一種景區智能服務機器人的製作方法
2023-12-12 04:33:12 3
一種景區智能服務機器人的製作方法
【專利摘要】一種景區智能服務機器人，其特徵在於，所述機器人包括：中央控制單元、無線通信單元、執行單元、支付交易單元、太陽能控制單元、供電單元、定位單元、檢測單元、移動單元、人機互動單元、圖像識別單元、存儲單元。為遊客提供的服務包括照相服務、景區介紹、景點查詢、地圖導航、尋找同伴、互動競賽、手機充電、自助飲品、景區內購票、聯繫景區工作人員。為景區工作人員完成的工作包括景區保安、景區清潔、提供景區資訊。該景區服務機器人裝有太陽能發電裝置，利用了清潔能源，環保高效。該景區服務機器人能夠完全智能的提供以上服務，為景區遊客提供貼心周到的服務，同時減輕了景區工作人員的工作壓力，提高了景區服務的質量。
【專利說明】一種景區智能服務機器人
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種智能服務機器人，特別是針對一種景區智能服務機器人。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們會經常帶上家人和朋友一起到不同的地方旅遊，欣賞各個地方景區的風景。對於遊客來說，當遊客在景區遊玩的時候難免會遇到對景區內景點不熟悉，對景區內地圖不了解，遊玩時拍照不方便，無法方便獲得飲用水，手機電量不足，與親朋好友走散等問題。對於景區工作人員來說，隨著景區每天接待的遊客數量越來越多，景區內清潔工作、保安工作、服務工作變得更加的沉重。因此，發明一種景區智能服務機器人可以完成以上工作，以解決遊客和景區工作人員遇到的問題。
[0003]目前，國內外服務機器人大多是護理機器人、除草機器人、搬運機器人、家居服務機器人、醫療機器人等一系列機器人，這些機器人所能夠提供的服務都無法滿足景區服務的功能要求。
[0004]因此，發明一種景區智能服務機器人可以解決遊客在景區遊玩時遇到的問題，同時幫助景區工作人員完成景區清潔、保安、服務的工作。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有技術無法滿足上述景區服務方面的問題，提供了一種景區智能服務機器人，能夠代替人完成對景區服務的機器人。該景區智能服務機器人主要完成為遊客提供服務和幫助景區工作人員工作的功能。為遊客提供的服務包括:照相服務、景區介紹、景點查詢、地圖導航、尋找同伴、互動競賽、手機充電、自助飲品、景區內購票、聯繫景區工作人員。為景區工作人員完成的工作包括:景區保安、景區清潔、提供景區資訊。該景區服務機器人裝有太陽能發電裝置，利用了清潔能源，節約了資源，環保高效。該景區服務機器人能夠完全智能的提供以上服務，為景區遊客提供貼心周到的服務，同時減輕了景區工作人員的工作壓力，提高了景區服務的質量。
[0006]為了完成上述目的，本發明採用以下技術方案。
[0007]—種景區智能服務機器人，其特徵在於，所述機器人包括:中央控制單元、無線通信單元、執行單元、支付交易單元、太陽能控制單元、供電單元、定位單元、檢測單元、移動單元、人機互動單元、圖像識別單元、存儲單元。中央控制單元與無線通信單元、執行單元、支付交易單元、太陽能控制單元、供電單元、定位單元、檢測單元、移動單元、人機互動單元、圖像識別單元、存儲單元連接，實現各個單元的信息採集和處理控制，完成機器人在景區內照相服務、景區介紹、景點查詢、地圖導航、尋找同伴、互動競賽、手機充電、自助飲品、景區內購票、聯繫景區工作人員、景區保安、景區清潔、提供景區資訊功能。
[0008]所述的中央控制單元採用高級微處理器控制方式，保證景區服務機器人的採集信息和處理信息的效率，準確控制各個單元完成相關功能。
