CN109191693A - 一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统 - Google Patents

Abstract

一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，包括：为用户提供选择商品平台并完成支付，生成用户订单信息的交易交互单元；用于完成饮料制作并实现饮料端送及服务的执行单元；用于根据所述用户订单信息完成订单制作优先级管理并控制所述执行单元完成饮料制作及服务的控制单元；所述交易交互单元与所述控制单元连接；所述控制单元与所述执行单元连接；所述执行单元包括至少一个机械臂、至少一台饮料自动制作设备。本发明的饮料制备系统基于物联网技术及智能设备实现了饮料制备过程的无人化，高效智能，解放人力的同时保证了饮品的安全卫生。

Description

一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统

技术领域

本发明涉及饮料自动制备领域，特别涉及一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统。

背景技术

目前市场上一些半自动的饮料制备设备，在制备饮料的过程中，需要采用人工的方式照看饮品，避免加装过满饮料溢出或倾翻，在制作完成后，需要人工盖盖子递送给消费者，在此过程中，不可避免的会有饮料洒出等情况出现，如果是咖啡等热饮，也存在烫伤的可能，而现有技术采用的机械臂只具备定点之间端取饮料的能力。

现有技术功能单一、安全系数较低。为保证设备的正常运行，需要工作人员巡查各饮料制备系统的工作、安保情况，并适时补充货源或进行设备维护，耗费了大量的人力，且这样的饮料制备系统不具有销售数据及商业信息分析处理功能，销售数据不能实时反馈，饮料制备系统的运营者根据市场预测来计划生产，但实际销售往往与预测有很大误差，不利于销售资源的合理配置，经营效率较低。

现有专利：CN105579204B公开了“一种用于尤其是鸡尾酒的饮料制备与分配的交互式机械站”，所述机械站实现了自动的饮料制造，尤其是自动的鸡尾酒的制造，可应用于通过大规模工业机械由用户产生的输入致动的鸡尾酒生产线的技术领域中。但在一般的商业零售的环境中的使用受到了限制，一是没有涉及对用户订单的优先级管理；二是没有对机械臂的远程监控与控制，三是没有对相关运行数据的分析能力，实现智能化的管理。因此，现有的饮料制备系统还存在不便与缺陷，而亟待加以改进。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出了一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统。

本发明的技术方案如下：

一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，包括：

为用户提供选择商品平台并完成支付，最终生成用户订单信息的交易交互单元；

用于完成饮料制作并实现饮料端送及服务的执行单元；

用于根据所述用户订单信息完成订单制作优先级管理并控制所述执行单元完成饮料制作及服务的控制单元；

所述交易交互单元与所述控制单元连接；所述控制单元与所述执行单元连接；

所述执行单元包括至少一个机械臂、至少一台饮料自动制作设备；

其操作流程为：

首先，客户在所述交易交互单元选择商品，并完成支付；所述交易交互单元在确认订单支付完成后，将用户的订单信息发送至所述控制单元；

然后，所述控制单元接收所述交易交互单元传送来的用户订单信息，识别所述用户订单信息并进行订单分类处理，完成订单制作优先级管理并发送控制指令至所述执行单元；

再，所述饮料自动制作设备接收所述控制单元的控制指令，启动制作饮料；制作完成后，所述机械臂根据控制指令端送饮料至指定位置。

具体的，交易交互单元与控制单元、控制单元与执行单元的连接方式，为现有技术的有线或无线的连接，在此不再赘述。

具体的，饮料自动制作设备为现有技术中的可编程控制的饮料自动制作设备，如自动咖啡机，自动奶茶机、自动果汁机等，在此不再赘述。

进一步的，所述执行单元还包括自动封装/落盖装置；

所述交易交互单元设置有加盖或封装模块，所述加盖/封装模块用于根据用户选择向所述控制单元发送加盖/封装指令，控制所述自动封装/落盖装置和机械臂执行加盖/封装操作。

进一步的，所述一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统还包括用于接收存储信息、监控设备运行状态并进行反馈的远程运营管理单元；所述远程运营管理单元与所述交易交互单元、所述控制单元连接。

