一种多功能自主喂饭如厕机器人的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明提供一种多功能自主喂饭如厕机器人，属于自动机械技术领域。
【背景技术】
[0002]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，需要配备护工如厕、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如厕，且不能对异性护理，否则，带来不方便，如厕完成后，需要擦洗屁股，环境脏、累、差，随着劳动力日益短缺，研发适合不同工作环境的自主导航遥控如厕机器人是大势所趋。
【发明内容】
[0003]本发明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、如厕机器人，使病人从床上移动到小车上，通过主导航遥自主取饭、喂饭、如厕，自动冲洗、自动上床，自助定点消遣游玩，实现人机交互对话的功能。
[0004]实现本发明所采用的技术方案为:一种多功能自主喂饭如厕机器人，包括小车、电池、驱动电机、转角电机和喂饭平台，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，带动小车转动，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和倾斜油缸，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，另一端固定在靠背板上，倾斜油缸伸长短边端面绕接点旋转，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，转轮在导轨上转动，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，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，平台的另一端面在设有电加热水箱、热风机和磁性导管，磁性导管固定在内外贯通的圆形通孔上，磁性导管内壁上设有喷头和热风管，水管一端与喷头连接，另一端与电加热水箱上的电磁阀连接，热风管与热风机的出风口连接，电池安装在小车底面的车架上，电池为驱动电机、转角电机、升降油缸和控制系统提供动力，在小车上设有多个红外感应定位器，作业时，将小车遥控移动到床边，人躺在床垫上，床上设有导向槽，在导向槽内安装导轨，床垫上设有圆形通孔、滚轮和红外定位感应器，人的屁股位于圆形通孔内，滚轮在导轨上滚动，床垫上的圆形通孔与平台上设置的圆形通孔相匹配，滚轮的中心距与导向槽内安装导轨的中心距一致，滚轮上设有驱动电机，启动遥控器上的升降油缸按钮，升降油缸伸缩带动小车上设置的平台上下运动，通过红外定位感应器，使平台导轨的高度与床垫上设置的滚轮在同一平面上，移动小车使平台两条导轨与床垫上设置的一对滚轮对齐，启动滚轮上的驱动电机，滚轮转动，床垫由床上移动到小车的平台上，床垫与平台对应一致，床垫上的圆形通孔运动到平台上设置的圆形通孔位置时，床垫上的红外感应定位器感应到平台的圆形通孔位置时，床垫运动停止，启动升降油缸调整小车的高度，启动伸缩油缸和倾斜油缸，伸缩油缸伸长，平台与床垫上的两个长边端面两端形成两个扶手，倾斜油缸伸长靠背板转动，靠背板铰接在床垫上，呈O?90°之间的夹角，当靠背板与平台呈0°设置时，人平躺坐在床垫上，靠背板与平台呈90°设置时，人直立坐在床垫上，如厕时，小车上设置的自主导航系统遥控小车进入卫生间，卫生间没有座便器，小车上的红外定位感应器将小车移动到卫生间指定的下水道位置，下水道由升降导管和密封盖组成，随后，卫生间地面上的下水道密封盖旋转打开，升降导管在动力的带动下上升，离开地面与小车上设置的磁性导管吸附密封联接，大小便经磁性导管进入升降导管，最后进入地下污水管道，大小便完成后，电加热水箱上的电磁阀打开，热水经过喷头冲洗屁股，冲洗时间由遥控器设定，冲洗完成后，热风机启动，热风经过热风管将冲洗的屁股吹干，然后，升降导管脱离磁性导管下降，回到初始位置，密封盖关闭，如厕完成，小车离开卫生间，返回房间，自动上床。
[0005]本发明与现有技术相比，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如厕小车上，自动定位进入卫生间，自动如厕、冲洗、吹干。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]5、可节省人工成本，提高工作