一种具有三爪机械手的智能餐厅制造技术

本发明专利技术公开了一种具有三爪机械手的智能餐厅，包括送餐单元和餐桌服务单元，送餐单元和餐桌服务单元分别通过一可移动和升降的输送臂对应设有送餐托盘和机械手；所述输送臂呈三段组合结构,包括基座、中间滑台和构成末段的工作台，基座和中间滑台之间形成有第一导轨副结构，中间滑台和工作台之间形成有第二导轨副结构；中间滑台和工作台由同一驱动单元驱动，以使工作台相对于基座形成速度倍增的运动结构；所述机械手呈三爪式结构，机械手的夹爪通过竖向设置的第一平行四边形结构形成平移式径向张合运动。本发明专利技术的有益效果是，送餐速度快、服务功能全，空间利用率高，服务质量好、效率高，且结构简单、布局紧凑，制造效率高，制造和使用成本低。

An intelligent dining room with three claw manipulator

The invention discloses a manipulator with three claw smart restaurant, including room unit and table service unit, room unit and table service unit are respectively a conveying arm corresponding to moving and lifting a delivery tray and manipulator through; the transport arm has three composite structure, which comprises a base, intermediate and slide a table for the end of the first, a guide structure is formed between the base and the middle slide, second guide structure is formed between the intermediate slipway and worktable; middle slider and table by the same driving unit for driving, in order to make the work table movement relative to the base structure faster; the mechanical hand is three claw structure of claw manipulator by the vertical setting of the first parallelogram structure is formed of a radial translational motion. The invention has the advantages of fast service rate, complete service function, high space utilization rate, good service quality, high efficiency, simple structure, compact layout, high manufacturing efficiency and low manufacturing and operating cost.

