一种自定位导航的送餐机器人的制作方法

1.本实用新型涉及送餐机器人控制领域，具体涉及一种自定位导航的送餐机器人。


背景技术：

2.随着科技的发展，机器人在我们生活中也越来越普遍，现代社会机器人占据了很重要的一个位置，智能系统的出现更使机器人技术有了巨大的进步。最近几年出现的送餐机器人，更是把人类带上了一个新的台阶。目前国内对送餐机器人的研究还处于初始阶段，因此有很好的上升空间。由于人们的生活水平不断提高，对物质的追求也变大了，以前关心的是能否解决温饱问题，而现在我们更加关心是吃的是否舒服，怎样不用花费时间就能吃到合适的饭菜。目前的送餐基本都需要商家自行送到用户手中，吃饭的时间也是商家比较忙的时候，往往不能很好的安排送餐方式。因此设计一种自定位导航的送餐机器人，通过机器人将餐品送到预定的地点，这样可以有效的减轻劳动力也节约很多时间。目前机器人应用比较广泛的是餐厅和酒店，这种方式的送餐还未普遍应用。


技术实现要素：

3.为解决商家的送餐问题，现提出一种自定位导航的送餐机器人，解决人们点餐时商家需要一个个送到地点的配送问题，减少人工成本，节约时间。
4.本实用新型采用的技术方案如下：包括电源模块、单片机模块、北斗/gps自定位模块、驱动电路模块、避障模块、箱式保温模块、蓝牙传输模块，其中单片机模块以单片机为主控芯片，用来对机器人送餐的数据运算和智能控制，北斗/gps自定位模块对机器人送餐过程中所在的位置进行确定，与目标送餐地点对比，单片机模块对两个地点的坐标进行运算，选择最佳的送餐路径，驱动电路模块驱动机器人行走，避障模块利用红外反射原理检测周围是否存在障碍物，检测到障碍物上传到单片机模块，单片机模块改变机器人转向躲避障碍物，并转换路径，箱式保温模块采集机器人车体的内部温度，将检测的温度上传到单片机模块，单片机模块的控制端经加热棒对车体内部进行温度保持，蓝牙传输模块利用手机app通过蓝牙和机器人配对连接来实现手机控制机器人车体的开关盖。
5.作为本实用新型的一种改进，北斗/gps自定位模块包括射频芯片、放大滤波电路、下变频电路、模数转换电路、单片机控制器、flash电路、电平转换电路、uart控制电路；北斗/gps自定位模块（3）利用北斗卫星定位系统提供的定位信息，提高gps系统的安全可靠性，两者结合相互补充，既有gps的高定位精度，又有北斗卫星的通信，其中射频芯片接收来自北斗/gps卫星导航系统的信号，通过放大滤波电路将信号进行放大、滤波，传输到下变频电路将信号转换成中频信号，再通过模数转换电路将其转换为数字信号，传输给单片机控制器，单片机完成导航解算和信息输出，通过flash电路运行导航定位程序，通过电平转换电路以及uart控制电路将导航定位信息输送给外部机器。
6.作为本实用新型的一种改进，驱动电路模块控制机器人的行走和停止，利用ttl电平对电机进行控制，通过改变单片机模块的芯片控制端输入电平对电机进行正反转、停止
等动作，采用pwm控制对脉冲宽度进行调制，通过占空变化实现对电机速度的控制，输出波形的占空比变化来使输出电压和输出频率发生变化，电机的速度和占空比成正比。
7.作为本实用新型的一种改进，避障模块利用红外对管中的发射管与接收管进行送餐时的检测，确保机器人送餐过程中安全的躲避障碍。给机器人通上电后避障模块的电源二极管指示灯亮起，红外对管开始工作，红外发射管发射出一定频率的红外光，检测到周围有障碍物时，红外线就会被反射回来被接收管接收。经过电压比较器lm393分析之后，开关二极管指示灯会亮起，同时ttl开关信号输出点d0输出一个低电平信号，单片机模块依据输出电平的高低来判别周围有没有障碍物。驱动电路模块利用pwm调速让机器人用合适的速度前进，检测到有障碍物时有足够的反应时间。
8.作为本实用新型的一种改进，箱式保温模块可以保持机器人厢式车体的温度恒定，当温度传感器检测到机器人箱式车体的温度低于设定值，将信息上传到单片机模块中，单片机模块的控制端经过继电器对机器人厢式车体进行温度补偿，温度补偿采用s型加热管，单片机模块给s型加热管输出电压，使厢式车体内部升温，当温度达到设定值，s型加热管将接通低电压，进行保温操作。
9.作为本实用新型的一种改进，蓝牙传输模块通过手机对机器人送餐开关盖的控制，选用hc
‑
06型号的蓝牙模块进行传输，hc
‑
