转平台上的小水杯6的重量，当水杯重量低于一阀值时，控制安装在上旋转平台上的电磁阀开启，使上旋转平台上的大水杯5为下旋转平台上的小水杯6添加饮品从而实现自动添水的功能。
[0033]如图1所示，所述系统还包括与N1sII控制器连接的水温异常报警模块，所述水温异常报警模块包括用于检测上旋转平台上的大水杯5内的水温的温度传感器和进行语音报警的扬声器，当温度传感器检测到水温超过指定温度，由N1s II控制器控制扬声器播放警告语音，所述温度传感器为型号DS18B20传感器。需要说明的是，温度传感器设置在上旋转平台上的大水杯5内。所述温度传感器用于测量饮品的温度并通过Avalon总线传入N1s II控制器。
[0034]所述系统，还包括语音识别模块7以及指令判断模块，所述语音识别模块7通过指令判断模块与N1sII控制器连接，所述语音识别模块7为型号LD3320语音识别芯片，靠近系统最前方设置。所述语音识别模块7用于检测使用者发出的指令并通过外围1 口传给N1s II控制器，所述指令判断模块用于判断使用者的指令是否正确。
[0035]优选地，所述机械臂2为六自由度机械臂2。
[0036]所述摄像头为TRDB_D5M_C⑶摄像头，拍摄脸部图像并存到SRAM静态随机存储器中。所述摄像头通过SRAM静态随机存储器与图像处理模块连接，所述图像处理模块通过Avalon总线与所述N1sII控制器连接。所述摄像头用于将获得的脸部图像存到SRAM静态随机存储器中，通过图像处理模块处理和N1sII控制器图像分析定位出人脸嘴部的位置。
[0037]所述系统，还包括依次连接的VGA模块、VGA DAC模块及VGA显示器，所述VGA模块与N1sII控制器连接。所述VGA显示器用于播放摄像头存在SRAM静态随机存储器中的图像。
[0038]所述系统，还包括分别与N1sII控制器连接的SD卡以及PffM模块，所述N1s II控制器通过PffM模块产生PffM波用于控制步进电机3旋转装有饮品的旋转平台1，以及驱动机械臂2夹取饮品送到使用者嘴边饮用以完成夹取运送的动作。
[0039]工作时，首先由摄像头拍摄使用者的头像存于SRAM，显示在VGA显示器上，接着由图像处理模块处理后经Avalon总线与N1s II控制器相连，N1s II控制器对图像分析得到嘴部位置。然后使用者发出指令选择饮品的种类，由语音识别模块7识别指令并通过外围1 口发送至指令判断模块，若指令正确，AD读写模块将读取压力传感器4测出来的饮品重量数值，若低于设定的数值，则打开电磁阀实现自动添加饮品的功能，N1s II控制器读取温度传感器测量的温度数值，若超过指定温度，则控制扬声器播放警告语音。当上述两种功能完成后，N1s II控制器将产生PffM波驱动步进电机3使旋转平台I旋转至对应的饮品，然后驱动六自由度机械臂2夹取水杯并送使用者的嘴边进行饮用。
[0040]容易理解，本实用新型的智能辅助饮食系统有效地辅助了无臂残疾人、病人和老人完成自主饮食行为，大大减少了人力资源和时间资源的浪费。
[0041]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能辅助饮食系统，其特征在于，包括:用于承载水杯的旋转平台，用于驱动旋转平台运转的步进电机，用于抓取水杯的机械臂，用于控制整个系统的控制单元，用于检测水杯内的饮品量的压力传感器以及用于获取人脸图像的摄像头；所述旋转平台通过步进电机与控制单元连接，所述机械臂、压力传感器及摄像头均与控制单元连接；所述控制单元包括图像处理模块和型号为N1sII控制器。2.如权利要求1所述智能辅助饮食系统，其特征在于，所述旋转平台，包括上旋转平台和下旋转平台，所述上旋转平台和下旋转平台是同轴相连的，所述上旋转平台上设置有大水杯，所述下旋转平台上设置有小水杯。3.如权利要求2所述智能辅助饮食系统，其特征在于，还包括电磁阀和控制所述电磁阀开关状态的继电器，所述电磁阀安装在上旋转平台上，所述电磁阀的入口连接上旋转平台上的大水杯，所述电磁阀的出口穿过上旋转平台安装在下旋转平台上的小水杯的正上方，所述电磁阀通过继电器与N1sII控制器连接。4.如权利要求3所述智能辅助饮食系统，其特征在于，还包括与N1sII控制器连接的水温异常报警模块，所述水温异常报警模块包括用于检测上旋转平台上的大水杯内的水温的温度传感器和进行语音报警的扬声器，当温度传感器检测到水温超过指定温度，由N1sII控制器控制扬声器播放警告语音，所述温度传感器为型号DS18B20传感器。5.如权利要求4所述智能辅助饮食系统，其特征在于，还包括语音识别模块以及指令判断模块，所述语音识别模块通过指令判断模块与N1sII控制器连接，所述语音识别模块为型号LD3320语音识别芯片，靠近系统最前方设置。6.如权利要求2所述智能辅助饮食系统，其特征在于，用于检测下旋转平台上的小水杯重量的所述压力传感器为压阻式应变片，所述压阻式应变片依次通过型号为HX711AD转换模块、AD读写模块与N1sII控制器连接。7.如权利要求1所述智能辅助饮食系统，其特征在于，所述机械臂为六自由度机械臂； 所述摄像头为TRDB_D5M_CCD摄像头，拍摄脸部图像并存到SRAM静态随机存储器中。8.如权利要求7所述智能辅助饮食系统，其特征在于， 所述摄像头通过SRAM静态随机存储器与图像处理模块连接，所述图像处理模块通过Avalon总线与所述N1sII控制器连接。9.如权利要求1所述智能辅助饮食系统，其特征在于，还包括依次连接的VGA模块、VGADAC模块及VGA显示器，所述VGA模块与N1sII控制器连接。10.如权利要求1所述智能辅助饮食系统，其特征在于，还包括分别与N1sII控制器连接的SD卡以及PffM模块，所述N1s II控制器通过PffM模块产生PffM波用于控制步进电机旋转装有饮品的旋转平台，以及驱动机械臂夹取饮品送到使用者嘴边饮用以完成夹取运送的动作。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能辅助饮食系统，包括：用于承载水杯的旋转平台，用于驱动旋转平台运转的步进电机，用于抓取水杯的机械臂，用于控制整个系统的控制单元，用于检测水杯内的饮品量的压力传感器以及用于获取人脸图像的摄像头；所述旋转平台通过步进电机与控制单元连接，所述机械臂、压力传感器及摄像头均与控制单元连接。摄像头获得脸部图像，通过控制单元处理及图像分析定位出人脸嘴部的位置，再由控制单元产生的PWM波控制步进电机旋转装有饮品的旋转平台，并驱动机械臂夹取饮品送到使用者嘴边饮用以完成夹取运送的动作。本技术方案能够自动添加饮品并送饮品至使用者嘴边功能，适用于辅助无臂残疾人、病人和老人完成自主饮食行为。
【IPC分类】B25J13/08, B25J11/00, B25J19/02, B25J19/04
【公开号】CN204748628
【申请号】CN201520462961
【发明人】丁佳铭, 申腾, 徐佑宇, 陈小桥
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月1日