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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 餐廳智能服務(wù)機(jī)器人
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 在過(guò)去十余年間，餐飲業(yè)發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)GDP的發(fā)展水平，常年保持在年增長(zhǎng)率20%以上。目前，餐飲服務(wù)業(yè)使用的機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外基本尚未出現(xiàn)，在中國(guó)乃至世界，機(jī)器人在社會(huì)服務(wù)行業(yè)代替人類工作領(lǐng)域的研究基本上是一個(gè)空缺。因此，機(jī)器人應(yīng)用于服務(wù)業(yè)具有十分重要的意義和推廣應(yīng)用價(jià)值。它實(shí)現(xiàn)同時(shí)為多個(gè)桌子智能自動(dòng)送物和收物，還具有人性化的語(yǔ)音提示等功能。創(chuàng)新點(diǎn)：首創(chuàng)；效益高；實(shí)用性強(qiáng)，效率高；成本較低等。
- 詳細(xì)介紹：
- 在過(guò)去十余年間，餐飲業(yè)發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)GDP的發(fā)展水平，常年保持在年增長(zhǎng)率20%以上。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，餐飲業(yè)仍有很大的增長(zhǎng)空間，2010年我國(guó)餐飲業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)將進(jìn)一步鞏固，中國(guó)餐飲業(yè)將跨入新的發(fā)展階段。目前，餐飲服務(wù)業(yè)使用的機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外基本尚未出現(xiàn)，在中國(guó)乃至世界，關(guān)于機(jī)器人在社會(huì)服務(wù)行業(yè)代替人類工作領(lǐng)域的研究，可以說(shuō)是一個(gè)空缺。因此，機(jī)器人應(yīng)用于服務(wù)業(yè)具有十分重要的意義和推廣應(yīng)用價(jià)值。 以MC9S12XS128單片機(jī)為控制核心，通過(guò)桌號(hào)輸入模塊輸入所需服務(wù)的桌號(hào)信息，通過(guò)服務(wù)車所攜帶的各檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)路徑識(shí)別、桌號(hào)識(shí)別、終點(diǎn)識(shí)別和避障；通過(guò)舵機(jī)和電機(jī)實(shí)現(xiàn)服務(wù)車的運(yùn)動(dòng)；通過(guò)控制單元掃描狀態(tài)量并驅(qū)動(dòng)載物盤下的舵機(jī)，將相應(yīng)桌子餐盤轉(zhuǎn)動(dòng)至取菜口，供客人取走；通過(guò)載物檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)載物盤物品信息的采集；并且通過(guò)機(jī)器人語(yǔ)音模塊實(shí)現(xiàn)不同情況對(duì)客人的語(yǔ)音提示，最終實(shí)現(xiàn)服務(wù)車的自動(dòng)送物、收集物品及人性化提示。 1）可以同時(shí)為多個(gè)桌子自動(dòng)送菜和自動(dòng)收物。 2）可手動(dòng)裝物，將桌號(hào)輸入鍵盤。 3）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡，智能識(shí)別桌位、自動(dòng)停車和啟動(dòng)。 4）智能避障:在行進(jìn)中通過(guò)障礙檢測(cè)模塊檢測(cè)機(jī)器人前方的障礙情況，并將信息回傳控制模塊，處理后以控制電機(jī)的停轉(zhuǎn),防止碰撞客人或工作人員等。 5）載物盤具有針對(duì)不同桌位的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)功能。 6）可自動(dòng)識(shí)別和判斷所載物品狀態(tài)。 7）具有終點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別并自動(dòng)停車功能。 8）具有人性化的語(yǔ)音提示功能：當(dāng)前方有客人時(shí)，會(huì)通過(guò)語(yǔ)音提示請(qǐng)客人讓路；送物或收物時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)所需服務(wù)的桌號(hào)前，對(duì)客人或收拾餐桌的服務(wù)人員進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)音提示；當(dāng)回到起點(diǎn)時(shí)，對(duì)工作人員進(jìn)行提醒，等等。 在進(jìn)行過(guò)細(xì)致的市場(chǎng)調(diào)查后，我們的結(jié)論是餐飲服務(wù)行業(yè)對(duì)于自動(dòng)化管理和服務(wù)有著迫切的需求。因此本課題的應(yīng)用前景是顯而易見的，可以實(shí)現(xiàn)餐廳的智能安全送菜和自動(dòng)收集餐桌，提高餐廳服務(wù)質(zhì)量，提高效率，降低餐廳運(yùn)營(yíng)成本，具有廣泛的應(yīng)用和推廣價(jià)值。 