一种全自动智能机器人及其控制方法技术

本发明专利技术属于机器人技术领域，具体涉及一种全自动智能茶水机器人包括主控制箱、茶杯旋转机构、倒茶机械臂、上水装置、茶罐存储装置和底座；所述主控制箱设置在底座的底部，所述主控制箱上设置有控制按键，所述主控制箱内设置有主控制板，所述主控制板上集成有控制单元、语音单元，视觉单元；所述茶杯旋转机构设置在底座上且位于上水装置的前侧，所述茶杯旋转机构包括多个茶杯旋转架，且多个茶杯旋转架能够同轴转动，所述倒茶机械臂和茶罐存储装置分别设置在上水装置的左右两侧。还涉及一种全自动智能茶水机器人的控制方法，指导机器人依次完成洗碗，洗茶，洗杯，泡茶，倒茶，递茶动作。

An Automatic Intelligent Robot and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种全自动智能机器人及其控制方法
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种全自动智能茶水机器人及其控制方法。
技术介绍
中国饮茶文化由来已久，茶中富含的各类抗氧化物质也具有一定的保健功能，倒茶也有完整的工序。传统的茶水机器人仅能满足简单的泡茶和倒茶功能，泡茶没有经过精细过滤，倒茶时仅能通过机械臂旋转动直接倒在茶杯内，实现不了系统化的茶道工艺流程，导致用户无法享受茶水服务；并且现有的茶水机器人机械化属性偏多，不够智能且占用空间大，一方面也加剧了能量的消耗。因此，迫切的需要一种全自动的机器人能够完成一整套自动化茶道工艺流程。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种全自动智能茶水机器人及其控制方法，以解决现有的茶水机器人占用空间大，倒茶工序不完整的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种全自动智能茶水机器人，包括主控制箱、茶杯旋转机构、倒茶机械臂、上水装置、茶罐存储装置和底座；所述主控制箱设置在底座的底部，所述主控制箱上设置有控制按键，所述主控制箱内设置有主控制板，所述主控制板上集成有控制单元、语音单元，视觉单元；所述茶杯旋转机构设置在底座上且位于上水装置的前侧，所述茶杯旋转机构包括多个茶杯旋转架，且多个茶杯旋转架能够同轴转动，所述倒茶机械臂和茶罐存储装置分别设置在上水装置的左右两侧。进一步的，所述控制单元包括，电源模块，舵机信号存储及输出模块，电平转换及通信模块，SD卡储存模块，六轴陀螺仪和蓝牙模块；所述电源模块用于为其它模块供电，所述舵机信号存储及输出模块用于控制茶水机器人的关节，所述电平转换模块及通信模块作为与PC端的交互，所述SD卡存储模块作为机器人动作的存储单元，所述六轴陀螺仪用于得到机器人的位姿信息，所述蓝牙模块用于为机器人建立通信；所述语音单元包括麦克风传感器和语音处理模块，所述麦克风传感器采集语音信号并将语音信息发送至语音处理模块，所述语音处理模块处理信息后发送至控制模块，所述控制模块通过蓝牙信号发送使得机器人完成相应的动作；视觉单元包括摄像头传感器，信息收发模块和信息处理模块，所述摄像头传感器用于识别人脸位置，所述信息收发模块用于将人脸信息发送给主控制版并接收信息处理模块处理得到的茶碗位置信息发送给控制单元。进一步的，所述茶杯旋转机构包括一号茶杯旋转架、二号茶杯旋转架和三号茶杯旋转架，且一号茶杯旋转架、二号茶杯旋转架和三号茶杯旋转架距上水装置的距离相等，其中，所述一号茶杯旋转架包括一号茶杯和一号茶杯压爪，所述一号茶杯通过连接件固定在二号舵机上，所述一号茶杯压爪设置在一号茶杯的上方且通过舵盘连接在三号舵机上，所述三号舵机通过舵盘水平连接二号舵机，所述二号舵机通过舵盘竖直连接一号舵机，所述一号舵机固定在底座上；所述二号茶杯旋转架包括二号茶杯和二号茶杯压爪，所述二号茶杯通过连接件固定在七号舵机上，所述二号茶杯压爪设置在二号茶杯的上方且通过舵盘连接在六号舵机上，所述六号舵机通过舵盘水平连接五号舵机，所述五号舵机通过舵盘竖直连接四号舵机，所述四号舵机固定在底座上；所述三号茶杯旋转架包括三号茶杯和三号茶杯压爪，所述三号茶杯通过连接件固定在八号舵机上，所述三号茶杯压爪设置在三号茶杯的上方且通过舵盘连接在九号舵机上，所述九号舵机通过舵盘水平连接八号舵机，所述八号舵机通过舵盘竖直连接七号舵机，所述七号舵机固定在底座上。