CN113910249B - 一种帕金森患者用智能饭菜营养管理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种帕金森患者用智能饭菜营养管理装置，属于医疗护理技术领域，它解决了现有的一些饮食护理机器人装置不仅缺少加热保温和冷却功能，且无法计算使用者摄入卡路里量的问题。本帕金森患者用智能饭菜营养管理装置，包括底座、机器人手臂、扬声器、摄像头、麦克风、餐盘和保温罩，底座内部的一侧分别设置有处理模块、动作捕捉模块、语音输入模块、存储模块、语音输出模块和计算模块，底座顶部的一侧设置有触控屏。本发明具有加热保温和冷却功能，其能够避免饭菜过热或过凉，且能够对使用者摄入卡路里的量进行计算，并根据使用者的卡路里需求进行喂食，同时该装置具有互动功能，其能够根据使用者头部动作以及语音输入进行操作使用时更加便利。

Description

一种帕金森患者用智能饭菜营养管理装置

技术领域

本发明属于医疗护理技术领域，涉及一种管理装置，特别是一种帕金森患者用智能饭菜营养管理装置。

背景技术

帕金森病是一种常见的神经系统变性疾病，老年人多见，平均发病年龄为60岁左右，临床上主要表现为静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍。

早期患者日常生活尚可自理，中期患者很大一部分都不能完全自主料理自己的生活，需要一定程度的帮助，比如吃饭问题，就需要进行饮食护理，对于这些人群，若家人备好饭菜而因事无法喂食时，则存在饮食困难，若请专门的护理人员进行照顾，无疑会额外耗费家庭的一笔开支，家庭经济压力增大，目前市面上已有自动喂食机器人，能够对这些人群进行自动喂食。

经检索，如中国专利文献公开了饮食护理机器人装置【申请号：CN201710128312.4；公开号：CN106863323A】。这种饮食护理机器人装置，包括激光发射部，设置在使用者头部，用于发射激光信号，包含佩戴在使用者头部的头带以及设置在该头带上的激光发射器；激光感应部，设置在配有多个餐碗的餐桌上，包含与多个餐碗一一对应的多个感应单元，用于接收照射在感应单元上的激光信号生成对应的感应信号；饮食护理部，根据感应信号，将对应餐碗内的食物喂食给使用者。

该专利中公开的装置缺少加热保温以及冷却功能，在使用过程中，当饭菜过凉或过热时，无法进行加热保温或冷却，进而给使用者带来不适，同时也缺少计算功能，无法计算使用者摄入卡路里的量，使用者容易多食或少食，而且该装置也缺少互动功能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种帕金森患者用智能饭菜营养管理装置，该帕金森患者用智能饭菜营养管理装置具有加热保温和冷却功能，且能够对使用者摄入卡路里的量进行计算，同时具有互动功能。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种帕金森患者用智能饭菜营养管理装置，包括底座、机器人手臂、扬声器、摄像头、麦克风、餐盘和保温罩，所述底座内部的一侧分别设置有处理模块、动作捕捉模块、语音输入模块、存储模块、语音输出模块和计算模块，所述底座顶部的一侧设置有触控屏，所述保温罩一侧表面的前后两处均固定有连接件，所述连接件的表面固定有转动柱，所述底座顶部另一侧的前后两处分别固定有竖板和壳体，所述前侧的转动柱与竖板转动连接，且后侧的转动柱贯穿至壳体的内部并与其内壁转动连接，所述壳体的内部设置有驱动机构，所述保温罩的顶部贯穿设置有竖向通道，所述竖向通道的内部固定有第一风机，所述保温罩内部的两侧均固定有加热管，所述底座的顶部开设有若干个放置槽，所述放置槽的内壁滑动连接有活动板，所述放置槽内腔的底部固定有称重传感器，所述底座的顶部和内部设置有排风机构。

本发明的工作原理是：通过触控屏输入使用者的公斤和体重，处理模块通过计算模块来计算使用者的身体质量指数，并通过存储模块进行记录，同时计算模块计算出使用者的卡路里需求，然后使用者将不同的饭菜装入餐盘中，同时输入不同饭菜单位质量所包含的卡路里量，进食的过程中，餐盘中的饭菜逐渐减少，同时称重传感器能够实时检测饭菜的质量，计算模块通过饭菜前后质量的变化来计算出喂食的量，并通过喂食的量乘以饭菜单位质量所包含的卡路里量，来计算出使用者摄入的卡路里，当喂食的量超出使用者的卡路里需求时，扬声器播放“卡路里已超出，是否继续进食”的询问声音，如果使用者摇头，处理模块便控制该装置停止喂食，如果使用者点头，动作捕捉模块捕捉到该动作，处理模块控制该装置继续进行喂食，同时使用者也可以通过语音来控制，麦克风能够录入语音指令，并通过语音输入模块传输给处理模块，随后处理模块进行相应的操作；当饭菜过凉或过热时，开启驱动电机，其带动保温罩翻转并闭合，饭菜过凉，可以开启加热管对饭菜进行加热保温，如果饭菜过热，开启第一风机，并产生吹向饭菜的风，风将饭菜的热量带走，使饭菜降温。