[0009]所述的無線通信單元包括WiFi模塊、GPRS模塊。WiFi模塊用於機器人之間組成區域網路進行通信，用於機器人和遊客手持行動裝置(如手機、PAD等)連接通信，實現機器人下位機和手持行動裝置上位機之間的通信。GPRS模塊用於機器人和景區管理中心進行通信。
[0010]所述的執行單元用來完成在景區內照相服務、景區介紹、景點查詢、地圖導航、尋找同伴、互動競賽、手機充電、自助飲品、景區內購票、聯繫景區工作人員、景區保安、景區清潔、提供景區資訊功能。執行單元包括:照相服務模塊、景區介紹模塊、景點查詢模塊、地圖導航模塊、尋找同伴模塊、互動競賽模塊、手機充電模塊、自助飲品模塊、加熱製冷模塊、景區內購票模塊、聯繫景區工作人員模塊、景區保安模塊、景區清潔模塊、提供景區資訊模塊。
[0011]所述執行單元中照相服務模塊可以通過機器人自身安裝的雲臺高清攝像頭為遊客拍照。遊客通過WiFi模塊與機器人連接通信，控制機器人為遊客拍照，並通過圖像處理軟體對照片進行簡單的處理，獲得高質量的照片圖像。照相結束後，遊客可以將照片通過WiFi模塊傳輸到自己的手持行動裝置上。
[0012]所述執行單元中景區介紹模塊可以幫助遊客查看景區中的所有景點介紹。遊客可以通過機器人身上安裝的觸摸液晶顯示屏進行點擊操作查看，並將查詢結果通過WiFi模塊傳輸到自己的手持行動裝置中。
[0013]所述執行單元中景點查詢模塊可以幫助遊客查看景區內任意景點的位置和圖片，幫助遊客快速的找到自己想去的景點在景區中的位置，設計好遊玩路線，並將查詢結果通過WiFi模塊傳輸到自己的手持行動裝置中。
[0014]所述執行單元中地圖導航模塊將遊客在景點查詢中的結果，在景區地圖中標記顯示出前往的路線規劃，並同步到遊客的手持行動裝置上位機上顯示。
[0015]所述執行單元中尋找同伴模塊利用機器人與機器人之間組成的區域網路，在一臺機器人上進行尋找同伴的操作，景區中其他機器人通過WiFi模塊組成的區域網路共享該信息後，進行播音播放遊客留給自己同伴的語音信息，當失散同伴聽到信息後，可以通過就近的機器人與遊客所在的機器人之間進行視頻通話，最終找到自己的同伴。
[0016]所述執行單元中互動競賽模塊用來提高遊客遊玩景區的樂趣。機器人會在景區管理員設定的時間區間內召集遊客參加景區知識競賽活動來增加遊客的活動內容。機器人自主組織競賽，並宣布獲勝的遊客，最後發放給獲勝遊客景區紀念品。
[0017]所述執行單元中手機充電模塊為遊客提供可靠的手機充電電壓、充電電流和充電接頭，適合多種款式的手機。遊客可在機器人上的手機充電區進行手機充電。
[0018]所述執行單元中自助飲品模塊通過內部安裝的自主飲品製作裝置為遊客提供不同飲品和水。飲品包括果汁飲料、汽水飲料、衝泡型飲料或其他飲料，並可以提供熱飲和涼飲。遊客通過人機互動單元中的液晶觸摸顯示屏進行選擇，然後通過支付交易單元支付成功後，中央控制單元控制機器人內置的飲品製作裝置做出相應的飲品，通過加熱製冷模塊對飲品進行加熱和製冷，製作完畢後，提示遊客盛取飲用。
[0019]所述執行單元中景區內購票模塊對於景區內的一些收費景點或遊樂設施進行自主售票。遊客通過人機互動單元中液晶觸摸顯示屏提示進行購票操作，通過支付交易單元選擇支付方式進行支付成功後，機器人內置的出票機裝置會將票彈出。
[0020]所述執行單元中聯繫景區工作人員模塊幫助遊客在緊急情況時與景區工作人員直接通話，說明自己需要解決的困難。
[0021]所述執行單元中景區保安模塊可以通過機器人的圖像識別單元對機器人附近的景區內遊客情況實時進行監控錄像，當遇到特殊情況時，機器人可以第一時間趕到現場，實施簡單的解決措施，並記錄現場的情況，及時緩解景區內的特殊情況。
