内容摘要：

    智能机器人传菜员为机电液相结合的一体化产品。本产品结构简单，系统运行平稳，制造成本低，可以为餐饮行业节省劳动力，解决人力资源短缺的问题。本产品由三大系统组成：机械系统、液压系统、控制系统。机器人通过机械系统实现行走转弯等功能；通过液压系统实现找盘子、抓盘子，并将盘子送到客人餐桌的功能；通过控制系统实现机器人行走过程中对运动轨迹的分析与检测，以及端菜过程中对盘子的定位，具有反馈精度高，系统运行稳定等优点。机器人送餐的全过程无需人为操作，可以自动送餐及返回，实现了送餐过程的全智能化。本产品将会在未来餐饮行业中占据有利市场，具用良好的发展前景。

关键词：机器人  液压缸  步进电机  送餐  传感器  单片机

Abstract:

    Intelligent robot of runners for the integration of mechanical and electrical product liquid combination. This product has the advantages of simple structure, stable operation, low manufacturing cost, can save labor for the food and beverage industry, to solve the problem of shortage of human resources. This product consists of three systems: mechanical system, hydraulic system, control system. Robot mechanical system by walking functions turn; find the plate, through the hydraulic system to realize the efforts of the plate, and the plate back to the guest table function; analysis and detection of the trajectory of the robot control system through process, positioning of the plates and dishes in the process, has the advantages of high precision of feedback, the system is stable.The whole process of the robot delivery without manual operation, automatic delivery and return, to achieve full of intelligent delivery process. This product will occupy a favorable market in the future of food and beverage industry, with good prospects for development.

Key Words:  Robot  Hydraulic cylinder  Stepper motor  Dish  Sensor  

            Single chip microcomputer

目    录

1 导言

1.1  主题来源

随着现代工业化进程的加快，机械自动化成为了社会的一种趋势。在工业生产中已经大量运用机器人完成生产线的加工与制造。随着人们对生活中物质文化需求的增多，机器人也渐渐走入了人们的生活之中。尤其是在餐饮行业，一款良好的送餐机器人可以良好的减缓企业用工的压力。但现在的餐饮行业多是以人力进行工作及送餐，人流量大，工作强度高，对劳动人员的精神及体力无疑是一种严峻的考验；对企业来说，即使花很高的价钱也很难留住劳动人员。但此类服务的技术含量相对较低，大量的雇佣劳动人员又会造成人才的不合理利用，人力资源造成不必要的浪费，而且雇佣人力还会存在着卫生等隐患。

1.2  智能机器人传菜员研究目的

如能开发一款以机器人代替人力进行送餐的机械设备，无疑可以减少企业的用工难，工作压力大等问题，对于食品卫生安全方面也会有进一步的保证。企业也可以避免长期花费高价雇佣服务员等费用，对企业来说又是一笔额外的收益。而且以机器人代替人力还会使餐厅成为亮点，吸引顾客，对企业的发展有着良好的市场前景。因此，送餐机器人将会成为未来餐饮行业的必然趋势。

1.3  智能机器人传菜员课题规划

本课题在于不仅设计一款集机、液、电、传感技术、自动控制一体化餐厅服务机器人，并按照设计完成制造全过程；该产品不仅要具有灵巧的机械行走结构，稳定的液压四自由度端盘机械手、还要具有清晰的轨迹识别/盘子定位抓取/障碍物识别避让等多组传感器、其程序控制上能具有餐桌识别能力的智能控制系统。完全代替人工实现寻找餐桌、识别该餐桌所需要的若干菜盘并将其端放到餐桌上的指定区域，菜品运送完毕后，能够原地掉头按照原来的轨迹路线返回到起点。

1.4 智能机器人传菜员设计的意义及市场前景

智能机器人传菜员可以完全代替人力在餐厅进行服务工作，对未来餐饮行业的运营形式有着深远的影响，这将是使机器人进入人们生活所迈出的一大步，全智能的服务可以为顾客提供一个方便、快捷、卫生的体验，也会成为餐厅的一大卖点，更为经营者省去了一大笔服务人员的雇佣费用。目前，拥有机器人服务的餐厅还比较少，这是一个蕴藏着商机的新兴市场，在未来将会迅速的发展起来，成为一种潮流，也将预示着以机器人为主导的时代即将来临。

2  课题设计任务书

2.1  课题名称

智能机器人传菜员行走机械结构的设计、控制及制作

2.2  设计任务

    本题目主要任务是：完成该机械行走传动方案的总体设计、液压端盘机械手的液压系统图的设计、多组识别传感器的总体设计、控制程序的框图的总体设计、并完成按照上述设计工程图纸完成元器件制作(采购)、系统总体装配、调试等全部过程。还要负责全部参赛全过程的组织协调。根据以上描述，可以知道该题目属于真正的全面设计、制作、调试联合完成的真题真做类型课题。是对毕业生一种难得的锻炼和挑战。

2.3  设计要求

    对该机械结构进行总体方案的设计、并着重设计机器人行走机械结构以及端盘机械手的液压系统结构，对其控制结构的总体控制方式进行框架结构的设计。具体如下：

1） 主要根据总体方案图，完成绘制系统装配图，并依装配图绘制全套零件图

2） 辅助完成依据液压系统图，对液压系统进行制作的过程。

3） 辅助完成三组传感器安排和设计。

4） 主要完成该机器人控制程序设计框图。并辅助编制控制程序

5） 辅助完成根据设计图纸监控该机器人制造全过程。并实施装配

6） 辅助完成对机器人/传感器和控制程序的运动调试。

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