一种送菜机器人论文和设计-闫志伟

全文摘要

本发明涉及机器人技术领域，且公开了一种送菜机器人，包括底座以及安装在底座顶部的控制器，底座顶部的中心处开设有转槽，转槽的内底部固定连接有旋转电机，旋转电机的输出轴末端固定连接有与转槽相匹配的转杆，转杆的顶端延伸至转槽的外部，且转杆的顶部开设有方槽，方槽的内部插接有与方槽相匹配的连接块，连接块的顶端延伸至方槽的外部并固定连接有载物板，载物板顶部的边缘处开设有T型的第一滑槽，第一滑槽的内部滑动连接有与第一滑槽相匹配的T型的第一滑块，第一滑槽的内侧壁固定连接有第一电动推杆。该送菜机器人，可以自动将餐盘运送至顾客餐桌上，自动化程度高，且能够对不同高度的餐桌进行送菜。

主设计要求

1.一种送菜机器人，包括底座（1）以及安装在底座（1）顶部的控制器（2），其特征在于：所述底座（1）顶部的中心处开设有转槽，所述转槽的内底部固定连接有旋转电机（3），所述旋转电机（3）的输出轴末端固定连接有与转槽相匹配的转杆（4），所述转杆（4）的顶端延伸至转槽的外部，且转杆（4）的顶部开设有方槽，所述方槽的内部插接有与方槽相匹配的连接块（5），所述连接块（5）的顶端延伸至方槽的外部并固定连接有载物板（6），所述载物板（6）顶部的边缘处开设有T型的第一滑槽，所述第一滑槽的内部滑动连接有与第一滑槽相匹配的T型的第一滑块（7），所述第一滑槽的内侧壁固定连接有第一电动推杆（8），所述第一电动推杆（8）的推杆末端与第一滑块（7）的侧壁固定连接，所述第一滑块（7）的顶端延伸至第一滑槽的外部，且第一滑块（7）的顶部固定连接有水平设置的第二电动推杆（9），所述第二电动推杆（9）的推杆末端固定连接有连接板（10），所述连接板（10）的底部固定连接有竖直设置的第三电动推杆（11），所述第三电动推杆（11）的推杆末端设有夹持机构，所述载物板（6）的顶部设有多个均匀分布的支撑机构，所述底座（1）的底部设有移动机构，所述旋转电机（3）、第一电动推杆（8）、第二电动推杆（9）和第三电动推杆（11）均通过数据线与控制器（2）信号连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种送菜机器人，其特征在于：所述夹持机构包括固定块（12），所述固定块（12）的顶部与第三电动推杆（11）的推杆末端固定连接，所述固定块（12）的底部开设有T型的第二滑槽，所述第二滑槽的内侧壁固定连接有驱动电机（13），所述驱动电机（13）通过数据线与控制器（2）信号连接，所述驱动电机（13）的输出轴通过联轴器固定连接有双向丝杆（14），所述双向丝杆（14）远离驱动电机（13）的一端与第二滑槽的内侧壁转动连接，所述第二滑槽的内部滑动连接有两个与第二滑槽相匹配的T型的第二滑块（15），两个所述第二滑块（15）均与双向丝杆（14）螺纹连接，且两个第二滑块（15）对称设置在双向丝杆（14）的两端，两个所述第二滑块（15）的底端均延伸至第二滑槽的外部。

3.根据权利要求1所述的一种送菜机器人，其特征在于：所述支撑机构包括支撑块（16），所述支撑块（16）的底部与载物板（6）的顶部固定连接，所述支撑块（16）的顶部开设有容纳槽，所述容纳槽的四个竖直内侧壁通过胶水共同粘接有橡胶框（17）。

4.根据权利要求3所述的一种送菜机器人，其特征在于：所述橡胶框（17）四个竖直内侧壁的顶端均设为斜面。

5.根据权利要求1所述的一种送菜机器人，其特征在于：所述移动机构包括行走电机（18），所述行走电机（18）通过数据线与控制器（2）信号连接，所述底座（1）的底部开设有两个对称设置的安装槽，所述行走电机（18）固定连接在其中一个安装槽的内侧壁上，所述行走电机（18）的输出轴通过联轴器固定连接有第一转轴，所述第一转轴远离行走电机（18）的一端通过轴承与安装槽的内侧壁转动连接，另一个所述安装槽两个相对的内侧壁通过轴承共同转动连接有第二转轴（19），所述第一转轴和第二转轴（19）的外侧壁均固定套接有两个对称设置的行走轮（20），四个所述行走轮（20）的底端均延伸至安装槽的外部。