[0022]所述執行單元中景區清潔模塊採用安置在機器人上的機械臂和機械手，通過圖像識別單元對景區內的常見垃圾進行識別，由機械臂和機械手對垃圾進行夾取撿起，放到附近的垃圾桶內，完成簡單的景區清潔工作。垃圾桶上標有RFID電子標籤，可以由機器人身上的RFID閱讀器識別。機械臂採用三自由度運動結構分別與三個步進電機連接，並由三個步進電機進行控制。機械手採用小型電動機械夾鉗用來夾取垃圾。
[0023]所述執行單元中提供景區資訊模塊通過機器人背後安置的大屏液晶顯示器自動播出景區資訊，提供一種移動的資訊服務，所播出的內容由景區管理中心制定。
[0024]所述執行單元中加熱製冷模塊完成對飲品和水的製冷和加熱，以提供熱飲和冷飲。包括電控加熱器、電控制冷器裝置。根據實際需要的冷熱度，由中央控制單元對其進行控制加熱、製冷。
[0025]所述的支付交易單元為遊客提供線上支付和現金支付兩種交易方式進行支付交易，景區管理員可以設置收費方式和收費金額。線上支付交易包括:二維碼掃描支付、銀行卡支付等通過網絡的支付方式。現金支付交易可以識別紙幣和硬幣，並對交易款進行找零錢。機器人內部安裝有紙幣、硬幣識別裝置和找零錢裝置。
[0026]所述的太陽能控制單元實現太陽能跟隨設計。採用視日運動跟蹤和光電跟蹤相結合的跟蹤控制方法，提高了太陽能發電的效率。太陽能控制單元包括:光敏傳感器、風速傳感器、光照度傳感器、電機驅動電路、步進電機。
[0027]所述的供電單元用來對機器人整個系統的供電、電壓轉換、太陽能充電和剩餘電量檢測，並自動完成到指定充電區域充電。供電單元包括高能效鋰離子電池組、電池組充電器、電壓轉換器、太陽能充電器、電源檢測控制器、充電區域識別。充電區域識別採用有源RFID定位技術。
[0028]所述的定位單元採用全球定位系統(GPS)定位和路標定位兩種定位方式相結合來實現景區內機器人高精確度無縫隙定位。全球定位系統(GPS)定位實現景區內大範圍內的搜索、導航、定位。路標定位實現小範圍內精確定位，準確確定出機器人的位置，路標定位採用RFID技術對景區內重要地點進行RFID電子標籤標記記錄該地點的地理位置和移動信息。機器人身上安裝有RFID閱讀器，可以讀取RFID電子標籤記錄的信息。
[0029]所述的檢測單元實現對環境和飲品的溫度檢測，實現機器人自身的檢測障礙物、識別方向和自身狀態，實現機器人防止跌落。檢測單元包括溫度傳感器、雷射測距儀、加速度傳感器、陀螺儀、裡程計、電子羅盤、超聲波傳感器、防跌落感測器。通過溫度傳感器檢測環境的溫度，以及加熱製冷模塊中飲品的溫度；通過雷射測距儀、加速度傳感器、陀螺儀、裡程計、電子羅盤、超聲波傳感器檢測障礙物、識別方向位置和自身狀態；通過防跌落感測器防止機器人在行駛到溝、臺階等地方跌落。
[0030]所述的移動單元採用履帶式移動實現機器人在景區內到達指定區域，並在指定區域移動工作。移動單元包括2個直流伺服電機、2個減速器、2個旋轉編碼器、2個H橋電機PWM驅動電路、電機電流檢測過流保護電路、2條同步履帶、2個主動輪、2個從動輪、I個主軸、I個直齒輪、I個圓錐齒輪。H橋電機PWM電路由中央控制器連接控制；2個主動輪作為機器人的動力輪，通過兩個主動輪的轉動帶動同步履帶的移動，完成機器人前進、後退和轉向；每一減速器和每一動力輪連接；每一個直流伺服電機和一個減速器、一個旋轉編碼器、一個H橋電機PWM驅動電路連接，構成兩套移動動力裝置。
[0031]所述的人機互動單元實現人與機器人之間的信息交換，包括液晶觸摸顯示屏、語音識別軟體、液晶顯示器、麥克風、語音播放器。遊客通過液晶觸摸顯示屏進行相關操作，操作指令傳達到機器人的中央控制單元，麥克風、語音識別軟體將遊客的語音信息傳達到中央控制單元。中央控制單元處理接收到的信息後，完成液晶顯示器顯示、語音播放器播放語曰?