进一步的，所述倒茶机械臂包括茶碗盖、茶碗盖压爪和茶碗底座，所述茶碗盖压爪固定在茶碗盖上并通过舵盘连接在十号舵机上，所述茶碗底座通过舵盘连接在十一号舵机上并处于茶碗盖的下方，所述十号舵机通过舵盘连接十一号舵机，所述十一号舵机通过钣金件连接十二号舵机，所述十二号舵机通过钣金件连接十三号舵机，所述十三号舵机嵌入至固定立柱内，由固定立柱竖直连接在底座上。进一步的，所述上水装置包括可旋转龙头、水流导向管、水管外壳、出水口和水泵，所述可旋转龙头垂直连接在水管外壳上，且可旋转龙头的前端设置有出水口，所述水流导向管的上端连接可旋转龙头，下端连接水泵，所述水流导向管的外部套接水管外壳，所述水管外壳内设置有连动杆，所述连动杆连接可旋转龙头和十四号舵机。进一步的，所述茶罐机构包括茶罐盖、内旋转分茶罐和茶罐外壳，所述茶罐盖设置在茶罐外壳的顶部，所述内旋转分茶罐设置在茶罐外壳内部且通过舵盘连接十五号舵机，所述茶罐外壳连接在底座上且所述茶罐外壳上还设置有斜坡式茶叶出口。进一步的，还包括茶盘，所述茶盘设置为两层，所述茶盘的上层为镂空层，茶盘的下层为蓄水层。进一步的，茶壶加热装置设置在上水装置后侧。进一步的，所述底座底部还包括排水口，通过水管连接废水存储装置。一种全自动智能机器人的控制方法，包括如下步骤：步骤1：通过主控制箱上的控制按键打开开关，选取语音触发或按键触发方式令倒茶机械臂从初始位置开始运动，执行浸茶动作组，所述浸茶动作组包括依次执行的动作：洗碗、洗茶和洗杯；所述洗碗动作为：倒茶机械臂移动至上水装置等待出水，控制模块发送命令使上水装置放水，根据倒茶机械臂上的茶碗容量设定放水时间，放水结束后令倒茶机械臂翻转90°倒水，倒水完毕后再次翻转90°，等待下一动作命令；所述洗茶动作为：倒茶机械臂移动至茶罐存储装置等待茶叶放出，控制模块发送命令使茶罐逆时针旋转60°将茶叶放出，放完茶叶后茶罐存储装置回归原位，再令倒茶机械臂移动至上水装置等待出水，控制模块发送命令使上水装置放水，放水结束后令倒茶机械臂翻转90°倒水并保证茶叶不倒出，倒水完毕后再次翻转90°，等待下一动作命令；所述洗杯动作为：茶杯旋转机构的多个茶杯旋转架移动至上水装置等待出水，上水装置依次旋转向各茶杯旋转架内的茶杯注水，接水完毕后，各茶杯旋转架上的茶杯翻转90°倒水，倒水完毕后再次翻转90°，浸茶完成；步骤2：选取语音触发或按键触发方式令倒茶机械臂和茶杯旋转机构执行奉茶动作组，奉茶动作组包括依次执行的动作：泡茶，倒茶和递茶，动作完成后恢复至初始位置；所述泡茶动作为：倒茶机械臂移动至上水装置等待出水，控制模块发送命令使上水装置放水，根据倒茶机械臂上的茶碗容量设定放水时间，放水结束后倒茶机械臂移动至初始位置静置，等待下一动作命令；所述倒茶动作为：倒茶机械臂移动至茶杯旋转机构上方，并将茶碗中的茶水等量依次倒入多个茶杯旋转架上的茶杯中，动作完成后恢复至初始位置；所述递茶动作为：多个茶杯旋转架根据视觉模块检测人脸信息并将检测到的信息发送给控制模块，控制模块根据计算结果驱动茶杯旋转架将茶杯分别移动至底座外侧，奉茶完成。本专利技术还具有以下有益效果：(1)本专利技术中机器人装置的运动空间小，用户体验效果好，完整的智能倒茶工序使得实用性强，涉及多触发方式，更加方便了人们的使用；(2)本专利技术的控制方法能够通过指令指导机器人的进行各种动作，添加了语音模块和视觉模块，使得倒茶更方便，奉茶到人更准确。附图说明图1为本专利技术的实施例的结构示意图；图2为本专利技术的实施例的俯视角度结构图；图3为控制模块构成图；图4为本专利技术的实施例的测试图；图5为本专利技术的实施例的倒茶机械臂的局部放大图。图中各标号表示为：1-主控制箱、2-茶杯旋转机构、3-倒茶机械臂、4-上水机构、5-茶罐机构、6-茶壶加热装置、7-底座、8-茶盘、9-麦克风传感器、10-摄像头传感器；21-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动智能茶水机器人，其特征在于，包括主控制箱(1)、茶杯旋转机构(2)、倒茶机械臂(3)、上水装置(4)、茶罐存储装置(5)和底座(7)；所述主控制箱(1)设置在底座(7)的底部，所述主控制箱(1)上设置有控制按键，所述主控制箱内设置有主控制板，所述主控制板上集成有控制单元、语音单元，视觉单元；所述茶杯旋转机构(2)设置在底座(7)上且位于上水装置(4)的前侧，所述茶杯旋转机构(2)包括多个茶杯旋转架，且多个茶杯旋转架能够同轴转动，所述倒茶机械臂(3)和茶罐存储装置(5)分别设置在上水装置(4)的左右两侧。

