一种服务雨雪天的机器人及其使用方法与流程

本发明涉及公共服务机器人领域，尤其涉及一种服务雨雪天的机器人及其使用方法。

背景技术：

目前在一些公共景区、商场商城、酒店等公共场所都鲜少设置雨雪天服务的设备，在雨雪天的恶劣天气下，等当人们佩戴雨具，如雨伞、雨衣等到上述场所，雨具容易滴水，影响上述场所的环境卫生，特别是滴水后行人留下的重重脚印，给当地保洁人员带来非常大的工作量；而当人们未佩戴雨具出上述场所而忽然遇到雨雪天气时，不易出行，经常是选择滞留在当地遮雨处，非常不方便，也影响工作人员的管理。

为了解决上述问题，一些公共场所往往会设置专门的人工发放塑料袋给人们装雨具、在出行口附近出售雨具、在出行口设置共享雨伞等解决，但这些方式都存在弊端：设置专门的人工发放塑料袋、出售雨具会增加人力人工，提高运营成本，并且人们随意丢弃塑料袋会造成白色污染；设置共享雨伞，由于现在的共享雨伞盛放机构过于简单，可能会因为人们素质问题，盛放机构被破坏，雨伞被盗，造成公共场所方的损失，并会影响别人的使用。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种服务雨雪天的机器人，以解决人们佩戴雨具到公共场所，雨具滴水影响环境卫生，以及人们未佩戴雨具出公共场所而遇到恶劣天气不方便等问题。

本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于上述机器人的使用方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种服务雨雪天的机器人，该机器人主要包括机器人本体、以及安装在机器人本体上的面部识别模块、文字语音提示模块、扫码付费区、雨具售卖装置、包装发放装置和包装回收装置。

具体的，所述面部识别模块包括设置在机器人本体正面的操作屏和前端摄像头。所述面部识别模块用于识别取用免费雨具包装袋的人的面部特征并存储在特定的数据库中，以在特定时间内使得具有相同面部特征的人不能再取用免费雨具包装袋。

具体的，所述文字语音提示模块用于提示面部识别是否成功以及是否已经提供免费雨具包装袋。

具体的，所述扫码付费区用于购买雨具以及取用免费雨具包装袋后在特定时间内仍需要免费雨具包装袋的情况下，采用多种付费方式租用付费的雨具包装袋。

具体的，所述雨具售卖装置包括弹簧螺旋货道、雨具取货门、以及雨具取货仓。所述弹簧螺旋货道设在机器人本体内部上方。所述雨具取货门设置于机器人本体的前侧，由电控锁控制开合。所述雨具取货仓为箱体结构，雨具取货仓的前侧面开设取货口，取货口与雨具取货门相匹配，雨具取货仓的后侧面开设接货口。所述接货口用于从机器人本体内的弹簧螺旋货道弹出雨具后接收伞具。雨具取货仓内设置有与取货口底端连接且斜向布置的缓冲板，所述缓冲板用于防止商品在由接货口进入取货仓底部的过程中受到损坏。

具体的，所述包装发放装置包括包装发放门、包装拿取箱、发放传送装置、包装卷轴、包装卷、以及包装分离器。所述包装发放门设置于机器人本体的前侧，由电控锁控制开合。所述包装拿取箱的前侧面开设拿取口，拿取口与包装发放门相匹配。所述包装拿取箱底部为发放传送装置的一侧。所述包装卷轴上装有包装卷。所述包装卷由若干个雨具包装袋连接后卷成。所述包装分离器固定安装在包装卷与发送传送装置的另一侧之间。所述包装分离器能够通过机械运动分离包装卷成单独的雨具包装袋。

具体的，所述包装回收装置包括包装回收门、三角箱、摄像头、回收传送装置、以及回收箱。所述包装回收门设置于机器人本体的前侧。所述三角箱位于包装回收门后侧，三角箱的前侧面开设回收口，回收口与包装回收门相匹配。所述三角箱为直角三角箱，其斜边所在平面装有摄像头。所述摄像头能够识别雨具包装袋。所述三角箱底部为回收传送装置的一侧。所述回收箱固定安装在回收传送装置的另一侧。

进一步的，为了优化结构，降低制造成本，提高机器人的可靠性，本繁忙所述发放传送装置和回收传送装置均采用相同结构，包括传送电机、传送带和一对传送轮。所述传送带紧绷在两侧的传送轮上。所述电机与传送轮连接并驱动传送轮转动。

