移动机器人自动导航方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种移动机器人自主导航方法，包括步骤：获取目标菜品及所述目标菜品所对应的食谱信息；根据所述食谱信息，获取所述食谱信息中食材所在的食材位置；获取所述目标菜品的烹饪位置；所述烹饪位置为所述目标菜品当前正在进行烹饪的位置，或是预计所述目标菜品将进行烹饪的位置；通过处理模块向运动控制单元发送相应的运动控制信号；所述运动模块包括运动控制单元和设于烹饪辅助机器人本体底部的若干全向轮。本发明专利技术还公开了一种烹饪辅助机器人及存储介质和系统，能有效解决厨房中在菜品烹饪过程中食材传递效率较低的问题，进而有效地提高了厨房中菜品完成的及时性。

【技术实现步骤摘要】
移动机器人自动导航方法及系统
本专利技术涉及烹饪辅助机器人领域，尤其涉及一种移动机器人自动导航方法、存储介质和系统。
技术介绍
在厨房的烹饪工作中，由于厨房工作人员对工作的熟练程度存在不同，容易出现由于食材传递人员对食谱的熟悉程度不足等情况，影响菜品的烹饪效率，进而导致菜品完成的及时性较低。在研究本专利技术的过程中，专利技术人发现，在厨房中缺少使用机器人进行辅助的现有技术，尤其是缺少在“食谱-食材-烹饪-上菜”这一环节的辅助，导致厨房中菜品完成的及时性较低。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种烹饪辅助机器人及其自主导航方法、存储介质和系统，能有效解决厨房中在菜品烹饪过程中食材传递效率较低的问题，进而有效地提高了厨房中菜品完成的及时性。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种移动机器人自主导航方法，包括步骤：获取目标菜品及所述目标菜品所对应的食谱信息；根据所述食谱信息，获取所述食谱信息中食材所在的食材位置；获取所述目标菜品的烹饪位置；所述烹饪位置为所述目标菜品当前正在进行烹饪的位置，或是预计所述目标菜品将进行烹饪的位置；通过处理模块向运动控制单元发送相应的运动控制信号；所述运动模块包括运动控制单元和设于烹饪辅助机器人本体底部的若干全向轮；所述运动控制信号为第一控制信号或第二控制信号；所述第一控制信号，为所述处理模块根据采集模块采集到的激光信息得到的控制信号，用于使所述运动控制单元控制若干所述全向轮进行运动，使所述烹饪辅助机器人运动到目标范围；所述目标范围，为所述采集单元可采集到预设标记的图像的位置范围；所述采集单元包括用于采集所述预设标记的图像采集单元，以及用于采集所述激光信息的激光单元；所述预设标记为目标位置对应的可视化标记，且所述目标位置为所述食材位置或所述烹饪位置；所述第二控制信号，为所述处理模块根据所述预设标记的图像得到的控制信号，用于使所述运动控制单元控制若干所述全向轮进行运动，使所述烹饪辅助机器人从所述目标范围运动到所述目标位置。作为上述方案的改进，所述获取目标菜品及所述目标菜品所对应的食谱信息，包括：获取厨师输入的所述目标菜品所对应的所述食谱信息；和/或获取所述目标菜品的描述，根据所述描述自动生成所述食谱信息。作为上述方案的改进，所述根据所述食谱信息，获取所述食谱信息中食材所在的食材位置，包括：根据所述食谱信息中记载的食材信息与下单数量，确定所需的食材消耗量；根据所述食材消耗量，确定相应的生鲜存储柜，以一个或多个所述生鲜存储柜的位置作为所述食材位置。作为上述方案的改进，所述获取所述目标菜品的烹饪位置，包括：根据当前各烹饪点的空闲情况，根据路径最短原则或时间最短原则，选择空闲的烹饪点所在的位置作为所述烹饪位置；和/或，根据所述目标菜品所需的第一厨具信息以及各烹饪点所具有的第二厨具信息，选择所述第二厨具信息与所述第一厨具信息相匹配的烹饪点所在的位置作为所述烹饪位置。作为上述方案的改进，所述处理模块通过预先得到的控制模型，以得到所述运动控制信号；其中，所述控制模型包括用于根据所述激光信息计算从当前坐标运动到所述目标范围的运动策略的控制层；所述控制层的运行包括步骤：根据所述环境图像信息，确定当前坐标；计算从所述当前坐标运动到所述目标范围的运动路径；其中，所述运动路径包括有限个离散的坐标节点；根据所述运动路径，计算从所述当前坐标运动到下一所述坐标节点所需达到的运动状态，以得到所述运动策略。作为上述方案的改进，所述根据所述预设标记的图像，计算从当前位置运动到所述目标位置的运动策略，包括步骤：根据所述预设标记的图像，计算当前位置与所述预设标记的位置关系，作为第一位置关系；获取所述目标位置与所述预设标记的位置关系，作为第二位置关系；基于所述第一位置关系和所述第二位置关系，计算从所述当前位置到所述目标位置的运动策略。