[0032]所述的圖像識別單元完成對景區的實時攝像監控、照相服務中遊客照片的採集和美化處理、對遊客人臉面部特徵的識別。圖像識別單元包括雲臺高清攝像頭、圖像採集卡、圖像美化軟體、圖像處理識別軟體。
[0033]所述的存儲單元完成對機器人採集的圖像、語音、環境信息和各個單元的數據的記錄和存儲。包括景區地圖數據存儲、圖像數據存儲、語音數據存儲、檢測數據存儲。
[0034]本發明的有益效果是:通過本景區智能服務機器人，解決了景區內服務的問題。為景區遊客和工作人員提供了景區內照相服務、景區介紹、景點查詢、地圖導航、尋找同伴、互動競賽、手機充電、自助飲品、景區內購票、聯繫景區工作人員、景區保安、景區清潔、提供景區資訊的一系列服務。本發明提高了景區為遊客服務的質量，減少了工作人員的勞動量，增強了景區的安全。本發明運行效率高，智能全自動化，工作安全係數高，使用簡單。本發明不僅可以適應景區環境，同時可以用於其他室外需要服務的場所。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1為本發明整體結構示意圖。
[0036]圖2為本發明無線通信單元工作示意圖。
[0037]圖3為本發明執行單元結構示意圖。
[0038]圖4為本發明機器人往返工作方法示意圖。
[0039]圖5為本發明機器人外部結構示意圖。
[0040]圖6為本發明機器人主操作界面示意圖。
[0041]圖7為本發明機器人上位機軟體主界面示意圖。
[0042]圖中，50.WiFi模塊天線，51.GPRS模塊天線，52.雲臺高清攝像頭，53.麥克風和語音播放器，54.太陽能電池板，55.機械臂，56.RFID閱讀器，57.液晶觸摸顯示屏，58.手機充電區，59.出票口，60.銀行卡刷卡槽，61.硬幣投放口，62.紙幣投放口，63.找零錢出口，64.自助飲品出口，65.獎品領取口，66.超聲波傳感器，67.同步履帶，68.雷射測距儀，69.機械手。
【具體實施方式】
[0043]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明，以具體闡述本發明的技術方案。
[0044]如圖1所示，本發明一種景區智能服務機器人中央控制單元20採用DSP晶片處理器控制方式，與無線通信單元21、執行單元22、支付交易單元23、太陽能控制單元24、供電單元25、定位單元26、檢測單元27、移動單元28、人機互動單元29、圖像識別單元30、存儲單元31連接，完成各個單元的信息採集和處理控制，實現機器人在景區內照相服務、景區介紹、景點查詢、地圖導航、尋找同伴、互動競賽、手機充電、自助飲品、景區內購票、聯繫景區工作人員、景區保安、景區清潔、提供景區資訊功能。
[0045]機器人通過中央控制單元20採用DSP晶片微處理器控制方式，保證景區服務機器人的採集信息和處理信息的效率，準確控制各個單元完成相關功能。
[0046]如圖2所示，機器人通過無線通信單元21WiFi模塊和GPRS模塊實現機器人的多種無線通信。其中WiFi模塊用於機器人之間組成區域網路進行通信，機器人1、機器人2、機器人3等景區內多個機器人通過WiFi模塊組成區域網路進行相互之間的通信。WiFi模塊還用於機器人和遊客手持行動裝置40 (如手機、PAD等)連接通信，實現機器人下位機和手持行動裝置40上位機之間的通信。GPRS模塊用於機器人和景區管理中心伺服器41進行通信。
[0047]如圖3所示，機器人通過執行單元22各個模塊來完成在景區內照相服務、景區介紹、景點查詢、地圖導航、尋找同伴、互動競賽、手機充電、自助飲品、景區內購票、聯繫景區工作人員、景區保安、景區清潔、提供景區資訊功能。