进一步的，为了便于雨具包装袋的成卷和分拆，本发明所述雨具包装袋一端的两边设有上凸按钮，另一端的两边设有与上凸按钮相应的孔。所述上凸按钮由弹性材料制成。所述雨具包装袋通过上凸按钮和孔扣紧两两相连，并卷成包装卷。

进一步的，为了提高包装卷的分拆效率，本发明所述包装分离器包括固定轴、滚动轮、滚动电机、升降电机、上凸按钮打压棒、以及包装袋固定架。所述固定轴靠近包装卷一端设有滚动轮，所述滚动电机与滚动轮连接并驱动滚动轮转动。所述固定轴内表面相对的两端设有竖直方向的导轨。所述导轨内设置同步带，并在导轨顶部和尾部设置有主动轮和从动轮，所述同步带安装在主动轮和从动轮之间。同步带与所述上凸按钮打压棒相连，且所述升降电机连接同步带，带动同步带上下移动。所述上凸按钮打压棒包括圆棒和与雨具包装袋的两个上凸按钮相对应的打压棒。所述包装袋固定架在导轨下方，并与上凸按钮打压棒对应安装。

进一步的，为了提高雨具包装袋的回收效率，本发明所述雨具包装袋上设有rfid标签。所述包装回收装置的摄像头采用能够扫描rfid标签的摄像头。

进一步的，为了避免雨具被偷，本发明所述接货口上方设有防盗接货门，该防盗接货门包括电机和收缩门。所述收缩门的一端铰接在接货口处，另一端与电机传动连接，通过电机驱动收缩门实现打开或关闭接货口。

本发明的另一目的通过下述技术方案实现：

一种服务雨雪天的机器人的使用方法，该使用方法主要包括如下具体步骤：

步骤s1：服务雨雪天机器人的启动：插电，启动服务雨雪天机器人；

步骤s2：出售雨具：经过步骤s1后，通过手机app或具有扫描识别的客户端在扫码付费区扫码付费，完成雨具的购买；

步骤s3：面部识别：经过步骤s1后，人站在服务雨雪天机器人旁边，面部正对前端摄像头进行面部识别，通过屏幕识别人脸；

步骤s4：提供免费雨具包装袋：经过步骤s3后，文字语音提示模块提示面部识别成功；

步骤s5：租赁付费雨具包装袋：经过步骤s1后，如在特定时间内还需要额外的雨具包装袋，通过手机app或具有扫描识别功能的客户端在扫码付费区扫码付费，完成雨具包装袋的租赁；

步骤s6：取出雨具包装袋：经过步骤s4或步骤s5后，在包装发放装置的包装发放门后的包装拿取箱取出雨具包装袋；

步骤s7：取出雨具：经过步骤s2后，在雨具售卖装置的雨具取货门后的雨具取货仓取出雨具；

步骤s8：归还雨具包装袋：经过步骤s6后，拉开包装回收门，将雨具包装袋放入三角箱内让摄像头识别，摄像头识别成功后，回收传送装置将雨具包装袋送入回收箱内；

步骤s9：服务雨雪天机器人的关闭：经过步骤s1后，断电，关闭服务雨雪天机器人；

步骤s10：更换雨具：经过步骤s9后，将雨具放入弹簧螺旋货道的隔层内；

步骤s11：更换包装卷：经过步骤s9后，取出回收箱，将雨具包装袋取出，并取出包装卷轴；将雨具包装袋两两相连，卷在包装卷轴上，得到新的包装卷；将回收箱和包装卷轴重新安装回机器人本体内即可。

与现有技术相比，本发明还具有以下优点：

(1)本发明所提供的服务雨雪天的机器人能出售雨具以及提供免费雨具包装袋；当在特定时间内仍需要免费雨具包装袋的情况下，可采用多种付费方式租用付费的雨具包装袋。

(2)本发明所提供的服务雨雪天的机器人通过面部识别，能够识别取用免费雨具包装袋的人的面部特征并存储在特定的数据库中，以在特定时间内使得具有相同面部特征的人不能再取用免费雨具包装袋。

(3)本发明所提供的服务雨雪天的机器人设置包装发放装置和包装回收装置，人们可以将雨具放入从包装发放装置获得的免费雨具包装袋，有效避免雨具滴水，保持环境卫生，减少人力物力。