【技术特征摘要】
1.一种全自动智能茶水机器人，其特征在于，包括主控制箱(1)、茶杯旋转机构(2)、倒茶机械臂(3)、上水装置(4)、茶罐存储装置(5)和底座(7)；所述主控制箱(1)设置在底座(7)的底部，所述主控制箱(1)上设置有控制按键，所述主控制箱内设置有主控制板，所述主控制板上集成有控制单元、语音单元，视觉单元；所述茶杯旋转机构(2)设置在底座(7)上且位于上水装置(4)的前侧，所述茶杯旋转机构(2)包括多个茶杯旋转架，且多个茶杯旋转架能够同轴转动，所述倒茶机械臂(3)和茶罐存储装置(5)分别设置在上水装置(4)的左右两侧。2.如权利要求1所述的全自动智能茶水机器人，其特征在于，所述控制单元包括，电源模块，舵机信号存储及输出模块，电平转换及通信模块，SD卡储存模块，六轴陀螺仪和蓝牙模块；所述电源模块用于为其它模块供电，所述舵机信号存储及输出模块用于控制茶水机器人的关节，所述电平转换模块及通信模块作为与PC端的交互，所述SD卡存储模块作为机器人动作的存储单元，所述六轴陀螺仪用于得到机器人的位姿信息，所述蓝牙模块用于为机器人建立通信；所述语音单元包括麦克风传感器(9)和语音处理模块，所述麦克风传感器(9)采集语音信号并将语音信息发送至语音处理模块，所述语音处理模块处理信息后发送至控制模块，所述控制模块通过蓝牙信号发送使得机器人完成相应的动作；视觉单元包括摄像头传感器，信息收发模块和信息处理模块，所述摄像头传感器(10)用于识别人脸位置，所述信息收发模块用于将人脸信息发送给主控制版并接收信息处理模块处理得到的茶碗位置信息发送给控制单元。3.如权利要求1所述的全自动智能茶水机器人，其特征在于，所述茶杯旋转机构(2)包括一号茶杯旋转架(21)、二号茶杯旋转架(22)和三号茶杯旋转架(23)，且一号茶杯旋转架(21)、二号茶杯旋转架(22)和三号茶杯旋转架(23)距上水装置(4)的距离相等，其中，所述一号茶杯旋转架(21)包括一号茶杯(215)和一号茶杯压爪(214)，所述一号茶杯(215)通过连接件固定在二号舵机(212)上，所述一号茶杯压爪(214)设置在一号茶杯(215)的上方且通过舵盘连接在三号舵机(213)上，所述三号舵机(213)通过舵盘水平连接二号舵机(212)，所述二号舵机(212)通过舵盘竖直连接一号舵机(211)，所述一号舵机(211)固定在底座(7)上；所述二号茶杯旋转架(22)包括二号茶杯(225)和二号茶杯压爪(224)，所述二号茶杯(225)通过连接件固定在七号舵机(222)上，所述二号茶杯压爪(224)设置在二号茶杯(225)的上方且通过舵盘连接在六号舵机(223)上，所述六号舵机(223)通过舵盘水平连接五号舵机(222)，所述五号舵机(222)通过舵盘竖直连接四号舵机(221)，所述四号舵机(221)固定在底座(7)上；所述三号茶杯旋转架(23)包括三号茶杯(235)和三号茶杯压爪(234)，所述三号茶杯(235)通过连接件固定在八号舵机(232)上，所述三号茶杯压爪(234)设置在三号茶杯(235)的上方且通过舵盘连接在九号舵机(233)上，所述九号舵机(233)通过舵盘水平连接八号舵机(232)，所述八号舵机(232)通过舵盘竖直连接七号舵机(231)，所述七号舵机(231)固定在底座(7)上。4.如权利要求1所述的全自动茶水机器人，其特征在于，所述倒茶机械臂(3)包括茶碗盖(31)、茶碗盖压爪(32)和茶碗底座(34)，所述茶碗盖压爪(32)固定在茶碗盖(31)上并...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永禄，
申请(专利权)人：西安缔造者机器人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61