[0048]機器人通過支付交易單元23為遊客提供線上支付和現金支付兩種交易方式進行支付交易，景區管理員可以設置收費方式和收費金額。遊客通過用自己的手持行動裝置40掃描機器人上液晶觸摸顯示屏57上的二維碼進行線上支付，或者通過銀行卡刷卡槽60刷銀行卡線上支付。遊客通過機器人身上安裝的紙幣、硬幣識別裝置和找零裝置進行線下支付，從紙幣投放口 62將平整展開的紙幣放入，從硬幣投放口 61投入硬幣。最後通過找零錢出口 63進行找零。
[0049]機器人通過太陽能控制單元24實現太陽能跟隨設計。通過光敏傳感器、光照度傳感器檢測光照的方向和強度。通過風速傳感器檢測環境的風速，保證設備的安全。通過電機驅動電路、步進電機實現對太陽能電池板54的移動和轉換方向。通過以上操作協調完成視日運動跟蹤和光電跟蹤相結合的跟蹤控制方法，提高了太陽能發電的效率。太陽能電池板54不使用時，機器人控制三自由度的機械臂將太陽能電池板54收起，減少佔用空間體積。
[0050]機器人通過供電單元25用來對機器人整個系統的供電、電壓轉換、太陽能充電和剩餘電量檢測，並自動完成到指定充電區域充電。通過高能效鋰離子電池組為機器人整個系統提供電能。通過電池組充電器完成對電池組連接充電。通過電壓轉換器轉換出各種參數的電壓和電流，保證系統各個模塊的正常工作電壓和電流。通過太陽能充電器實現了太陽能轉化為電能，並將電能儲存在電池組中。通過電源檢測控制器實現對電池組的電量監測，通過對剩餘電量的檢測，提示需要充電和充電完成。充電區域識別採用有源RFID定位技術，通過機器人身上安裝的RFID閱讀器56讀取充電區域的RFID電子標籤進行識別，並自動完成電氣接口的對接進行充電。當電源檢測控制器檢測到電池組剩餘電量不足時，會向景區管理中心提示，並請求景區管理中心進行充電。請求通過後，機器人採用有源RFID定位技術到指定的充電區域進行自動的電氣接口對接並進行充電。當電池組充足電後，電源檢測控制器檢測到電池組剩餘電量充足，機器人停止充電，向景區管理中心請求返回機器人所在服務區工作，請求通過後，機器人回到所在服務區內繼續工作。
[0051]機器人通過定位單元26全球定位系統(GPS)定位實現景區內大範圍內的搜索、導航、定位。路標定位實現小範圍內精確定位，準確確定出機器人的位置，路標定位採用RFID技術對景區內重要地點進行RFID電子標籤標記記錄該地點的地理位置和移動信息。機器人身上安裝有RFID閱讀器56，可以讀取RFID電子標籤記錄的信息。
[0052]機器人通過檢測單元27溫度傳感器檢測環境的溫度，以及加熱製冷模塊中飲品的溫度。通過雷射測距儀、加速度傳感器、陀螺儀、裡程計、電子羅盤、超聲波傳感器66檢測障礙物、識別方向位置和自身狀態。通過防跌落感測器防止機器人在行駛到溝、臺階等地方跌落。
[0053]機器人通過移動單元28採用履帶式移動，包括2個直流伺服電機、2個減速器、2個旋轉編碼器、2個H橋電機PWM驅動電路、電機電流檢測過流保護電路、2條同步履帶67、2個主動輪、2個從動輪、I個主軸、I個直齒輪、I個圓錐齒輪。H橋電機PWM電路由中央控制器連接控制；每一減速器和每一動力輪連接；每一個直流伺服電機和一個減速器、一個旋轉編碼器、一個H橋電機PWM驅動電路連接，構成兩套移動動力裝置。2個主動輪作為機器人的動力輪，通過兩個主動輪的轉動帶動同步履帶67的移動，完成機器人前進、後退和轉向。
[0054]機器人通過人機互動單元29實現人與機器人之間的信息交換，遊客通過液晶觸摸顯示屏57進行相關操作，操作指令傳達到機器人的中央控制單元20 ;通過麥克風、語音識別軟體將遊客的語音信息傳達到中央控制單元20。中央控制單元20處理接收到的信息後，完成液晶顯示器顯示、語音播放器播放。
[0055]機器人通過圖像識別單元30通過雲臺高清攝像頭52、圖像採集卡實現對圖像的採集，記錄到存儲單元31，通過圖像美化軟體和圖像處理識別軟體實現對所採集的圖像進行美化和圖像的識別，實現了對景區的實時攝像監控、照相服務中遊客照片的採集和美化處理，以及對遊客人臉面部特徵的識別。
[0056]機器人通過存儲單元31採用大容量的硬碟對景區地圖數據存儲、圖像數據存儲、語音數據存儲、檢測數據存儲。
