智能物品投遞機器人裝置及其控制方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種智能物品投遞機器人裝置及其控制方法，該機器人裝置包括底座、儲物格、平板電腦、主支撐桿、第二支撐桿、主攝像頭組件、主電源充電插頭，通過硬件組件與平板電腦中的軟件系統的工作配合，利用聲音音源判斷、語音播報、語音識別、人臉圖像識別、機電運動控制技術，可以實現整機自主移動、識別人群、識別聲音來源、人機互動、開關儲物格、語音播報、自動升降調節、自動導航、自主充電、自主送件上門等功能。

Intelligent article delivery robot device and control method thereof

The invention provides a delivery robot device and control method of intelligent objects, the robot device comprises a base, storage box, tablet computer, the main supporting rod, second supporting rods, the main camera components, the main power plug, with the software system and the hardware components of the tablet computer, use sound judgment, sound source voice broadcast, voice recognition, face recognition, and motion control technology, can realize the autonomous mobile identification, identification of sound sources, people, human-computer interaction, switch compartments, voice broadcast, automatic regulation, automatic navigation, self charging, independent delivery door function.

【技術實現步驟摘要】
智能物品投遞機器人裝置及其控制方法
本專利技術涉及智能機器人的
，尤其涉及一種智能物品投遞機器人裝置及其控制方法。
技術介紹
當前快遞行業投件、收件工作的人工成本占據總成本一大部分，隨著智能機器人的發展，利用智能機器人來降低快遞行業的人工費用受到廣泛關注。但是，現有的面對快遞行業的智能機器人，其智能化程度不夠高，無法自動送貨上門，也不能自主充電，不能滿足人們實際應用中的需求。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種設置在社區、公寓、辦公樓、寫字樓、商務中心、商場酒店等公共活動場所的大堂、電梯間、樓堂、門廳、公共走廊、中心花園，用于提供智能快遞投件、收件工作的商業服務機器人裝置及其控制方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種智能物品投遞機器人裝置，包括：底座，所述底座包括可充電電池、位于底部的四個機械式360度導向輪和一個電動驅動360度導向動力輪，所述可充電電池用于為機器人提供動力，所述電動驅動360度導向動力輪驅動機械式360度導向輪，實現機器人的前進、后退或停止；儲物格，所述儲物格設置于底座上端，所述儲物格設置有門和電控鎖，所述電控鎖與可充電電池電連接，通過安裝于平板電腦的軟件系統，控制門的打開和關閉；平板電腦，所述平板電腦通過主支撐桿與底座連接，位于儲物格上端，所述平板電腦包括觸控屏、麥克風、攝像頭、揚聲器，所述觸控屏用于實現與操作人員的數據交互