传菜机器人设计及分析

陈佳 赵官峰 钟豪威 刘鸿超

摘要：近年来，中国国内的餐饮行业发展十分迅速，从2004年至今，餐饮行业连续是十几年呈现两位数高速增长，预计未来餐饮业还将保持17%以上速度发展，餐饮行业发展前景一片良好，可以说我国正迎来一个餐饮业大发展的时期，市场潜力巨大，前景非常广阔，长期发展趋势良好。

关键词：设计;分析

经过反复研究讨论，全斯波特决定采用悬挂式轨道传送实现自动上菜功能。悬挂式送菜机占用空间小，一步到位。通过Autodesk Inventor设计，设计完成后，外观如图：

功能简介

该送菜机的主要功能是作为一个载体平台来运输菜肴或者饮品，由于整体为模块化设计，可以根据不同的需求来携带不同大小种类的餐盘和饮品或者一些零碎物品。它能在从厨房到餐厅设计好的轨道上较为方便得移动，同时较好的上下移动，并且自动旋转将菜肴放在桌上准确的位置。同时又能自动调整避开障碍物。厨师将烧好的的菜或者准备好的饮品放在送菜机上，或者放在厨房桌面上的指定位置，送菜机可以自动取件。再通过轨道，直到到达指定餐桌，先识别下菜底部是否有障碍物，辨别结束没有障碍，再下落，将菜肴稳定的放在餐桌上，完成作业。这样大大地减轻了服务员的工作量，甚至可以实现无人值守的智能餐厅。

夹具设计

夹具应力分析

夹具选择小型电机配备减速器驱动，用涡轮蜗杆的作为传动部分，当电机转动时，带动中间的蜗杆转动，然后蜗杆再带动三个夹具运动，实现我们想要的张合运动，同时当夹具夹住菜盘时，由于涡轮蜗杆反向自锁性，可以放置夹具突然松动造成的盘子掉落的危险。夹具顶部有三个可以安装绳索的安装位置，通过安装桶1与外部的绳索收缩桶连接，电机驱动后，实现夹具整体上下运动。

夹具种类可以根据不同的工作场合，工作要求，更换不同的类型。

（三）减速器设计

（四）机体旋转部分设计

1是控制机体下部分白色的旋转门转动的齿轮系，主体依靠涡轮蜗杆传动，由电机1控制运动。

2是控制整体蓝色底盘旋转的齿轮系，内啮合的外圈齿轮固定在蓝色的底盘上，轴与蓝色底盘上伸缩桶连接，电机2带动上面的小齿轮然后通过轴将动力传送到蓝色底盘上实现旋转。

升降机构主要承重零件应力分析

悬掛机构设计

悬挂机构连接在一根双沿V型导轨上，V型 导轨下部直接加工出齿条，与悬挂机构上部分齿轮2配合，实现传动，1是连接轮子和悬挂的杆，有四根，分别可以自由活动，可以适应导轨转弯时半径的变化。

整体工作流程

1.厨师在厨房指定位置放置做好的菜。2设备移动到取菜点，主体下降，通过底部识别设备，调整好位置。3.底部盖门旋转打开，夹具下降，夹取菜。4.夹取完成以后，主体收缩回原来的位置，通过导轨向餐桌运动。6.反向操作，实现设备向桌面放下菜肴。

参考文献：

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[2]现代机械零部件的创新设计分析与研究[J]. 白跃辉.  内燃机与配件. 2020（12）

[3]浅议机械零部件的失效问题[J]. 肖焕丽.  科技展望. 2016（21）

[4]基于图像处理的机械零部件检测技术应用[J]. 赵晓龙.  科技创新与应用. 2018（12）

[5]浅谈机械零部件的创新设计[J]. 王善军，接晓，扈海滨.  企业导报. 2012（19）

[6]机械零部件做好了，中国的主机就会更具竞争力！——Machine Parts 2003展前访中国机械通用零部件工业协会吴筠理事长[J]. 魏莹，栗延文.  现代零部件. 2003（01）