作为上述方案的改进，所述采集模块还包括速度检测单元；所述速度检测单元包括与若干所述全向轮相应设置的若干编码器，用于采集若干所述全向轮的速度信息并发送给所述运动控制单元，以使所述运动控制单元生成相应的运动信息；其中，所述运动信息包括当前速度、最大速度和最大加速度；所述根据所述运动路径，计算从所述当前位置运动到下一所述坐标节点所需达到的运动状态，以得到所述运动策略，具体为：根据所述运动路径，结合所述运动信息，计算从所述当前坐标运动到下一所述坐标节点的过程中，每一所述全向轮所需达到的目标速度，以作为所述运动策略；所述计算从所述当前坐标运动到所述目标范围的运动路径，包括步骤：基于Dijkstra算法和预先得到的环境地图，得到从所述当前坐标到所述目标范围的初阶路径；基于Timed-Elastic-Band局部路径规划算法与所述初阶路径，得到所述运动路径。作为上述方案的改进，所述处理模块通过预先得到的控制模型，以得到所述运动控制信号；其中，所述控制模型包括网络层、应用层、控制层和驱动层；所述网络层，用于获取外部输入的控制指令；所述应用层，用于根据所述控制指令，进行相应的任务解析和任务调度；所述控制层，用于根据所述激光信息，计算从当前坐标运动到所述目标范围的运动策略；或根据所述预设标记的图像，计算从当前位置运动到所述目标位置的运动策略；所述驱动层，用于根据所述控制层得到的运动策略，输出相应的运动控制信号。作为上述方案的改进，所述采集模块还包括速度检测单元；所述速度检测单元包括与若干所述全向轮相应设置的若干编码器，用于采集若干所述全向轮的速度信息并发送给所述运动控制单元，以使所述运动控制单元生成相应的运动信息；其中，所述运动信息包括当前速度、最大速度和最大加速度；所述基于所述第一位置关系和所述第二位置关系，计算从所述当前位置到所述目标位置的运动策略，具体为：根据所述第一位置关系和所述第二位置关系，结合所述运动信息，计算从所述当前位置运动到目标位置的过程中，每一所述全向轮所需达到的目标速度，以作为所述运动策略。作为上述方案的改进，所述全向轮的数量为四个，四个所述全向轮分别设于同一矩形的四个顶点上；所述当前位置与所述目标速度满足关系：其中，表示位置变化；表示在所述烹饪辅助机器人的本体坐标系中的运动速度；表示四个所述全向轮的转速；lx+ly表示任一所述全向轮与相邻的两个所述全向轮之间的距离之和。作为上述方案的改进，所述全向轮为麦克纳姆轮；所述全向轮的数量为四个；所述运动控制单元根据所述运动控制信号，通过PID控制算法得到相应的输出电流和输出电压，以控制若干所述全向轮进行运动本专利技术实施例还提供了一种烹饪辅助机器人，用于实施如上任一项所述的移动机器人自主导航方法，包括食谱获取模块、食材位置获取模块、烹饪位置获取模块、采集模块、处理模块和运动模块；所述食材获取模块，用于获取目标菜品及所述目标菜品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动机器人自主导航方法，其特征在于，包括步骤：/n获取目标菜品及所述目标菜品所对应的食谱信息；/n根据所述食谱信息，获取所述食谱信息中食材所在的食材位置；/n获取所述目标菜品的烹饪位置；所述烹饪位置为所述目标菜品当前正在进行烹饪的位置，或是预计所述目标菜品将进行烹饪的位置；/n通过处理模块向运动控制单元发送相应的运动控制信号；所述运动模块包括运动控制单元和设于烹饪辅助机器人本体底部的若干全向轮；所述运动控制信号为第一控制信号或第二控制信号；/n所述第一控制信号，为所述处理模块根据采集模块采集到的激光信息得到的控制信号，用于使所述运动控制单元控制若干所述全向轮进行运动，使所述烹饪辅助机器人运动到目标范围；所述目标范围，为所述采集单元可采集到预设标记的图像的位置范围；所述采集单元包括用于采集所述预设标记的图像采集单元，以及用于采集所述激光信息的激光单元；所述预设标记为目标位置对应的可视化标记，且所述目标位置为所述食材位置或所述烹饪位置；/n所述第二控制信号，为所述处理模块根据所述预设标记的图像得到的控制信号，用于使所述运动控制单元控制若干所述全向轮进行运动，使所述烹饪辅助机器人从所述目标范围运动到所述目标位置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人自主导航方法，其特征在于，包括步骤：
获取目标菜品及所述目标菜品所对应的食谱信息；
根据所述食谱信息，获取所述食谱信息中食材所在的食材位置；
获取所述目标菜品的烹饪位置；所述烹饪位置为所述目标菜品当前正在进行烹饪的位置，或是预计所述目标菜品将进行烹饪的位置；
通过处理模块向运动控制单元发送相应的运动控制信号；所述运动模块包括运动控制单元和设于烹饪辅助机器人本体底部的若干全向轮；所述运动控制信号为第一控制信号或第二控制信号；
所述第一控制信号，为所述处理模块根据采集模块采集到的激光信息得到的控制信号，用于使所述运动控制单元控制若干所述全向轮进行运动，使所述烹饪辅助机器人运动到目标范围；所述目标范围，为所述采集单元可采集到预设标记的图像的位置范围；所述采集单元包括用于采集所述预设标记的图像采集单元，以及用于采集所述激光信息的激光单元；所述预设标记为目标位置对应的可视化标记，且所述目标位置为所述食材位置或所述烹饪位置；
所述第二控制信号，为所述处理模块根据所述预设标记的图像得到的控制信号，用于使所述运动控制单元控制若干所述全向轮进行运动，使所述烹饪辅助机器人从所述目标范围运动到所述目标位置。