，所述麥克風用于采集音頻信息，所述攝像頭用于監控、采集人臉圖像，所述揚聲器用于播放音頻信息；所述平板電腦安裝有軟件系統，所述軟件系統用于實現人機之間、本機器人與外接的遠程服務器之間的信息數據交互與通訊、儲物格電控鎖的開關控制、聲音圖像識別處理、移動導航控制、以及設置預警電量閾值；主支撐桿，設置于底座和平板電腦之間，所述主支撐桿為電動可伸縮桿，用于連接底座和平板電腦，自動調節平板電腦與地面間的高度，以適應不同年齡段身高的人群便捷使用；第二支撐桿，設置于底座和主攝像頭組件之間，所述第二支撐桿為電動伸縮桿，用于連接底座和主攝像頭組件，以及通過第二支撐桿的升降，使主電源充電插頭對準需要對接的設備；主攝像頭組件，所述主攝像頭組件通過第二支撐桿與底座連接，所述主攝像頭組件包括與第二支撐桿連接的360度水平旋轉電機，和安裝于360度水平旋轉電機上的主攝像頭，所述主攝像頭內置距離傳感器，用于采集采集人與本機器人、本機器人與其它設備設施間的距離信息，以及在360度水平旋轉電機的控制下實現充電孔尋位、電梯按鈕尋位、樓層識別的功能，所述距離信息為物體到機器人的距離；所述主攝像頭在不需要充電時對準前方，當需要充電時，通過主攝像頭采集到的圖像信息尋找到充電孔，并在充電孔的距離信息小于第一距離閾值時，由360度水平旋轉電機控制主電源充電插頭對準充電孔；主電源充電插頭，所述主電源充電插頭與360度水平旋轉電機連接，與可充電電池電連接，用于受360度水平旋轉電機帶動旋轉，對準充電孔并插入，給可充電電池充電。在上述實施例的基礎上，進一步地，所述儲物格還設置有與電控鎖電連接的指示燈，用于指示電控鎖的開關狀態。在上述任意實施例的基礎上，進一步地，所述儲物格設置可拆卸的單層、兩層或多層單元格；當儲物格設置可拆卸的單層單元格時，所述單層單元格的門開口朝上；當儲物格設置可拆卸的兩層或多層單元格時，所述兩層或多層單元格的門開口朝外。在上述任意實施例的基礎上，進一步地，所述主支撐桿為電動伸縮桿。在上述任意實施例的基礎上，進一步地，所述第一距離閾值為90～120mm。一種利用了上述任一項裝置的智能物品投遞機器人控制方法，包括：自主移動步驟：通過麥克風獲取聲音來源信息，判斷是否有來人，并確定來人方向；根據聲音來源信息，控制并通過360度水平旋轉電機控制主攝像頭旋轉、面向來人方向，采集圖像信息，并同步通過距離傳感器采集來人的距離信息；根據圖像信息和距離信息，控制機器人前進、后退或停止移動；投件步驟：當來人為快遞員時，根據圖像信息和距離信息，判斷快遞員與主攝像頭的高度匹配結果；根據所述高度匹配結果，控制第二支撐桿執行升降操作，直到快遞員與主攝像頭的高度匹配，同步控制主支撐桿執行升降，以匹配快遞員操作平板電腦的最佳高度；通過平板電腦的攝像頭掃描快遞員提供的投件二維碼或投件條形碼，控制與投件二維碼或投件條形碼相應的儲物格的電控鎖打開；或者，通過平板電腦的觸控屏接收快遞員輸入的投件密碼，控制與投件密碼相應的儲物格的電控鎖打開；所述投件密碼、二維碼、條形碼，通過軟件系統與遠程服務器間的數據交互，獲得快遞單信息后匹配獲取，或者通過軟件系統中預設的快遞員會員賬號密碼匹配獲取，在工作狀態下，已注冊軟件系統會員的快遞員通過遠程登錄軟件系統，提前預訂儲物格，通過投件密碼直接打開已預訂的儲物格；儲物格關閉后，軟件系統向發件人發送投遞成功物流信息，同時向收件人發送包含取件密碼的取件通知短信或軟件系統內的消息，或者包含取件二維碼、取件密碼的取件通知短信或軟件系統內的消息；自行取件步驟：當來人為收件人時，根據圖像信息和距離信息，判斷收件人與主攝像頭的高度匹配結果；根據所述高度匹配結果，控制第二支撐桿執行升降操作，直到收件人與主攝像頭的高度匹配，同步控制主支撐桿執行升降，以匹配收件人操作平板電腦的最佳高度；通過平板電腦的攝像頭掃描收件人提供的取件二維碼，控制與該取件二維碼相應的儲物格的電控鎖打開；或者，通過平板電腦的觸控屏接收收件人輸入的取件密碼，控制與取件密碼相應的儲物格的電控鎖打開；在儲物格關閉后間隔預設的取