6.根据权利要求1所述的一种送菜机器人，其特征在于：所述方槽的内底部固定连接有第四电动推杆（21），所述第四电动推杆（21）通过数据线与控制器（2）信号连接，所述第四电动推杆（21）的推杆末端与连接块（5）的底部固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种送菜机器人，其特征在于：所述转槽的内壁开设有环形的限位槽，所述转杆（4）的侧壁固定套接有与限位槽相匹配的限位环（22），所述限位环（22）位于限位槽的内部。

8.根据权利要求2所述的一种送菜机器人，其特征在于：两个所述第二滑块（15）相靠近侧壁的底端均开设有弧形的通槽。

9.根据权利要求8所述的一种送菜机器人，其特征在于：两个所述通槽的内壁均通过胶水粘接有与通槽相匹配的弧形的橡胶垫（23）。

10.根据权利要求1所述的一种送菜机器人，其特征在于：所述支撑机构的数量为9个。

设计说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种送菜机器人。

背景技术

众所周知，餐厅或饭店中总是有许多服务员,他们负责把做好的菜肴送到顾客的餐桌上，但是，这种传统人工服务方式存在以下这些问题：劳动强度大、服务效率低。

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。目前，有少数的餐厅运用机器人给顾客送菜以代替服务员的送菜工作，然而，这类机器人只有简单的运输功能，只能将装有菜的餐盘送至顾客的餐桌旁，需要顾客手动将餐盘从机器人上拿到餐桌进行享用菜肴，自动化程度较低。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种送菜机器人，具备自动将餐盘运送至顾客餐桌上，自动化程度高，且能够对不同高度的餐桌进行送菜等优点，解决了现有送菜机器人只能将装有菜的餐盘送至顾客的餐桌旁，需要顾客手动将餐盘从机器人上拿到餐桌进行享用菜肴，自动化程度较低的问题。

（二）技术方案

为实现上述自动将餐盘运送至顾客餐桌上，自动化程度高，且能够对不同高度的餐桌进行送菜的目的，本发明提供如下技术方案：一种送菜机器人，包括底座以及安装在底座顶部的控制器，所述底座顶部的中心处开设有转槽，所述转槽的内底部固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出轴末端固定连接有与转槽相匹配的转杆，所述转杆的顶端延伸至转槽的外部，且转杆的顶部开设有方槽，所述方槽的内部插接有与方槽相匹配的连接块，所述连接块的顶端延伸至方槽的外部并固定连接有载物板，所述载物板顶部的边缘处开设有T型的第一滑槽，所述第一滑槽的内部滑动连接有与第一滑槽相匹配的T型的第一滑块，所述第一滑槽的内侧壁固定连接有第一电动推杆，所述第一电动推杆的推杆末端与第一滑块的侧壁固定连接，所述第一滑块的顶端延伸至第一滑槽的外部，且第一滑块的顶部固定连接有水平设置的第二电动推杆，所述第二电动推杆的推杆末端固定连接有连接板，所述连接板的底部固定连接有竖直设置的第三电动推杆，所述第三电动推杆的推杆末端设有夹持机构，所述载物板的顶部设有多个均匀分布的支撑机构，所述底座的底部设有移动机构，所述旋转电机、第一电动推杆、第二电动推杆和第三电动推杆均通过数据线与控制器信号连接。

优选的，所述夹持机构包括固定块，所述固定块的顶部与第三电动推杆的推杆末端固定连接，所述固定块的底部开设有T型的第二滑槽，所述第二滑槽的内侧壁固定连接有驱动电机，所述驱动电机通过数据线与控制器信号连接，所述驱动电机的输出轴通过联轴器固定连接有双向丝杆，所述双向丝杆远离驱动电机的一端与第二滑槽的内侧壁转动连接，所述第二滑槽的内部滑动连接有两个与第二滑槽相匹配的T型的第二滑块，两个所述第二滑块均与双向丝杆螺纹连接，且两个第二滑块对称设置在双向丝杆的两端，两个所述第二滑块的底端均延伸至第二滑槽的外部。

