一种便于转移餐具的装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及智能家居系统的技术领域，具体涉及一种便于转移餐具的装置及其控制方法。


背景技术：

2.随着生活水平的提高以及生活节奏的加快，用户对于家居生活智能化的需求正在不断加大。而餐后的餐具智能处理，如洗碗机这类产品则成为不少用户的刚性需求。
3.为了减少用户对餐后餐具处理的手动环节，在现有技术中，有提出通过在机械手的前端固定设置电磁吸单元，从而对碗具底面的金属片进行磁吸的猜想。
4.但在实际实施时，因餐具种类繁多，不同餐具的圈足圈径大小不一，单一尺寸的磁吸抓手无法与圈足稳定匹配，若其电磁吸单元与机械手采用一体化设计时，电磁吸单元与餐具直接接触容易沾满油污，一体化的设计不便于日常的维护清洗，不便于各环境下的灵活使用。
5.无法根据不同的圈径更换电磁吸单元，在餐具圈足圈径小于电磁吸单元的外径时，出现电磁吸单元的顶面过盈配合于圈足的情况，此时电磁吸单元与餐具底面无法贴合，导致电磁吸单元无法稳定与餐具的金属片稳定磁吸，最终无法保证餐具的稳定转移，导致转移时容易出现滑脱。
6.因此，为解决餐具转移过程中一体化的电磁吸单元的局限性，以及满足不同圈足圈径的匹配问题，亟需一种便于餐具转移的方案。


技术实现要素：

7.本发明的目的就在于为解决餐具转移过程中一体化的电磁吸单元的局限性问题，并且解决满足不同圈足圈径的匹配问题。
8.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：本发明提供的一种便于转移餐具的装置，应用于底部固定有金属件的餐具，包括：磁吸台，所述磁吸台内包括磁吸腔和控制腔，所述磁吸腔内设有电磁线圈，所述电磁线圈固定安装于所述磁吸腔的内壁；所述控制腔内设有蓄电池和控制器，所述控制器包括无线信号接收器和控制开关，所述电磁线圈与所述蓄电池、所述控制器电连接，所述控制器与服务器信息交互，优选地，所述控制腔内的底面还固定有用于无线充电的充电线圈，所述充电线圈与所述蓄电池电连接。
9.优选地，所述控制器包括有用以处理电流变化信号的处理器，所述处理器将电流变化信号转换为电流变化数据输出到服务器。
10.优选地，所述磁吸腔上固定连接有胶垫。
11.优选地，所述磁吸台的顶面间隙配合于所述餐具的圈足圈内。
12.优选地，所述餐具的圈足间隙配合于所述磁吸台顶部的限位圈内。
13.一种便于转移餐具的控制方法：步骤s1、获取餐具轮廓及位置的图像信息；步骤s2、基于图像信息计算得出所述餐具的圈足的圈径尺寸；步骤s3、基于圈径尺寸匹配对应尺寸的磁吸台；步骤s4、控制机械手持取所述磁吸台与餐具的圈足相配合；步骤s5、启动磁吸台对餐具的金属件进行电磁吸附；步骤s6、控制机械手带动磁吸台吸附餐具进行转移。
14.优选地，所述餐具完成转移后，控制机械手将磁吸台转移放置到充电平台，进行无线充电。
15.优选地，所述餐具的转移过程中，磁吸台的处理器根据产生的电流变化信号转换为电流变化数据，并发送到服务器，服务器根据电流变化数据的比对结果进行对机械手进行调控。
16.优选地，服务器的比对过程是根据电流变化数据形成的电流变化趋势，根据电流变化趋势的趋势曲线进行比对。
17.综上，本发明的有益效果在于：1. 通过设计多种尺寸的独立式磁吸台，可根据对应餐具的圈足圈径，调取对应尺寸的磁吸台，使得餐具圈足与磁吸台的配合度更高，在圈足与磁吸台相互限位下，更好的防止了餐具的滑脱，有利于餐具的稳定转移。
18.2.设计磁吸台中可远程控制的控制腔，通过对无线信号接收器接收服务器发来的启停信号，从而实现餐具的吸附和释放，可远程控制的独立式磁吸台，相比于现有一体化的方案，本发明的磁吸台有利于在不同环境下的灵活应用，不受有线控制的环境约束。
