CN102631075B - 智能茶几 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能茶几，该智能茶几具有机械机构、检测系统、控制系统等结构，能够通过检测系统来判断用户杯中的水量，进而通过控制系统控制机械机构统进行自动倒水，通过机械控制替代了人力操作。本发明所提供的智能茶几具备自动倒水的功能，是对传统茶几功能的突破。

Description

智能茶几

技术领域

本发明涉及一种家具，特别是指一种智能茶几。

背景技术

茶几是一种独立的家具，用来摆放茶具、杯盘等物品，通常摆放在客厅、会客厅等地方，在饮水、品茶等时候使用。现有茶几普遍结构功能较为单一，仅具有摆放器具的用途。

目前家庭使用的自动化智能设备一般仅涉及到传统的家用电器，如电视、洗衣机等，很少应用到茶几之中。在人们围绕茶几而坐，品茶或饮水的时候，需要人为地提着茶壶给每个座位添加茶水。由于茶水的温度一般都比较高，添加时存在很多不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种智能茶几。该智能茶几能够自动倒水。

基于上述目的本发明提供的智能茶几，包括机械机构、检测控制系统；所述检测控制系统用于在检测到放置于茶几面上的用户杯中剩余水量达到预设低水量值时，向机械机构发出指令；所述机械机构用于承载茶壶，并根据检测控制系统所发指令倾斜所承载的茶壶执行倒水。

可选的，所述检测控制系统在执行倒水过程中进一步在检测到放置于茶几面上的用户杯中水量达到预设高水量时，向机械结构发出停止倒水的指令；所述机械机构用于所发停止倒水指令复位所承载的茶壶以停止倒水；

或者所述机械机构在收到所发指令后按照预定的动作和时间执行倒水及停止倒水操作。所述检测控制系统在机械机构停止倒水后，向所述机械机构发出转向指令；所述机械机构根据转向指令控制所承载的茶壶转向到下一个需要倒水的茶杯执行倒水。

本发明所提供的智能茶几，在茶几面上设有至少一个杯座，所述检测控制系统包括至少一个称重传感器，用于检测剩余水量。当所述检测控制系统通过所述称重传感器检测所述茶壶所对的杯座上方重量为零时，则向机械机构发出转动指令。

可选的，上述机械机构部分包括倒水机构、回转机构和电机部分；倒水机构用于使茶壶执行倒水；回转机构用于使茶壶转动方向。所述倒水机构包括摆杆、定杆、推座端、固定端；所述定杆固定连接在推座端和固定端之间，且在所述定杆上设有推座，该推座可以在定杆上滑动；所述摆杆的一端通过铰链机构与推座端相连，另一端设有壶座；在所述摆杆上设置有滑块，该滑块可以在摆杆上滑动并与所述推座相连，所述推座由所述电机部分驱动，在定杆上向推座端滑动，带动滑块在摆杆上朝着壶座方向滑动，使得摆杆抬高，进而使得壶座倾斜以实现倒水。所述回转机构包括中轴部分和传动系统；所述中轴部分上端与所述倒水机构固定，下端与所述传动系统固定；传动系统包括至少一对相互啮合的齿轮，例如，可以包括一对相互啮合的圆锥齿轮和一对相互啮合的圆柱齿轮；该传动系统用于把电机部分的动力传递到中轴部分，使倒水机构转动。所述传动系统包括一对圆柱齿轮；或包括一对相互啮合的圆锥齿轮和一对相互啮合的圆柱齿轮。所述电机部分包括步进电机和回转电机；所述步进电机直接控制倒水机构执行倒水；所述回转电机直接控制回转机构，使得倒水机构转动方向。

茶几面的中央设有开口，所述机械机构部分设置于茶几面以下，并通过所述开口承托茶壶。

可选的，所述检测控制系统包括核心控制单元和控制面板；所述控制面板与核心控制单元连接，用于控制核心控制单元的开启与复位。

从上面所述可以看出，本发明提供的智能茶几，是对传统茶几的突破。通过在茶几内部设置机械机构和检测控制系统，使得茶几具备了智能倒水的功能。在开启状态下，其检测系统能够自动检测到用户杯中的水量，节省了人力。其控制系统能够根据称重传感器所发出的信号判断是否需要添加水，控制电机，调整机械机构的运动，能够使茶壶旋转到各个预先设定的方向。用户无需起身走动，其谈话等活动不会因倒水而受到打扰或中断，也避免了茶壶中较高温度的水洒出以致烫伤别人。

另外，本发明所提供的智能茶几所采用的机械机构、控制单元等原件很常见，其安装也简单容易操作，使得茶几的成本不会有太多的提高。

附图说明

图1为本发明实施例智能茶几的立体示意图；

图2为本发明实施例智能茶几的倒水机构主视图；

图3为本发明实施例智能茶几的倒水机构立体图；

图4为本发明实施例智能茶几的局部剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明所提供的智能茶几包括外壳、机械机构部分和检测控制系统。所述检测控制系统设置于茶几内部，包括检测系统、控制面板以及核心控制单元，用于检测茶杯中剩余的水量并控制倒水。

图1为本发明实施例的立体图，表示出了所述外壳部分的结构。包括茶几面1、杯座2、挡板3、底座4。

本实施例中，茶几面1为正方形，其中央有一个圆形的开口，所述机械机构部分中的倒水机构的顶部从所述圆形开口中略微伸出，其上可放置茶壶。在本实施例中，杯座2设置于茶几面1上，有四个，分别正对着茶几四个边的中央。茶几四周设有四个挡板3，本实施例中的四个挡板3为倾斜设置四个梯形板。底座4的形状为相似于茶几面1且比茶几面略小的四边形。