优选的，所述支撑机构包括支撑块，所述支撑块的底部与载物板的顶部固定连接，所述支撑块的顶部开设有容纳槽，所述容纳槽的四个竖直内侧壁通过胶水共同粘接有橡胶框。

优选的，所述橡胶框四个竖直内侧壁的顶端均设为斜面。

优选的，所述移动机构包括行走电机，所述行走电机通过数据线与控制器信号连接，所述底座的底部开设有两个对称设置的安装槽，所述行走电机固定连接在其中一个安装槽的内侧壁上，所述行走电机的输出轴通过联轴器固定连接有第一转轴，所述第一转轴远离行走电机的一端通过轴承与安装槽的内侧壁转动连接，另一个所述安装槽两个相对的内侧壁通过轴承共同转动连接有第二转轴，所述第一转轴和第二转轴的外侧壁均固定套接有两个对称设置的行走轮，四个所述行走轮的底端均延伸至安装槽的外部。

优选的，所述方槽的内底部固定连接有第四电动推杆，所述第四电动推杆通过数据线与控制器信号连接，所述第四电动推杆的推杆末端与连接块的底部固定连接。

优选的，所述转槽的内壁开设有环形的限位槽，所述转杆的侧壁固定套接有与限位槽相匹配的限位环，所述限位环位于限位槽的内部。

优选的，两个所述第二滑块相靠近侧壁的底端均开设有弧形的通槽。

优选的，两个所述通槽的内壁均通过胶水粘接有与通槽相匹配的弧形的橡胶垫。

优选的，所述支撑机构的数量为9个。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种送菜机器人，具备以下有益效果：

1、该送菜机器人，通过设置支撑机构，将装有菜肴的餐盘底端分别放置在多个橡胶框上，橡胶框的材质软，避免餐盘直接与固定块接触时由于碰撞而有所损坏，控制器向行走电机发出指令，使得行走电机带动第一转轴转动，从而使得四个行走轮滚动，进而使得机器人将菜肴送至顾客的餐桌旁，此时，控制器向旋转电机发出指令，使旋转电机带动转杆转动，直到第二电动推杆的推杆能够延伸至顾客餐桌上方的位置，控制器向第一电动推杆和第二电动推杆发出指令，第一电动推杆的推杆带动第一滑块做前后方向的水平运动，且第二电动推杆的推杆带动连接板做左右方向的水平运动，此时，夹持机构能够到达每一个餐盘的正上方，当夹持机构到达其中一个餐盘的正上方时，控制器向第三电动推杆发出指令，使得第三电动推杆的推杆带动固定块和两个第二滑块向下运动，直到两个第二滑块的底端位于餐盘的顶端边沿的下方，控制器向驱动电机发出指令，使得驱动电机带动双向丝杆转动，从而使得两个第二滑块做相靠近的运动，直到两个第二滑块将餐盘夹紧，此时，控制器向第三电动推杆和第二电动推杆发送指令，第三电动推杆的推杆带动固定块向上运动，从而使得两个第二滑块夹持的餐盘向上运动，直到该餐盘高于橡胶框上的其他餐盘，此时，第二电动推杆的推杆带动餐盘向顾客的餐桌运动，当餐盘位于顾客餐桌的上方时，控制器向第三电动推杆发出指令，第三电动推杆的推杆带动餐盘向下运动，直到餐盘的底端位于顾客的餐桌上，控制器向驱动电机发送指令，驱动电机使两个第二滑块做相远离的运动，直到两个第二滑块与餐盘分离，第三电动推杆的推杆带动两个第二滑块向上运动，且第二电动推杆的推杆带动两个第二滑块回到载物板的上方继续给顾客送菜，从而达到自动将餐盘运送至顾客餐桌上的效果，提高了机器人的自动化。