【技术实现步骤摘要】
一种具有三爪机械手的智能餐厅
本专利技术专利涉及到一种智能餐厅，特别是一种具有三爪机械手的智能餐厅。
技术介绍
随着科技的进步和餐饮业发展的加快，餐厅智能化是必然趋势。智能化餐厅包括多个环节的智能化，包括点餐、配送餐以及客人用餐前后的餐桌清洁服务工作等。现有智能化餐厅的送餐设施的结构形式多种多样，包括机器人、传送链、传送带等。但现有智能餐厅的机械手通常采用两指结构，虽然手指数较少，但需要在每个手指上设置管节结构，从而导致结构复杂、技术难度大，制造门槛高，常常被行业顶尖企业所垄断，造成智能餐厅投资大，难以快速推广。为此，需要对其进行改进，以提供一种结构简单的服务机械手结构，以降低技术难度，减少智能餐厅建设投资，提高智能餐厅普及率。另外，现有通过可移动和升降的输送臂送餐和提供服务的智能餐厅的输送臂，结构复杂，升降速度慢，服务效率低，也许进行相应改进。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种具有三爪机械手的智能餐厅，该餐厅由空中移动且可升降的输送臂设置送餐托盘和机械手提供餐具、送餐和餐具摆放、收捡和餐桌清洁服务，以充分利用高度空间，减小占地面积；通过三段伸缩结构的输送臂既可满足餐桌高度要求，也为运动机械下方留出足够空间，以达到空间利用的最优化；并且两个升降段采用同一驱动单元，实现末段工作台的速度倍增升降，提高服务效率；同时，通过三爪结构机械手简化手指结构，降低机械手制造技术难度，提高智能餐厅普及率。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种具有三爪机械手的智能餐厅，包括送餐单元和餐桌服务单元，送餐单元和餐桌服务单元分别通过一可移动和升降的输送臂对应设有送餐托盘和机械手；所述输送臂呈三段组合结构,包括基座、中间滑台和构成末段的工作台，基座和中间滑台之间形成有第一导轨副结构，中间滑台和工作台之间形成有第二导轨副结构；中间滑台和工作台由同一驱动单元驱动，以使工作台相对于基座形成速度倍增的运动结构；所述机械手呈三爪式结构，机械手的夹爪通过竖向设置的第一平行四边形结构形成平移式径向张合运动。采用前述技术方案的本专利技术，送餐单元和餐桌服务单元均采用空中定轨迹的移动方式运行以服务于餐厅的预定区域，其中，空中导轨连接将厨房和餐厅连接在一起，送餐单元通过送餐托盘提供餐具和餐饮食品、饮料等；餐桌服务单元通过机械手完成用餐前后的餐桌清洁，以及餐前餐具摆放，餐后餐具收捡至托盘中等。餐厅采用空中移动方式，可充分利用室内高度空间，减小占地面积；输送臂呈两段升降运动的三段伸缩结构，既能满足餐桌高度变化要求，也为输送臂运行下方留出了足够的空间，达到空间利用的最优目的；并且输送臂末段的工作台构成速度倍增移动结构，可有效提高餐厅服务效率，充分满足送餐和相关服务工作要求。另外，三爪结构的机械手，其夹爪通过一平行四边形结构形成平移式径向张合运动，达到抓拿圆形餐具，如餐盘、碗碟等，以及抹布等软质类物品的要求，有效简化了手指结构，降低机械手制造技术难度，利于智能餐厅的快速普及。优选的，三个所述夹爪通过所述第一平行四边形机构呈圆周均布的铰接在夹爪座上，第一平行四边形机构连接有第一驱动单元；所述夹爪座通过水平设置的第二平行四边形机构设在安装座上，第二平行四边形机构连接有第二驱动单元；所述安装座可水平转动的设在对应的所述工作台上，安装座连接有第三驱动单元。通过三个圆周分布的夹爪和第一平行四边形机构，三个夹爪由第一驱动单元驱动，形成自定心的径向同步张合运动，适用于餐厅圆形类餐盘、碗碟等；机械手的手臂通过第二平行四边形机构和第二驱动单元可获得小幅度的升降运动，如多个餐具重叠状的抓拿和依次摆放，以替代餐厅输送臂小幅度升降，降低升降能耗；同时，通过第三驱动单元可形成机械手手臂水平方向的摆动，以在不需输送臂整体移动的前提下获得较大服务范围，形成理想的服务区域，如用抹布抹餐桌等，以及在靠近餐盘时，在餐盘内取拿菜品、碗碟盘，或者放回用后的碗碟盘、刀叉筷子等；并通过工作台将服务区域覆盖到整个餐厅。且结构简单、功能可靠，可有效替代人工服务，提高餐厅智能化程度，降低用工成本。进一步优选的，所述第一驱动单元包括驱动连杆，驱动连杆一端与所述第一平行四边形机构中位于内侧的第一摆杆铰接，驱动连杆的另一端铰接在驱动控制盘上，驱动控制盘可升降的设在所述夹爪座上,驱动控制盘连接有升降驱动构件，该升降驱动构件包括电缸，电缸设有的拉索与驱动控制盘连接。通过驱动控制盘同时连接三个驱动连杆，确保三个夹爪同步运动，且进一步确保结构简单、功能可靠。另外，电缸是一种与直线模组工作原理相近的运动模块，近年来在数控机床行业和机器人行业得到越来越广泛的应用。以利用数控机床、机器人行业中的现有成熟技术，进一步简化结构，通过直接采购商品降低开发设计和制造难度，提高制造效率，降低制造成本。进一步优选的，所述第二驱动单元包括由第一夹爪电机驱动的第一减速机，第一减速机设在所述安装座上，第一减速机具有输出轴；所述第二平行四边形机构中任一侧的第二摆杆固定连接在所述输出轴上，以由输出轴驱动第二平行四边形机构摆动；所述第三驱动单元包括由第二夹爪电机驱动的第二减速机，第二减速机设在所述输送臂上，输送臂通过安装底座固定连接所述第二减速机，所述安装座与第二减速机的动力输出轴形成同步转动的传动连接关系。以通过减速机的输出轴直接驱动第二平行四边形机构摆动，从而获得紧凑的结构，减少故障点，提高可靠性。同时，通过减速机的输出轴直接驱动安装底座转动，从而获得机械手手臂摆动，满足任一服务点或餐位的覆盖范围要求。进一步优选的，所述夹爪座下端面上固定连接有龙门架，龙门架设有电源接插口；电源接插口用于与磁力吸盘设有的电源插接结构形成电源插接连接；驱动控制盘位于龙门架内。以通过机械手提供电源，满足通过机械手抓拿后需要接通电源的电磁吸盘的用电需求，以通过电磁磁力吸盘实现带磁性餐具，如筷子、刀叉等收纳摆放等。更进一步优选的，所述磁力吸盘包括电磁吸盘，电磁吸盘设在连接盘底面，连接盘顶面设有两根导柱，两根导柱顶端固定连接有电源连接板，电源连接板上设有电源插头或插座，电源插头或插座具有与所述龙门架设有的电源接插口耦合的接插结构；连接盘上方设有圆柱形夹持柄,夹持柄与两根所述导柱形成滑动配合连接关系，夹持柄与连接盘之间设有卡合连接结构；夹持柄通过导套与所述导柱连接；夹持柄与连接盘之间设有弹性支撑构件。用于在控制系统控制下通电后产生的电磁力吸附含有永久磁铁或铁素体材料的餐具；通过三爪机械手抓拿夹持柄，用于智能餐厅的筷子或小型餐具吸纳收捡或摆放。工作时，吸盘通过设在固定位置的原位电磁铁吸附固定，机械手夹爪由上方下降后夹住夹持柄，然后继续向下推压夹持柄，使夹持柄通过卡合结构与连接盘连接，与此同时，电源连接板上的电源插头或插座与机械手固定座上的电源插座或插头插接形成电源的物理性连接，为吸盘产生电磁力提供基本条件。需要收取磁性餐具时，在夹持柄与连接盘卡合连接后，断开原位电磁铁电源，机械手上升并移位，吸盘及连接盘随夹持柄同步移动离开原位电磁铁，在程序控制下，吸盘通电形成磁性力吸纳餐具，断电磁力消失，摆放或收捡到送餐盘运送回厨房清洗槽。完成相应工作后，吸盘断电，机械手将吸盘放回原位电磁铁并持续抓住夹持柄，原位电磁铁带电产生磁力吸附住吸盘，机械手将夹持柄上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有三爪机械手的智能餐厅，其特征在于，包括送餐单元和餐桌服务单元，送餐单元和餐桌服务单元分别通过一可移动和升降的输送臂对应设有送餐托盘(101)和机械手；所述输送臂呈三段组合结构,包括基座(301)、中间滑台(303)和构成末段的工作台(302)，基座(310)和中间滑台(303)之间形成有第一导轨副结构，中间滑台(303)和工作台(302)之间形成有第二导轨副结构；中间滑台(303)和工作台(302)由同一滑台驱动单元驱动，以使工作台(302)相对于基座(301)形成速度倍增的运动结构；所述机械手呈三爪式结构，机械手的夹爪(201)通过竖向设置的第一平行四边形结构形成平移式径向张合运动。

