一种自主喂饭机器人制造技术

本发明专利技术提供一种自主喂饭机器人，包括小车、电池、驱动电机、转角电机和喂饭平台，人随可移动的床垫从床上移动带小车上，小车上设有自主喂饭装置，由跟踪摄像机或GPS定位搜寻目标，小车上的接收系统接收人请求喂饭的指令，小车沿导航指定路线进入餐厅的制作间，将设有编号米饭、菜和汤的碗放入对应的设有编号凹槽内，小车离开制作间，进入餐厅的喂饭大厅，它具有语音识别、实时扫描、通过面部图像扫描，根据面部表情和嘴的张开做出喂饭、喂菜和喂稀饭相关的判断，控制系统发出指令，控制电机依次完成各种动作，喂饭完成后，小车由GPS导航进入餐厅的饭菜回收间。

【技术实现步骤摘要】
一种自主喂饭机器人
本专利技术提供一种自主喂饭机器人，属于自动机械

技术介绍
目前，国内外养老院以及医院对于腿脚不好、生活不能自理的病人和残疾人如厕，需要配备护工喂饭、从床上移动到小车上，对于体重较重的人，一个人不能完成，对于体重超过100公斤以上生活不能自理的人群，需要配备体力健壮的男护工对生活不能自理的人群专门护理，喂饭需要较长的时间，随着劳动力日益短缺，研发适合老年人群，功能完善的自主喂饭机器人是大势所趋。
技术实现思路
本专利技术的目的是能够解决现在的养老院、医院以及家庭腿脚不好、生活不能自理的病人和残疾人喂饭、如厕面临的困难，提供一种自主导航遥控自主喂饭、机器人，使病人从床上移动到小车上，通过主导航遥自主取饭、喂饭、自动上床，自助定点消遣游玩，通过人机交互对话，完成所需的功能。实现本专利技术所采用的技术方案为：一种自主喂饭机器人，包括小车、电池、驱动电机、转角电机、控制面板和喂饭平台，其特征在于：小车底面的一端设有行走轮，另一端设有转向轮，驱动电机嵌入行走轮内，带动小车移动，转向轮的轮轴上设有转角电机，转角电机带动转向轮旋转，实现小车的方向改变，在小车的车架上设有升降油缸，升降油缸一端安装在车架底座上，另一端与车架伸缩套管上的联板联接，升降油缸的伸缩带动伸缩套管升降，进而带动车架升降，平台固定在小车的车架上，平台为长方形，平台一个面上的两个长边端面和一个短边端面上分别设有铰接点，同时设有两条平行的导向槽，在导向槽内安装导轨，平台的中间设有凹形的圆形通孔，平台的另一个面上设有伸缩油缸、倾斜油缸、喷头、电加热水箱和热风机，伸缩油缸一端固定在小车上，另一端固定在平台的长边端面上，倾斜油缸一端固定在小车上，另一端固定在短边端面上，倾斜油缸伸长短边端面绕铰接点旋转，形成座椅的靠背板，靠背板的另一端设有脚踏板，与脚踏板在同一端面设有跟踪摄像机和喂饭机构，跟踪摄像机既可以设定跟踪人，也可以在行走路线跟踪目标物，还可以将行走的路线设定在控制系统中，通过GPS搜寻进行目标定位，喂饭机构由旋转台、升降气缸、转轮、支撑杆、转勺气缸、转勺和图像采集处理器组成，旋转台上设有转角电机和倾斜电机，升降气缸的一端与旋转台上设置的转角电机联接，转角电机通过控制面板设置旋转角度，通过语音系统发出指令，传给总控制系统，然后再将处理后的指令传给转角电机，在旋转台设有多个凹槽，凹槽设有编号，将设有编号米饭、菜和汤的碗放入对应的设有编号的凹槽内，旋转台上装有语音接收系统，将接收到的语音信息传递给控制系统，由控制系统处理，控制系统发送数据指令，对于的电机启动，另一端与转轮联接，转轮内置驱动电机，转轮在轨道上转动，调节旋转台与小车的水平距离，升降气缸伸缩调节旋转台离地面的垂直距离，支撑杆一端与升降气缸联接，另一端通过球头与转勺联接，球头的转轴上设有转角电机，转勺气缸一端与支撑杆联接，另一端与转勺联接，喂饭前人发出指令，小车上的接收系统接收人请求喂饭的语音指令，小车沿导航指定路线进入餐