2、该送菜机器人，通过设置通槽和橡胶垫，当两个第二滑块夹持餐盘时，餐盘的边沿位于两个通槽的内部且被橡胶垫夹紧，通槽对餐盘有限位的作用，使得餐盘被夹持的更加稳定，且橡胶垫的材质软，避免夹紧力过大而使餐盘损坏，橡胶垫与餐盘之间摩擦力大于餐盘直接与第二滑块接触的摩擦力，使得餐盘被夹持的更加稳定。

附图说明

图1为本发明提出的一种送菜机器人的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为图1中B-B向剖视图；

图4为图1中C部分的结构示意图；

图5为本发明提出的一种送菜机器人的夹持机构结构示意图。

图中：1底座、2控制器、3旋转电机、4转杆、5连接块、6载物板、7第一滑块、8第一电动推杆、9第二电动推杆、10连接板、11第三电动推杆、12固定块、13驱动电机、14双向丝杆、15第二滑块、16支撑块、17橡胶框、18行走电机、19第二转轴、20行走轮、21第四电动推杆、22限位环、23橡胶垫。

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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种送菜机器人，包括底座1以及安装在底座1顶部的控制器2，底座1顶部的中心处开设有转槽，转槽的内底部固定连接有旋转电机3，旋转电机3的输出轴末端固定连接有与转槽相匹配的转杆4，转杆4的顶端延伸至转槽的外部，且转杆4的顶部开设有方槽，方槽的内部插接有与方槽相匹配的连接块5，连接块5的顶端延伸至方槽的外部并固定连接有载物板6，载物板6顶部的边缘处开设有T型的第一滑槽，第一滑槽的内部滑动连接有与第一滑槽相匹配的T型的第一滑块7，第一滑槽的内侧壁固定连接有第一电动推杆8，第一电动推杆8的推杆末端与第一滑块7的侧壁固定连接，第一滑块7的顶端延伸至第一滑槽的外部，且第一滑块7的顶部固定连接有水平设置的第二电动推杆9，第二电动推杆9的推杆末端固定连接有连接板10，连接板10的底部固定连接有竖直设置的第三电动推杆11，第三电动推杆11的推杆末端设有夹持机构，载物板6的顶部设有多个均匀分布的支撑机构，底座1的底部设有移动机构，旋转电机3、第一电动推杆8、第二电动推杆9和第三电动推杆11均通过数据线与控制器2信号连接。

夹持机构包括固定块12，固定块12的顶部与第三电动推杆11的推杆末端固定连接，固定块12的底部开设有T型的第二滑槽，第二滑槽的内侧壁固定连接有驱动电机13，驱动电机13通过数据线与控制器2信号连接，驱动电机13的输出轴通过联轴器固定连接有双向丝杆14，双向丝杆14远离驱动电机13的一端与第二滑槽的内侧壁转动连接，第二滑槽的内部滑动连接有两个与第二滑槽相匹配的T型的第二滑块15，两个第二滑块15均与双向丝杆14螺纹连接，且两个第二滑块15对称设置在双向丝杆14的两端，两个第二滑块15的底端均延伸至第二滑槽的外部，夹持机构用于夹持餐盘，使得餐盘能够被机器人自动地运输至顾客的餐桌上。

支撑机构包括支撑块16，支撑块16的底部与载物板6的顶部固定连接，支撑块16的顶部开设有容纳槽，容纳槽的四个竖直内侧壁通过胶水共同粘接有橡胶框17，支撑块16和橡胶框17用于存放餐盘，通过设置支撑块16，每次放置在支撑块16上的餐盘位置都一样，从而便于控制器2控制夹持机构快速、准确地去夹持支撑块16上方的餐盘。

橡胶框17四个竖直内侧壁的顶端均设为斜面，斜面增大了橡胶框17与餐盘底端的接触面积，使得餐盘存放的更加稳定。

移动机构包括行走电机18，行走电机18通过数据线与控制器2信号连接，底座1的底部开设有两个对称设置的安装槽，行走电机18固定连接在其中一个安装槽的内侧壁上，行走电机18的输出轴通过联轴器固定连接有第一转轴，第一转轴远离行走电机18的一端通过轴承与安装槽的内侧壁转动连接，另一个安装槽两个相对的内侧壁通过轴承共同转动连接有第二转轴19，第一转轴和第二转轴19的外侧壁均固定套接有两个对称设置的行走轮20，四个行走轮20的底端均延伸至安装槽的外部，移动机构用于机器人的整体移动。