而且，本作品也可以作為一個(gè)基本平臺(tái)，利用其強(qiáng)大的擴(kuò)展性，稍加改造，即可應(yīng)用于多種不同場(chǎng)所。公共游樂(lè)場(chǎng)游動(dòng)售貨或收集丟棄物，大型自助聚會(huì)場(chǎng)所游動(dòng)送物或收集丟棄物品，游樂(lè)場(chǎng)所派送小禮品，在一些隱私性強(qiáng)的場(chǎng)所代替服務(wù)生工作，等等。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明目的：現(xiàn)代服務(wù)業(yè)屬于第三產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展日益受到人們的重視。一直以來(lái)，機(jī)器人的發(fā)展都受到全世界的關(guān)注，民用的卻很少問(wèn)世，原因在于其價(jià)格昂貴、技術(shù)較高端，難為大眾所接受，社會(huì)對(duì)其的研究質(zhì)疑之聲始終不絕于耳。所以全球關(guān)于廉價(jià)機(jī)器人在服務(wù)業(yè)代替人類工作的研究基本上是一個(gè)空白。而廉價(jià)機(jī)器人的應(yīng)用，將對(duì)服務(wù)業(yè)的發(fā)展起到強(qiáng)勁的推動(dòng)和改革作用。因此，機(jī)器人應(yīng)用于服務(wù)業(yè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。為此，我們針對(duì)服務(wù)業(yè)中的一個(gè)小方面大膽嘗試設(shè)計(jì)了用單片機(jī)控制的餐廳智能服務(wù)機(jī)器人模型。 基本思路：送物：在載物盤裝載物品，待裝載完成通過(guò)鍵盤或遙控器啟動(dòng)，通過(guò)各種傳感器檢測(cè)周圍環(huán)境情況，通過(guò)控制電機(jī)和舵機(jī)實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人的前進(jìn)；同時(shí)語(yǔ)音模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)不同情況的提示，載貨盤采用自動(dòng)化半封閉式，保證衛(wèi)生。收物：通過(guò)撥碼開關(guān)轉(zhuǎn)換到收物模式，通過(guò)機(jī)器人所帶鍵盤或遙控器輸入第一個(gè)所需收拾的桌位號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)機(jī)器人，服務(wù)員直接走到所需收拾的桌位前整理收拾，待機(jī)器人通過(guò)以上送餐方式到達(dá)此桌前將收拾好的物品裝入其后所帶的收物箱，再輸入下一所需收拾的桌位號(hào)重復(fù)以上動(dòng)作，待所有所需收拾的桌子收拾完成后服務(wù)員按啟動(dòng)鍵，再通過(guò)送餐的方式，自動(dòng)回到起點(diǎn)。創(chuàng)新點(diǎn)：1首創(chuàng)2效益高3安全與衛(wèi)生性好4實(shí)用性強(qiáng)，效率高5可擴(kuò)展性好6成本較低7可維護(hù)性好 技術(shù)關(guān)鍵：1耗電問(wèn)題2穩(wěn)定供電問(wèn)題3驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)熱4路徑檢測(cè)的穩(wěn)定性與前瞻性5物品的衛(wèi)生等等。技術(shù)指標(biāo)：1工作電壓7V—8V 2遙控器采用NRF24L01通信芯片3電磁干擾較小等等
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性和先進(jìn)性： （1）成本較低，采用單片機(jī)作為核心控制器，與如今主流機(jī)器人采用的PLC、ARM等核心控制器相比，成本低廉，電路簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，可普及性強(qiáng)。 （2）實(shí)用性強(qiáng)，效率高，送物與收物的一體化，而且可以同時(shí)為多個(gè)桌子送物與收物，提高效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，完全智能。 （3）所載物品的安全性強(qiáng)與衛(wèi)生性好，所載的半封閉式載物貨架，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)期間食物的隔離和只允許定位取物。 （4）目前國(guó)內(nèi)并未針對(duì)餐飲業(yè)設(shè)計(jì)專用的智能化服務(wù)機(jī)器人，此作品是針對(duì)填補(bǔ)此項(xiàng)空白的大膽嘗試； （5）可以與現(xiàn)有的各類點(diǎn)菜系統(tǒng)配合使用，是對(duì)現(xiàn)有餐廳智能化管理和服務(wù)功能的完善。 （6）采用模塊化設(shè)計(jì)，而且核心控制器留有擴(kuò)展功能預(yù)留接口，可以在此服務(wù)機(jī)器人的基礎(chǔ)上刪減或增加其他功能模塊以適用于針對(duì)不同場(chǎng)所的服務(wù)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 在西安文理學(xué)院第十屆瑞林科技文化節(jié)之“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技制作中經(jīng)校內(nèi)外專家評(píng)定榮獲一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 普通許可