(4)本发明所提供的服务雨雪天的机器人设置防水布袋作为雨具包装袋，避免白色污染。

(5)本发明所提供的服务雨雪天的机器人中的包装雨具售卖装置、包装发放装置都由电控锁控制开合，并且雨具取货仓、包装拿取箱和三角箱都为封闭设计，达到很好的防盗效果。

(6)本发明所提供的服务雨雪天的机器人的雨具包装袋上设有唯一的rfid标签，包装回收装置的摄像头为能够扫描rfid标签的摄像头，便于回收雨具包装袋；在公共环境下的门口通常设有扫描rfid的仪器，也可扫描雨具包装袋上的rfid标签，防止有人未归还雨具包装袋。

(7)本发明所提供的服务雨雪天的机器人的雨具包装袋设置的上凸按钮和孔，该结构通过较小的力就能能扣紧，使雨具包装袋两两相连卷成雨具包装袋，并能很容易通过包装分离器打开，节约雨具包装袋的空间，节省人工时间。

附图说明

图1是本发明所提供的服务雨雪天的机器人的结构示意图。

图2是本发明所提供的雨具取货仓不含防盗门的结构示意图。

图3是本发明所提供的雨具取货门和雨具取货仓的结构示意图。

图4是本发明所提供的包装发放装置的结构示意图。

图5是本发明所提供的包装回收装置的结构示意图。

图6是本发明所提供的雨具包装袋的结构示意图。

图7是本发明所提供的包装分离器的结构示意图。

上述附图中的标号说明：

1-机器人本体，21-操作屏，22-前端摄像头，3-扫码付费区，41-弹簧螺旋货道，42-雨具取货门，43-雨具取货仓，431-取货口，432-接货口，433-防盗接货门，434-缓冲板，5-包装发放装置，51-包装发放门，52-包装拿取箱，53-发放传送装置，54-包装卷，55-包装卷轴，56-包装分离器，561-固定轴，562-上凸按钮打压棒，563-包装袋固定架，6-包装回收装置，61-包装回收门，62-三角箱，63-摄像头，64-回收传送装置，65-回收箱，7-雨具包装袋，71-上凸按钮，72-孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图7所示，本实施例公开了一种服务雨雪天的机器人，包括机器人本体1、面部识别模块、文字语音提示模块、扫码付费区3、雨具售卖装置、包装发放装置5、包装回收装置6。

面部识别模块具有操作屏21和前端摄像头22，操作屏21和前端摄像头22都设在机器人本体1前侧。面部识别模块用于识别取用免费雨具包装袋的人的面部特征并存储在特定的数据库中，以在2个小时内使得具有相同面部特征的人不能再取用免费雨具包装袋。面部识别模块使用基于几何特征的方法，基于相关匹配的方法、特征脸方法、线性判别分析方法、奇异值分解方法、神经网络方法、动态连接匹配方法，基于隐马尔柯夫模型，主动形状模型法或主动外观模型法。

文字语音提示模块用于提示面部识别是否成功以及是否已经提供免费雨具包装袋。

扫码付费区3用于购买雨具以及取用免费雨具包装袋后在特定时间内仍需要免费雨具包装袋的情况下，采用多种付费方式取用付费的雨具包装袋。

雨具售卖装置包括弹簧螺旋货道41、雨具取货门42、雨具取货仓43。

弹簧螺旋货道41设在机器人本体内部上方，用于盛放雨具。

如图3所示，雨具取货门42设置于机器人本体的前侧，由电控锁控制开合。

如图2、图3所示，雨具取货仓43为箱体结构，雨具取货仓43的前侧面开设取货口431，取货口431与雨具取货门42相匹配，雨具取货仓43的后侧面开设接货口432，接货口432用于从机器人本体1内的弹簧螺旋货道41弹出雨具后接收伞具。接货口上方设有防盗接货门433，该防盗接货门433包括电机和收缩门。雨具取货仓43内设置有与取货口431底端连接且斜向布置的缓冲板434，缓冲板434用于防止商品在由接货口432进入取货仓431底部的过程中受到损坏。

