本實用新型涉及一種餐桌清理回收設(shè)備，具體涉及一種餐具清理回收機器人，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

最近幾年，自助餐在中國發(fā)展迅速，大量的人群在自助餐中就餐，然而自助餐中餐具的回收、整理、清潔等環(huán)節(jié)依然是依靠人工進行，這消耗了大量的人力資源。

查閱相關(guān)資料，機器人餐廳作為一種特色餐廳文化，在大眾中比較流行，但是在機器人特色餐廳中，機器人只負(fù)責(zé)送餐和做菜，清理餐具依然依靠人工進行。經(jīng)文獻查詢，由新松公司研發(fā)的智能送餐機器人正從實驗室走進我們的生活，該智能送餐機器人具有自動送餐、菜品介紹、自動充電等實用功能，集成了移動機器人、多傳感器信息融合與導(dǎo)航等技術(shù)，能夠代替或者部分代替餐廳服務(wù)員為顧客服務(wù)，但是沒有餐具清理回收功能，如餐盤回收和餐桌清理等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型是為解決目前沒有清理餐具的機器人，完全需要人工回收清理清潔餐具的問題，進而提供一種餐具清理回收機器人。

本實用新型為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：餐具清理回收機器人包括機身運動模塊、餐盤垃圾回收模塊和桌面清理器；

所述機身運動模塊包括底架和驅(qū)動行走機構(gòu)；驅(qū)動行走機構(gòu)布置在所述底架的底部并能驅(qū)動所述底架行走；

所述餐盤垃圾回收模塊包括支架、回收箱、動車身、靜車身、夾持分離機構(gòu)、兩套抓取機構(gòu)和兩套垃圾袋收展機構(gòu)；

所述支架安裝在所述底架的邊緣上，所述支架與所述底架之間形成容納回收箱的腔室；所述支架上相對設(shè)置有間距可調(diào)的動車身和靜車身，所述動車身和所述靜車身的上部各設(shè)有用于抓取餐盤的一套抓取機構(gòu)；所述動車身和所述靜車身的側(cè)部各設(shè)有用于盛放垃圾的一套垃圾袋收展機構(gòu)；所述回收箱的上方布置有與所述靜車身連接的用于餐盤垃圾相分離的所述夾持分離機構(gòu)，所述靜車身的上部還安裝有能清理餐桌的桌面清理器。

本實用新型的有益效果是：一本實用新型底架的設(shè)計保證了動車身和靜車身運動過程中的穩(wěn)定性。垃圾袋收展機構(gòu)實現(xiàn)了收集從餐桌桌面上掉落的垃圾，抓取機構(gòu)將餐盤打到夾持分離機構(gòu)上，夾持分離機構(gòu)實現(xiàn)餐盤和垃圾的分離以及餐盤的回收，餐盤回收至回收箱中，桌面清理器將餐桌上的垃圾送入垃圾袋。驅(qū)動行走機構(gòu)采用簡支梁的力學(xué)模型安排軸承位置，主動輪兩端均設(shè)計有支座以均勻分布載荷，以免出現(xiàn)單側(cè)軸承受力過大或懸臂梁剛度過低的不合理情況。本實用新型適用于自助餐餐廳的桌面的清理，尤其適用于KFC 餐桌清理和餐具回收。

附圖說明

圖1是本實用新型整體立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的主視圖，圖3為圖1的俯視圖，圖4為機身運動模塊的立體圖，圖5為餐盤垃圾回收模塊和桌面清理器連接的前側(cè)向立體結(jié)構(gòu)圖，圖6為圖5的主視圖，圖7為餐盤垃圾回收模塊和桌面清理器連接的后側(cè)向立體結(jié)構(gòu)圖，圖8為圖7的側(cè)視圖，圖9為餐盤被夾持和釋放回收時的動車身和靜車身間距調(diào)整狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本實用新型的技術(shù)方案作進一步地說明。

結(jié)合圖1-圖8說明，本實施方式的餐具清理回收機器人包括機身運動模塊1、餐盤垃圾回收模塊2和桌面清理器3；

所述機身運動模塊1包括底架1-1和驅(qū)動行走機構(gòu)1-2；驅(qū)動行走機構(gòu)1-2布置在所述底架1-1的底部并能驅(qū)動所述底架1-1行走；

所述餐盤垃圾回收模塊2包括支架2-1、回收箱2-2、動車身2-3、靜車身2-4、夾持分離機構(gòu)2-5、兩套抓取機構(gòu)2-6和兩套垃圾袋收展機構(gòu)2-7；

