[发明专利]一种应用于智慧商圈的人工智能购物设备及其系统

权利要求书

1.一种人工智能购物设备，其特征在于，包括：主机身、行进驱动系统、机身控制接口、外部感知系统、中央智能系统、远程通信系统、定位系统、显示触控系统；其中，所述外部感知系统包括：双摄像头、防碰撞雷达；

所述主机身用于提供一个容纳承载物品的空间，并且控制锁闭和解锁位于该空间顶面的盖体，以及用于安装所述行进驱动系统；所述主机身包括：物品承载箱体、底盘、盖体、电子锁合器；所述盖体通过铰接枢轴可转动地安装在物品承载箱体上；所述盖体在与铰接枢轴相对的一端具有锁扣，电子锁合器安装在物品承载箱体的箱体侧面内壁上；当盖体扣合后，所述电子锁合器通过锁扣锁闭所述盖体；并且电子锁合器根据所述机身控制接口发来的解锁指令而解锁盖体；底盘位于物品承载箱体的底部，底盘上安装了行进驱动系统；

所述行进驱动系统用于带动本设备自主行进，以及调节行进速度和方向；所述行进驱动系统包括X形支架、第一后轮、第二后轮、驱动电机、驱动杆、第一前轮、第二前轮、转向驱动电机、转向控制轴杆；两个前轮和两个后轮分别安装在X形支架的各个分支上，其中两个后轮连接驱动杆，由驱动电机带动驱动杆旋转，从而带动两个后轮转动，为本设备的自主行进提供动力；驱动电机固定安装在X形支架上；转向驱动电机的电机轴连接转向控制轴杆，转向驱动电机的电机轴与转向控制轴杆二者连接为一个T字形，转向控制轴杆连接两个前轮，且两个前轮与X形支架的两个分支是通过万向节连接的，随着转向驱动电机的电机轴输出转矩，转向控制轴杆带动两个前轮调整一定的角度，从而调节本设备的行进方向；

所述机身控制接口用于向所述主机身发送解锁所述盖体的解锁指令，以及向所述行进驱动系统发送控制其行进、停止和速度的指令；

所述远程通信系统用于连接到后台服务器，与后台服务器进行双向通信；

所述定位系统用于实现对本设备的实时定位；

所述外部感知系统的双摄像头用于拍摄本设备前方的左视角视频画面和右视角视频画面；所述外部感知系统的防碰撞雷达用于感知本设备周围方向上一定距离内是否存在障碍物；

所述显示触控系统为液晶显示器和电容式触控面板；

所述中央智能系统在用户跟随模式下基于双摄像头拍摄的用户位置，设定自主行驶路径，并通过机身控制接口控制行进驱动系统按照自主行驶路径行进，根据双摄像头拍摄的行进实时画面以及防碰撞雷达的障碍检测，调节行进的过程；所述中央智能系统在锁闭所述盖体后，根据显示触控系统的指令进入定点等待模式，并且在定点等待模式下验证用户通过所述显示触控系统输入的密码，在验证通过后通过机身控制接口控制电子锁合器解锁盖体；以及用于获取本设备承载的未付款物品列表，将未付款物品列表通过远程通信系统上传给后台服务器；从后台服务器接收根据未付款物品列表生成的支付二维码，在显示触控系统上显示该支付二维码，以便供用户扫码付款。

2.根据权利要求1所述的人工智能购物设备，其特征在于，物品承载箱体的箱体侧面外壁安装所述防碰撞雷达；箱体侧面外壁在前方安装双摄像头，箱体侧面外壁上还安装显示触控系统；物品承载箱体的箱体侧面内壁安装有电子标签读取器，用于读取放入该箱体的商品附带的电子标签包含的信息。

3.根据权利要求1所述的人工智能购物设备，其特征在于，所述中央智能系统具体包括：目标立体感知子系统、用户识别子系统、自主行驶控制子系统、人机交互子系统；目标立体感知子系统从双摄像头获得所述左视角视频画面和右视角视频画面，利用基于边缘检测和矢量信息的目标识别算法提取视频画面中的各个目标，并且确定各个目标的三维位置信息；所述用户识别子系统用于将所述目标立体感知子系统提取的各个目标与预先采集并存储的用户特征进行比对，从所提取的全部目标中识别出用户目标，确定该用户目标的三维位置信息；自主行驶控制子系统根据用户目标的三维位置信息设定本设备拟自主行驶的路径，并通过机身控制接口控制行进驱动系统按照自主行驶路径行进；所述人机交互子系统于从显示触控系统获得用户的触摸输入命令，或者通过远程通信系统从后台服务器获得用户的远程输入命令。

4.根据权利要求3所述的人工智能购物设备，其特征在于，所述自主行驶控制子系统在用户跟随模式下，实时从所述用户识别子系统获得用户目标的三维位置信息，设定从本设备当前位置指向用户目标当前位置的自主行驶路径；并通过机身控制接口控制行进驱动系统按照自主行驶路径行进。