一種自主喂飯機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明提供一種自主喂飯機(jī)器人，屬于自動(dòng)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外養(yǎng)老院以及醫(yī)院對(duì)于腿腳不好、生活不能自理的病人和殘疾人如廁，需要配備護(hù)工喂飯、從床上移動(dòng)到小車上，對(duì)于體重較重的人，一個(gè)人不能完成，對(duì)于體重超過100公斤以上生活不能自理的人群，需要配備體力健壯的男護(hù)工對(duì)生活不能自理的人群專門護(hù)理，喂飯需要較長(zhǎng)的時(shí)間，隨著勞動(dòng)力日益短缺，研發(fā)適合老年人群，功能完善的自主喂飯機(jī)器人是大勢(shì)所趨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是能夠解決現(xiàn)在的養(yǎng)老院、醫(yī)院以及家庭腿腳不好、生活不能自理的病人和殘疾人喂飯、如廁面臨的困難，提供一種自主導(dǎo)航遙控自主喂飯、機(jī)器人，使病人從床上移動(dòng)到小車上，通過主導(dǎo)航遙自主取飯、喂飯、自動(dòng)上床，自助定點(diǎn)消遣游玩，通過人機(jī)交互對(duì)話，完成所需的功能。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種自主喂飯機(jī)器人，包括小車、電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)角電機(jī)、控制面板和喂飯平臺(tái)，其特征在于:小車底面的一端設(shè)有行走輪，另一端設(shè)有轉(zhuǎn)向輪，驅(qū)動(dòng)電機(jī)嵌入行走輪內(nèi)，帶動(dòng)小車轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向輪的輪軸上設(shè)有轉(zhuǎn)角電機(jī)，轉(zhuǎn)角電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)小車的方向改變，在小車的車架上設(shè)有升降油缸，升降油缸一端安裝在車架底座上，另一端與車架伸縮套管上的聯(lián)板聯(lián)接，升降油缸的伸縮帶動(dòng)伸縮套管升降，進(jìn)而帶動(dòng)車架升降，平臺(tái)固定在小車的車架上，平臺(tái)為長(zhǎng)方形，平臺(tái)一個(gè)面上的兩個(gè)長(zhǎng)邊端面和一個(gè)短邊端面上分別設(shè)有鉸接點(diǎn)，同時(shí)設(shè)有兩條平行的導(dǎo)向槽，在導(dǎo)向槽內(nèi)安裝導(dǎo)軌，平臺(tái)的中間設(shè)有凹形的圓形通孔，平臺(tái)的另一個(gè)面上設(shè)有伸縮油缸、傾斜油缸、噴頭、電加熱水箱和熱風(fēng)機(jī)，伸縮油缸一端固定在小車上，另一端固定在平臺(tái)的長(zhǎng)邊端面上，傾斜油缸一端固定在小車上，另一端固定在短邊端面上，傾斜油缸伸長(zhǎng)短邊端面繞鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，形成座椅的靠背板，靠背板的另一端設(shè)有腳踏板，與腳踏板在同一端面設(shè)有跟蹤攝像機(jī)和喂飯機(jī)構(gòu)，跟蹤攝像機(jī)既可以設(shè)定跟蹤人，也可以在行走路線跟蹤目標(biāo)物，還可以將行走的路線設(shè)定在控制系統(tǒng)中，通過GPS搜尋進(jìn)行目標(biāo)定位，喂飯機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)臺(tái)、升降氣缸、轉(zhuǎn)輪、支撐桿、轉(zhuǎn)勺氣缸、轉(zhuǎn)勺和圖像采集處理器組成，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有轉(zhuǎn)角電機(jī)和傾斜電機(jī)，升降氣缸的一端與旋轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)置的轉(zhuǎn)角電機(jī)聯(lián)接，轉(zhuǎn)角電機(jī)通過控制面板設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度，通過語(yǔ)音系統(tǒng)發(fā)出指令，傳給總控制系統(tǒng)，然后再將處理后的指令傳給轉(zhuǎn)角電機(jī)，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)有多個(gè)凹槽，凹槽設(shè)有編號(hào)，將設(shè)有編號(hào)米飯、菜和湯的碗放入對(duì)應(yīng)的設(shè)有編號(hào)的凹槽內(nèi)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上裝有語(yǔ)音接收系統(tǒng)，將接收到的