19.3.另外设计服务器对电磁线圈产生的电流变化趋势进行实时监控，从而确定餐具与磁吸台在转移过程中的磁吸稳定性，进而控制机械手的移动状态。防止在磁吸状态不稳定时，机械手过快的移动速度造成餐具的滑脱，提高了餐具转移过程的稳定程度。
20.本发明其余的附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明便于转移餐具的装置的结构示意图；图2是本发明实施例中机械手与磁吸台联动的俯视图；图3是本发明实施例中磁吸台吸附餐具时的结构示意图；图4是本发明实施例中控制方法的步骤流程图；图5是本发明实施例中各元件的关系图；图6是本发明实施例3中磁吸台吸附餐具时的结构示意图；图7是图6中a处的放大图；
附图标记说明如下：1、餐具；2、磁吸台；3、服务器；4、机械手；101、金属件；102、圈足；201、磁吸腔；202、控制腔；203、胶垫；204、限位圈；2011、磁芯；2012、电磁线圈；2021、蓄电池；2022、控制器；2023、充电线圈；20221、无线信号接收器；20222、控制开关；401、抓手。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.实施例1结合图1所示，本发明提供的一种便于转移餐具1的装置及其控制方法，应用于底部固定有金属件101的餐具1，本次实施例中的餐具1采用了碗具，该装置包括：用于匹配餐具1圈足102设计的多个不同顶部尺寸的磁吸台2，磁吸台2包括产生电磁吸力的磁吸腔201、用于接收控制信号对各元件进行控制的控制腔202，本实施例中磁吸腔201位于控制腔202上。进一步地，磁吸腔201上固定连接有胶垫203，避免磁吸腔201与餐具1底面磁吸时的硬接触，同时在转移过程中，胶垫203黏性摩擦，更好的防止了餐具1滑脱。
27.磁吸腔201内设有电磁线圈2012，电磁线圈2012可固定安装于磁吸腔201内壁的槽位中；为增强电磁吸的磁吸强度，本实施例中，磁吸腔201的中部还设有磁芯2011，电磁线圈2012绕设在磁芯2011的外壁，控制腔202内设有蓄电池2021和控制器2022，控制器2022包括无线信号接收器20221和控制开关20222，无线信号接收器20221和控制开关20222电连接于控制器2022的控制电路，本实施例中无线信号接收器20221可采用rf模块、无线模块、蓝牙模块中至少一种，但并非本发明限定范围之内。电磁线圈2012与蓄电池2021、控制器2022电连接，本实施例中，蓄电池2021的输出端与无线信号接收器20221的输入端电连接，无线信号接收器20221的输出端与控制开关20222的输入端电连接，电磁线圈2012的两端分别与蓄电池2021的输入端、控制开关20222的输出端电连接。当服务器3发出启动信号，无线信号接
收器20221接收启动信号后，控制控制开关20222使电路闭合，蓄电池2021导通电磁线圈2012产生电磁力，优选地，本实施例的金属件101采用金属片，金属片固定在餐具1的底面，电磁线圈2012对餐具1底面的金属片进行电磁吸，磁吸台2的顶面可间隙配合于所述餐具1的圈足102内，磁吸台2的顶面与圈足102的限位更紧密，更好的防止转移过程餐具1的滑脱。
28.蓄电池2021可连接设置在磁吸台2的充电接口进行有线充电，也可以通过拆除替换的方式替换蓄电池2021保持电源充足，本实施例中，控制腔202内的底面还固定有用于无线充电的充电线圈2023，充电线圈2023与蓄电池2021的输入端电连接，通过外部的无线充电平台可对蓄电池2021进行无线充电，更便于本发明实施时对磁吸台2的随时放置充电和随时调取使用。
29.结合图2、图3、图4、图5所示，具体地，使用本装置进行餐具1转移的方法，包括以下步骤：餐具1会提前放置在待处理区域中；服务器3通过摄像头获取餐具1轮廓及位置的图像信息，本实施例中服务器3基于图像信息进行灰度化、二值化处理，基于图像信息中的轮廓和位置坐标，通过现有的人工智能算法得出餐具1的圈足102的圈径尺寸，但该算法并非本发明限定范围之内，此处将不作详细阐述说明。本实施例中机械手4采用多轴机器手，服务器3通过预设的编程对机械手4每个关节节点的电机进行控制，通过各节点的电机正反转调节和转速的控制，实现机械手4的各关节可横向、纵向转动，使其完成x、y、z轴上的线性运动以及在转移餐具1时进行移动速度的调节。