厅的制作间，将设有编号米饭、菜和汤的碗放入对应的设有编号凹槽内，小车离开制作间，进入餐厅的喂饭大厅，启动倾斜油缸，倾斜油缸运动，靠背板与平台呈90°设置，使人直坐在平台上，启动升降气缸，旋转台上的图像扫描识别系统工作，当旋转台运动到指定位置高度时停止，然后启动转轮电机，转轮在轨道上转动，到达设定的位置停止转动，小车上的控制系统能够接收和发送各种语音信号，当控制系统能接收到米饭语音信号时，控制系统发出指令，旋转台上的转角电机转动，到达嘴部的位置时停止，图像处理系统采集人的嘴部图像，控制系统不断调整转勺与座椅的水平和垂直位置，确保转勺的每次转动充分进入口中，当座椅上人的嘴张开时，转勺气缸伸长，转勺绕球头转动，转勺插入米饭的碗中，从碗中取米饭，转勺气缸收缩，转勺离开米饭碗绕球头缓慢转动，当转勺进入口中，球头旋转，转勺中的米饭倒入口中，需要喂菜和喂稀饭时，旋转台上的转角电机转动，菜和稀饭分别到达嘴部的位置时停止，重复喂饭时的动作，语言表达好的人，通过控制系统接收语音接收，图像处理系统实时扫描处理，传送数据，由控制系统发出各种语音信号指令，控制电机完成各种动作，对于语言表达不好的人，通过面部图像扫描，根据面部表情和嘴的张开做出喂饭、喂菜和喂稀饭相关的判断，控制系统发出指令，控制电机依次完成各种动作，喂饭完成后，小车由GPS导航进入餐厅的饭菜回收间，旋转台上的倾斜电机将碗中的剩饭菜倒入回收器中，完成自主喂饭。更换机构，将转勺更换成夹子，夹持块状食物。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点。1、代替人工能将如厕的病人自动从床上移动到小车上，自动定位进入制作间，通过语音传送，完成人机交互对话。2、对于体重超过100公斤的人群，代替人工繁重、脏累的工作状况。3、解决了家庭养老和社会养老亟待解决的设备自动化、智能化的现实问题，应对我国人口老龄化问题和居家养老问题，为社会化养老开辟了广阔的前景。4、到达指定的位置自主取饭、喂饭、将碗中的剩饭菜倒入回收器中。5、可节省人工成本，提高工作效率。附图说明图1是本专利技术实施例的主视结构示意图。图2是本专利技术实施例的平台的结构示意图。图3是本专利技术实施例的喂饭机构的结构示意图。图4是本专利技术实施例的旋转台的结构示意图。其中图中：1、小车2、转向轮3、喷头4、升降油缸5、行走轮6、电加热水箱7、伸缩油缸8、倾斜油缸9、靠背板10、扶手11、热风机12、跟踪摄像机13、转勺14、旋转台15、凹槽16、脚踏板17、轨道18、球头19、转勺气缸20、支撑杆21、转轮22、升降气缸23、圆形通孔24、平台25、导向槽26、长边端面27、短边端面。具体实施方式：在图1～4实施例中，一种自主喂饭机器人，包括小车、电池、驱动电机、转角电机控制面板和喂饭平台，小车1底面的一端设有行走轮5，另一端设有转向轮2，驱动电机嵌入行走轮5内，带动小车1移动，转向轮2的轮轴上设有转角电机，转角电机带动转向轮2旋转，实现小车1的方向改变，在小车1的车架上设有升降油缸4，升降油缸4一端安装在车架底座上，另一端与车架伸缩套管上的联板联接，升降油缸4的伸缩带动伸缩套管升降，进而带动车架升降，平台24固定在小车1的车架上，平台24为长方形，平台24一个面上的两个长边端面26和一个短边端面27上分别设有铰接点，同时设有两条平行的导向槽25，在导向槽25内安装导轨，平台24的中间设有凹形的圆形通孔23，平台24的另一个面上设有伸缩油缸7、倾斜油缸8、喷头3、电加热水箱6和热风机11，伸缩油缸7一端固定在小车1上，另一端固定在平台24的长边端面26上，倾斜油缸8一端固定在小车1