所述麦克风的输出端与语音输入模块的输入端单向电性连接，所述摄像头的输出端与动作捕捉模块的输入端单向电性连接，所述语音输入模块、摄像头和动作捕捉模块的输出端均与处理模块的输入端单向电性连接，所述处理模块的输出端分别与存储模块、触控屏和计算模块的输入端双向电性连接，所述处理模块的输出端分别与语音输出模块、第一风机、机器人手臂和加热管的输入端单向电性连接，所述语音输出模块的输出端与扬声器的输入端单向电性连接。

采用以上设计，实现处理模块进行感应控制的效果，并提高了该装置的智能化程度。

所述驱动机构包括驱动电机、第一齿轮和第二齿轮，所述驱动电机固定在壳体的内部，所述第一齿轮与驱动电机的输出轴相固定，所述第二齿轮固定在转动柱的表面，且第一齿轮与第二齿轮相互啮合。

采用以上结构，其能够带动保温罩开始做圆周运动，从而实现控制保温罩打开或关闭的效果。

所述壳体的内部还设置有驱动模块，所述处理模块的输出端与驱动模块的输入端单向电性连接，所述驱动模块的输出端与驱动电机的输入端单向电性连接。

采用以上结构，其使处理模块能够通过驱动模块对驱动电机进行控制，提高了该装置的自动化程度。

所述排风机构包括进风口、连通管、盒体、第二风机和排风管，进风口嵌设在底座的顶部，所述连通管与进风口相互连通，所述盒体固定在底座的内部，所述第二风机固定在盒体的内部，所述连通管的另一端与盒体相互连通，所述排风管的一端与盒体相互连通，所述排风管的另一端贯穿至底座的外侧。

采用以上结构，使得保温罩内部空气的开始流动。

所述排风管的表面安装有的电磁阀，所述处理模块的输出端分别与第二风机和电磁阀的输入端单向电性连接。

采用以上结构，其能够对排风管的开合进行控制。

所述放置槽内腔的两侧均开设有竖向槽，所述活动板的两侧均固定有滑块，且滑块与竖向槽的内壁滑动连接。

采用以上结构，使得活动板仅能够上下运动，并对活动板的运动范围进行限位，防止其从放置槽的内部脱离。

所述保温罩内腔的顶部且位于竖向通道的两侧均固定有红外温度传感器，所述红外温度传感器的输出端与处理模块的输入端单向电性连接。

采用以上结构，红外温度传感器能够检测饭菜的温度，并在触控屏上进行显示，方便使用者查看饭菜的温度。

所述竖向通道的顶部粘接有橡胶圈，所述橡胶圈的内径与竖向通道的内径相同。

采用以上结构，橡胶圈起到保护的作用，防止竖向通道在接触撞击的过程中受损。

所述竖向通道内部下方的两侧均固定有连接块，所述连接块的顶部固定有空气过滤芯。

采用以上结构，空气过滤芯能够对进入竖向通道的杂质进行过滤，防止杂质落在饭菜上。

与现有技术相比，本帕金森患者用智能饭菜营养管理装置具有以下优点：

1、本发明具有加热保温和冷却功能，其能够避免饭菜过热或过凉，且能够对使用者摄入卡路里的量进行计算，并根据使用者的卡路里需求进行喂食，同时该装置具有互动功能，其能够根据使用者头部动作以及语音输入进行操作，使用者可以通过互动来决定是否停止进食，使用时更加便利，解决了现有的一些饮食护理机器人装置不仅缺少加热保温和冷却功能，且无法计算使用者摄入卡路里量的问题。

2、通过驱动电机、第一齿轮和第二齿轮的设置，开启驱动电机便可通过第一齿轮和第二齿轮带动转动柱进行转动，之后转动柱带动连接件做圆周运动，其带动保温罩开始做圆周运动，从而实现控制保温罩打开或关闭的效果。