06型号的蓝牙模块与单片机模块单片机连接，主要连接蓝牙模块的vcc、gnd、txd、rxd这四根线。接线成功后打开单片机的电源开关，蓝牙模块电源状态指示灯亮起。手机打开蓝牙，点击搜索设备蓝牙名称，系统默认为单片机型号。连接成功后蓝牙模块上的状态指示灯由刚开始的闪烁变为常亮状态，这样就可以控制开关盖。
10.本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：疫情期间，人们都被隔离在家不能外出，有人点餐时，商家也不能将食物送给顾客。一种自定位的送餐机器人通过北斗/gps自定位系统，可以准确的知道机器人送餐时的位置，单片机通过位置信息对比设定出送餐的路线，确保机器人将食物可以安全的用户手中。通过机器人将餐品送到预定的地点，减少了人员的流动，解决疫情期间商家送餐的问题，还可以有效的减轻劳动力也节约很多时间，机器人箱式车体设置成保温装置，保持食物原有的口感。
附图说明
11.图1为本实用新型所述一种自定位导航的送餐机器人结构图。
12.图2为一种自定位导航的送餐机器人北斗/gps自定位模块结构图。
13.图3为一种自定位导航的送餐机器人避障模块电路原理图。
14.附图标记列表：1
‑
电源模块；2
‑
单片机模块；3
‑
gps定位导航模块；4
‑
驱动电路模块；5
‑
避障模块；6
‑
箱式保温模块；7
‑
蓝牙传输模块，8
‑
射频芯片；9
‑
flash电路；10
‑
uart控制电路；11
‑
红外对管；12
‑
电压比较器lm393。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
16.如图1所示，一种自定位导航的送餐机器人包括电源模块1、单片机模块2、北斗/
gps自定位模块3、驱动电路模块4、避障模块5、箱式保温模块6、蓝牙传输模块7；单片机模块2用来对机器人送餐的数据运算和智能控制，北斗/gps自定位模块3对机器人送餐过程中的位置进行实时定位，将定位的信号上传到单片机模块2，单片机模块2选择最佳的送餐路径，驱动电路模块4驱动机器人按照设定的路径行走，避障模块5利用红外对管11检测周围是否存在障碍物，检测到障碍物上传到单片机模块2，单片机模块2改变机器人转向躲避障碍物，并转换路径，箱式保温模块6采集机器人车体的内部温度，将检测的温度上传到单片机模块2，单片机模块2的控制端经加热棒对车体内部进行温度保持，蓝牙传输模块7利用手机app通过蓝牙和机器人配对连接来实现手机控制机器人车体的开关盖。
17.如图2所示，射频芯片8接收来自北斗/gps卫星导航系统的信号，放大滤波电路是通过低噪声放大器放大信号，然后滤波，下变频电路是将输出的频率进行下变频，转换成中频信号，将中频信号再进行滤波和放大，变频后的信号通过模数转换电路将其转换为数字信号，传输给单片机控制器，单片机完成导航解算和信息输出，利用uart控制电路10将gps导航定位信息发送到单片机里，并从中提取经度和纬度。这些坐标值与预设目标点坐标比较后，将按一定的算法控制机器人按设定的路线行驶，这样就可以实时地显示位置信息并且知晓机器人的实时动态，并且程序设计还能实现送餐到指定地点后给取餐人发送取餐信息。
18.如图3所示，避障模块5使用红外光线检测，由红外对管11的一组发射管与接收管组成，红外对管11采用的是三角测距的原理，红外发射器按照一定角度发射红外光束，遇到物体之后，光会反向回来，检测到反射光之后，构成结构上的几何三角关系。红外对管依靠红外线的作用进行检测，红外发射管发射出一定频率的红外光，检测到周围有障碍物时，红外线就会被反射回来被接收管接收。经过电压比较器lm393分析之后，开关指示灯会亮起，同时信号输出口输出一个低电平信号，如果前方没有障碍物则会输出一个高电平信号，单片机依据输出电平的高低来判别周围有没有障碍物。当输出为低电平时，机器人会及时转向进行避让。避障模块5可以检测的障碍物范围为 2～30cm，工作时的工作电压为3.3v
‑
5v，工作时收到的干扰较小，使用比较方便。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
20.最后应说明的是：以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。