如图4所示，包装发放装置5包括包装发放门51、包装拿取箱52、发放传送装置53、包装卷轴55、包装卷54、包装分离器56。

包装发放门51设置于机器人本体1的前侧，由电控锁控制开合。

包装拿取箱52的前侧面开设拿取口，拿取口与包装发放门51相匹配。包装拿取箱52底部为发放传送装置53的一侧。

发放传送装置53包括传送电机、传送带和一对传送轮，所述传送带紧绷传送轮，所述电机驱动传送轮转动。

包装卷轴55上有包装卷54，包装卷54由若干个雨具包装袋7连接后卷成。

如图7所示，包装分离器56固定安装在包装卷54与发送传送装置53的另一侧之间。包装分离器56包括固定轴561、滚动轮、滚动电机、升降电机、上凸按钮打压棒562、包装袋固定架563。固定轴561靠近包装卷54一端设有滚动轮，所述滚动电机驱动滚动轮转动。固定轴561内表面相对的两端设有竖直方向的导轨。所述导轨内设置同步带，并在导轨顶部和尾部设置有主动轮和从动轮，将同步带安装在主动轮和从动轮之间。同步带与所述上凸按钮打压棒562相连。升降电机连接同步带，带动同步带上下移动。上凸按钮打压棒562上包括圆棒和与雨具包装袋的两个上凸按钮相应的打压棒。包装袋固定架563在导轨下方，并与上凸按钮打压棒562对应。滚动轮转动带动包装卷54进入到上凸按钮打压棒562和包装袋固定架563之间，由于上凸按钮打压棒562有规律的上下运动，能将包装卷54分离成单独的雨具包装袋7。

包装回收装置6包括包装回收门61、三角箱62、摄像头63、回收传送装置64、回收箱65。

包装回收门61设置于机器人本体1的前侧。

三角箱62的前侧面开设回收口，回收口与包装回收门相匹配。三角箱62为直角三角箱，其斜边设有摄像头63。摄像头63能够扫描rfid标签。三角箱62底部为回收传送装置64的一侧。

回收传送装置64包括传送电机、传送带和一对传送轮。传送带紧绷传送轮，电机驱动传送轮转动。

回收箱65固定安装在回收传送装置64的另一侧。

雨具包装袋7一端两边设有上凸按钮71，另一端两边设有与上凸按钮71相应的孔72。上凸按钮71都由弹性材料制成。雨具包装袋7通过上凸按钮71和孔72扣紧两两相连，并卷成包装卷54。雨具包装袋7上设有唯一的rfid标签。

需要注意的是，本实施例并未列举的部件并非不必要，如用于控制显示部件/执行部件/传感器部件的控制装置、供电装置、稳压装置等，这些部件的设置及连接关系均隐含公开在具体实施例当中。

实施例2：

本实施例公开了一种服务雨雪天的机器人，包括机器人本体1、面部识别模块、文字语音提示模块、扫码付费区3、雨具售卖装置、包装发放装置5和包装回收装置6；

所述面部识别模块具有操作屏21和前端摄像头22。所述面部识别模块用于识别取用免费雨具包装袋7的人的面部特征并存储在特定的数据库中，以在特定时间内使得具有相同面部特征的人不能再取用免费雨具包装袋7；

所述文字语音提示模块用于提示面部识别是否成功以及是否已经提供免费雨具包装袋7；

所述扫码付费区3用于购买雨具以及取用免费雨具包装袋7后在特定时间内仍需要免费雨具包装袋7的情况下，采用多种付费方式租用付费的雨具包装袋7。

所述雨具售卖装置包括弹簧螺旋货道41、雨具取货门42、雨具取货仓43；所述弹簧螺旋货道41设在机器人本体内部上方；所述雨具取货门42设置于机器人本体的前侧，由电控锁控制开合；所述雨具取货仓43为箱体结构，雨具取货仓43的前侧面开设取货口431，取货口431与雨具取货门42相匹配，雨具取货仓43的后侧面开设接货口432，接货口432用于从机器人本体内的弹簧螺旋货道41弹出雨具后接收伞具；所述接货口432上方设有防盗接货门433，该防盗接货门433包括电机和收缩门；雨具取货仓43内设置有与取货口431底端连接且斜向布置的缓冲板434，缓冲板434用于防止商品在由接货口432进入取货仓底部的过程中受到损坏；