件完成節點時間，通過軟件系統向快遞員和發件人發送確認取件的短信或者軟件系統內的取件消息；自主送件步驟：機器人接收收件人通過短信息或軟件系統內發送的送貨上門通知信息；當機器人處于被人操作的工作狀態時，軟件系統自動向收件人發送延時送貨通知信息，并在無人操作時向收件人發送正在上門確認信息；通過軟件系統查詢收件地址信息和收件人電話號碼；所述收件地址信息包括收件樓層號、收件房號；在送貨過程中，通過主攝像頭采集前方的圖像信息，通過平板電腦的攝像頭采集前下方的圖像信息，當前方的圖像信息中出現規避型障礙物時，通過距離傳感器采集所述規避型障礙物的距離信息，根據前方的圖像信息、前下方的圖像信息，對所述規避型障礙物進行障礙物主動規避；所述規避型障礙物為人員或中大型物件；通過主攝像頭尋找電梯按鈕，控制機器人移動和第二支撐桿的升降，通過360度水平旋轉電機帶動主電源充電插頭旋轉、對準電梯按鈕，軟件系統根據距離傳感器實時采集的電梯按鈕的距離信息，控制機器人向前移動，按下電梯按鈕；通過主攝像頭識別與收件樓層號相應的樓層按鈕，控制機器人移動和第二支撐桿的升降，通過360度水平旋轉電機帶動主電源充電插頭旋轉、對準樓層按鈕，軟件系統根據距離傳感器實時采集的與收件樓層號相應的樓層按鈕的距離信息，控制機器人向前移動，按下與收件樓層號相應的樓層按鈕；通過主攝像頭監控是否到達相應樓層，當主攝像頭被遮擋時，通過揚聲器播放語音求助信息，根據麥克風采集到的音頻信息確認是否到達相應樓層，或者通過自動升降第二支撐桿尋找機器人專用樓層識別標志，確認是否到達相應樓層；通過軟件系統查詢當前樓層的房號分布圖和路線圖，在到達樓層后，根據房號分布圖、路線圖，通過主攝像頭和軟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能物品投遞機器人裝置，其特征在于，包括：底座，所述底座包括可充電電池、位于底部的四個機械式360度導向輪和一個電動驅動360度導向動力輪，所述可充電電池用于為機器人提供動力，所述電動驅動360度導向動力輪驅動機械式360度導向輪，實現機器人的前進、后退或停止；儲物格，所述儲物格設置于底座上端，所述儲物格設置有門和電控鎖，所述電控鎖與可充電電池電連接，通過安裝于平板電腦的軟件系統，控制門的打開和關閉；平板電腦，所述平板電腦通過主支撐桿與底座連接，位于儲物格上端，所述平板電腦包括觸控屏、麥克風、攝像頭、揚聲器，所述觸控屏用于實現與操作人員的數據交互，所述麥克風用于采集音頻信息，所述攝像頭用于監控、采集人臉圖像，所述揚聲器用于播放音頻信息；所述平板電腦安裝有軟件系統，所述軟件系統用于實現人機之間、本機器人與外接的遠程服務器之間的信息數據交互與通訊、儲物格電控鎖的開關控制、聲音圖像識別處理、移動導航控制、以及設置預警電量閾值；主支撐桿，設置于底座和平板電腦之間，所述主支撐桿為電動可伸縮桿，用于連接底座和平板電腦，自動調節平板電腦與地面間的高度，以適應不同年齡段身高的人群便捷使用；第二支撐桿，設置于底座和主攝像頭組件之間，所述第二支撐桿為電動伸縮桿，用于連接底座和主攝像頭組件，以及通過第二支撐桿的升降，使主電源充電插頭對準需要對接的設備；主攝像頭組件，所述主攝像頭組件通過第二支撐桿與底座連接，所述主攝像頭組件包括與第二支撐桿連接的360度水平旋轉電機，和安裝于360度水平旋轉電機上的主攝像頭，所述主攝像頭內置距離傳感器，用于采集采集人與本機器人、本機器人與其它設備設施間的距離信息，以及在360度水平旋轉電機的控制下實現充電孔尋位、電梯按鈕尋位、樓層識別的功能，所述距離信息為物體到機器人的距離；所述主攝像頭在不需要充電時對準前方，當需要充電時，通過主攝像頭采集到的圖像信息尋找到充電孔，并在充電孔的距離信息小于第一距離閾值時，由360度水平旋轉電機控制主電源充電插頭對準充電孔；主電源充電插頭，所述主電源充電插頭與360度水平旋轉電機連接，與可充電電池電連接，用于受360度水平旋轉電機帶動旋轉，對準充電孔并插入，給可充電電池充電。...