具体的，远程运营管理单元与交易交互单元、控制单元的连接方式为现有技术的无线连接，在此不再赘述。

上述本发明的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，基于物联网技术及智能设备实现了饮料制备过程的无人化，高效智能，解放人力的同时保证了饮品的安全卫生，通过传感器及视觉技术实现了数据的采集，再利用后台系统强大的数据采集和自有数据库，通过远程运营管理平台对大数据进行分析处理，比如何种商品更受欢迎，客流时间段分析、营业额多少可直接形成报表推送至系统使用者。另外设备的运行状态，比如电压、电流的大小、主要部件的温度情况都会在平台上呈现，实现实时的监管，延长设备的整体使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统的各功能模块系统框图。

图2是本申请实施例提供的机械臂立体图。

图3是本申请实施例提供的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统的平面图。

图4是本申请实施例提供的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统的各功能模块另一系统框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参考图1，本实施例的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，包括交易交互单元100、执行单元200和控制单元300，交易交互单元100与控制单元300连接；执行单元200与控制单元300连接。执行单元200包括机械臂210和饮料自动制作设备220；交易交互单元100为用户提供选择商品平台，生成付款二维码，并监测用户当前交易页面，在确认订单支付完成后，将用户的订单信息发送至控制单元300。具体的，交易交互单元100可以采用含有用户界面的软件和连接到互联网的智能设备，如智能手机等可运行含有用户界面软件的设备，应用软件及智能设备实现方式及功能为本领域技术人员公知常识，在此不再赘述。

执行单元200包括一个机械臂210和一台饮料自动制作设备220，控制单元300与该执行单元200连接，控制该执行单元完成饮料制作及服务。实际应用中，控制单元300根据用户订单信息启动饮料自动制作设备220制作饮料，制备完成后，控制单元300控制机械臂210端送饮料；该机械臂210可根据控制程序完成按规定线路端杯动作。具体的，本实施例提供的服务包括饮料种类、口味的选择和机械臂的端送服务。

在一个优选的实施方式中，参考图2，机械臂210固定于一个人体模型上，其中人体模型一条手臂为机械臂210，另一条手臂为假肢，整体安装安装在立柱上，通过法兰与地面固定。固定方式可采用膨胀螺栓。其中，机械臂210前端安装一个杯托，来完成取杯，托举的功能。

在某些优选的实施方式中，执行单元还包括自动封装/落盖装置230和具有视觉系统和认知功能的机械臂210；该自动封装/落盖装置230与控制单元200连接；该自动封装/落盖装置230完成对机械臂210送至的饮料杯封装/加盖的操作。在实际应用中，交易交互单元100提供有加盖或封装的用户选项，控制单元300接收交易交互单元100发送的包含加盖或封装的用户订单信息，生成控制指令发送至自动封装/落盖装置230及机械臂210，机械臂210端送制作完成的饮品至自动封装/落盖装置230，通过重力触发自动封装/落盖装置230工作。具体的，咖啡可选择加盖，奶茶和果汁可选择封装，控制单元300根据用户选择信息控制执行相关程序。本实施例提供的服务包括饮料种类、口味的选择、饮品的加盖/封装选择和机械臂的端送服务。

在某些优选的实施方式中，参考图3，执行单元200与客户通过服务台400相隔；该机械臂210设置为可抓取所述饮料自动制作设备220制作完成的饮料至自动封装/落盖装置230，封装/落盖后端送至服务台400。具体的，具有视觉系统的认知机械臂为现有技术中的一种或几种能实现此功能的机械臂，在此不再赘述。

在某些优选的实施方式中，饮料自动制作设备220和自动封装/落盖装置230可放置于不同位置，不需定点摆放，具有视觉系统的认知机械臂可自主寻找，准确抓取位于不同位置的饮料。完成饮料的封装/落盖和端送服务。

在某些优选的实施方式中，本实施例的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统还包括远程运营管理单元500和信息收集单元600，该远程运营管理单元500用于接收存储信息，监控设备运行状态并进行反馈；该远程运营管理单元500与交易交互单元100、控制单元300连接。该信息收集单元600，包括用于获取人流量信息的人流监测模块610；用于获取系统内环境温度信息的温度检测模块620；用于收集设备状态信息的设备信息监测模块630；用于获取备料余量信息的备料余量监测模块640；信息收集单元600的各模块与远程运营管理单元500连接，并将上述信息发送至远程运营管理单元500，远程运营管理单元500接收并存储上述信息。具体的，人流监测模块610包括摄像头和红外传感器，其他各模块的实现是通过各类传感器，具体的实现方式和工作原理为本领域技术人员采用的常规手段，在此不再赘述。