所述包装发放装置5包括包装发放门51、包装拿取箱52、发放传送装置53、包装卷轴55、包装卷54、包装分离器56；所述包装发放门51设置于机器人本体的前侧，由电控锁控制开合；所述包装拿取箱52的前侧面开设拿取口，拿取口与包装发放门51相匹配；所述包装拿取箱52底部为发放传送装置53的一侧；所述包装卷轴55上有包装卷54；所述包装卷54由若干个雨具包装袋7连接后卷成；所述包装分离器56固定安装在包装卷54与发送传送装置的另一侧之间；所述包装分离器56能够通过机械运动分离包装卷54成单独的雨具包装袋7；

所述包装回收装置6包括包装回收门61、三角箱62、摄像头63、回收传送装置64、回收箱65；所述包装回收门61设置于机器人本体的前侧；所述三角箱62的前侧面开设回收口，回收口与包装回收门61相匹配；所述三角箱62为直角三角箱62，其斜边设有摄像头63；所述摄像头63能够识别雨具包装袋7；所述三角箱62底部为回收传送装置64的一侧；所述回收箱65固定安装在回收传送装置64的另一侧。

特别的，所述发放传送装置53包括传送电机、传送带和一对传送轮，所述传送带紧绷传送轮，所述电机驱动传送轮转动。

特别的，所述回收传送装置64包括传送电机、传送带和一对传送轮，所述传送带紧绷传送轮，所述电机驱动传送轮转动。

特别的，所述雨具包装袋7一端两边设有上凸按钮71，另一端两边设有与上凸按钮71相应的孔72；所述上凸按钮71都由弹性材料制成。

特别的，所述雨具包装袋7通过上凸按钮71和孔72扣紧两两相连，并卷成包装卷54。

特别的，所述包装分离器56包括固定轴561、滚动轮、滚动电机、升降电机、上凸按钮打压棒562、包装袋固定架563；所述固定轴561靠近包装卷54一端设有滚动轮，所述滚动电机驱动滚动轮转动；所述固定轴561内表面相对的两端设有竖直方向的导轨；所述导轨内设置同步带，并在导轨顶部和尾部设置有主动轮和从动轮，将同步带安装在主动轮和从动轮之间；同步带与所述上凸按钮打压棒562相连；所述升降电机连接同步带，带动同步带上下移动。所述上凸按钮打压棒562上包括圆棒和与雨具包装袋7的两个上凸按钮71相应的打压棒；所述包装袋固定架563在导轨下方，并与上凸按钮打压棒562对应。

特别的，所述雨具包装袋7上设有rfid标签。

特别的，所述包装回收装置6的摄像头63为能够扫描rfid标签的摄像头63。

特别的，所述雨具包装袋7为防水布袋。

本实施例还公开了一种服务雨雪天的机器人的使用方法，该方法主要包括以下步骤：

(1)服务雨雪天机器人的启动：插电，启动服务雨雪天机器人；

(2)出售雨具：经过步骤(1)后，通过手机app或具有扫描识别的客户端在扫码付费区3扫码付费，完成雨具的购买；

(3)面部识别：经过步骤(1)后，人站在服务雨雪天机器人旁边，面部正对前端摄像头22进行面部识别，通过屏幕识别人脸；

(4)提供免费雨具包装袋7：经过步骤(3)后，所述文字语音提示模块提示面部识别成功。

(5)租赁付费雨具包装袋7：经过步骤(1)后，如在特定时间内还需要额外的雨具包装袋7，通过手机app或具有扫描识别功能的客户端在扫码付费区3扫码付费，完成雨具包装袋7的租赁；

(6)取出雨具包装袋7：经过步骤(4)或步骤(5)后，在包装发放装置5的包装发放门51后的包装拿取箱52取出雨具包装袋7；

(7)取出雨具：经过步骤(2)后，在雨具售卖装置的雨具取货门42后的雨具取货仓43取出雨具；

(8)归还雨具包装袋7：经过步骤(6)后，拉开包装回收门61，将雨具包装袋7放入三角箱62内让摄像头63识别，摄像头63识别成功后，回收传送装置64将雨具包装袋7送入回收箱65内；

(9)服务雨雪天机器人的关闭：经过步骤(1)后，断电，关闭服务雨雪天机器人；

(10)更换雨具：经过步骤(9)后，将雨具放入弹簧螺旋货道41的隔层内；

(11)更换包装卷54：经过步骤(9)后，取出回收箱65，将雨具包装袋7取出，并取出包装卷轴55；将雨具包装袋7两两相连，卷在包装卷轴55上，得到新的包装卷54；将回收箱65和包装卷轴55重新安装回机器人本体内即可。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。