上肢失能者用的大颗粒状食品喂食器及其工作方法与流程

本发明属于助老助残应用领域，尤其是适合上肢失能者用的大颗粒状食品喂食器及其工作方法。

背景技术：

目前辅助餐饮类的助老助残机械手有一些研究成果，多采用带有部分智能感知(如，语音识别，图像识别，物体定位等)的人机交互式控制方法。但是，现在的助老助残类机械手，多使用一些常规型进食工具，如，勺子，筷子或叉子等，给进食工作带来很多不便，表现在：一是需要操作的餐饮类物品种类多，形状各异，在对受助人的喂食过程中需要的操作方式会千差万别，用常规工具难以对各种形态食品进行准确拾取与喂食；二是运送过程中极易洒落食物；三是在操作中需不断地发出各式指令，以将不同类型餐饮食品拾取起来喂入受助人口中，操作非常复杂与困难。因此，如何使得助老助残机械手操作简单，动作准确，适应不同类型食物的喂入，这是亟需本领域技术人员进行解决的问题之一。

若是将常用餐饮类食品首先进行分类处理与加工(主要指形态加工)，可大体分为或加工成：水类饮品(各种饮料及易流态饮品等)，粥类饮品(各种较粘稠的稀饭)，大块状食物(馒头，面包，苹果，梨等)，大颗粒状食物(花生，板栗，豆类，坚果类等)，颗粒粘结状食品(大米干饭，丁块状蔬菜等)，片状囊状药品等，根据这些不同的食品形态特性，可以设计特制的喂食器，各自配以适当的输送方式、饮食进给的控制方式和入口方式等，由受助者自己走近喂食器或助老助残机械手抓起来直接送到受助人嘴边进行辅助喂服，可避免助老助残机械手使用勺子、筷子或叉子等普通工具拾取食物的诸多不便和喂服过程中跑冒滴撒的尴尬，又为上肢失能人员提供了自主进餐的机会。

技术实现要素：

本发明是针对一类具有大颗粒状，质地不是很软的食品，设计一种可由助老助残机械手操作或者是受助者自己可以操作的喂食器，以求降低上肢失能人员拾取食物或机械手喂食受助者的操作难度。

本发明同时提供这种喂食器的使用方法

为达上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种上肢失能者用的大颗粒状食品喂食器，它主要包括筒状外壳、杯体，橡胶拨轮、驱动装置和使杯体来回扭动的往复装置；由驱动装置驱动拨轮转动；

所述的筒状外壳外壁设有两个方便机械手抓取的凹槽，外壳下部设有装置座，装置座上设有桶腔；

所述的杯体设在桶腔上部，杯体内壁上设有竖向凸起，杯体底部设有洞口；

所述的橡胶拨轮设在桶腔内，要求橡胶拨轮的轮叶顶缘处于杯体底部的洞口下面，桶腔的底部一侧设有伸出筒状外壳的输送嘴，杯体中的食物可经洞口漏在两轮叶裆之间，橡胶拨轮转动时，将食物拨送到输送嘴中；

所述的驱动装置设在装置座内，由舵机、电池、控制器以及电源开关电连接组成；

所述的往复装置是在装置座中设有杠杆，杠杆的作用端上设有拨杆，拨杆伸进橡胶拨轮的轮叶之间，在杠杆的作用端还设有竖向的复位弹簧，在杠杆的施力端拴有向下拉动的拉绳，拉绳的另一端导向90度后呈水平方向连接在杯体壁上，在拉绳的水平段还套有杯体的复位弹簧，橡胶拨轮每转动一个叶片角度时，拨动杠杆摆动一次，从而使拉绳拉动杯体扭动一次，以防止大颗粒状食物堵塞洞口，为了调整允许进给颗粒的大小，洞口上设有不同开口规格的可更换的挡板。

为了安装紧凑，所述的驱动装置舵机安装封闭在装置座的桶腔的一侧，并通过传动轴与橡胶拨轮实现传动连接；电池和控制器安装封闭在装置座的底部；电源开关设在输送嘴头部，受助人用嘴含住输送嘴，每触发电源开关一次，在控制器的控制下，舵机驱动橡胶拨轮转动一个角度，将橡胶拨轮叶裆内的食物拨入输送嘴中。

