本發(fā)明涉及送餐機器人領(lǐng)域，具體涉及了一種基于分時遙操作的多機器人送餐系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

為了實現(xiàn)送餐機器人的業(yè)務(wù)全流程，機器人實現(xiàn)放餐成為了一個必不可少的環(huán)節(jié)。適合應(yīng)用于機器人的多種技術(shù)，包括機械臂和機械手的設(shè)計、室內(nèi)定位技術(shù)、視覺定位、運動路徑規(guī)劃等已逐漸成熟。實現(xiàn)送餐機器人的自主放餐成為了一個可以穩(wěn)定實現(xiàn)的應(yīng)用場景。完全依賴于機器人的自主規(guī)劃，容易產(chǎn)生誤操作，同時增加了機器人的運算成本，同時如果通過傳統(tǒng)的遙操作系統(tǒng)來操控機器人又會在極大程度上增加了人工成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于應(yīng)用低密度的人工干預(yù)革新傳統(tǒng)的遙操作系統(tǒng)，節(jié)省了大量人力，提升基于分時遙操作系統(tǒng)的多機器人送餐系統(tǒng)的效率以及安全性。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

1.一種基于分時遙操作的多機器人送餐系統(tǒng)，其特征在于所述硬件平臺包括送餐機器人、操控平臺、圖像數(shù)據(jù)及控制命令傳送平臺。

(1)所述送餐機器人實現(xiàn)取餐后的自主定位導(dǎo)航，到達(dá)放餐位置后發(fā)送排隊請求給操控平臺，獲取操控平臺的操作應(yīng)答，傳送當(dāng)前視覺獲取的圖像信息給操控平臺，獲取操控員選取的放餐點坐標(biāo)，規(guī)劃執(zhí)行機構(gòu)的動作；

(2)所述操控平臺處理多臺送餐機器人的排隊請求，決策合理的隊列順序，按照隊列順序依次操控待操作送餐機器人，等待操控員選擇合理的放餐點；

(3)所述圖像數(shù)據(jù)及控制命令傳送平臺負(fù)責(zé)傳遞送餐機器人的排隊請求以及操控平臺發(fā)送的排隊請求應(yīng)答信息，同時負(fù)責(zé)傳輸rgbd視覺的圖像信息以及傳輸由操控員在操控平臺上選取的放餐點信息；

2.進(jìn)一步地，一種基于分時遙操作的多機器人送餐系統(tǒng)，其特征在于所述分時遙操作的多機器人送餐方法。包括以下內(nèi)容：

(1)送餐機器人通過多傳感器融合實現(xiàn)在餐廳的自主定位導(dǎo)航，所述多傳感器包括但不限于激光雷達(dá)、編碼器、陀螺儀、uwb定位模塊、攝像頭；

(2)操控平臺的排隊系統(tǒng)接收送餐機器人的排隊請求并選擇合適的送餐機器人進(jìn)行操控，所述排隊系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收送餐機器人的排隊請求，并按照隊列的順序處理送餐機器人的排隊請求；

(3)通過數(shù)據(jù)傳送平臺，送餐機器人獲取并計算由操控人員在操控平臺上選取的放餐點的三維坐標(biāo)，送餐機器人回傳當(dāng)前情景圖像信息給操控平臺，操控人員在屏幕上選擇放餐點并傳送給送餐機器人，送餐機器人獲取放餐點信息，計算目標(biāo)放餐點的三維坐標(biāo)；

(4)送餐機器人計算機械臂各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度實現(xiàn)放菜動作。送餐機器人根據(jù)當(dāng)前餐盤位置以及目標(biāo)放餐點的位置，在放餐過程中，實時獲取當(dāng)前餐盤位置并計算機械臂各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度。

3.進(jìn)一步地，所述送餐系統(tǒng)中的分時遙操作的多機器人送餐方法，其特征在于以下實現(xiàn)步驟：

(1)送餐機器人在取餐點取菜成功；

(2)送餐機器人根據(jù)安裝過程中建立的全局地圖信息，規(guī)劃從廚房取餐點到放餐點的路徑。在行進(jìn)過程中，使用多傳感器融合的slam技術(shù)，實現(xiàn)機器人的定位，通過激光雷達(dá)、超聲波等傳感器感知環(huán)境變化，進(jìn)行實時避障，使送餐機器人無障礙平滑地移動到顧客就餐位置；

(3)送餐機器人到達(dá)顧客就餐位置，通過數(shù)據(jù)傳送平臺發(fā)送排隊請求給操控平臺，并提示操控人員進(jìn)行操控；

(4)操控平臺的排隊系統(tǒng)接收送餐機器人的排隊請求，通過隊列的方式對各個送餐機器人進(jìn)行操控優(yōu)先級的排序，選取優(yōu)先級最高的機器人進(jìn)行操控，優(yōu)先級等級非最高的送餐機器人處于等待狀態(tài)；

(5)被選取的送餐機器人啟動rgbd視覺系統(tǒng)，合成當(dāng)前送餐機器人所在環(huán)境圖像信息并傳輸給操控平臺；

(6)操控平臺獲取當(dāng)前選擇的送餐機器人的圖像信息并顯示在屏幕上，操控員在屏幕上選擇虛擬放菜位置并由操控平臺傳輸虛擬放餐點給被選取的送餐機器人。操控平臺釋放當(dāng)前被選擇的送餐機器人，重復(fù)步驟(3)；

(7)送餐機器人接收到對應(yīng)的虛擬放餐點，通過虛擬位置與真實位置之間的坐標(biāo)映射關(guān)系使用本地運算單元計算真實的放餐點的三維坐標(biāo)；

