随着餐饮业日益兴旺,餐饮服务劳动力不足、工作繁重枯燥的缺陷也渐渐受到人们的关注。在工业信息时代,将机器人引入餐饮服务行业很大程度上可以解决这种矛盾。为了满足服务要求,本文设计了一款餐厅服务机器人的产品模型。在SolidWorks软件中建立了机器人的机械模型,联合Labview软件对模型进行仿真运动控制,并对路径规划算法进行了优化,为下一步的机电一体化实现奠定了基础。现有的餐厅服务机器人多采用传送带、轨道等方法传送菜品,运动路线固定不可变,该方法智能性低,避障性差,当轨道上出现障碍物时无法绕过。本文依据大型餐厅环境及要求,自主设计了一款更智能的轮式服务机器人。首先,对餐厅服务机器人的功能和结构需求进行分析,将机器人分为感知、认知、执行三大模块。在SolidWorks软件中进行机器人的结构设计,构建机器人三维机械模型。利用NI Softmotion插件搭建SolidWorks-Labview的联合控制仿真环境,建立机械—控制的实时可控系统。在Labview图形化编程软件中,利用A*算法对虚拟环境信息进行分析,规划出最优路径,使用运动学方程根据路径节点信息计算机器人驱动轮前进速度,并传递到机械控制程序,使机器人能够按照规划的路径运动。为了使算法规划的路径更加适合实体机器人在餐厅环境中的运动,对A*算法进行两方面的改进:(1)为了克服A*算法将机器人看作一个质点的缺陷,提出路线禁选原则和栅格禁选原则两种方法,将模型尺寸加入路径规划的计算中。这些方法将避障的主体从质点提升到了带尺寸的实体。(2)针对餐厅多点停靠的要求,在预规划时添加必要节点,运动过程中使用增量A*算法实时重规划,使改进的A*算法更加适合餐厅服务机器人的工作场合需要。实验仿真结果证明,SolidWorks软件中的机械模型可被Labview中的程序所控制,跟随依据环境信息设置规划出的轨迹进行运动。对A*算法的改进满足了设计需求,增加了运动避障性,提高了路径重规划效率。