[發(fā)明專利]助餐機(jī)器人控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210204878.8
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102699918A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程勝;張立勛;丁倩;徐東冬;喻大發(fā);張建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山市工業(yè)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種助餐機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

大約世界上10%的人口即六億五千萬是殘疾人，他們是世界上最大的少數(shù)群體，世界衛(wèi)生組織稱殘疾人的數(shù)量隨著人口的增長、醫(yī)療的進(jìn)步以及老齡化在持續(xù)增長。在預(yù)期壽命超過70歲的國家中，平均每人有8年、11.5%的生命是在殘疾中度過的。聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署數(shù)據(jù)顯示，80%的殘疾人生活在發(fā)展中國家。根據(jù)第二次全國殘疾人抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)推算，中國目前各類殘疾人總數(shù)為8296萬，其中肢體殘疾人2412萬，視力殘疾1233萬，多重殘疾1352萬。這當(dāng)中有很大部分人是需要家庭成員來進(jìn)行飲食護(hù)理和照顧。助餐機(jī)器人能夠減輕很多家庭的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也可以應(yīng)用于醫(yī)院等場所，對病人進(jìn)行飲食護(hù)理。

目前國內(nèi)的助餐機(jī)器人還比較少，國外有些比較成功的案例，例如日本SECOM公司的My?spoon，以及英國Mike?topping公司的Handy1，美國Sammons?Preston公司的Electric?Self-Feeder。

Handy1是目前世界上最成功、應(yīng)用較廣的一種助餐機(jī)器人。它選用5個(gè)自由度、帶有手爪的機(jī)器手臂，手臂可靈活地從帶有7個(gè)格子的進(jìn)餐托盤中取餐。但Handy1附帶洗臉、刷牙等功能，價(jià)格偏高，結(jié)構(gòu)、控制略顯復(fù)雜。“My?spoon”助餐機(jī)器人采用下巴控制操縱桿、按鈕輸入、鍵盤輸入、語音輸入方式控制機(jī)器人完成助餐操作。Electric?Self-Feeder通過下頷選擇開關(guān)控制選食。這些方式都對用餐者適用范圍有一定的局限性，并且控制復(fù)雜。

因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種助餐機(jī)器人控制系統(tǒng)，以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種應(yīng)用范圍廣且操作方便的助餐機(jī)器人控制系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

一種助餐機(jī)器人控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：驅(qū)動電機(jī)、與驅(qū)動電機(jī)相連的電機(jī)驅(qū)動控制模塊、與電機(jī)驅(qū)動控制模塊相連的主控模塊以及與主控模塊相連的顯示模塊和用戶操作模塊。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述系統(tǒng)還包括語音提示模塊，用于配合用戶操作模塊和顯示模塊的操作和顯示提示用戶，所述語音提示模塊和主控模塊相連。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述用戶操作模塊包括：

頭戴鼠標(biāo)控制模塊，所述頭戴鼠標(biāo)控制模塊由傳感器與無線通信模塊組成，所述傳感器為角度傳感器或加速度傳感器或傾角傳感器；

腳踏開關(guān)控制模塊，所述腳踏開關(guān)控制模塊由兩個(gè)腳踏開關(guān)組成，一個(gè)腳踏開關(guān)用于確認(rèn)操作，另一個(gè)腳踏開關(guān)用于選擇操作；

語音識別控制模塊，所述語音識別控制模塊用于識別用戶語音控制指令。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述系統(tǒng)還包括安全保護(hù)模塊，所述安全保護(hù)模塊與主控模塊和電機(jī)驅(qū)動控制模塊相連。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述安全保護(hù)模塊具體為：

測距模塊，包括測距傳感器，用于測量機(jī)器人末端喂食端與用戶和周圍物體和人的距離；

限位模塊，包括限位傳感器，用于限制機(jī)器人關(guān)節(jié)的運(yùn)動范圍。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述系統(tǒng)還包括電源管理模塊，用于控制整個(gè)系統(tǒng)的電源，所述電源管理模塊與主控模塊和電機(jī)驅(qū)動控制模塊相連。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主控模塊包括基于ARM的嵌入式控制主板。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)驅(qū)動控制模塊包括單片機(jī)或DSP嵌入式電機(jī)控制芯片。

由以上技術(shù)方案可以見，本發(fā)明實(shí)施例提供的助餐機(jī)器人控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

頭戴鼠標(biāo)、腳踏開關(guān)、語音識別多種人機(jī)交互操作模式可供選擇，適應(yīng)于不同類型用戶，應(yīng)用范圍廣泛；

頭戴鼠標(biāo)、腳踏開關(guān)、語音識別三種方式配合語音提示和顯示屏進(jìn)行操作，按鍵少、易操作、直觀；

安全保護(hù)模塊保證了用戶和助餐機(jī)器人自身的安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的助餐機(jī)器人控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)圖。