[发明专利]一种基于RGB-D SLAM技术的餐具回收机器人及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于RGB‑D SLAM技术的餐具回收机器人，车体行走装置设置在餐盘回收车体下端用于带动餐盘回收车体进行移动；餐盘回收车体的前端固定连接横向运动导轨，横向运动导轨两端分别设有高度调节导轨，高度调节导轨与横向运动导轨滑动连接沿横向运动导轨长度方向运动，前后运动导轨滑动连接在高度调节导轨中部，高度调节导轨顶部连接RGB‑D摄像头；餐具回收机械臂滑动连接在前后运动导轨上用于夹持板状餐盘和圆形餐具。本发明使用RGB‑D摄像头感知桌面环境，建立虚拟地图后判断餐具的位置，随后由夹持手完成餐具的回收，将其纳入车体后循迹返回，完成桌面餐具的回收工作。

技术领域

本发明属于餐具回收机器人技术领域，尤其涉及一种基于RGB-D SLAM技术的餐具回收机器人及其控制方法。

背景技术

餐饮行业作为满足居民“衣食住行”四大基本生活需求之一的行业，规模庞大。2019年中国餐饮业收入达到46721亿元，占社会消费品零售总额的11.3％，是名副其实的国民支柱产业。

然而，餐饮企业的经营难度越来越大。北上广深四大城市每个月餐饮门店的倒闭率高达10％，高淘汰率已成为餐饮行业的常态。中国烹饪协会数据显示，2016年，全国餐饮百强企业的利润率仅4.70％，众多餐饮商家面临着房租高、人力成本高、食材成本高、毛利低的“三高一低”的困境，利润空间被不断压缩，广大食客也被高昂的餐饮费用所扰。

为缓解餐饮行业人力成本居高不下的难题，“机器人餐厅”的理念开始得到实践。碧桂园研发推出了一款机器人餐厅，餐厅中共配置了46项机器人设备，配菜、烹制、传菜全部由机器人完成。机器人餐厅节省了大量人力，显著降低了人力成本。随着餐厅机器人性能和可靠性的不断提高，机器人在餐饮行业预计将得到广泛应用。但现有的餐具回收机器人由于硬件设备和传感器较为昂贵，机械结构较为复杂，存在成本较高、准确度较低以及速度慢等缺陷。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明主要目的在于提供一种基于RGB-D SLAM技术的餐具回收机器人及其控制方法，使用RGB-D摄像头感知桌面环境，建立虚拟地图后判断餐具的位置，随后由夹持手完成餐具的回收，将其纳入车体后循迹返回，完成桌面餐具的回收工作。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于RGB-D SLAM技术的餐具回收机器人，包括餐盘回收车体、车体行走装置、RGB-D摄像头、板状餐盘、圆形餐具和餐具回收机械手；其中，

所述车体行走装置设置在所述餐盘回收车体下端用于带动所述餐盘回收车体进行移动；

所述餐盘回收车体的前端固定连接横向运动导轨，所述横向运动导轨两端分别设有高度调节导轨，所述高度调节导轨与所述横向运动导轨滑动连接沿所述横向运动导轨长度方向运动，前后运动导轨滑动连接在所述高度调节导轨中部，所述高度调节导轨顶部连接RGB-D摄像头；

所述餐具回收机械臂滑动连接在所述前后运动导轨上用于夹持板状餐盘和所述圆形餐具。

进一步，还包括SLAM系统，所述SLAM系统与所述RGB-D摄像头通信连接，所述车体行走装置受所述SLAM系统控制设置在所述餐盘回收车体底部。

进一步，所述RGB-D摄像头包括RGB-D摄像头基座和RGB-D摄像头上壳体，所述RGB-D摄像头基座固定连接在所述高度调节导轨顶端，所述RGB-D摄像头上壳体固定连接在所述RGB-D摄像头基座上，其中所述所述RGB-D摄像头上壳体上依次设有指示灯、RGB相机模组、照射灯、红外投影模组和深度相机模组。

进一步，所述餐具回收机械臂包括磁力夹持滑轨、上夹持臂和下夹持臂，其中所述磁力夹持滑轨滑动连接在所述前后运动导轨上，下夹持臂固定连接在所述磁力夹持滑轨底部，所述上夹持臂通过夹持垂直滑轨滑动连接在所述磁力夹持滑轨上，所述上夹持臂能够在所述磁力夹持滑轨上上下滑动。