收餐机器人控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

如今随着经济与科技的发展，国内各大产业都开始向自动化转型，然而收餐这项工作却依旧延续着最传统的方式，基本完全由人力完成。在中国这个人口大国，学校和工厂必不可少的就是能容纳上百甚至成千人同时就餐的大型食堂。收餐机器人适用于学校食堂、企事业单位餐厅、快餐连锁店等，旨在解决排队拥挤，收残处凌乱不堪，工作人员需不断重复枯燥劳动等一系列问题，从而营造良好就餐环境，提高收餐效率，减少工作人员劳动量，实现科学管理，展现新的食堂风貌。

2. 国内外研究现状分析

当前国内外已诞生不少机器人餐厅，香港、山东、哈尔滨等各地都陆续出现，由于其高科技与人性化，机器人餐厅得到了国内外各界广泛关注。但其规模小，成本高，无法实现普遍推广，更不能适应大流量顾客的餐饮场所。餐饮系统控制发面的研究则各有侧重，有为残疾人设计的助餐机器人、洗碗机、提供自选式快速结算服务的智盘系统等。其中，助餐机器人为提高精度，在控制方面对机器人的整个助餐任务进行了模糊PID控制研究；杭州雄伟科技开发有限公司设计的智盘系统采用国际通用的ISO/IEC15693标准的RFID射频技术，在每一个餐具底部植入RFID射频芯片，餐具进入结算区后（射频天线感应区），通过对餐具底部RFID射频芯片进行读写操作，借助于计算机及其通讯技术，实现对餐具底部RFID射频芯片的通信和管理，实现快速结算。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：收餐机器人主要完成自动进行餐盘和碗残渣的倾倒，自动进行餐盘、碗、筷子和勺子的分离 。餐盘和碗则采用流水线方式进行传输和倾倒 ，基本机构：餐盘传送装置 、翻转倾倒装置、汤碗运输装置 。要考虑餐盘传送、翻转倾倒、汤碗运输等装置的传动控制、定位。

计划：第1周第3周：查找相关资料，掌握西门子系列plc的基本知识

第4周第5周：合理选择传动控制系统，给出合理的控制方案

4. 研究创新点

1、技术方案方面：此收餐机器人模拟人工除渣方式，利用残渣的惯性来除渣；模拟用犁耕地的作业方式，用犁状型面来使汤碗倾倒，达到分离汤碗和去除残渣的目的。

2、研究内容方面：目前国内几乎没有关于收餐装置的研究，收餐还普遍利用人力。

3、理论方面：在分离筷子部分若采用针孔成像模型，则需要配备相应的设备。此针孔成像模型只是一个光电测试模型，还需后续的处理设备。若采用这个方案，成本将大幅提高，但对于整个收餐机器人来说，将大大提高分离筷子的成功率。