科技背景下售貨機(jī)器人控制方法研究

曾憲文

（天津市聯(lián)創(chuàng)蔚萊科技發(fā)展有限公司， 天津 300220）

0 引言

眾所周知，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展與創(chuàng)新，越來(lái)越多的機(jī)器設(shè)備取代了傳統(tǒng)人工， 適應(yīng)了現(xiàn)代化的社會(huì)生產(chǎn)生活方式，也滿足了用戶對(duì)服務(wù)的個(gè)性化要求[1]。 售貨機(jī)器人的出現(xiàn)打破了以往的認(rèn)知，通過(guò)信息處理、信號(hào)傳輸、信息反饋等技術(shù)融合，使售貨機(jī)器人具備了自動(dòng)化、智能化、高效化的特征，實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代生產(chǎn)的銜接，更好地服務(wù)于日常領(lǐng)域[2]。 因此，本文所提出的售貨機(jī)器人控制及系統(tǒng)方案，能夠滿足當(dāng)下的服務(wù)需求，具備了積極的研究與應(yīng)用價(jià)值。

1 售貨機(jī)器人控制原理

基于售貨機(jī)器人的控制特點(diǎn)， 其主要原理 “訂單下達(dá)——解析位置——生成移動(dòng)路線——開(kāi)始移動(dòng)——密鑰匹配——完成出貨”。 具體而言，在售貨機(jī)器人待機(jī)狀態(tài)下，服務(wù)器根據(jù)用戶的需求下發(fā)訂單，無(wú)線傳輸設(shè)備將訂單信號(hào)傳送至售貨機(jī)器人。 售貨機(jī)器人接收信號(hào)后尋找對(duì)應(yīng)貨品標(biāo)識(shí)，同時(shí)獲取相應(yīng)的密鑰與坐標(biāo)，并根據(jù)線路規(guī)劃進(jìn)行移動(dòng)。 到達(dá)指定位置后完成取貨，再移動(dòng)至目標(biāo)位置由用戶輸入取貨碼， 系統(tǒng)根據(jù)接收的收貨碼與輸入端相匹配，并執(zhí)行出貨操作。 具體流程見(jiàn)圖1。

2 售貨機(jī)器人控制裝置結(jié)構(gòu)

根據(jù)售貨機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 主要由主體機(jī)及內(nèi)部電路所構(gòu)成。 內(nèi)部電路主要包括第一主控板（控制器）、第二主控板、 移動(dòng)底盤(pán)、 電源控制板及電池等。 通過(guò)電池供電對(duì)售貨機(jī)器人供電，激活對(duì)機(jī)器人各單元的控制，連接主要采用485 總 線、HDMI 高清接口、TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等， 完成售貨機(jī)器人的整體操作控制[3]。 其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖1 售貨機(jī)器人控制流程Fig.1 Control flow of the sales robot

圖2 售貨機(jī)器人控制裝置結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of the control device of the sales robot

3 售貨機(jī)器人控制模塊

售貨機(jī)器人由多種控制模塊所構(gòu)成， 包括接收模塊、解析模塊、路線生成模塊、控制模塊、出貨模塊。 此外，依據(jù)功能拓展要求還設(shè)置有檢查模塊及補(bǔ)貨控制模塊，見(jiàn)圖3。

（1）接收模塊。主要完成信號(hào)之間的交互任務(wù)， 即服務(wù)器所下發(fā)的訂單信息，依賴接收模式進(jìn)行接收并生成相應(yīng)位置的二維碼， 用于位置坐標(biāo)的分析確認(rèn)，并完成將移動(dòng)終端界面切換至售貨鏈接平臺(tái)，所涉及的內(nèi)容包括貨品標(biāo)識(shí)、取貨密鑰及目的地坐標(biāo)等。

（2）解析模塊。 用于對(duì)用戶訂單信息的解析，并同時(shí)完成貨品標(biāo)識(shí)、取貨密鑰、目標(biāo)位置的分析，為后續(xù)操作提供信息支持。

（3）路線生成模塊。 訂單信息解析完成后，由路線生成模塊通過(guò)區(qū)域布局判斷，形成與目標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的移動(dòng)路線。

（4）控制模塊。 根據(jù)移動(dòng)路線規(guī)劃，控制售貨機(jī)器人進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)由起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)控制。