3、通过进风口、连通管、盒体、第二风机和排风管的设置，当保温罩闭合后，第一风机开启对饭菜进行冷却时，开启第二风机，其使保温罩内部的空气经过进风口、连通管和盒体，并由排风管排出，从使得保温罩内部空气的开始流动。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明中餐盘打开状态时的立体结构示意图。

图3是本发明的平面结构剖视图。

图4是本发明中保温罩的剖面结构示意图。

图5是本发明中壳体的剖面结构示意图。

图6是本发明中的系统原理框图。

图中，1、底座；2、机器人手臂；3、扬声器；4、摄像头；5、麦克风；6、餐盘；7、处理模块；8、动作捕捉模块；9、语音输入模块；10、存储模块；11、语音输出模块；12、触控屏；13、保温罩；14、连接件；15、竖板；16、壳体；17、转动柱；18、驱动机构；181、驱动电机；182、第一齿轮；183、第二齿轮；19、驱动模块；20、竖向通道；21、第一风机；22、加热管；23、放置槽；24、活动板；25、称重传感器；26、排风机构；261、进风口；262、连通管；263、盒体；264、第二风机；265、排风管；27、电磁阀；28、滑块；29、竖向槽；30、红外温度传感器；31、橡胶圈；32、连接块；33、空气过滤芯；34、计算模块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图6所示，本帕金森患者用智能饭菜营养管理装置，包括底座1、机器人手臂2、扬声器3、摄像头4、麦克风5、餐盘6和保温罩13，底座1内部的一侧分别设置有处理模块7、动作捕捉模块8、语音输入模块9、存储模块10、语音输出模块11和计算模块34，底座1顶部的一侧设置有触控屏12，保温罩13一侧表面的前后两处均固定有连接件14，连接件14的表面固定有转动柱17，底座1顶部另一侧的前后两处分别固定有竖板15和壳体16，前侧的转动柱17与竖板15转动连接，且后侧的转动柱17贯穿至壳体16的内部并与其内壁转动连接，壳体16的内部设置有驱动机构18，保温罩13的顶部贯穿设置有竖向通道20，竖向通道20的内部固定有第一风机21，保温罩13内部的两侧均固定有加热管22，底座1的顶部开设有若干个放置槽23，放置槽23的内壁滑动连接有活动板24，放置槽23内腔的底部固定有称重传感器25，底座1的顶部和内部设置有排风机构26，该装置具有加热保温和冷却功能，其能够避免饭菜过热或过凉，且能够对使用者摄入卡路里的量进行计算，并根据使用者的卡路里需求进行喂食，同时该装置具有互动功能，其能够根据使用者头部动作以及语音输入进行操作，使用者可以通过互动来决定是否停止进食，使用时更加便利，解决了现有的一些饮食护理机器人装置不仅缺少加热保温和冷却功能，且无法计算使用者摄入卡路里量的问题。

麦克风5的输出端与语音输入模块9的输入端单向电性连接，摄像头4的输出端与动作捕捉模块8的输入端单向电性连接，语音输入模块9、摄像头4和动作捕捉模块8的输出端均与处理模块7的输入端单向电性连接，处理模块7的输出端分别与存储模块10、触控屏12和计算模块34的输入端双向电性连接，处理模块7的输出端分别与语音输出模块11、第一风机21、机器人手臂2和加热管22的输入端单向电性连接，语音输出模块11的输出端与扬声器3的输入端单向电性连接，在本实施例中，通过对处理模块7与相关电子元器件之间电连接关系的设置，实现处理模块7进行感应控制的效果，并提高了该装置的智能化程度。

驱动机构18包括驱动电机181、第一齿轮182和第二齿轮183，驱动电机181固定在壳体16的内部，第一齿轮182与驱动电机181的输出轴相固定，第二齿轮183固定在转动柱17的表面，且第一齿轮182与第二齿轮183相互啮合，在本实施例中，通过驱动电机181、第一齿轮182和第二齿轮183的设置，开启驱动电机181便可通过第一齿轮182和第二齿轮183带动转动柱17进行转动，之后转动柱17带动连接件14做圆周运动，其带动保温罩13开始做圆周运动，从而实现控制保温罩13打开或关闭的效果。

壳体16的内部还设置有驱动模块19，处理模块7的输出端与驱动模块19的输入端单向电性连接，驱动模块19的输出端与驱动电机181的输入端单向电性连接，在本实施例中，通过驱动模块19的设置，驱动模块19能够控制驱动电机181输出轴的旋转方向以及转速，其使处理模块7能够通过驱动模块19对驱动电机181进行控制，提高了该装置的自动化程度。