【技術特征摘要】
1.一種智能物品投遞機器人裝置，其特征在于，包括：底座，所述底座包括可充電電池、位于底部的四個機械式360度導向輪和一個電動驅動360度導向動力輪，所述可充電電池用于為機器人提供動力，所述電動驅動360度導向動力輪驅動機械式360度導向輪，實現機器人的前進、后退或停止；儲物格，所述儲物格設置于底座上端，所述儲物格設置有門和電控鎖，所述電控鎖與可充電電池電連接，通過安裝于平板電腦的軟件系統，控制門的打開和關閉；平板電腦，所述平板電腦通過主支撐桿與底座連接，位于儲物格上端，所述平板電腦包括觸控屏、麥克風、攝像頭、揚聲器，所述觸控屏用于實現與操作人員的數據交互，所述麥克風用于采集音頻信息，所述攝像頭用于監控、采集人臉圖像，所述揚聲器用于播放音頻信息；所述平板電腦安裝有軟件系統，所述軟件系統用于實現人機之間、本機器人與外接的遠程服務器之間的信息數據交互與通訊、儲物格電控鎖的開關控制、聲音圖像識別處理、移動導航控制、以及設置預警電量閾值；主支撐桿，設置于底座和平板電腦之間，所述主支撐桿為電動可伸縮桿，用于連接底座和平板電腦，自動調節平板電腦與地面間的高度，以適應不同年齡段身高的人群便捷使用；第二支撐桿，設置于底座和主攝像頭組件之間，所述第二支撐桿為電動伸縮桿，用于連接底座和主攝像頭組件，以及通過第二支撐桿的升降，使主電源充電插頭對準需要對接的設備；主攝像頭組件，所述主攝像頭組件通過第二支撐桿與底座連接，所述主攝像頭組件包括與第二支撐桿連接的360度水平旋轉電機，和安裝于360度水平旋轉電機上的主攝像頭，所述主攝像頭內置距離傳感器，用于采集采集人與本機器人、本機器人與其它設備設施間的距離信息，以及在360度水平旋轉電機的控制下實現充電孔尋位、電梯按鈕尋位、樓層識別的功能，所述距離信息為物體到機器人的距離；所述主攝像頭在不需要充電時對準前方，當需要充電時，通過主攝像頭采集到的圖像信息尋找到充電孔，并在充電孔的距離信息小于第一距離閾值時，由360度水平旋轉電機控制主電源充電插頭對準充電孔；主電源充電插頭，所述主電源充電插頭與360度水平旋轉電機連接，與可充電電池電連接，用于受360度水平旋轉電機帶動旋轉，對準充電孔并插入，給可充電電池充電。2.根據權利要求1所述的智能物品投遞機器人裝置，其特征在于，所述儲物格還設置有與電控鎖電連接的指示燈，用于指示電控鎖的開關狀態。3.根據權利要求1或2所述的智能物品投遞機器人裝置，其特征在于，所述儲物格設置可拆卸的單層、兩層或多層單元格；當儲物格設置可拆卸的單層單元格時，所述單層單元格的門開口朝上；當儲物格設置可拆卸的兩層或多層單元格時，所述兩層或多層單元格的門開口朝外。4.根據權利要求1或2所述的智能物品投遞機器人裝置，其特征在于，所述主支撐桿為電動伸縮桿。5.根據權利要求1或2所述的智能物品投遞機器人裝置，其特征在于，所述第一距離閾值為90～120mm。6.一種利用了權利要求1～5任一項所述裝置的智能物品投遞機器人控制方法，其特征在于，包括：自主移動步驟：通過麥克風獲取聲音來源信息，判斷是否有來人，并確定來人方向；根據聲音來源信息，控制并通過360度水平旋轉電機控制主攝像頭旋轉、面向來人方向，采集圖像信息，并同步通過距離傳感器采集來人的距離信息；根據圖像信息和距離信息，控制機器人前進、后退或停止移動；投件步驟：當來人為快遞員時，根據圖像信息和距離信息，判斷快遞員與主攝像頭的高度匹配結果；根據所述高度匹配結果，控制第二支撐桿執行升降操作，直到快遞員與主攝像頭的高度匹配，同步控制主支撐桿執行升降，以匹配快遞員操作平板電腦的最佳高度；通過平板電腦的攝像頭掃描快遞員提供的投件二維碼或投件條形碼，控制與投件二維碼或投件條形碼相應的儲物格的電控鎖打開；或者，通過平板電腦的觸控屏接收快遞員輸入的投件密碼，控制與投件密碼相應的儲物格的電控鎖打開；所述投件密碼、二維碼、條形碼，通過軟件系統與遠程服務器間的數據交互，獲得快遞單信息后匹配獲取，或者通過軟件系統中預設的快遞員會員賬號密碼匹配獲取，在工作狀態下，已注冊軟件系統會員的快遞員通過遠程登錄軟件系統，提前預訂儲物格，通過投件密碼直接打開已預訂的儲物格；儲物格關閉后，軟件系統向發件人發送投遞成功物流信息，同時向收件人發送包含取件密碼的取件通知短信或軟件系統內的消息，或者包含取件二維碼、取件密碼的取件通知短信或軟件系統內的消息；自行取件步驟：當來人為收件人時，根據圖像信息和距離信息，判斷收件人與主攝像頭的高度匹配結果；根據所述高度匹配結果，控制第二支撐桿執行升降操作，直到收件人...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何紀斌，
申請(專利權)人：精效新軟新技術北京有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11