[发明专利]一种智慧式自动送餐系统及方法

权利要求书

1.一种智慧式自动送餐系统，其特征在于，包括控制终端和多个配送设备；所述配送设备包括送餐机器人或送餐机器车，送餐机器人或送餐机器车用于接收控制终端指令，到达指定地点取餐并将菜品送达用餐地点；其中，所述送餐机器人或送餐机器车包括：

智能送餐机器人，包括机器人壳体，用于保护送餐机器人内部结构，壳体内部结构包括基座和主体，基座顶部中心设置有固定轴，基座底部固定安装有支撑架，支撑架上设置有用于移动的行进装置，基座内部设置有电池和控制器，控制器与电池连接；主体通过轴承安装在基座的固定轴（18）上，并通过滑轨（19）与基座滑动连接，主体内部设置有电源层、酒水层（3）、饮料层（4）和餐具层（6），主体底部设置有连接控制器的轮毂电机（17），轮毂电机（17）接收控制器发送的控制指令，驱动主体旋转；机械手（10），设置于主体上，用于取放餐具和食物；其中，餐具层内设置有餐具盘（5），可用于固定餐具；机器人壳体上还设置有底部灯带（15）；

所述行进装置包括设置于支撑架内部的行进电机和传动机构（2），设置于支撑架底部的履带行走机构（1）和辅助轮；辅助轮通过减震装置固定安装支撑架上；履带行走机构（1）通过传动机构与行进电机连接；行进电机与控制器连接，接收控制器的控制指令，驱动履带行走机构（1）实现智能送餐机器人的移动行进；

还包括触摸显示屏（8），安装于主体的外壳上，与控制器连接，用于显示送餐机器人内部的饮料和食物信息，以及接收用户输入的控制指令，实现人机交互；机器人到达位置后用户通过触摸显示屏（8）点取饮料，机器人内部旋转，当饮料到达合适位置后上下滑移门（11）上的电磁门锁打开，门的上侧的摩擦电机转动，门打开，用户取出饮料后传感器计数并关上大门

具体的，主体内的电源层设置有电池层取出门（14），酒水层（3）设置有酒水层左右滑移门（13），饮料层设置有饮料层左右滑移门（12）；酒水层左右滑移门（13）和饮料层左右滑移门（12）均设置有电磁门锁和摩擦电机；电磁门锁与摩擦电机分别与控制器连接；

还包括传感器，传感器与控制器连接，用于用户取出物品后计数；

所述机械手（10）包括齿轮齿条（28）、滚珠丝杠、云台电机A（22）、云台电机B（23）、小电机B（24）、扭簧（25）、小电磁铁（26）和柔性机械手B（27），机械手（10）通过齿轮齿条（28）实现机械手（10）的开合，通过云台电机A（22）实现机械手（10）的远近伸缩；通过滚珠丝杠实现机械手（10）的高低升降；机器人到达位置后，平行翻折门（9）折叠，再把餐具从厨房抓取、放入设备内部、到达位置后取出餐具、放在餐桌上，用户用餐完毕后机器人取回餐具，筷子等放回机器人内部；

机器人在抓取时通过云台电机A（22）和云台电机B（23）共同作用，控制机械手（10）距餐盘的位置，电机（20）动作通过模组（21）控制机械手（10）在高度方向上的位置；到达位置后，小电机B（24）启动工作，通过齿轮齿条（28）和小电磁铁（26）联合控制柔性机械手B（27）的开合，以便于抓取餐盘，扭簧（25）角度自动调节以便于配合餐盘角度，使其完全贴合餐盘壁面来抓取物品；

还包括平行翻折门（9）和伸缩机构（7），平行翻折门（9）与伸缩机构（7）连接，安装于主体顶部，用于防止餐具层中的餐具掉落；伸缩机构（7）与所述控制器连接，用于根据控制器发送的控制指令，打开或关闭平行翻折门（9）；

机器人还包括避障模块，避障模块包括雷达（29）、摄像头A（30）和摄像头B（31），其中，雷达（29）有两个，分别设置在行进装置的前后，与控制器连接，用于扫描采集机器人行进地面前后的图像信息；摄像头A（30）设置在伸缩机构（7）的下方，摄像头B（31）设置在机械手（10）侧面，摄像头A（30）和摄像头B（31）用于分别采集机器人行进前方和后方的环境信息，以及识别人体特征，控制器分别与摄像头A（30）和摄像头B（31）连接；此外，雷达（29）采用激光雷达传感器，工作时首先由发射机发射一束特定功率的激光束，经过大气传输辐射到目标表面上，反射的回波由接收装置接收，再对回波信号进行处理，提取有用信息；通过测量反射、散射回波信号的时间间隔、频率变化、波束所指方向等就可以确定目标的距离、方位和速度等信息，然后结合激光器本身的位置信息和姿态信息，准确计算出目标表面回波点的三维坐标；机器人360度旋转行进，利用激光雷达传感器测得的周围环境数据，建立地图；与地图算法相结合，建立坐标系，利用路径规划，实现机器人的导航。