所述支架2-1安裝在所述底架1-1的邊緣上，所述支架2-1與所述底架1-1之間形成容納回收箱2-2的腔室；所述支架2-1上相對設(shè)置有間距可調(diào)的動車身2-3和靜車身2-4，所述動車身2-3和所述靜車身2-4的上部各設(shè)有用于抓取餐盤的一套抓取機構(gòu)2-6；所述動車身2-3和所述靜車身2-4的側(cè)部各設(shè)有用于盛放垃圾的一套垃圾袋收展機構(gòu)2-7；所述回收箱2-2的上方布置有與所述靜車身2-4連接的用于餐盤垃圾相分離的所述夾持分離機構(gòu) 2-5，所述靜車身2-4的上部還安裝有能清理餐桌的桌面清理器3。

本實施方式可借助依靠光電傳感器，按照預(yù)先設(shè)定好的軌跡黑線，機身運動模塊行走到需要清潔的餐桌。利用已經(jīng)比較成熟的軌跡導(dǎo)航模塊，在地上畫一條黑線，實現(xiàn)導(dǎo)航需求。借助四個光電傳感器，位于底架1-1前部，并排排列。底架1-1兩端的光電傳感器傳輸車身位置，中部的兩個光電傳感器保證車身的直線前進。光電傳感器參數(shù)：傳感距離優(yōu)選2cm，基本可以保證如KFC快餐的需要。本實用新型可完成對擺放較為規(guī)則的餐盤的回收整理(餐盤邊沿與車身偏差不能超過30°)。尤其可對餐后剩余的體積較大，粘著性較差的食物殘骸進行清理，比如空可樂瓶。7為垃圾袋掛鉤，可以用于掛放垃圾袋。

結(jié)合圖1、圖2和圖4說明，驅(qū)動行走機構(gòu)1-2包括兩套主動輪驅(qū)動器和四個腳輪1-21；每套主動輪驅(qū)動器包括主動輪1-22和驅(qū)動電機1-23；兩套主動輪驅(qū)動器相對設(shè)置在所述底架1-1上，所述驅(qū)動電機1-23的輸出軸與所述主動輪1-22連接，所述主動輪1-22的輪軸轉(zhuǎn)動安裝在所述底架1-1上，所述底架1-1上陣列布置有四個所述腳輪1-21。

設(shè)計底架1-1時，首先根據(jù)機器人整體的大小，選擇合適的主動輪1-22以及腳輪輪1-21 尺寸，然后選擇與之對應(yīng)的軸、聯(lián)軸器、軸承以及軸承支座的尺寸，以便于購買相應(yīng)的零件。根據(jù)《機械設(shè)計手冊》中的常見軸系設(shè)計方法，采用簡支梁的力學(xué)模型安排軸承位置，主動輪1-22兩端均設(shè)計有支座以均勻分布載荷，以免出現(xiàn)單側(cè)軸承受力過大或懸臂梁剛度過低的不合理情況。主動輪1-22通過花鍵與驅(qū)動電機1-23的輸出軸相連，以便有效傳遞動力。使用時實現(xiàn)對驅(qū)動電機1-23的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停車以及兩個驅(qū)動電機1-23不同轉(zhuǎn)速的控制。

如圖1、圖5和圖7說明，為了實現(xiàn)餐盤和垃圾的分離以及餐盤的回收，所述夾持分離機構(gòu)2-5包括二號電機、承載限位板2-52、限位擋塊2-53和平面四桿機構(gòu)；

所述平面四桿機構(gòu)布置在所述動車身2-3和所述靜車身2-4之間的所述回收箱2-2上方，所述平面四桿機構(gòu)包括主動桿2-54、一號從動桿2-55和二號從動桿2-56；所述二號電機布置在所述靜車身2-4內(nèi)的下部，所述二號電機的輸出軸與所述主動輪1-22的輪軸的軸向平行，所述二號電機的輸出軸與所述主動桿2-54的一端連接，所述主動桿2-54的另一端與所述一號從動桿2-55的一端鉸接，所述一號從動桿2-55的另一端與所述二號從動桿2-56的一端鉸接，所述二號從動桿2-56的另一端與所述靜車身2-4的底部鉸接；所述承載限位板2-52安裝在所述一號從動桿2-55的上表面，所述承載限位板2-52的與二號從動桿2-56相鄰的一端設(shè)置有用于限制餐盤脫位的限位擋塊2-53。