上，另一端固定在短边端面27上，倾斜油缸8伸长短边端面27绕铰接点旋转，形成座椅的靠背板9，靠背板9的另一端设有脚踏板16，与脚踏板16在同一端面设有跟踪摄像机12和喂饭机构，跟踪摄像机12既可以设定跟踪人，也沿设置导航行走路线，将行走的路线在控制面板上设定，通过GPS搜寻进行目标定位，喂饭机构由旋转台14、升降气缸22、转轮21、支撑杆20、转勺气缸19、转勺13和图像采集处理器组成，旋转台14上设有转角电机和倾斜电机，升降气缸22的一端与旋转台14上设置的转角电机联接，通过语音系统发出指令，传给总控制系统，然后再将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自主喂饭机器人，包括小车、电池、驱动电机、转角电机、控制面板和喂饭平台，其特征在于：小车（1）底面的一端设有行走轮（5），另一端设有转向轮（2），驱动电机嵌入行走轮（5）内， 带动小车（1）转动，转向轮（2）的轮轴上设有转角电机，转角电机带动转向轮（2）旋转，实现小车（1）的方向改变，在小车（1）的车架上设有升降油缸（4），升降油缸（4 ）一端安装在车架底座上，另一端与车架伸缩套管上的联板联接，升降油缸（4）的伸缩带动伸缩套管升降，进而带动车架升降，平台（24）固定在小车（1）的车架上，平台（24）为长方形，平台（24）一个面上的两个长边端面（26）和一个短边端面（27）上分别设有铰接点，同时设有两条平行的导向槽（25），在导向槽（25）内安装导轨，平台（24）的中间设有凹形的圆形通孔（23），平台（24）的另一个面上设有伸缩油缸（7）、倾斜油缸（8）、喷头（3）、电加热水箱（6）和热风机（11），伸缩油缸（7）一端固定在小车（1）上，另一端固定在平台（24）的长边端面（26）上，倾斜油缸（8）一端固定在小车（1）上，另一端固定在短边端面（27）上，倾斜油缸（8）伸长短边端面（27）绕铰接点旋转，形成座椅的靠背板（9），靠背板（9）的另一端设有脚踏板（16），与脚踏板（16）在同一端面设有跟踪摄像机（12）和喂饭机构，跟踪摄像机（12）既可以设定跟踪人，也可以在行走路线跟踪目标物，还可以将行走的路线设定在控制系统中，通过GPS搜寻进行目标定位，喂饭机构由旋转台（14）、升降气缸（22）、转轮（21）、支撑杆（20）、转勺气缸（19）、转勺（13）和图像采集处理器组成，旋转台（14）上设有转角电机和倾斜电机，升降气缸（22）的一端与旋转台（14）上设置的转角电机联接，在旋转台（14）设有多个凹槽（15），凹槽（15）设有编号，将设有编号米饭、菜和汤的碗放入对应的设有编号凹槽（15）内，旋转台（14）上装有语音接收系统，将接收到的语音信息传递给控制系统，由控制系统经过数据处理，控制系统发送数据指令，电机启动，另一端与转轮（21）联接，转轮（21）内置驱动电机，转轮（21）在轨道（17）上转动，调节旋转台（14）与小车（1）的水平距离，升降气缸（22）伸缩调节旋转台（14）离地面的垂直距离，支撑杆（20）一端与升降气缸（22）联接，另一端通过球头（18）与转勺（13）联接，球头（18）的转轴上设有转角电机，转勺气缸（19）一端与支撑杆（20）联接，另一端与转勺（13）联接，喂饭前人发出指令，小车（1）上的接收系统接收人请求喂饭的指令，小车（1）沿导航指定路线进入餐厅的制作间，将设有编号米饭、菜和汤的碗放入对应的设有编号凹槽（15）内，小车（1）离开制作间，进入餐厅的喂饭大厅，启动倾斜油缸（8），倾斜油缸（8）运动，靠背板（9）与平台（24）呈90°设置，使人直坐在平台（24）上，启动升降气缸（22），当旋转台（14