[发明专利]一种软臂喂饭机器人系统

说明书

本发明公开了一种软臂喂饭机器人系统，包括：喂饭机构、视觉组件、气路系统以及控制系统；喂饭机构包括第一丝杆、第一滑块、第二丝杆、第二滑块、软体臂及盛饭结构，软体臂包括气动网格组件及多组气囊组件；视觉组件用以采集人脸；控制系统包括：主控制器；气囊反馈与执行模块，用以接收主控制器的指令并独立使气路系统对气囊组件充气或放气；丝杆控制器，用以接收主控制器的指令并控制第一丝杆或第二丝杆运行；图像处理器，用以检测人脸的嘴部位置并发送嘴部位置数据至主控制器；网络交互模块，用于发送功能按钮数据至主控制器。

技术领域

本发明涉及机器人系统技术领域，尤其涉及一种软臂喂饭机器人系统。

背景技术

老年和残疾人护理机器人、儿童护理机器人以及辅助机器人是服务机器人中具有重大前景的一系列机器人，我国此类机器人相对其它种类服务机器人起步较晚，但市场需求量却很大。

现有喂饭机器人技术存在如下缺点：一、大部分采用刚性本体机器人，这类机器人进行刚性机械运动带来的交互体验不友好，给使用者一种恐惧感，当出现意外情况时它们极易伤害使用者，不能得到很好的普及；二、需要若干小型化伺服电机和减速机，机械结构复杂，制造成本居高不下，不利于市场普及，简化结构的一些方案，自由度少，导致喂饭交互动作单一，用户体验差。

发明内容

发明目的：提供能够满足用户自主喂饭需求、提升人机交互体验的一种软臂喂饭机器人系统。

技术方案：一种软臂喂饭机器人系统，用于用户自主喂饭，包括：喂饭机构、视觉组件、气路系统以及控制系统；喂饭机构包括第一刚性组件、第二刚性组件、软体臂及盛饭结构；其中，所述盛饭结构包括底座、设置于底座上且划分有分隔区间的碗体，以及刮勺机构；第一刚性组件包括第一丝杆和第一滑块，所述第一丝杆设置于所述底座上，第一滑块滑动设置于第一丝杆上；第二刚性组件包括第二丝杆和第二滑块，第二丝杆固定设置于第一滑块上且向上延伸，第二滑块滑动设置于第二丝杆上；所述软体臂固定设置于第二滑块上并自第二滑块侧面横向延伸至盛饭结构上方，所述软体臂包括气动网格组件和多组独立设置于气动网格组件内的气囊组件；所述视觉组件包括可调支撑底座和摄像头，可调支撑底座设置于底座上，摄像头设置于可调支撑底座上用以采集人脸；所述控制系统包括主控制器、分别与主控制器连接的气囊反馈与执行模块、丝杆控制器、图像处理器以及网络交互模块；气囊反馈与执行模块用以接收主控制器发出的指令并独立使气路系统对每一气囊组件充气或放气；丝杆控制器用以接收主控制器发出的指令并控制第一丝杆或第二丝杆运行；图像处理器用以检测人脸的嘴部位置并将嘴部位置数据发送至主控制器；网络交互模块包括多个功能按钮，用于将功能按钮是否按下的数据发送至主控制器；其中，所述第一丝杆和所述第二丝杆作为刚性结构，所述软体臂作为软体结构，采用刚性结构与软体结构相结合用于提升用户交互体验，利用所述气囊组件驱动所述软体臂末端作软性运动，利用所述第一丝杆或所述第二丝杆实现该软臂喂饭机器人系统在空间中的自由运动，能够增加喂饭的安全性。

进一步的，在所述气动网络组件内设置有气柱袋，在气柱袋内沿纵长方向设置有软管，在软管上设置有通孔，在气柱袋纵长方向上依次形成气囊组件；气动网格组件包括多格气动网格，每一气囊组件用于填充一格气动网格。

进一步的，在气柱袋纵长方向上依次间隔设置有热封线，热封线用以将所述气柱袋隔断形成多个气室及连结段，其中，每隔两个气室设一连结段，相邻两个气室及一连结段构成一气囊组件；该软臂喂饭机器人系统以该气囊组件为基础，驱动一段气动网格来达到软体臂末端柔性运动。

进一步的，气动网格组件包括均具有多个蜂巢气动网格结构的第一气动网格组件和第二气动网格组件，第一气动网格组件的一端与第二气动网格组件的一端粘合，第一气动网格组件的另一端连接饭勺，第二气动网格组件的另一端通过一紧固件连接所述第二滑块。