（5）出貨模塊。 售貨機(jī)器人在完成移動(dòng)路線，到達(dá)目的地后需要接收用戶取貨碼， 將所獲取的取貨碼與系統(tǒng)中用戶訂單密鑰相匹配，并執(zhí)行出貨操作。

（6）檢查模塊。 負(fù)責(zé)完成出貨操作，以及針對(duì)所設(shè)定的時(shí)間值，對(duì)貨品庫(kù)的存量進(jìn)行檢查，以獲取和反饋貨品的相關(guān)存量信息。

圖3 售貨機(jī)器人控制模塊流程Fig.3 Flow of the control module of the sales robot

（7）補(bǔ)貨控制模塊。按照系統(tǒng)對(duì)貨品庫(kù)存量所設(shè)定的閾值，在售貨機(jī)器人檢查貨品存量不足時(shí)，將控制售貨機(jī)器人移動(dòng)至補(bǔ)貨區(qū)，向工作人員發(fā)出補(bǔ)貨提示，見(jiàn)圖3。

4 售貨機(jī)器人系統(tǒng)的控制方法

（1）售貨機(jī)器人接收服務(wù)器下發(fā)訂單。

（2）根據(jù)訂單信息造成包含貨品、位置、時(shí)間等信息二維碼，并觸發(fā)移動(dòng)終端與售貨平臺(tái)鏈接，貨品二維碼將粘貼至指定區(qū)域，如吧臺(tái)、桌面等。 該操作由控制器與服務(wù)器通訊完成。

（3）訂單生成過(guò)程中，消費(fèi)者利用二維碼掃描進(jìn)入售貨平臺(tái)，對(duì)平臺(tái)貨品進(jìn)行選購(gòu)和支付等操作，服務(wù)平臺(tái)則將訂單信息下發(fā)，并生成服務(wù)密鑰、服務(wù)位置和取貨碼備用。

（4）訂單信息傳輸至售貨機(jī)器人終端，由控制器進(jìn)行信息解析， 生成與消費(fèi)者相對(duì)應(yīng)的相關(guān)信息， 如貨品標(biāo)識(shí)、取貨密鑰及目標(biāo)位置等。

（5）根據(jù)訂單信息生成移動(dòng)路線，售貨機(jī)器人根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的貨品信息，選擇最優(yōu)的移動(dòng)路線。

（6）售貨機(jī)器人根據(jù)移動(dòng)路線到達(dá)目標(biāo)位置。

（7）對(duì)照訂單信息完成取貨操作，這些貨品可以為飲料、零食、菜品及紙巾等，并根據(jù)移動(dòng)路線移動(dòng)至目的地。

（8）若遇貨品存量不足時(shí)，可對(duì)補(bǔ)貨工作人員進(jìn)行提醒，或者定時(shí)對(duì)貨品區(qū)進(jìn)行檢查，反饋存量情況。 在行進(jìn)過(guò)程中，受到人員移動(dòng)、阻礙物阻擋等情況，售貨機(jī)器人可以利用攝像頭進(jìn)行場(chǎng)景采集和分析， 也可使用超聲波探測(cè)，完成對(duì)障礙物距離、移動(dòng)軌跡等進(jìn)行計(jì)算。由此，售貨機(jī)器人可以生成新的移動(dòng)路線，直到移動(dòng)至目標(biāo)位置。

（9）若售貨機(jī)器人在移動(dòng)過(guò)程中，受到惡意攔截而無(wú)法生成新路線時(shí)，可以向發(fā)出提醒并上傳至服務(wù)器，請(qǐng)求消費(fèi)者自行領(lǐng)取或者取消訂單。

（10）送貨過(guò)程中，如遇消費(fèi)者臨時(shí)離開(kāi)時(shí)，到達(dá)目的地后將導(dǎo)致無(wú)法完成出貨， 此時(shí)售貨機(jī)器人可以啟用計(jì)時(shí)器，并提供退款操作。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和進(jìn)步，售貨機(jī)器人將取代傳統(tǒng)人工操作，成為未來(lái)重要的潛在發(fā)展領(lǐng)域。為此，在科技背景下的售貨機(jī)器人控制技術(shù)，將逐步發(fā)揮出重要的價(jià)值，滿足市場(chǎng)對(duì)自動(dòng)化、智能化服務(wù)的需求，推動(dòng)售貨機(jī)器人領(lǐng)域的快速發(fā)展。