在实际应用中，远程运营管理单元500包括：接收温度检测模块620提交的环境温度信息，存储、实时监控环境温度的环境信息存储监控模块510；连接设备信息监控模块630、温度检测模块620和备料余量监测模块640，生成相应管理数据传送至所述控制单元200的信息管理模块520；连接交易交互单元100，并汇总各模块信息，进行分析和统计，生成相应的数据曲线和图表的分析模块530；连接分析模块530，用于将分析模块530形成的数据曲线和图表进行导出的导出模块540；连接导出模块540，用于对导出模块导出的数据曲线和图表进行显示的显示模块550。在实际应用中，交易交互单元100包含有监测用户当前交易页面程序，在确认订单支付完成后，将用户订单信息发送至远程运营管理单元500的监测传送模块。

在某些优选的实施方式中，参考图4，本实施例的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，包括交易交互单元100、执行单元200、控制单元300、服务台400、远程运营管理单元500和信息收集单元600，交易交互单元100与控制单元300连接，执行单元200与控制单元300连接，远程运营管理单元500与信息收集单元600、交易交互单元100、控制单元300连接。执行单元200包括机械臂210、饮料自动制作设备220和自动封装/落盖装置230；饮料制备系统包括执行单元200包括一个机械臂210和一台自动咖啡机221和一台自动奶茶机222，控制单元300接收交易交互单元100传来的用户订单信息，识别订单信息并进行订单分类处理，完成订单制作优先级管理并控制执行单元200完成饮料制作及服务。如用户订单信息包含不同用户的饮品需求，控制单元300对订单信息进行分类处理，对不同用户的同样的订单需求可同时处理，对订单采用不同的优先级，这样可提高饮料制作的效率，提高用户购买体验。实际应用中，第一用户订单信息包含一杯咖啡和一杯奶茶订单，第二用户订单信息包含一杯奶茶订单，第三用户订单信息包含一杯咖啡订单，控制单元300接受到此订单信息后根据不同饮品进行编号分类，根据所述订单编号生成订单优先级制作表单，即第三用户订单信息的咖啡订单可与第一用户订单信息的咖啡订单一同制作，并根据控制程序控制自动咖啡机221和一台自动奶茶机222开始制作饮料。饮料制作完成后，机械臂210根据控制单元300的控制指令端送饮料至自动封装/落盖装置230或直接端送至服务台400处；端送至自动封装/落盖装置230处的饮料通过重力触发工作。具体的，咖啡可选择加盖，奶茶可选择封装，控制单元300根据用户选择信息控制执行相关程序。远程运营管理单元500接收交易交互单元100传送的用户订单信息和信息收集单元传送的信息，监控执行单元200各设备的运行状况。控制单元300设置控制程序，控制机械臂210定时收集服务台400上的空杯。实际应用中，机械臂210具有视觉系统，可准确抓取散落在服务台400上空杯，本实施例提供的服务包括饮料种类、口味的选择、机械臂的端送和空杯收集的服务。

另一优选的实施方式中，分析模块530对多个电子订单信息按照不同的客户类型、订单提交时间、设备状态信息和备料余量信息进行汇总并形成相应的数据曲线和图表。具体的，分析这些数据曲线和图标可以得出不同客户对不同饮料的喜爱程度，订单的高峰时段和设备的运行情况等信息，而且还可以生成财务数据报表，有利于经营者对经营数据的掌握。

在某些优选的实施方式中，信息管理模块520接收设备状态信息，具体的，设备状态信息包括但不限于机械臂210各个关节件运行的力矩、温度、当前位姿是否在正常范围之内的信息。该信息管理模块520实时监控设备运行状态，当出现异常状态时，生成相应管理数据传送至控制单元300；控制单元300生成控制指令传送至执行单元200，中止饮料制作程序，确保人机的安全。具体的，机械臂的异常状态包括但不限于机械臂210各个关节件运行的力矩、温度、当前位姿超出了正常范围，饮料自动制作设备故障、停止运行等。

在实际应用中，机械臂210支持TCP\IP和profinet通讯协议，该机械臂210自有开发生成的GSD文件，可以导入控制单元300。在控制单元300组态配置时调用，从而可以进行IO的配置，供编程时读和写，完成机械臂210与现场工作条件的信号联锁、互锁。具体的控制单元由嵌入式系统及PLC组成，本领域普通技术人员可以理解本实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，在此不再赘述。