[0057]景區智能服務機器人工作原理如下:如圖4所示，機器人每天在規定的時間從景區機器人維護站出發，通過安裝在機器人上的GPS設備檢測機器人的所在位置，當通過RFID電子標籤標記的特殊路標地點時，機器人上RFID閱讀器56對RFID電子標籤記錄的該地點的地理位置和移動信息進行讀取，精確確定自己的所在位置，機器人繼續按照提前設置好的路線自主的到達機器人所在的服務區內做好服務準備。每天工作完後按照上述方法從設置好的路線返回景區機器人維護站。當機器人到達景區管理中心指定的服務區內時，機器人在自己所在的服務區內按指定路線移動完成其他服務功能。
[0058]如圖5和圖6所示，遊客在使用機器人服務前需要安裝機器人上位機軟體，遊客點擊液晶觸摸顯示屏57主操作界面中的安裝上位機軟體，液晶觸摸顯示屏57中彈出安裝上位機軟體的二維碼，遊客用自己的手持行動裝置40通過掃描機器人液晶觸摸顯示屏57中的下載上位機軟體的二維碼，進行WiFi模塊的連接通信，將上位機軟體安裝到自己的手持行動裝置40中。上位機軟體需要使用遊客門票上的登錄名和密碼登錄，登錄的有效期只限當天遊玩使用。遊客如果不會操作，可以點擊主操作界面中的使用說明幫助，學習操作方法。
[0059]當遊客需要服務時，遊客到達機器人面前，機器人通過超聲波傳感器66檢測識別遊客並在遊客面前停止移動，等待遊客進行下一步的操作。如圖6所示，遊客通過機器人前部安裝的液晶觸摸顯示屏57中的主操作界面進行操作，分別點擊相應的按鈕進入到相關的服務。只需按照所需服務的提示步驟進行操作，操作簡單，方便遊客的使用。
[0060]如圖6和圖7所示，當遊客需要照相服務時，遊客通過在液晶觸摸顯示屏57上的機器人主操作界面，點擊照相服務進入到照相服務界面，按提示操作完畢後，遊客通過與機器人建立WiFi通信的手持行動裝置40的上位機軟體的視頻窗口可以看到機器人云臺高清攝像頭52實時採集到的圖像，在自己的手持行動裝置40上位機軟體上點擊照相控制根據自己對照相視野的需要來控制雲臺高清攝像頭52的視角變換，控制找到最佳的拍攝角度後控制拍照。拍照完成後，遊客按照提示將自己的照片導出到自己的手持行動裝置40中，完成照相服務。隨後，機器人自動斷開與遊客手持行動裝置40的通信，為下一位遊客的服務做好準備。
[0061]當遊客需要景區介紹、景點查詢、地圖導航服務時，如圖6所示，遊客通過在液晶觸摸顯示屏57上的機器人主操作界面，點擊所需服務進入到相應的服務界面，按照提示進行操作，進行景區介紹、景點查詢的服務，最後將查詢到的結果通過與機器人建立WiFi通信導入到自己的手持行動裝置40上位機顯示使用。若還需要導航服務，繼續點擊導航服務，機器人會將路線的規劃導航結果一起發送到遊客的手持行動裝置40上位機中顯示。如圖7所示，遊客可以點擊上位機軟體上地圖導航查看實時查看導航的結果。
[0062]當遊客需要尋找同伴時，如圖6所示，遊客通過在液晶觸摸顯示屏57上的機器人主操作界面，點擊尋找同伴服務進入到尋找同伴服務界面，按提示操作後，遊客進行錄取自己想給同伴聽的錄音，完成錄音後，機器人通過機器人之間組成的區域網路將該錄音發送給在景區的其他服務區機器人進行多次播放。走散的遊客接收到附近的機器人播放的錄音後，到就近的機器人處進行操作，與自己的同伴進行視頻通話，機器人會顯示自己的準確位置，完成尋找同伴。
[0063]機器人組織互動競賽時，會不斷通過語音播放器廣播比賽的消息和參與方法，吸引遊客的參加，機器人會在液晶觸摸顯示屏57中顯示參與競賽的二維碼，遊客用自己的手持行動裝置40掃描該二維碼後即參與比賽成功。機器人與參與比賽的遊客的手持行動裝置40通過WiFi模塊建立連接，遊客通過自己的手持行動裝置40進行題目的接收和作答。比賽結束後，機器人進行分數統計，判斷哪位遊客獲勝，向獲勝遊客發放獎品，遊客通過獎品領取口 65領取自己所獲獎品。