語(yǔ)音信息傳遞給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)處理，控制系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)指令，對(duì)于的電機(jī)啟動(dòng)，另一端與轉(zhuǎn)輪聯(lián)接，轉(zhuǎn)輪內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)輪在軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)臺(tái)與小車的水平距離，升降氣缸伸縮調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)臺(tái)離地面的垂直距離，支撐桿一端與升降氣缸聯(lián)接，另一端通過球頭與轉(zhuǎn)勺聯(lián)接，球頭的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有轉(zhuǎn)角電機(jī)，轉(zhuǎn)勺氣缸一端與支撐桿聯(lián)接，另一端與轉(zhuǎn)勺聯(lián)接，喂飯前人發(fā)出指令，小車上的接收系統(tǒng)接收人請(qǐng)求喂飯的語(yǔ)音指令，小車沿導(dǎo)航指定路線進(jìn)入餐廳的制作間，將設(shè)有編號(hào)米飯、菜和湯的碗放入對(duì)應(yīng)的設(shè)有編號(hào)凹槽內(nèi)，小車離開制作間，進(jìn)入餐廳的喂飯大廳，啟動(dòng)傾斜油缸，傾斜油缸運(yùn)動(dòng)，靠背板與平臺(tái)呈90°設(shè)置，使人直坐在平臺(tái)上，啟動(dòng)升降氣缸，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的圖像掃描識(shí)別系統(tǒng)工作，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)到指定位置高度時(shí)停止，然后啟動(dòng)轉(zhuǎn)輪電機(jī)，轉(zhuǎn)輪在導(dǎo)軌上轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)設(shè)定的位置停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小車上的控制系統(tǒng)能夠接收和發(fā)送各種語(yǔ)音信號(hào)，當(dāng)控制系統(tǒng)能接收到米飯語(yǔ)音信號(hào)時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的轉(zhuǎn)角電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)嘴部的位置時(shí)停止，圖像處理系統(tǒng)采集人的嘴部圖像，控制系統(tǒng)不斷調(diào)整轉(zhuǎn)勺與座椅的水平和垂直位置，確保轉(zhuǎn)勺的每次轉(zhuǎn)動(dòng)充分進(jìn)入口中，當(dāng)座椅上人的嘴張開時(shí)，轉(zhuǎn)勺氣缸伸長(zhǎng)，轉(zhuǎn)勺繞球頭轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)勺插入米飯的碗中，從碗中取米飯，轉(zhuǎn)勺氣缸收縮，轉(zhuǎn)勺離開米飯碗繞球頭緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)勺進(jìn)入口中，球頭旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)勺中的米飯倒入口中，需要喂菜和喂稀飯時(shí)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的轉(zhuǎn)角電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，菜和稀飯分別到達(dá)嘴部的位置時(shí)停止，重復(fù)喂飯時(shí)的動(dòng)作，語(yǔ)言表達(dá)好的人，通過控制系統(tǒng)接收語(yǔ)音接收，圖像處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)掃描處理，傳送數(shù)據(jù)，由控制系統(tǒng)發(fā)出各種語(yǔ)音信號(hào)指令，控制電機(jī)完成各種動(dòng)作，對(duì)于語(yǔ)言表達(dá)不好的人，通過面部圖像掃描，根據(jù)面部表情和嘴的張開做出喂飯、喂菜和喂稀飯相關(guān)的判斷，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，控制電機(jī)依次完成各種動(dòng)作，喂飯完成后，小車由GPS導(dǎo)航進(jìn)入餐廳的飯菜回收間，旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的傾斜電機(jī)將碗中的剩飯菜倒入回收器中，完成自主喂飯。