利用平面四桿機構(gòu)實現(xiàn)將垃圾傾倒入垃圾袋的功能，同時保證餐盤固連在承載限位板 2-52上。利用二號電機驅(qū)動平面四桿機構(gòu)，將主動桿2-54處于豎直初始位置；利用平面四桿機構(gòu)的攜帶，將垃圾與餐盤6分離，使垃圾(飲料瓶)掉落在垃圾箱中；利用限位擋塊 2-53實現(xiàn)餐盤固連在承載限位板2-52；如圖9所示，動車身2-3向靜車身2-4運動，動車身2-3向靜車身2-4間距減小，餐盤6被夾持在動車身2-3和承載限位板2-52之間，將垃圾傾倒入垃圾箱后，動車身2-3背離靜車身2-4，動車身2-3和靜車身2-4間距增大，餐盤 6落入中間的餐盤回收箱2-2中。然后，動車身2-3向靜車身2-4移動，回到初始位置，如此反復(fù)。

如圖1、圖5和圖7說明，為了實現(xiàn)餐盤的抓取和餐盤回收，每個所述抓取機構(gòu)2-6 包括抓取桿2-61、一號連桿2-62、二號連桿2-63、一號電機2-64和支座2-65；

所述動車身2-3和所述靜車身2-4上各布置有一個所述支座2-65，所述二號連桿2-63 的一端與所述一號電機2-64的輸出軸連接，所述二號連桿2-63的另一端與所述抓取桿2-61 鉸接，所述一號連桿2-62的一端與所述支座2-65鉸接，所述一號連桿2-62的另一端與所述抓取桿2-61鉸接；所述抓取桿2-61順著靜車身2-4的行進方向設(shè)置，所述一號電機2-64 的輸出軸的軸向與所述主動輪1-22的輪軸的軸向平行而與所述抓取桿2-61的長度方向相垂直。本實施方式利用兩側(cè)抓取桿2-61的作用，將散亂于桌面上的餐盤基本固定，使底架 1-1、動車身2-3和靜車身2-4倒退，利用重力作用驅(qū)動餐盤放在承載限位板2-52上。通過抓取桿2-61的作用，將餐盤固定在一定空間位置，實現(xiàn)餐盤位置的固定，參見圖5；利用位于抓取桿2-61上的一號電機2-64驅(qū)動，將餐盤打到平面四桿機構(gòu)的承載限位板2-52 上，參見圖7。

如圖1和圖5說明，為了實現(xiàn)將垃圾傾倒入垃圾袋的功能，每個所述垃圾袋收展機構(gòu) 2-7包括舵機2-71、一號桿2-72、二號桿2-73、三號桿2-74和位移驅(qū)動器2-75；

所述二號桿2-73和所述三號桿2-74并列設(shè)置且二者均與所述一號桿2-72垂直，所述一號桿2-72與所述抓取桿2-61平行，所述動車身2-3和所述靜車身2-4的側(cè)部分別安裝有所述位移驅(qū)動器2-75，所述舵機2-71安裝在所述位移驅(qū)動器2-75上；所述舵機2-71的輸出軸與所述主動輪1-22的輪軸的軸向相垂直；

所述二號桿2-73的一端與所述位移驅(qū)動器2-75轉(zhuǎn)動連接，所述二號桿2-73的另一端與所述一號桿2-72連接，所述三號桿2-74的一端與所述舵機2-71的輸出軸連接，所述三號桿2-73的另一端與所述一號桿2-72連接；所述移驅(qū)動器2-75能驅(qū)動所述一號桿2-72、所述二號桿2-73和所述三號桿2-74形成的連桿機構(gòu)水平往復(fù)移動；所述二號桿2-73和所述三號桿2-74能在豎直平面內(nèi)繞所述舵機2-71的輸出軸的周向旋轉(zhuǎn)。

位移驅(qū)動器啟動，一號桿2-72、二號桿2-73和三號桿2-74形成的連桿機構(gòu)水平向前移動，將垃圾袋送到餐桌兩側(cè)，之后舵機旋轉(zhuǎn)帶動二號桿2-73、三號桿2-74以及一號桿 2-72整體旋轉(zhuǎn)，將垃圾袋口張開，收集完成后收回以節(jié)省空間。具體為：通過舵機2-71驅(qū)動，將連桿機構(gòu)從豎直平面初始狀態(tài)(見圖6左側(cè)垃圾袋收展機構(gòu))驅(qū)動到展開狀態(tài)(見圖6右側(cè)的垃圾袋收展機構(gòu))，使垃圾袋展開；位移驅(qū)動器啟動，驅(qū)動連桿機構(gòu)向前運動，將垃圾袋探出(見圖5和圖7示意)；利用舵機2-71驅(qū)動，將連桿機構(gòu)從水平狀態(tài)(見圖6 右側(cè)的垃圾袋收展機構(gòu))變?yōu)樨Q直狀態(tài)(見圖6左側(cè)垃圾袋收展機構(gòu))，垃圾袋收回；利用位移驅(qū)動器，將連桿機構(gòu)向后移動收回，連桿機構(gòu)回到初始狀態(tài)。