排风机构26包括进风口261、连通管262、盒体263、第二风机264和排风管265，进风口261嵌设在底座1的顶部，连通管262与进风口261相互连通，盒体263固定在底座1的内部，第二风机264固定在盒体263的内部，连通管262的另一端与盒体263相互连通，排风管265的一端与盒体263相互连通，排风管265的另一端贯穿至底座1的外侧，在本实施例中，通过进风口261、连通管262、盒体263、第二风机264和排风管265的设置，当保温罩13闭合后，第一风机21开启对饭菜进行冷却时，开启第二风机264，其使保温罩13内部的空气经过进风口261、连通管262和盒体263，并由排风管265排出，从使得保温罩13内部空气的开始流动。

排风管265的表面安装有的电磁阀27，处理模块7的输出端分别与第二风机264和电磁阀27的输入端单向电性连接，在本实施例中，通过电磁阀27的设置，其能够对排风管265的开合进行控制，且处理模块7也能够对电磁阀27进行控制，提高了该装置的自动化程度。

放置槽23内腔的两侧均开设有竖向槽29，活动板24的两侧均固定有滑块28，且滑块28与竖向槽29的内壁滑动连接，在本实施例中，通过滑块28和竖向槽29的设置，它们使得活动板24仅能够上下运动，并对活动板24的运动范围进行限位，防止其从放置槽23的内部脱离。

保温罩13内腔的顶部且位于竖向通道20的两侧均固定有红外温度传感器30，红外温度传感器30的输出端与处理模块7的输入端单向电性连接，在本实施例中，通过红外温度传感器30的设置，在进行对饭菜进行冷却或保温加热时，红外温度传感器30能够检测饭菜的温度，并在触控屏12上进行显示，方便使用者查看饭菜的温度。

竖向通道20的顶部粘接有橡胶圈31，橡胶圈31的内径与竖向通道20的内径相同，在本实施例中，通过橡胶圈31的设置，当保温罩13完全打开后，竖向通道20的顶部会翻转至下方并与桌面接触，而橡胶圈31起到保护的作用，防止竖向通道20在接触撞击的过程中受损。

竖向通道20内部下方的两侧均固定有连接块32，连接块32的顶部固定有空气过滤芯33，在本实施例中，通过连接块32和空气过滤芯33的设置，连接块32用于对空气过滤芯33进行固定，而空气过滤芯33能够对进入竖向通道20的杂质进行过滤，防止杂质落在饭菜上。

本发明的工作原理：在使用时，首先拿起空载的餐盘6放入放置槽23的内部，此时餐盘6的重量通过活动板24作用在称重传感器25的表面，称重传感器25对活动板24、滑块28和空的餐盘6的合计重量进行称重，随后调零，从而在对饭菜称重的过程中去除活动板24、餐盘6和滑块28重量的影响，之后通过触控屏12输入使用者的公斤和体重，处理模块7通过计算模块34来计算使用者的身体质量指数，并通过存储模块10进行记录，同时计算模块34计算出使用者的卡路里需求，然后使用者将不同的饭菜装入餐盘6中，同时输入不同饭菜单位质量所包含的卡路里量，进食的过程中，摄像头4能够拍摄到画面并传输给处理模块7，处理模块7根据摄像头4反馈的画面来对机器人手臂2进行控制，机器人手臂2带动勺子运动，将餐盘6中的饭菜运输至使用者的口中，在喂食过程中，餐盘6中的饭菜逐渐减少，同时称重传感器25能够实时检测饭菜的质量，计算模块34通过饭菜前后质量的变化来计算出喂食的量，并通过喂食的量乘以饭菜单位质量所包含的卡路里量，来计算出使用者摄入的卡路里，当喂食的量超出使用者的卡路里需求时，处理模块7便控制语音输出模块11来控制扬声器3，随后扬声器3播放“卡路里已超出，是否继续进食”的询问声音，如果使用者摇头，此时动作捕捉模块8捕捉到摇头的动作并发送给处理模块7，之后处理模块7做出使用者拒绝继续进食的判断，便控制该装置停止喂食，如果使用者点头，动作捕捉模块8捕捉到该动作，处理模块7控制该装置继续进行喂食，同时使用者也可以通过语音来控制，麦克风5能够录入语音指令，并通过语音输入模块9传输给处理模块7，随后处理模块7进行相应的操作，此外，本营养管理装置还可以预设蛋白质摄入需求，同样通过测算饭菜的蛋白质含量，在超量时进行询问，避免蛋白质摄入过量，造成帕金森症状加重；当饭菜过凉或过热时，开启驱动电机181，其带动保温罩13翻转并闭合，饭菜过凉，可以开启加热管22，其对保温罩13内部的空气进行加热，随后空气的热量传递给饭菜，对饭菜进行加热保温，如果饭菜过热，开启第一风机21和第二风机264，第一风机21使外界的空气通过竖向通道20进入保温罩13的内部，并产生吹向饭菜的风，风将饭菜的热量带走，使饭菜降温，从而实现对饭菜的冷却。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种帕金森患者用智能饭菜营养管理装置，包括底座(1)、机器人手臂(2)、扬声器(3)、摄像头(4)、麦克风(5)、餐盘(6)和保温罩(13)，其特征在于，所述底座(1)内部的一侧分别设置有处理模块(7)、动作捕捉模块(8)、语音输入模块(9)、存储模块(10)、语音输出模块(11)和计算模块(34)，所述底座(1)顶部的一侧设置有触控屏(12)，所述保温罩(13)一侧表面的前后两处均固定有连接件(14)，所述连接件(14)的表面固定有转动柱(17)，所述底座(1)顶部另一侧的前后两处分别固定有竖板(15)和壳体(16)，前侧的转动柱(17)与竖板(15)转动连接，且后侧的转动柱(17)贯穿至壳体(16)的内部并与其内壁转动连接，所述壳体(16)的内部设置有驱动机构(18)，所述保温罩(13)的顶部贯穿设置有竖向通道(20)，所述竖向通道(20)的内部固定有第一风机(21)，所述保温罩(13)内部的两侧均固定有加热管(22)，所述底座(1)的顶部开设有若干个放置槽(23)，所述放置槽(23)的内壁滑动连接有活动板(24)，所述放置槽(23)内腔的底部固定有称重传感器(25)，所述底座(1)的顶部和内部设置有排风机构(26)；