[0005]更換機(jī)構(gòu)，將轉(zhuǎn)勺更換成夾子，夾持塊狀食物。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0007]1、代替人工能將如廁的病人自動(dòng)從床上移動(dòng)到小車上，自動(dòng)定位進(jìn)入制作間，通過語(yǔ)音傳送，完成人機(jī)交互對(duì)話。
[0008]2、對(duì)于體重超過100公斤的人群，代替人工繁重、臟累的工作狀況。
[0009]3、解決了家庭養(yǎng)老和社會(huì)養(yǎng)老亟待解決的設(shè)備自動(dòng)化、智能化的現(xiàn)實(shí)問題，應(yīng)對(duì)我國(guó)人口老齡化問題和居家養(yǎng)老問題，為社會(huì)化養(yǎng)老開辟了廣闊的前景。
[0010]4、到達(dá)指定的位置自主取飯、喂飯、將碗中的剩飯菜倒入回收器中。
[0011]5、可節(jié)省人工成本，提高工作效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的喂飯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中圖中:1、小車2、轉(zhuǎn)向輪3、噴頭4、升降油缸5、行走輪6、電加熱水箱
7、伸縮油缸8、傾斜油缸9、靠背板10、扶手U、熱風(fēng)機(jī)12、跟蹤攝像機(jī)13、轉(zhuǎn)勺
14、旋轉(zhuǎn)臺(tái)15、凹槽16、腳踏板17、導(dǎo)軌18、球頭19、轉(zhuǎn)勺氣缸20、支撐桿21、滾輪22、升降氣缸23、圓形通孔24、平臺(tái)25、導(dǎo)向槽26、長(zhǎng)邊端面27、短邊端面。
[0017]【具體實(shí)施方式】:在圖1?4實(shí)施例中，一種自主喂飯機(jī)器人，包括小車、電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)角電機(jī)控制面板和喂飯平臺(tái)，小車I底面的一端設(shè)有行走輪5，另一端設(shè)有轉(zhuǎn)向輪2，驅(qū)動(dòng)電機(jī)嵌入行走輪5內(nèi)，帶動(dòng)小車I轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向輪2的輪軸上設(shè)有轉(zhuǎn)角電機(jī)，轉(zhuǎn)角電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪2旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)小車I的方向改變，在小車I的車架上設(shè)有升降油缸4，升降油缸4 一端安裝在車架底座上，另一端與車架伸縮套管上的聯(lián)板聯(lián)接，升降油缸4的伸縮帶動(dòng)伸縮套管升降，進(jìn)而帶動(dòng)車架升降，平臺(tái)24固定在小車I的車架上，平臺(tái)24為長(zhǎng)方形，平臺(tái)24—個(gè)面上的兩個(gè)長(zhǎng)邊端面26和一個(gè)短邊端面27上分別設(shè)有鉸接點(diǎn)，同時(shí)設(shè)有兩條平行的導(dǎo)向槽25，在導(dǎo)向槽25內(nèi)安裝導(dǎo)軌，平臺(tái)24的中間設(shè)有凹形的圓形通孔23，平臺(tái)24的另一個(gè)面上設(shè)有伸縮油缸7、傾斜油缸8、噴頭3、電加熱水箱6和熱風(fēng)機(jī)11，伸縮油缸7—端固定在小車I上，另一端固定在平臺(tái)24的長(zhǎng)邊端面26上，傾斜油缸8—端固定在小車I上，另一端固定在短邊端面27上，傾斜油缸8伸長(zhǎng)短邊端面27繞鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，形成座椅的靠背板9，靠背板9的另一端設(shè)有腳踏板16，與腳踏板16在同一端面設(shè)有跟蹤攝像機(jī)12和喂飯機(jī)構(gòu)，跟蹤攝像機(jī)12既可以設(shè)定跟蹤人，也沿設(shè)置導(dǎo)航行走路線，將行走的路線在控制面板上設(shè)定，通過GPS搜尋進(jìn)行目標(biāo)定位，喂飯機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)臺(tái)14、升降氣缸22、轉(zhuǎn)輪21、支撐桿20、轉(zhuǎn)勺氣缸19、轉(zhuǎn)勺13和圖像采集處理器組成，旋轉(zhuǎn)臺(tái)14上設(shè)有轉(zhuǎn)角電機(jī)和傾斜電機(jī)，升降氣缸22的一端與旋轉(zhuǎn)臺(tái)14上設(shè)置的轉(zhuǎn)角電機(jī)聯(lián)接，通過語(yǔ)音系統(tǒng)發(fā)出指令，傳給總控制系統(tǒng)，然后再將處理后的指令傳給轉(zhuǎn)角電機(jī)，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)14設(shè)