車開始送餐，當(dāng)送往A號(hào)桌后繼續(xù)送往B號(hào)桌還可以再送往C號(hào)桌，然后再回到送餐點(diǎn)，然后智能送餐車再回到送餐點(diǎn)。上述的A號(hào)桌、B號(hào)桌、C號(hào)桌只是為方便理解而描述，并不是限定智能送餐車只能按A、B、C或其他序號(hào)順序送餐，智能送餐車可以根據(jù)實(shí)際需求、客戶點(diǎn)餐時(shí)間、菜品等信息對(duì)送餐順序進(jìn)行智能優(yōu)化選擇；

餐盤回收：當(dāng)某個(gè)區(qū)域的服務(wù)員收拾完周邊的餐桌之后，需要將需要清洗的餐盤回收時(shí)，只需要按下隨便攜帶的無線遙控器，小車就會(huì)來到服務(wù)員身邊，當(dāng)服務(wù)員放置好剩菜、餐盤后，按下確認(rèn)按鈕，小車就可以自己回到餐盤清理區(qū)等待處理，該功能也是該功能也是目前市場(chǎng)上任何一臺(tái)服務(wù)機(jī)器人所不具備的。

本發(fā)明的技術(shù)方案相較于現(xiàn)有的人形服務(wù)機(jī)器人相比，本發(fā)明的載重能力十分出色，現(xiàn)有人形服務(wù)機(jī)器人由于其構(gòu)造上是在其托手處放置餐盤，從力學(xué)角度考慮，當(dāng)一個(gè)直立的物體前面放置一個(gè)餐盤時(shí)，根據(jù)杠桿原理，該餐盤所能承受的力是很有限的，而本發(fā)明采用上、中、下三個(gè)菜品放置區(qū)61來放置菜品，而且菜品放置區(qū)61是設(shè)置在車身的中部，其載重能力是市場(chǎng)上大部分服務(wù)機(jī)器人的810倍；而且采用SLAM激光導(dǎo)航算法以及激光掃描模塊31、超聲波掃描模塊32的使用，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了無軌導(dǎo)航技術(shù)，無需在餐廳鋪設(shè)毀壞環(huán)境的軌道(磁條、色帶等)，使需要用到智能送餐車的餐廳無需對(duì)原先的場(chǎng)地進(jìn)行破壞即可使用。

由于本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)送餐和餐盤回收功能，在送餐時(shí)服務(wù)效率十分高，如果說服務(wù)機(jī)器人可以替代0.7個(gè)人力成本的話，那智能送餐車是可以替代1.4個(gè)以上的人力成本，可以有效幫助餐飲企業(yè)降低人工成本。

同時(shí)由于本發(fā)明智能送餐車的結(jié)構(gòu)典雅大氣，在車身中設(shè)置廣告區(qū)，可以增加餐飲企業(yè)的一個(gè)品味和層次，對(duì)客戶的吸引以及商家的吸引也是存在著非常巨大的潛在優(yōu)勢(shì)。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。