进一步，为了使杯体在扭动时带动大颗粒状食物活动，在杯体内壁上设有竖向凸起。

进一步，为了使杯体扭动顺畅，杯体下面设有端面轴承。

进一步，为了调整允许进给颗粒的大小，洞口上设有不同开口规格的可更换的挡板。

进一步，为了适应不同的喂食量，所述的橡胶拨轮按照叶片数，设有不同的规格。

进一步，为了便于安装，所述的筒状外壳是由对称的两半扣合而成。

本发明的工作方法分两种情况，

第一种情况是：能自主行走但上肢失能人员。实施时，首先由护理者将大颗粒状食品盛入喂食器的杯体中，并在装入前把适宜受助人口食量的挡板放在杯体底部洞口，此时部分食品靠自身重力通过杯体底部洞口，落入橡胶拨轮叶裆间并堵住洞口；受助者走近喂食器，含住喂食器输送嘴，触动一次开关，舵机工作，转动橡胶拨轮，叶裆间的食物随橡胶拨轮转动，离开洞口朝输送嘴方向传送，将叶裆间的食物落入输送嘴内，并滑入受助人嘴中；同时，杯体扭动一次，杯体中的大颗粒状食品第二次再落入橡胶拨轮的下一个叶裆间，以此类推直至食用完毕。

第二种情况是：需要助残机械手辅助喂服药品的受助者。实施时，首先由护理者将大颗粒状食品盛入喂食器的杯体中，并在装入前把适宜受助人口食量的挡板放在杯体底部洞口，此时部分食品靠自身重力通过杯体底部洞口，落入橡胶拨轮叶裆间并堵住洞口；受助者发出工作指令后，助老助残机械手按照示教再现工作方式抓起已经进入到工作区内的本发明喂食器，送到受助者嘴边，受助人含住喂食器输送嘴，触动一次开关，舵机工作，转动橡胶拨轮，叶裆间的食物随橡胶拨轮转动，离开洞口朝输送嘴方向传送，将叶裆间的食物落入输送嘴内，并滑入受助人嘴中；同时，杯体扭动一次，杯体中的大颗粒状食品第二次再落入橡胶拨轮的下一个叶裆间，以此类推直至食用完毕。

本发明的积极效果是：

1、本发明借助助老助残机械手，可有效辅助各种上肢失能人员解决对大颗粒状食品的用餐问题，可降低对助老助残机械手操作指令的复杂性，也可降低对助老助残机械手各种功能要求(如，机械手自由度数量，对食品类型的识别功能，对物体姿态的识别功能等)的复杂性，可避免助老助残机械手使用勺子、筷子或叉子等拾取食物的诸多不便和喂食过程中跑冒滴撒的尴尬。

2、本发明大颗粒状食品喂食器也可以不与机械手配套使用，将其放在适当高度的架子上，对腿脚可以活动的受助者来说，可自行选择喂食器中的食品进行进食，可避免每次都需要专人帮助手部失能人进食的问题；采用机械手与喂服器相结合的进食方式，甚至盲人也可以通过语音指令方式，指使机械手将要求的食品喂食器送到嘴边辅助进食。

3、本发明的橡胶拨轮可以根据食品颗粒大小或口食量大小设计叶裆容量大小不同的系列，供受助者选用。

4、本发明在杯体下部设置的端面轴承保证了杯体扭动的顺畅，杯体内壁设置的竖向凸起，可以促进杯体在扭动时带动大颗粒状食物活动，这些巧妙设计都提高了食物的流动性，为食物能顺利送到受助者嘴中提供了保障。

5、本发明杯体洞口上设有不同开口规格的可更换的挡板，以及橡胶拨轮按照叶片数设有不同的规格，这些设计不但可以满足不同大小颗粒的食物，而且还可以控制受助者的进食量，使得喂食器设计更加人性化，便于产业化。