30.服务器3根据圈足102的圈径尺寸匹配对应尺寸的磁吸台2，服务器3控制机械手4的使用抓手401抓取对应尺寸的磁吸台2，并将磁吸台2移动到餐具1的底部，控制磁吸腔201伸入餐具1的圈足102中，磁吸腔201上固定连接的胶垫203与圈足102内的餐具1底部相抵接，使得磁吸台2与餐具1的圈足102相配合。
31.服务器3发送控制信号到控制器2022的无线信号接收器20221，控制控制开关20222闭合电路，以使蓄电池2021导通电磁线圈2012，电磁线圈2012对餐具1底部的金属件101产生电磁力，将餐具1吸附于磁吸台2的磁吸腔201。服务器3控制机械手4，将机械手4吸附的餐具1从待处理区域转移到处理区域后，服务器3控制控制开关20222断开电路，电磁线圈2012因断电电磁力快速减弱，轻轻释放餐具1完成餐具1的转移。
32.实施例2结合图5所示，与实施例1不同在于，本实施例在完成餐具1的转移后，为维持无线连接的磁吸台2在每次转移餐具1时的电磁吸力更稳定，服务器3控制机械手4将磁吸台2转移到初始位置的充电平台，充电平台设有无线充电器，通过无线充电器对蓄电池2021进行无线充电，放置备用。
33.进一步地，控制器2022包括有用以处理电流变化信号的处理器，本实施例中，电磁线圈2012在对餐具1进行电磁吸时会产生磁场变化信号，控制器2022的控制电路中的电感根据磁场变化信号产生电流变化信号，磁吸台2的处理器将产生的电流变化信号转换为电流变化数据，并发送到服务器3，服务器3根据与预设值的比对结果对机械手4的移动速度的控制。
34.进一步地，本实施例中服务器3的比对过程是基于电流变化数据形成的电流变化趋势，对电流变化趋势的趋势曲线进行比对。本实施例中实现趋势曲线进行比对采用服务
器3中设置完成强化学习训练的算法模型，值得说明的是，算法模块可以是开源机器学习库，在此不作限定。服务器3将采集到的电流变化数据转换成电流变化趋势的图像，服务器3的人工智能模块通过算法模型识别图像的趋势曲线并与算法模块预测的趋势曲线进行比对。
35.当比对结果出现偏差或偏差过大时，判定餐具1与磁吸台2的磁吸状态异常，此时服务器3对机械手4各节点的电机进行转速的控制，以使机械手4整体转移时的移动速度减缓或减缓至停止，餐具1因轻微的惯性使得圈足102与磁吸台2恢复紧密磁合。当比对结果符合预测的趋势曲线，判定餐具1与磁吸台2的磁吸状态正常，则控制机械手4整体按初始移动速度对餐具1进行转移。
36.实施例3与实施例1或实施例2不同在于，本实施例的金属件101采用金属环，金属环固定设置于餐具1的圈足102内，磁吸台2顶部开设有限位圈204，本实施例中服务器3基于餐具1圈足102的外径与限位圈204的内径进行匹配和调取，本实施例中，餐具1的磁取时，餐具1的圈足102伸入限位圈204内，控制电磁线圈2012对圈足102的金属环产生电磁吸力，圈足102间隙配合于磁性台的顶部相互限位，更好的防止了餐具1转移过程的滑脱。
37.综上所述，本发明提供一种便于转移餐具1的装置及其控制方法，通过设计可无线远程控制的多组不同尺寸的独立式磁吸台2，即可实现远程对餐具1的吸附和释放，满足了现场环境对设备的影响，使用自由度更高。
38.并且解决了不同餐具1圈足102的圈径尺寸不同的问题，使得餐具1圈足102与磁吸台2的配合度更高，磁吸台2对餐具1的圈足102更好地限位，提高了转移过程的稳定性，防止餐具1的滑脱，而且整体独立式的设计也便于长期使用时的擦洗维护。
39.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。