[0064]遊客需要為手機充電時，如圖6所示，遊客通過在液晶觸摸顯示屏57上的機器人主操作界面，點擊手機充電服務進入到手機充電服務界面，按提示操作後，遊客將自己的手機充電插頭與機器人上的充電接口連接，為手機進行應急充電。
[0065]當遊客需要購買自助飲品時，如圖6所示，遊客通過在液晶觸摸顯示屏57上的機器人主操作界面，點擊自助飲品服務進入到自助飲品服務界面，按提示操作後，通過支付交易單元23支付成功後，機器人通過內置的飲品製作裝置做出相應的飲品，通過加熱製冷模塊對飲品進行加熱和製冷，製作完畢後，提示遊客盛取，遊客通過自助飲品出口 64接取。
[0066]當遊客需要景區內購票時，如圖6所示，遊客通過在液晶觸摸顯示屏57上的機器人主操作界面，點擊景區購票服務進入到景區購票服務界面，按提示操作後，通過支付交易單元23支付成功後，機器人內部安裝的出票機控制出票，提示遊客在出票口 59領取。
[0067]當遊客有緊急情況需要聯繫景區工作人員時，遊客通過點擊液晶觸摸顯示屏57主操作界面上的聯繫工作人員，機器人會自動發送與景區管理中心通話的請求，景區管理中心應答後，實現與遊客直接進行通話的服務。
[0068]機器人利用執行單元22中景區保安模塊，通過圖像識別單元30對機器人附近的景區內遊客情況實時進行監控錄像，並對圖像進行識別判斷，當景區內發生特殊情況時，機器人可以第一時間趕到現場，實施簡單的解決措施，並記錄現場的情況，及時緩解景區內的特殊情況。
[0069]機器人通過執行單元22中景區清潔模塊採用安置在機器人上的機械臂和機械手，通過圖像識別單元30對景區內的常見垃圾進行識別，由機械臂和機械手對垃圾進行夾取撿起，放到附近的垃圾桶內，完成簡單的景區清潔工作。垃圾桶上標有RFID電子標籤，可以由機器人身上的RFID閱讀器56識別。機械臂採用三自由度運動結構分別與三個步進電機連接，並由三個步進電機進行控制。機械手採用小型電動機械夾鉗用來夾取垃圾。
[0070]機器人利用執行單元22中提供景區資訊模塊通過機器人背後安置的大屏液晶顯示器對景區資訊和景區管理中心設置的其他內容自動播出。
【權利要求】
1.一種景區智能服務機器人，其特徵在於，所述機器人包括:中央控制單元、無線通信單元、執行單元、支付交易單元、太陽能控制單元、供電單元、定位單元、檢測單元、移動單元、人機互動單元、圖像識別單元、存儲單元；中央控制單元與無線通信單元、執行單元、支付交易單元、太陽能控制單元、供電單元、定位單元、檢測單元、移動單元、人機互動單元、圖像識別單元、存儲單元連接。
2.根據權利要求1所述的景區智能服務機器人，其特徵在於，所述的無線通信單元包括WiFi模塊、GPRS模塊；WiFi模塊用於機器人之間組成區域網路進行通信，用於機器人和遊客手持行動裝置(如手機、PAD等)連接通信，實現機器人下位機和手持行動裝置上位機之間的通信；GPRS模塊用於機器人和景區管理中心進行通信； 所述的執行單元用來完成在景區內照相服務、景區介紹、景點查詢、地圖導航、尋找同伴、互動競賽、手機充電、自助飲品、景區內購票、聯繫景區工作人員、景區保安、景區清潔、提供景區資訊功能；執行單元包括:照相服務模塊、景區介紹模塊、景點查詢模塊、地圖導航模塊、尋找同伴模塊、互動競賽模塊、手機充電模塊、自助飲品模塊、加熱製冷模塊、景區內購票模塊、聯繫景區工作人員模塊、景區保安模塊、景區清潔模塊、提供景區資訊模塊； 所述的供電單元用來對機器人整個系統的供電、電壓轉換、太陽能充電和剩餘電量檢測，並自動完成到指定充電區域充電；供電單元包括高能效鋰離子電池組、電池組充電器、電壓轉換器、太陽能充電器、電源檢測控制器、充電區域識別；充電區域識別採用有源RFID定位技術； 所述的定位單元採用全球定位系統(GPS)定位和路標定位兩種定位方式相結合來實現景區內機器人高精確度無縫隙定位；全球定位系統(GPS)定位實現景區內大範圍內的搜索、導航、定位；路標定位實現小範圍內精確定位，準確確定出機器人的位置，路標定位採用RFID技術對景區內重要地點進行RFID電子標籤標記記錄該地點的地理位置和移動信息；機器人身上安裝有RFID閱讀器，可以讀取RFID電子標籤記錄的信息。