附图说明

图1是本发明实施例的外形立体示意图；

图2是本发明实施例拆去筒状外壳后的俯视图；

图3是图2的a-a方向剖视图；

图4是图2的b-b方向剖视图；

图5是图2的c向剖视示意图，图中仅显示往复装置的传动结构；

图6是本发明组合外壳的外观图。

图中：1-筒状外壳，2-凹槽，3-杯体，4-凸起，5-输送嘴，6-桶腔，7-洞口，8-拨杆，9-拉绳，10-杠杆，11-竖直复位弹簧，12-装置座，13-电池，14-控制器，15-电源开关，16-橡胶拨轮，17-端面轴承，18-挡板，19-舵机，20-传动轴，21-水平复位弹簧。

具体实施方案

现在结合附图以具体实例对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2、图3所示，本发明大颗粒状食品喂食器，主要包括筒状外壳1、杯体3，橡胶拨轮16、驱动装置和使杯体来回扭动的往复装置；由驱动装置驱动橡胶拨轮6转动；

所述的筒状外壳1由对称的两半扣合而成(见图6)，筒状外壳1外壁两侧分别设有方便机械手抓取的凹槽2，筒状外壳1下部设有装置座12，装置座12上设有桶腔6。

所述的杯体3设在桶腔12上部(见图5)，杯体3内壁上设有竖向凸起4，杯体3底部设有洞口7，在杯体3下面设有端面轴承17

所述的橡胶拨轮6设在桶腔12内，从图1看出，橡胶拨轮6的轮叶顶缘处于杯体3底部的洞口7下面，桶腔12的底部一侧设有伸出筒状外壳1的输送嘴5，杯体3中的食物可经洞口7漏在两轮叶裆之间，橡胶拨轮6转动时，将食物拨送到输送嘴5中；

如图3、图4所示，所述的驱动装置由舵机19、电池13、控制器14以及电源开关15电连接组成；舵机19安装封闭在装置座12的桶腔6的一侧，并通过传动轴20与橡胶拨轮16实现传动连接；电池13和控制器14安装封闭在装置座12的底部；电源开关15设在输送嘴5头部，受助人用嘴含住输送嘴5,每触发电源开关15一次，在控制器14的控制下，舵机19驱动橡胶拨轮16转动一个角度，将橡胶拨轮16叶裆内的食物拨入输送嘴5中；

如图3图5所示，所述的往复装置是在装置座12中设有杠杆10，杠杆10的作用端上设有拨杆8，拨杆8伸进橡胶拨轮16的轮叶之间，在杠杆10的作用端还设有竖向的竖直复位弹簧11，在杠杆10的施力端拴有向下拉动的拉绳9，拉绳9的另一端导向90度后呈水平方向连接在杯体3外壁上，在拉绳9的水平段还套有杯体3的水平复位弹簧21，橡胶拨轮16每转动一个叶片角度时，拨动杠杆10摆动一次，从而使拉绳9拉动杯体3扭动一次，以防止大颗粒状食物堵塞洞口，为了调整允许进给颗粒的大小，洞口上设有不同开口规格的可更换的挡板18。

为了调整允许进给颗粒的大小，洞口7上设有不同开口规格的可更换的挡板18(见图4)。

为了适应不同的喂食量，所述的橡胶拨轮16按照叶片数，设有不同的规格。

根据附图说明本发明的工作方法的实施例：

第一：首先由帮助者将大颗粒状食品盛入喂食器的杯体3中，并在装入前把适宜受助人口食量的挡板18放在杯体3底部洞口7上，此时部分食品靠自身重力落入橡胶拨轮16叶裆间并堵住洞口；

第二：当受助者仅上肢失能时，由受助者自己走近喂食器，含住本发明喂食器输送嘴5；当受助者需要助老助残机械手协助时，受助者发出工作指令后，助老助残机械手按照示教再现工作方式抓起已经进入到工作区内的本发明喂食器，送到受助者嘴边，受助人含住喂食器输送嘴5。

第三：由受助者用嘴触动电源开关15，每触动一次电源开关15，舵机19转过一个叶档角度，带动橡胶拨轮16同步转动，叶裆间已经落入的食物离开洞口7朝输送嘴5方向转动，随后,叶裆间的食物落入输送嘴5，并滑入受助人嘴中；同时，杯体3扭动一次，杯体3内的大颗粒状食品第二次再落入橡胶拨轮16的下一个叶裆间，以此类推直至食用完毕。