在某些优选的实施方式中，信息管理模块520根据接收到的环境温度信息，生成管理数据发送至所述控制单元300；所述控制单元300根据接收到的所述管理数据，生成冷饮加冰量调整或热饮温度控制指令，传送至执行单元200；所述执行单元200根据接收到的所述控制指令，完成冷饮加冰量控制或热饮温度调整的操作。

具体实施时，本申请不受所描述的各个步骤的执行顺序的限制，在不产生冲突的情况下，某些步骤还可以采用其它顺序进行或者同时进行。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，该存储介质可以包括但不限于：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例所提供的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统与方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，包括：

为用户提供选择商品平台并完成支付，生成用户订单信息的交易交互单元；

用于完成饮料制作并实现饮料端送及服务的执行单元；

用于根据所述用户订单信息完成订单制作优先级管理并控制所述执行单元完成饮料制作及服务的控制单元；

所述交易交互单元与所述控制单元连接；所述控制单元与所述执行单元连接；

所述执行单元包括至少一个机械臂、至少一台饮料自动制作设备；

其操作流程为：

首先，在所述交易交互单元选择饮料品种，并完成支付；所述交易交互单元在确认订单支付完成后，将用户订单信息发送至所述控制单元；

然后，所述控制单元接收所述交易交互单元传送来的所述用户订单信息，识别所述用户订单信息并进行订单分类处理，完成订单制作优先级管理并发送控制指令至所述执行单元；

再，所述饮料自动制作设备接收所述控制单元的控制指令，启动制作饮料；制作完成后，所述机械臂根据控制指令端送饮料至指定位置。

2.根据权利要求1所述的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，所述执行单元还包括自动封装/落盖装置；

所述交易交互单元设置有加盖或封装模块，所述加盖/封装模块用于根据用户选择向所述控制单元发送加盖/封装指令，控制所述自动封装/落盖装置和机械臂执行加盖/封装操作。

3.根据权利要求1所述的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，所述机械臂为具有视觉系统的机械臂。

4.根据权利要求3所述的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，还包括隔离所述执行单元与客户的服务台。

5.根据权利要求4所述的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，所述控制单元设置有控制程序，控制机械臂定时收集服务台上的空杯。

6.根据权利要求1所述的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，还包括用于接收存储信息、监控设备运行状态并进行反馈的远程运营管理单元；所述远程运营管理单元与所述交易交互单元、所述控制单元连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，还包括现场信息收集单元；

所述现场信息收集单元包括：

用于获取人流量信息的人流监测模块；

用于获取系统内环境温度信息的温度检测模块；

用于收集设备状态信息的设备信息监测模块；和

用于获取备料余量信息的备料余量监测模块；

所述操作流程还包括：

所述信息收集单元的各模块连接所述远程运营管理单元，并将上述信息发送至所述远程运营管理单元；

所述远程运营管理单元接收并存储上述信息。

8.根据权利要求6所述的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，所述远程运营管理单元包括：

接收所述温度检测模块提交的环境温度信息，存储、实时监控环境温度的环境信息存储监控模块；

连接所述设备信息监控模块、所述温度检测模块和所述备料余量监测模块，生成相应管理数据传送至所述控制单元的信息管理模块；

连接交易交互单元，并汇总各模块信息，进行分析和统计，生成相应的数据曲线和图表的分析模块；

连接分析模块，用于将分析模块形成的数据曲线和图表导出的导出模块；

连接导出模块，用于显示导出模块导出的数据曲线和图表的显示模块。

9.根据权利要求8所述的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，所述信息管理模块根据接收到的环境温度信息，生成管理数据发送至所述控制单元；所述控制单元根据接收到的所述管理数据，生成冷饮加冰量调整或热饮温度控制指令，传送至执行单元；所述执行单元根据接收到的所述控制指令，完成冷饮加冰量控制或热饮温度调整的操作。

10.根据权利要求8所述的一种具有机器认知的机器人智能饮料制备系统，其特征在于，所述信息管理模块接收设备状态信息，实时监控设备运行状态，当出现异常状态时，生成相应管理数据传送至所述控制单元；所述控制单元生成控制指令传送至执行单元，中止饮料制作程序。