所述麦克风(5)的输出端与语音输入模块(9)的输入端单向电性连接，所述摄像头(4)的输出端与动作捕捉模块(8)的输入端单向电性连接，所述语音输入模块(9)、摄像头(4)和动作捕捉模块(8)的输出端均与处理模块(7)的输入端单向电性连接，所述处理模块(7)的输出端分别与存储模块(10)、触控屏(12)和计算模块(34)的输入端双向电性连接，所述处理模块(7)的输出端分别与语音输出模块(11)、第一风机(21)、机器人手臂(2)和加热管(22)的输入端单向电性连接，所述语音输出模块(11)的输出端与扬声器(3)的输入端单向电性连接；所述驱动机构(18)包括驱动电机(181)、第一齿轮(182)和第二齿轮(183)，所述驱动电机(181)固定在壳体(16)的内部，所述第一齿轮(182)与驱动电机(181)的输出轴相固定，所述第二齿轮(183)固定在转动柱(17)的表面，且第一齿轮(182)与第二齿轮(183)相互啮合；所述壳体(16)的内部还设置有驱动模块(19)，所述处理模块(7)的输出端与驱动模块(19)的输入端单向电性连接，所述驱动模块(19)的输出端与驱动电机(181)的输入端单向电性连接；所述排风机构(26)包括进风口(261)、连通管(262)、盒体(263)、第二风机(264)和排风管(265)，进风口(261)嵌设在底座(1)的顶部，所述连通管(262)与进风口(261)相互连通，所述盒体(263)固定在底座(1)的内部，所述第二风机(264)固定在盒体(263)的内部，所述连通管(262)的另一端与盒体(263)相互连通，所述排风管(265)的一端与盒体(263)相互连通，所述排风管(265)的另一端贯穿至底座(1)的外侧；所述排风管(265)的表面安装有电磁阀(27)，所述处理模块(7)的输出端分别与第二风机(264)和电磁阀(27)的输入端单向电性连接；所述放置槽(23)内腔的两侧均开设有竖向槽(29)，所述活动板(24)的两侧均固定有滑块(28)，且滑块(28)与竖向槽(29)的内壁滑动连接；所述保温罩(13)内腔的顶部且位于竖向通道(20)的两侧均固定有红外温度传感器(30)，所述红外温度传感器(30)的输出端与处理模块(7)的输入端单向电性连接；所述竖向通道(20)的顶部粘接有橡胶圈(31)，所述橡胶圈(31)的内径与竖向通道(20)的内径相同；所述竖向通道(20)内部下方的两侧均固定有连接块(32)，所述连接块(32)的顶部固定有空气过滤芯(33)。

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