2。1 餐厅服务机器人发展概述

    国外对餐厅服务机器人也进行了广泛的研究，成功应用于餐厅烹饪、迎宾及餐厅服务等方面，涌现出了很多代表性的应用。1990 年，R。G。Goaine 等人提出了服务于残障人士的烹饪机器人，设计了一种基于交互性机器人的工作站，通过操纵机器人的控制面板便可完成如烹饪菜肴等工作2005 年，筑波大学的中内靖等人研制了一种辅助烹饪机器人，如图 1-2 a)  所示，该机器人根据其数据库中存储的各种烹饪任务的过程，采用语音或特定手势的方式提示工作人员下一步的烹饪工序。 

              图1-2 餐厅服务机器人 Fig。1-2 Restaurant service robots 

2006 年，东京大学 JSPS 团队提出了一种与人互动的基于任务的厨房机器人，它与使用者在厨房中通过一系列象征和几何符号互相提示完成原材料准备、菜肴开发等。2009 年日本安川研发了能够制作什锦煎饼的机器人，如图 1-2 b)，它能够通过视觉准确地使用勺子、铲子及烧烤工具，模仿简单的烹饪工艺和动作。2009 年，日本工程师内田义平开办了一家机器人拉面馆，他首先将拉面制作分为若干不同的烹饪工艺，然后使用若干工业机器人完成不同的工作（如图 1-2  c)）。2010 年，泰国曼谷出现了一家机器人餐厅，有两台如图 1-2 d)  所示的餐厅服务机器人为顾客提供取菜、送菜等基本服务。该服务机器人采用轨道式移动方式，可以在铺设的轨道上自由移动，并能够为顾客提供跳舞表演等娱乐服务。

  近年来，在国家 863 计划的支持下，国内学者也对餐厅服务机器人进行了深入的研究，并取得了很多代表性的应用成果。上海交通大学联合繁兴科技公司研发的一种中式菜肴自动烹饪机器人，能够完成中式菜肴中上百种菜肴的烹饪，在菜肴质量稳定性、菜肴品种丰富性等方面优于人工烹饪。一家机器人餐厅于 2006 年在香港开业，该餐厅使用机器人为顾客提供点菜、送菜等服务。2012 年，一家机器人主题餐厅在哈尔滨营业，该餐厅采用机器人为顾客提供迎宾、烹饪与送菜等服务，自动化程度较高，但是机器人种类过多，智能化水平不高。 [8]

                       -轮式餐厅服务机器人移动定位技术研究_于清晓

2。2视觉伺服及语音识别

  如图2。3所示,视觉伺服系统采用基于位置的控制方式,首先通过摄像头提取图像特征,然后利用图像特征所反馈的信息与实际的机器人模型相对位置进行比较,产生位置误差量,最终将视觉传感器采集到的图像信息转换为目标相对于机械手末端的相对位姿。采用基于位置的视觉伺服的优点主要是易于理解,因为直接在笛卡尔空间控制机器手的运动,另外它把视觉重构问题从机器人的控制中分离出来,这样可以对二者分别进行研究`”

  语音识别系统如图2。4所示,语音通过话筒传递到单片机的A/D中,其中转换器有个通道有一个通道是一输入,专门对语音信号进行采样,通过编码处理,与实际己存储在单片机中的命令相比较,然后通过的串口输出相应命令给机,同时机通过串口将命令发送给单片机,从而对机器人执行机构发出相应信号。[9]

 助餐机器人的视觉伺服控制_高峻

3  方案论证

3。1  移动机器人头部及上肢机构方案设计

    3。1。1步进电机驱动与选择