夏禮超

【摘要】從20世紀末期以來，國內(nèi)外學者及研究所致力于室內(nèi)環(huán)境下服務(wù)機器人的系統(tǒng)研究，由于移動定位技術(shù)是機器人的路徑和導航的關(guān)鍵，引起了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注，逐漸成為服務(wù)機器人領(lǐng)域的一個研究熱點。本文從服務(wù)機器人技術(shù)研究現(xiàn)狀進行解析，探究當前存在問題，并給解決方案。

【關(guān)鍵詞】服務(wù)機器人；用戶體驗；人工智能

1服務(wù)機器人技術(shù)研究概況

隨著計算機、傳感器技術(shù)、人工智能和機器人技術(shù)的發(fā)展與進步，機器人得到了廣泛的運用，幾乎滲透到各個領(lǐng)域，并逐漸走進人們的日常生活人的工作環(huán)境也已經(jīng)從固定的工廠和車間現(xiàn)場，逐漸發(fā)展到野外、水下、太空以及動態(tài)性很強的室內(nèi)環(huán)境。服務(wù)機器人是一種能夠自主或半自主地為人類提供服務(wù)并改善人們的生活質(zhì)量的智能機器人。

2國內(nèi)外研究

清華大學在1995年研發(fā)國內(nèi)首個醫(yī)療護理機器人，該產(chǎn)品的手臂具有七個自由度，可以幫助或者替代護理員為病人提供取水、送藥等簡單的服務(wù)工作。1996年，哈爾冰工業(yè)大學開發(fā)設(shè)計出了導游機器人，是首個可以實現(xiàn)移動導航、自主避障等中國科學技術(shù)大學在2010設(shè)計了助老機器人，該產(chǎn)品可以語音識別，能夠聽懂語音指令，實現(xiàn)為倒水、智能提醒、取藥等，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)客戶端觀察老人在家中的情況。

20世界60年代，由斯坦福研究院的Nils Nilssen和Charles Rosen等人，在1972年研制出了一種典型的自主移動機器人shakey，進行了復(fù)雜環(huán)境下機器人系統(tǒng)的實時控制研究。Khatib等基于移動平臺和力反饋，提出高級機器人助手概念，但是難以實現(xiàn)高精度的目標定位、無法保證機器人的可靠性和安全性。隨著傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)、高性能控制器和規(guī)劃技術(shù)的迅速發(fā)展，服務(wù)機器人的研制空前活躍取得了卓越的成果。

3現(xiàn)有技術(shù)及分析

餐廳服務(wù)機器人的總體設(shè)計框圖如圖 1 所示。采用模塊化的設(shè)計原則，將該服務(wù)機器人分為五個模塊：STM32 控制器、傳感器模塊、語音模塊、運動控制模塊、電源模塊。

蔽障傳感器的基本原理是利用物體的反射性質(zhì)。通常采用紅外避障傳感器主要是該傳感器具有探測距離遠、受可見光干擾小、 價格便宜、 易于裝配、使用方便等特點。

關(guān)于軟件系統(tǒng)設(shè)計，送餐機器人沿著設(shè)定的路線循跡，設(shè)定好餐桌號后機器人會選擇相應(yīng)的位置送餐。系統(tǒng)軟件流程圖如圖2所示，啟動后，當服務(wù)員放好餐后，設(shè)置目的地餐桌號，首先判斷奇數(shù)餐桌號還是偶數(shù)餐桌號，若檢測到奇數(shù)餐桌號，則左側(cè)傳感器（1 號傳感器）檢測路口并使計數(shù)器加一，判斷是否等于餐桌號，若相等轉(zhuǎn)彎并循跡，當1號和7號傳感器同時檢測到白線時，停止并送餐；若檢測到

偶數(shù)餐桌號，則右側(cè)傳感器（7 號傳感器）檢測路口并使計數(shù)器加一，判斷 COUNT2 是否等于餐桌號，若相等轉(zhuǎn)彎并循跡，當1號和7號傳感器同時檢測到白線時，停止并送餐。

4存在的問題

盡管現(xiàn)在餐廳機器人能吸引很多大眾注意力，但是問題還有很多，阻礙著餐廳機器人的發(fā)展，阻礙著餐廳機器人的發(fā)展。

4.1環(huán)境適應(yīng)性差

在實驗室安靜無障礙的環(huán)境中，餐廳機器人的語音識別和循跡能力都表現(xiàn)良好。但是在餐廳的實際使用環(huán)境中，餐廳機器人的抗干擾能力比較差。餐廳嘈雜的環(huán)境嚴重影響機器人的語音識別功能的發(fā)揮也會干擾機器人的循跡和定位功能。

4.2用戶體驗有待提高

目前送餐機器人對餐桌的處理能力比較差，只能將食物端到客人面前并要求客人自取。為了防止好奇的小孩破壞機器人，很多餐廳阻止顧客直接接觸機器人。在未來，人們將會更加注重個性化，也因此在未來餐廳機器人將會發(fā)掘出更多可能開發(fā)的功能。

4.3外觀不夠美觀

從現(xiàn)有的產(chǎn)品來看，國內(nèi)大多數(shù)是歐美科幻風格。顧客來機器人餐廳就餐，大多是為了看機器人嘗鮮。但目前大多數(shù)機器人的外觀尚未達到令人滿意的程度。

4.4 維護成本高

目前，餐廳機器人的運營成本普遍偏高。機器人的充電、維修等，都都需要真人來操作。使用機器人的成本實際比雇傭真服務(wù)員還要貴。

5改善設(shè)計

對于現(xiàn)有餐廳服務(wù)機器人服務(wù)存在的單一及安全性問題進行分析改進研究，對機器人進行的全局定位精準和可靠性以及機器人的使用安全性。讓機器人在餐廳的復(fù)雜環(huán)境中，存在各種突發(fā)情況及環(huán)境中復(fù)雜的外部干擾方面仍需要深入改善研究，以提高服務(wù)機器人的智能化程度。

餐廳智能服務(wù)機器人實現(xiàn)了預(yù)期的功能，能夠穩(wěn)定的沿著設(shè)定的白線循跡，當遇到前方有人通過時，機器人會自動語音提示，同時能夠準確的檢測到設(shè)定的餐桌號， 到達目的地后，自動提示顧客取餐， 當壓力傳感器檢測到顧客要求時，會自動按原路返回。

6結(jié)束語

在中國，餐廳機器人已經(jīng)逐漸走進大眾的視野。中國餐廳機器人面臨的難題，也是世界上餐廳機器人面臨的難題。餐廳機器人將日益智能化和個性化。未來多年，餐廳機器人還將保持這種蓬勃發(fā)展的強勁勢頭。餐廳機器人是一個前景廣闊、值得去投入的市場。

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