【技术特征摘要】
1.一种具有三爪机械手的智能餐厅，其特征在于，包括送餐单元和餐桌服务单元，送餐单元和餐桌服务单元分别通过一可移动和升降的输送臂对应设有送餐托盘(101)和机械手；所述输送臂呈三段组合结构,包括基座(301)、中间滑台(303)和构成末段的工作台(302)，基座(310)和中间滑台(303)之间形成有第一导轨副结构，中间滑台(303)和工作台(302)之间形成有第二导轨副结构；中间滑台(303)和工作台(302)由同一滑台驱动单元驱动，以使工作台(302)相对于基座(301)形成速度倍增的运动结构；所述机械手呈三爪式结构，机械手的夹爪(201)通过竖向设置的第一平行四边形结构形成平移式径向张合运动。2.根据权利要求1所述的具有三爪机械手的智能餐厅，其特征在于，三个所述夹爪(201)通过所述第一平行四边形机构呈圆周均布的铰接在夹爪座(202)上，第一平行四边形机构连接有第一驱动单元；所述夹爪座(202)通过水平设置的第二平行四边形机构设在安装座(203)上，第二平行四边形机构连接有第二驱动单元；所述安装座(203)可水平转动的设在对应的所述工作台(302)上，安装座(203)连接有第三驱动单元。3.根据权利要求2所述的具有三爪机械手的智能餐厅，其特征在于，所述第一驱动单元包括驱动连杆(204)，驱动连杆(204)一端与所述第一平行四边形机构中位于内侧的第一摆杆(205)铰接，驱动连杆(204)的另一端铰接在驱动控制盘(206)上，驱动控制盘(206)可升降的设在所述夹爪座(202)上,驱动控制盘(206)连接有升降驱动构件，该升降驱动构件包括电缸(207)，电缸(7)设有的拉索(208)与驱动控制盘(206)连接。4.根据权利要求2所述的具有三爪机械手的智能餐厅，其特征在于，所述第二驱动单元包括由第一夹爪电机(209)驱动的第一减速机(210)，第一减速机(210)设在所述安装座(203)上，第一减速机(210)具有输出轴；所述第二平行四边形机构中任一侧的第二摆杆(211)固定连接在所述输出轴上，以由输出轴驱动第二平行四边形机构摆动；所述第三驱动单元包括由第二夹爪电机(212)驱动的第二减速机(213)，第二减速机(213)设在所述输送臂上，输送臂通过安装底座(214)固定连接所述第二减速机(213)，所述安装座(203)与第二减速机(213)的动力输出轴形成同步转动的传动连接关系。5.根据权利要求2所述的具有三爪机械手的智能餐厅，其特征在于，所述夹爪座(202)下端面上固定连接有龙门架(219)，龙门架(219)设有电源接插口；电源接插口用于与磁力吸盘设有的电源插接结构形成电源插接连接；所述驱动控制盘(206)位于龙门架(219)内。6.根据权利要求5所述的具有三爪机械手...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭明，刘刚，周建国，
申请(专利权)人：重庆市臻憬科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50