方槽的内底部固定连接有第四电动推杆21，第四电动推杆21通过数据线与控制器2信号连接，第四电动推杆21的推杆末端与连接块5的底部固定连接，第四电动推杆21可以带动连接块5做升降运动，从而调节了载物板6的高度，以便载物板6适应不同高度的餐桌，从而便于机器人进行送菜。

转槽的内壁开设有环形的限位槽，转杆4的侧壁固定套接有与限位槽相匹配的限位环22，限位环22位于限位槽的内部，限位环22和限位槽配套使用，使得转杆4与底座1之间的连接更加紧密，从而使得转杆4能够更加稳定地工作。

两个第二滑块15相靠近侧壁的底端均开设有弧形的通槽，两个通槽的内壁均通过胶水粘接有与通槽相匹配的弧形的橡胶垫23，当两个第二滑块15夹持餐盘时，餐盘的边沿位于两个通槽的内部且被橡胶垫23夹紧，通槽对餐盘有限位的作用，使得餐盘被夹持的更加稳定，且橡胶垫23的材质软，避免夹紧力过大而使餐盘损坏，橡胶垫23与餐盘之间摩擦力大于餐盘直接与第二滑块15接触的摩擦力，使得餐盘被夹持的更加稳定。

支撑机构的数量为9个。

综上所述，该送菜机器人，通过设置支撑机构，将装有菜肴的餐盘底端分别放置在多个橡胶框17上，橡胶框17的材质软，避免餐盘直接与固定块接触时由于碰撞而有所损坏，控制器2向行走电机18发出指令，使得行走电机18带动第一转轴转动，从而使得四个行走轮20滚动，进而使得机器人将菜肴送至顾客的餐桌旁，此时，控制器2向旋转电机3发出指令，使旋转电机3带动转杆4转动，直到第二电动推杆9的推杆能够延伸至顾客餐桌上方的位置，控制器2向第一电动推杆8和第二电动推杆9发出指令，第一电动推杆8的推杆带动第一滑块7做前后方向的水平运动，且第二电动推杆9的推杆带动连接板10做左右方向的水平运动，此时，夹持机构能够到达每一个餐盘的正上方，当夹持机构到达其中一个餐盘的正上方时，控制器2向第三电动推杆11发出指令，使得第三电动推杆11的推杆带动固定块12和两个第二滑块15向下运动，直到两个第二滑块15的底端位于餐盘的顶端边沿的下方，控制器2向驱动电机13发出指令，使得驱动电机13带动双向丝杆14转动，从而使得两个第二滑块15做相靠近的运动，直到两个第二滑块15将餐盘夹紧，此时，控制器2向第三电动推杆11和第二电动推杆9发送指令，第三电动推杆11的推杆带动固定块12向上运动，从而使得两个第二滑块15夹持的餐盘向上运动，直到该餐盘高于橡胶框17上的其他餐盘，此时，第二电动推杆9的推杆带动餐盘向顾客的餐桌运动，当餐盘位于顾客餐桌的上方时，控制器2向第三电动推杆11发出指令，第三电动推杆11的推杆带动餐盘向下运动，直到餐盘的底端位于顾客的餐桌上，控制器2向驱动电机13发送指令，驱动电机13使两个第二滑块15做相远离的运动，直到两个第二滑块15与餐盘分离，第三电动推杆11的推杆带动两个第二滑块15向上运动，且第二电动推杆8的推杆带动两个第二滑块15回到载物板6的上方继续给顾客送菜，从而达到自动将餐盘运送至顾客餐桌上的效果，提高了机器人的自动化，通过设置通槽和橡胶垫23，当两个第二滑块15夹持餐盘时，餐盘的边沿位于两个通槽的内部且被橡胶垫23夹紧，通槽对餐盘有限位的作用，使得餐盘被夹持的更加稳定，且橡胶垫23的材质软，避免夹紧力过大而使餐盘损坏，橡胶垫23与餐盘之间摩擦力大于餐盘直接与第二滑块15接触的摩擦力，使得餐盘被夹持的更加稳定。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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