一种助餐服务机器人的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及餐饮机械技术领域，具体地说，涉及一种助餐服务机器人。
【背景技术】
[0002]我国正逐步进入老年化社会，据预测，到2050年全国60岁以上老人将占我国总人口比例的1/3以上。此外据统计，我国患有各种肢体残疾的残疾人总数达2000万以上，而由脑中风及脑性病变、脊髓及神经损伤、类风湿和肌肉萎缩病变等原因引起的四肢瘫痪者人数也逐年上升。采用助餐机器人辅助无自理能力的老人或残疾人进餐，可以降低护理成本和家庭压力。
[0003]现有的助餐机器人存在总体尺寸偏大、智能化程度不高、对餐盘形状有特殊要求、运动轨迹比较简单等缺点，因此暂时没有得到推广。
【发明内容】
[0004]本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种助餐服务机器人，其智能化程度高、运动控制算法相对简单、取餐动作人性化、制作成本较低，来帮助有运动障碍或肢体残疾的特殊人群，以降低护理成本以和家庭压力。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种助餐服务机器人，包括可升降餐台，所述可升降餐台设有四自由度机械手、餐盘、麦克风、射频天线、水平摄像机和竖直摄像头，所述可升降餐台设有所述机械手可在其上移动的导轨，所述水平摄像机和竖直摄像头连接图像采集卡，所述麦克风连接语音处理模块，所述射频天线连处理器通信模块，所述图像采集卡、语音处理模块和无线通信模块连接多微处理器，所述多微处理器连接多轴运动控制卡，所述多轴运动控制卡连接驱动放大电路，所述驱动放大电路连接四自由度机械手，所述驱动放大电路还连接导轨，所述导轨连接光电编码器，所述光电编码器连接所述多微处理器。
[0007]进一步，所述四自由度机械手包括执行器，所述执行器包括曲柄摇块机构，所述曲柄摇块机构包括摇杆，所述摇杆的一端套接餐勺。
[0008]进一步，所述曲柄摇块机构还包括曲柄和摇块，所述摇杆穿过所述摇块套接所述餐勺。
[0009]进一步，所述四自由度机械手还包括在所述导轨上移动的移动块，所述移动块铰接第一连杆，所述第一连杆铰接第二连杆，所述第二连杆连接所述执行器。
[0010]进一步，所述导轨为滚珠丝杠台。
[0011]进一步，所述餐盘底部靠近所述四自由度机械手的一侧设有支撑弹簧，远离所述四自由度机械手的一侧设有活页和支撑板，所述支撑板通过所述活页与所述餐盘底部铰接。
[0012]进一步，所述可升降餐台包括餐台台面，所述餐台台面的底面设有夹层，所述夹层内安装有数控装置电路板，所述夹层的背面留有通信、输入输出、电源等接口，所述夹层前方设有指示灯、电源开关和喇叭。
[0013]进一步，所述餐盘设有横向隔板。
[0014]进一步，所述水平摄像机和竖直摄像头交替拍摄，分别实现机械手取食和喂食动作的视觉伺服方法。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0016]本发明所述一种助餐服务机器人，采用了机器视觉技术，竖直摄像头负责对餐盘及食物进行拍摄，通过图像处理技术发现食物集中区域，数控装置发出指令驱动机械手到达目标位置进行取食。水平摄像机负责对人脸的朝向、人嘴部位置以及人嘴与餐勺的分离情况进行测量或判断，数控装置发出指令驱动机械手到达指定位置进行喂食。本发明还设有麦克风和射频天线，主要用来实现语音识别和无线通讯的功能。
【附图说明】
[0017]附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中:
[0018]图1是本发明一种助餐服务机器人的示意图；
[0019]图2是本发明一种助餐服务机器人的数控装置电路框图；
[0020]图3是本发明一种助餐服务机器人的执行器内曲柄摇块机构简图；
[0021 ]图4是本发明一种助餐服务机器人的餐盘支撑机构简图。
[0022]图中，1一一可升降餐台；2—一餐盘；
[0023]3 麦克风；4 水平摄像机；
[0024]5一一竖直摄像头；6—一餐勺；
[0025]7 执行器；8 四自由度机械手；
[0〇26]9 滚珠丝杠台；10 射频天线；
[0027]11一一弹簧；12—一支撑板；
[0028]13——摇杆；14——曲柄；
[0029]15——摇块
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031]图1为本发明一种助餐服务机器人的示意图，升降餐台1可通过调节下方的剪叉式机构调整高度。启动机器人电源后，左右两个水平摄像机4自动开启，拍摄使用者脸部照片作为人脸图像处理的源图片。
[0032]可升降餐台1的支撑部分采用剪叉式机构，可对餐台的高度分档位调整，适应不同身高使用者的要求。餐台台面和剪叉式机构之间有一个夹层，数控装置电路板、电源模块等均安装在夹层内，夹层背面留有通信、输入输出、电源等接口，夹层前方设有指示灯、电源开关、喇叭等装置。滚珠丝杠台9安装在餐台台面上，它通过一个带有光电编码器的直流电机驱动，使安装在滚珠丝杠台9上方的四自由度机械手8来回移动，采用这样的结构可以比较容易地增大四自由度机械手8行程。
[0033]图2是本发明一种助餐服务机器人的数控装置电路框图，当听到机器人语音提示后，使用者通过麦克风3发出语音指令启动四自由度机械手8，四自由度机械手8在滚珠丝杠9上方移动至餐盘2的适当位置，此时水平摄像机4关闭，竖直