2.如权利要求1所述的移动机器人自主导航方法，其特征在于，所述获取目标菜品及所述目标菜品所对应的食谱信息，包括：
获取厨师输入的所述目标菜品所对应的所述食谱信息；和/或
获取所述目标菜品的描述，根据所述描述自动生成所述食谱信息。


3.如权利要求1所述的移动机器人自主导航方法，其特征在于，所述根据所述食谱信息，获取所述食谱信息中食材所在的食材位置，包括：
根据所述食谱信息中记载的食材信息与下单数量，确定所需的食材消耗量；
根据所述食材消耗量，确定相应的食材存放点，以一个或多个所述食材存放点的位置作为所述食材位置。


4.如权利要求1所述的移动机器人自主导航方法，其特征在于，所述获取所述目标菜品的烹饪位置，包括：
根据当前各烹饪点的空闲情况，根据路径最短原则或时间最短原则，选择空闲的烹饪点所在的位置作为所述烹饪位置；和/或，
根据所述目标菜品所需的第一厨具信息以及各烹饪点所具有的第二厨具信息，选择所述第二厨具信息与所述第一厨具信息相匹配的烹饪点所在的位置作为所述烹饪位置。


5.如权利要求2-4任一项所述的移动机器人自主导航方法，其特征在于，所述处理模块通过预先得到的控制模型，以得到所述运动控制信号；其中，所述控制模型包括用于根据所述激光信息计算从当前坐标运动到所述目标范围的运动策略的控制层；所述控制层的运行包括步骤：
根据所述环境图像信息，确定当前坐标；
计算从所述当前坐标运动到所述目标范围的运动路径；其中，所述运动路径包括有限个离散的坐标节点；
根据所述运动路径，计算从所述当前坐标运动到下一所述坐标节点所需达到的运动状态，以得到所述运动策略。


6.如权利要求5所述的移动机器人自主导航方法，其特征在于，所述根据所述预设标记的图像，计算从当前位置运动到所述目标位置的运动策略，包括步骤：
根据所述预设标记的图像，计算当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，刘立恒，黎光华，
申请(专利权)人：江西太空机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36