3.根據權利要求2所述的執行單元，其特徵在於，所述執行單元中照相服務模塊可以通過機器人自身安裝的雲臺高清攝像頭為遊客拍照；遊客通過WiFi模塊與機器人連接通信，控制機器人為遊客拍照，並通過圖像處理軟體對照片進行簡單的處理，獲得高質量的照片圖像；照相結束後，遊客可以將照片通過WiFi模塊傳輸到自己的手持行動裝置上； 所述執行單元中景區介紹模塊可以幫助遊客查看景區中的所有景點介紹；遊客可以通過機器人身上安裝的觸摸液晶顯示屏進行點擊操作查看，並將查詢結果通過WiFi模塊傳輸到自己的手持行動裝置中； 所述執行單元中景點查詢模塊可以幫助遊客查看景區內任意景點的位置和圖片，幫助遊客快速的找到自己想去的景點在景區中的位置，設計好遊玩路線，並將查詢結果通過WiFi模塊傳輸到自己的手持行動裝置中；所述執行單元中地圖導航模塊將遊客在景點查詢中的結果，在景區地圖中標記顯示出前往的路線規劃，並同步到遊客的手持行動裝置上位機上顯示； 所述執行單元中尋找同伴模塊利用機器人與機器人之間組成的區域網路，在一臺機器人上進行尋找同伴的操作，景區中其他機器人通過WiFi模塊組成的區域網路共享該信息後，進行播音播放遊客留給自己同伴的語音信息，當失散同伴聽到信息後，可以通過就近的機器人與遊客所在的機器人之間進行視頻通話，最終找到自己的同伴； 所述執行單元中互動競賽模塊用來提高遊客遊玩景區的樂趣；機器人會在景區管理員設定的時間區間內召集遊客參加景區知識競賽活動來增加遊客的活動內容；機器人自主組織競賽，並宣布獲勝的遊客，最後發放給獲勝遊客景區紀念品； 所述執行單元中手機充電模塊為遊客提供可靠的手機充電電壓、充電電流和充電接頭，適合多種款式的手機；遊客可在機器人上的手機充電區進行手機充電； 所述執行單元中自助飲品模塊通過內部安裝的自主飲品製作裝置為遊客提供不同飲品和水；飲品包括果汁飲料、汽水飲料、衝泡型飲料或其他飲料，並可以提供熱飲和涼飲；遊客通過人機互動單元中的液晶觸摸顯示屏進行選擇，然後通過支付交易單元支付成功後，中央控制單元控制機器人內置的飲品製作裝置做出相應的飲品，通過加熱製冷模塊對飲品進行加熱和製冷，製作完畢後，提示遊客盛取飲用； 所述執行單元中景區內購票模塊對於景區內的一些收費景點或遊樂設施進行自主售票；遊客通過人機互動單元中液晶觸摸顯示屏提示進行購票操作，通過支付交易單元選擇支付方式進行支付成功後，機器人內置的出票機裝置會將票彈出； 所述執行單元中聯繫景區工作人員模塊幫助遊客在緊急情況時與景區工作人員直接通話，說明自己需要解決的困難； 所述執行單元中景區保安模塊可以通過機器人的圖像識別單元對機器人附近的景區內遊客情況實時進行監控錄像，當遇到特殊情況時，機器人可以第一時間趕到現場，實施簡單的解決措施，並記錄現場的情況，及時緩解景區內的特殊情況； 所述執行單元中景區清潔模塊採用安置在機器人上的機械臂和機械手，通過圖像識別單元對景區內的常見垃圾進行識別，由機械臂和機械手對垃圾進行夾取撿起，放到附近的垃圾桶內，完成簡單的景區清潔工作；垃圾桶上標有RFID電子標籤，可以由機器人身上的RFID閱讀器識別；機械臂採用三自由度運動結構分別與三個步進電機連接，並由三個步進電機進行控制；機械手採用小型電動機械夾鉗用來夾取垃圾； 所述執行單元中提供景區資訊模塊通過機器人背後安置的大屏液晶顯示器自動播出景區資訊，提供一種移動的資訊服務，所播出的內容由景區管理中心制定。
【文檔編號】G05B19/042GK104407545SQ201410661013
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】董永波, 張慧芬, 屈忠鋒 申請人:濟南大學