(8)送餐機器人使用本地運算單元規(guī)劃在放菜過程中機械臂各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度；

(9)送餐機器人放菜成功，通知系統(tǒng)放菜成功，離開顧客就餐位置。

本發(fā)明的有益效果是：每臺送餐機器人只需要極短的時間需要人工介入，其他時間都是在自主送餐取餐，所以單臺操控平臺可以分時操控多臺送餐機器人，提高了系統(tǒng)的運行效率。

附圖說明

圖1.基于分時遙操作的多機器人送餐系統(tǒng)框架圖；

圖2.基于分時遙操作的多機器人送餐系統(tǒng)流程圖；

具體實施方式

為了更加清楚、完整的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制。

1、一種基于分時遙操作的多機器人送餐系統(tǒng)的硬件平臺包括送餐機器人、操控平臺、圖像數(shù)據(jù)及控制命令傳送平臺。

(1)所述送餐機器人實現(xiàn)取餐后的自主定位導(dǎo)航，到達(dá)放餐位置后發(fā)送排隊請求給操控平臺，獲取操控平臺的操作應(yīng)答，傳送當(dāng)前視覺獲取的圖像信息給操控平臺，獲取操控員選取的放餐點坐標(biāo)，規(guī)劃執(zhí)行機構(gòu)的動作；

(2)所述操控平臺處理多臺送餐機器人的排隊請求，決策合理的隊列順序，按照隊列順序依次操控待操作送餐機器人，等待操控員選擇合理的放餐點；

(3)所述圖像數(shù)據(jù)及控制命令傳送平臺負(fù)責(zé)傳遞送餐機器人的排隊請求以及操控平臺發(fā)送的排隊請求應(yīng)答信息，同時負(fù)責(zé)傳輸rgbd視覺的圖像信息以及傳輸由操控員在操控平臺上選取的放餐點信息。

3、一種基于分時遙操作的多機器人送餐系統(tǒng)，其特征在于所述分時遙操作的多機器人送餐方法。包括以下內(nèi)容：

(1)圖1中的送餐機器人通過多傳感器融合實現(xiàn)在餐廳的自主定位導(dǎo)航，所述多傳感器包括但不限于激光雷達(dá)、編碼器、陀螺儀、uwb定位模塊、攝像頭；

(2)圖1中的操控平臺的排隊系統(tǒng)接收圖1中的送餐機器人的排隊請求并選擇合適的送餐機器人進(jìn)行操控，所述排隊系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收送餐機器人的排隊請求，并按照隊列的順序處理送餐機器人的排隊請求；

(3)通過圖1中的數(shù)據(jù)傳送平臺，圖1中的送餐機器人獲取并計算由操控人員在操控平臺上選取的放餐點的三維坐標(biāo)，圖1中的送餐機器人回傳當(dāng)前情景圖像信息給操控平臺，操控人員在屏幕上選擇放餐點并傳送給送餐機器人，送餐機器人獲取放餐點信息，計算目標(biāo)放餐點的三維坐標(biāo)；

(4)圖1中的送餐機器人計算機械臂各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度實現(xiàn)放菜動作。圖1中的送餐機器人根據(jù)當(dāng)前餐盤位置以及目標(biāo)放餐點的位置，在放餐過程中，實時獲取當(dāng)前餐盤位置并計算機械臂各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度。

4、一種基于分時遙操作的多機器人送餐系統(tǒng)為了實現(xiàn)具體功能，包括以下實現(xiàn)步驟，如圖2所示：

(1)送餐機器人在取餐點取菜成功；

(2)送餐機器人根據(jù)安裝過程中建立的全局地圖信息，規(guī)劃從廚房取餐點到放餐點的路徑。在行進(jìn)過程中，使用多傳感器融合的slam技術(shù)，實現(xiàn)機器人的定位，通過激光雷達(dá)、超聲波等傳感器感知環(huán)境變化，進(jìn)行實時避障，使送餐機器人無障礙平滑地移動到顧客就餐位置；

(3)送餐機器人到達(dá)顧客就餐位置，通過數(shù)據(jù)傳送平臺發(fā)送排隊請求給操控平臺，并提示操控人員進(jìn)行操控；

(4)操控平臺的排隊系統(tǒng)接收送餐機器人的排隊請求，通過隊列的方式對各個送餐機器人進(jìn)行操控優(yōu)先級的排序，選取優(yōu)先級最高的機器人進(jìn)行操控，優(yōu)先級等級非最高的送餐機器人處于等待狀態(tài)；

(5)被選取的送餐機器人啟動rgbd視覺系統(tǒng)，合成當(dāng)前送餐機器人所在環(huán)境圖像信息并傳輸給操控平臺；

(6)操控平臺獲取當(dāng)前選擇的送餐機器人的圖像信息并顯示在屏幕上，操控員在屏幕上選擇虛擬放菜位置并由操控平臺傳輸虛擬放餐點給被選取的送餐機器人。操控平臺釋放當(dāng)前被選擇的送餐機器人，重復(fù)步驟(3)；

(7)送餐機器人接收到對應(yīng)的虛擬放餐點，通過虛擬位置與真實位置之間的坐標(biāo)映射關(guān)系使用本地運算單元計算真實的放餐點的三維坐標(biāo)；

(8)送餐機器人使用本地運算單元規(guī)劃在放菜過程中機械臂各關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度；

(9)送餐機器人放菜成功，通知系統(tǒng)放菜成功，離開顧客就餐位置。