）运动到指定位置高度时停止，然后启动转轮（21）电机，转轮（21）在导轨（17）上转动，到达设定的位置停止转动，小车（1）上的控制系统能够接收和发送各种语音信号，当控制系统能接收到米饭语音信号时，控制系统发出指令，旋转台（14）上的转角电机转动，到达嘴部的位置时停止，图像处理系统采集人的嘴部图像，当座椅上人的嘴张开时，转勺气缸（19）伸长，转勺（13）绕球头（18）转动，转勺（13）插入米饭的碗中，从碗中取米饭，转勺气缸（19）收缩，转勺（13）离开米饭碗绕球头（18）缓慢转动，当转勺（13）进入口中，球头（18）旋转，转勺（13）中的米饭倒入口中，需要喂菜和喂稀饭时，旋转台（14）上的转角电机转动，菜和稀饭分别到达嘴部的位置时停止，重复喂饭时的动作，语言表达好的人，通过控制系统接收语音接收，图像处理系统实时扫描处理，传送数据，由控制系统发出各种语音信号指令，控制电机完成各种动作，对于语言表达不好的人，通过面部图像扫描，根据面部表情和嘴的张开做出喂饭、喂菜和喂稀饭相关的判断，控制系统发出指令，控制电机依次完成各种动作，喂饭完成后，小车（1）由GPS导航进入餐厅的饭菜回收间，旋转台（14）上的倾斜电机将碗中的剩饭菜倒入回收器中，完成自主喂饭。...

【技术特征摘要】
1.一种自主喂饭机器人，包括小车、电池、驱动电机、转角电机、控制面板和喂饭平台，其特征在于：小车（1）底面的一端设有行走轮（5），另一端设有转向轮（2），驱动电机嵌入行走轮（5）内，带动小车（1）移动，转向轮（2）的轮轴上设有转角电机，转角电机带动转向轮（2）旋转，实现小车（1）的方向改变，在小车（1）的车架上设有升降油缸（4），升降油缸（4）一端安装在车架底座上，另一端与车架伸缩套管上的联板联接，升降油缸（4）的伸缩带动伸缩套管升降，进而带动车架升降，平台（24）固定在小车（1）的车架上，平台（24）为长方形，平台（24）一个面上的两个长边端面（26）和一个短边端面（27）上分别设有铰接点，同时设有两条平行的导向槽（25），在导向槽（25）内安装轨道（17），平台（24）的中间设有凹形的圆形通孔（23），平台（24）的另一个面上设有伸缩油缸（7）、倾斜油缸（8）、喷头（3）、电加热水箱（6）和热风机（11），伸缩油缸（7）一端固定在小车（1）上，另一端固定在平台（24）的长边端面（26）上，倾斜油缸（8）一端固定在小车（1）上，另一端固定在短边端面（27）上，倾斜油缸（8）伸长短边端面（27）绕铰接点旋转，形成座椅的靠背板（9），靠背板（9）的另一端设有脚踏板（16），与脚踏板（16）在同一端面设有跟踪摄像机（12）和喂饭机构，跟踪摄像机（12）既可以设定跟踪人，也可以在行走路线跟踪目标物，还可以将行走的路线设定在控制系统中，通过GPS搜寻进行目标定位，喂饭机构由旋转台（14）、升降气缸（22）、转轮（21）、支撑杆（20）、转勺气缸（19）、转勺（13）和图像采集处理器组成，旋转台（14）上设有转角电机和倾斜电机，升降气缸（22）的一端与旋转台（14）上设置的转角电机联接，在旋转台（14）设有多个凹槽（15），凹槽（15）设有编号，将设有编号米饭、菜和汤的碗放入对应的设有编号凹槽（15）内，旋转台（14）上装有语音接收系统，将接收到的语音信息传递给控制系统，由控制系统经过数据处理，控制系统发送数据指令，电机启动，另一端与转轮（...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志东，郭春瑶，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37