如圖1和圖5說明，為了提高位移驅(qū)動器的驅(qū)動性能，保證運行穩(wěn)定，位移驅(qū)動器2-75 包括三號電機2-751、絲杠副和滑座2-752；絲杠副為雙絲母絲杠副，兩個絲母的旋向相同，動車身2-3和靜車身2-4的側(cè)部各安裝有一個所述三號電機2-751、一個所述滑座2-752和兩個絲母，所述三號電機2-751的輸出軸的軸向與所述舵機2-71的輸出軸的軸向平行，所述三號電機2-751的輸出軸與所述絲杠副的絲杠2-753連接，所述舵機2-71安裝在其中一個絲母2-754上，所述二號桿2-73的一端與另一個絲母2-754轉(zhuǎn)動連接，兩個所述絲母2-754 均在滑座2-752上滑動。絲杠副運行精度高，穩(wěn)定可靠，兩個絲母旋向相同，有利于保證二號桿2-73和三號桿2-74同步運行。

如圖6說明，為了保證動車身與靜車身間距可調(diào)，利用電動推桿結(jié)構(gòu)實現(xiàn)餐盤的夾緊和回收，餐具清理回收機器人還包括電動推桿4；電動推桿4的電動機的軸向與所述主動輪 1-22的輪軸的軸向平行，動車身2-3的底部延伸有頂靠板2-3-1，動車身2-3能在支架2-1 上移動，靜車身2-4上安裝有電動推桿4，電動推桿4的支座4-2與所述頂靠板2-3-1連接，所述支架2-1上相對設(shè)置的動車身2-3和靜車身2-4通過電動推桿4實現(xiàn)間距可調(diào)。

如圖6說明，為了進一步保證電動推桿4的穩(wěn)定可靠，操作方便和節(jié)約操作空間，靜車身2-4的側(cè)面設(shè)置一個固定板5，位移靜車身2-4一側(cè)的垃圾袋收展機構(gòu)可安裝在固定板 5上，電動推桿4的推桿安裝在固定板5上。這樣電動推桿4啟動后如正轉(zhuǎn)，電動推桿4的支座4-2向后相對運動頂靠頂靠板2-3-1，推動動車身2-3相向靜車身2-4移動，動車身 2-3和靜車身2-4的間距增大，反之，電動推桿4啟動后如反轉(zhuǎn)，電動推桿4的支座4-2向前拉動頂靠板2-3-1運動，動車身2-3向靜車身2-4移動，動車身2-3和靜車身2-4的間距減小，如此反復(fù)實現(xiàn)動車身2-3向靜車身2-4間距可調(diào)，實現(xiàn)餐盤6的夾持和回收。

如圖1、圖5和圖7說明，桌面清理器3包括伸縮桿3-1和刮擦清潔頭3-2；所述伸縮桿3-1的固定端安裝在靜車身2-3的上部，所述伸縮桿3-1的伸出端連接有刮擦清潔頭3-2，所述伸縮桿3-1的長度方向與所述主動輪1-22的輪軸的軸向相垂直。設(shè)計桌面清理器，首先確定清潔方式，考慮到實現(xiàn)難度和實用性，采用干式擦桌子的方法。清潔臂主要分兩部分，一部分是伸縮桿，另一部分是清潔頭，用以實現(xiàn)清潔功能，頭的下端有擋板，可以刮走桌上的食物殘渣，擋板的后面是具有擦拭功能的硬橡膠條，硬橡膠具有一定彈性，在有一定向下壓力的條件下可以保證清潔質(zhì)量。

如圖5和圖7說明，優(yōu)選地，伸縮桿3-1采用電動推桿或電液推桿。采用集成的電動推桿以降低難度。清潔頭用以實現(xiàn)清潔功能，頭的下端有擋板，可以刮走桌上的食物殘渣，擋板的后面是具有擦拭功能的硬橡膠條，硬橡膠具有一定彈性，在有一定向下壓力的條件下可以保證清潔質(zhì)量。

如圖4說明，底架1-1為“目”字形鋁質(zhì)框架，所述底架1-1內(nèi)的兩個橫梁的底部各安裝一個主動輪驅(qū)動器；所述四個腳輪1-21均為萬向腳輪。在底架1-1的設(shè)計上，使用鋁型材作為材料，并用角鋁連接成“目”字形框架。由于鋁型材具有剛度高的特點，底架1-1 整體可以承受很大的負(fù)載。為了合理分布重量、盡可能增大底架接觸地面的投影面積，在底架四角安裝有無動力的萬向腳輪，起到支撐的作用。

本實用新型已以較佳實施案例揭示如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可以利用上述揭示的結(jié)構(gòu)及技術(shù)內(nèi)容做出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施案例，但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施案例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本實用新型技術(shù)方案范圍。