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 送物： 1將撥碼開關(guān)撥至1； 2將食物通過(guò)放置物品口放入載物盤，待載物盤食物放置完畢或載物盤已滿 3按啟動(dòng)鍵啟動(dòng)服務(wù)機(jī)器人； 6服務(wù)機(jī)器人可根據(jù)裝在的飯菜桌位號(hào)自動(dòng)排序、選擇最近路徑行走，檢測(cè)到第一個(gè)要送目的地址后，車停止行進(jìn)。載物盤自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，語(yǔ)音提示就餐者取走自己的飯菜。當(dāng)飯菜全部全走后、服務(wù)車自動(dòng)啟動(dòng)、沿路線向第二個(gè)目的地行走、當(dāng)檢測(cè)到第二個(gè)要送目的地址后、車停止行進(jìn)。語(yǔ)音提示就餐者取走自己的飯菜，一次類推、直到所有飯菜已取完。服務(wù)機(jī)器自動(dòng)識(shí)別到所有飯菜已取完。啟動(dòng)車子返回起點(diǎn)。 收物：將撥碼開關(guān)2撥通，并輸入需要收拾的第一個(gè)桌位號(hào)，按啟動(dòng)鍵；服務(wù)員走到桌位前直接整理收拾桌子，待服務(wù)車到位后便可將收拾好的盤子和垃圾等物品裝入車內(nèi)；然后服務(wù)員輸入下一個(gè)所需收拾的桌位號(hào)、同時(shí)啟動(dòng)服務(wù)車向下一個(gè)桌位前進(jìn)。當(dāng)車已裝滿物品或需要直接返回起點(diǎn)、服務(wù)人員直接按啟動(dòng)鍵，服務(wù)車接受到返回指令、直接返回起點(diǎn)。
同類課題研究水平概述
- 目前，餐飲服務(wù)業(yè)使用的機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外基本尚未出現(xiàn)，在中國(guó)乃至世界關(guān)于機(jī)器人在社會(huì)服務(wù)行業(yè)代替人類工作領(lǐng)域研究基本上是一個(gè)空缺，基本上沒(méi)有進(jìn)行類似研究。對(duì)于機(jī)器人的應(yīng)用大部分在軍事、救援等，并且許多國(guó)家基本上都進(jìn)行類似研究，如以色列研究的可在高危環(huán)境下撤離傷員的機(jī)器人，代替人類工作；我國(guó)也開展了井下探險(xiǎn)救援機(jī)器人。而且據(jù)調(diào)查，現(xiàn)代服務(wù)業(yè)大體相當(dāng)于第三產(chǎn)業(yè)，根據(jù)服務(wù)業(yè)的發(fā)展規(guī)律，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的經(jīng)濟(jì)條件越來(lái)越好，服務(wù)業(yè)終將崛起為主流業(yè)態(tài)， 而且發(fā)展前景廣闊、潛力巨大。 而現(xiàn)在關(guān)于自動(dòng)化研究領(lǐng)域美國(guó)等一些國(guó)家的技術(shù)是相當(dāng)發(fā)達(dá)的，但是目前對(duì)于機(jī)器人在服務(wù)業(yè)的應(yīng)用世界上幾乎沒(méi)有做過(guò)類似研究，所以對(duì)于我國(guó)這是一個(gè)機(jī)會(huì)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。因此，機(jī)器人應(yīng)用于服務(wù)業(yè)具有十分重要的意義和推廣應(yīng)用價(jià)值，針對(duì)其中一方面我們大膽嘗試設(shè)計(jì)了用單片機(jī)控制的餐廳智能服務(wù)機(jī)器人模型，工作在餐廳代替較多的服務(wù)者工作，節(jié)省人力，降低餐廳運(yùn)營(yíng)成本，提高服務(wù)效率。而且，它不僅為餐廳服務(wù)，還可以應(yīng)用在其它的娛樂(lè)場(chǎng)所，服務(wù)場(chǎng)所等。另外，在此基礎(chǔ)上可以根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)行業(yè)系統(tǒng)的需要，研制開發(fā)出更多種類的自動(dòng)化機(jī)器人，為創(chuàng)建具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化機(jī)器人體系提供積極的支持和幫助。 例如，在目前市場(chǎng)上餐飲業(yè)基本上都已用到有線或無(wú)線點(diǎn)餐機(jī)，這是一個(gè)在餐飲服務(wù)行業(yè)的自動(dòng)化應(yīng)用。 作為餐飲業(yè)的必須考慮的是顧客能否接受和喜歡此產(chǎn)品， 此作品是否適用，還要考慮其經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題。第一，機(jī)器人為大家喜聞樂(lè)見的事物，應(yīng)用于服務(wù)行業(yè)，有一定的娛樂(lè)性等，肯定能被消費(fèi)者接受和喜愛(ài)；第二，此作品專門針對(duì)餐飲服務(wù)行業(yè)所設(shè)計(jì)與點(diǎn)餐機(jī)配合適用將更加節(jié)省人力，提高服務(wù)效率；第三，本服務(wù)機(jī)器人采用單片機(jī)控制， 造價(jià)較低，適應(yīng)于大多數(shù)餐飲服務(wù)業(yè)。因此，本作 品有較好的研究、利用和發(fā)展前景。 在進(jìn)行過(guò)細(xì)致的市場(chǎng)調(diào)查后，我們的結(jié)論是餐飲服務(wù)行業(yè)對(duì)于自動(dòng)化管理和服務(wù)有著迫切的需求。該作品在餐飲服務(wù)行業(yè)以及其它娛樂(lè)業(yè)和服務(wù)業(yè)中具有很好的研究開發(fā)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