本实施例中，检测控制系统，包括称重传感器、核心控制单元和控制面板。在每个杯座2的下面，设置有称重传感器，用于检测杯座2所承载的重量并将重量检测结果传送到核心控制单元，由核心控制单元控制机械机构部分执行倒水。本实施例中，在所述核心控制单元里，预先设定有一个阈值，该阈值为茶杯的重量值。当所述核心控制单元通过所述称重传感器判断杯座上方的重量等于第一阈值时，则判断茶杯中无水，发出倒水指令，使机械机构中的倒水机构执行倒水；当所述核心控制单元通过所述称重传感器判断杯座上方的重量大于第一阈值时，则判断茶杯中有水，不发出倒水指令；当所述核心控制单元通过所述称重传感器判断杯座上方的重量为零，则判断杯座上没有茶杯，不发出倒水指令。一次倒水执行之后或判断不需要发出倒水指令的时候，核心控制单元向倒水机构发出转动指令，使机械机构中的回转机构带动所述倒水机构转动到下一个方向。

在其它实施例中，可以通过所述称重传感器检测重量来进一步控制倒水过程，例如，在所述核心控制单元中预先设定一个第一阈值、一个第二阈值。第一阈值为茶杯的重量值，第二阈值为茶杯装满水时的重量值。所述核心控制单元通过所述称重传感器所检测到的重量值判断如果重量达到预定的第一阈值，即判断需要倒水，则向机械机构部分发出倒水控制指令，使机械机构部分控制所述倒水机构执行倒水动作；倒水过程中称重传感器即时检测茶杯的重量，如果核心控制单元通过所述称重传感器所检测到的重量值判断重量大于或等于预定的第二阈值，即判断完成倒水，则核心控制单元向机械机构部分发出停止倒水的控制指令，使机械机构部分控制所述倒水机构停止倒水动作；若核心控制单元判断总量不小于第二阈值，即判断杯满不需要倒水，则像机械机构部分发出旋转控制指令，使机械机构部分中的倒水机构旋转到下一个杯座2的方向。

在茶几面1的其中一角设置有控制面板，用于操作所述控制系统的开启与关闭。所述控制面板包括显示屏、控制按键和指示灯。

在本实施例中，挡板3为倾斜于底座4的梯形。在其它实施例中，可以根据用户的舒适度设计成其它合适的形状。从而茶几面1的边檐突出，使用户坐下的时候其腿部有足够的空间放置，增加用户舒适度。

图2为本发明实施例倒水机构的主视图。本实施例将机械机构部分中的倒水机构设置于茶几外壳的内部，在所述核心控制单元的控制下，倒水机构用于实现倒水功能。

本实施例中倒水机构的具体结构包括壶座6、摆杆7、滑块8、推座端9、推座10、定杆11、电机固定端12、板13。壶座6上放置茶壶，在本实施例中，壶座6包括挡片5，用以防止茶壶在壶座6上滑动。所述板12用于固定安装推座端9、电机固定端13以及步进电机14。步进电机14安装于板13之上，位于电机固定端12的外侧。摆杆7的一端通过铰链固定于推座端9，另一端上固定壶座6，壶座6与摆杆7呈一定的角度。定杆11的两端分别固定于推座端9和电机固定端12上，推座10套装在定杆11上，并能够在定杆11上滑动。滑块8套装在摆杆7上，并通过铰链机构同推座10相连。

当所述的核心控制单元判断需要倒水的时候，向控制步进电机14发出启动指令，使得所述步进电机14驱动推座10在定杆上直线移动，带动滑块8在摆杆7上正向运动，使得摆杆7抬高，壶座6倾斜，茶壶中的水倒出。本实施例中，通过步进电机14控制其速度与推进时间，根据每次倒水时茶壶的倾斜角度等因素，设定程序，控制倒水机构每次倒出的同样多的水。当推座10距离与电机固定端12最近的位置时，壶座6处于水平的位置；当推座10向推座端9移动时，壶座6逐渐倾斜；当推座10距离与推座端9最近的位置时，壶座6倾斜的角度最大，使得茶壶中的水倒出。

在其它实施例中，核心控制单元可以检测到水已倒满并控制所述倒水机构停止倒水。当所述核心控制单元判断水已倒满时，向步进电机14发出指令，使得所述步进电机14驱动推座10反向移动，带动滑块8在摆杆7上反向运动，使得摆杆7复位，壶座6恢复到水平位置。

所述检测控制系统在机械机构停止倒水后，向所述机械机构发出转向指令；所述机械机构根据转向指令控制所承载的茶壶转向到下一个需要倒水的茶杯执行倒水。

图3为本发明实施例倒水机构立体图。挡片5的上端设有U型的开口，茶壶的壶嘴部分可以从所述开口处伸出。当茶壶倾斜倒水的时候，挡片5可以防止茶壶从壶座6上滑落。

参见图4所示本发明实施例的剖视图。该剖视图展示了所述机械机构部分中的回转机构的结构以及转动电机17。当所述核心控制单元判断完成倒水或判断不需要倒水的时候，向转动电机15发出指令，驱动所述回转机构，使得所述倒水机构转动一定的角度。该角度为根据杯座所在的位置预先设定于核心控制单元内的角度。在本实施例中，该角度值为45°。

所述回转机构包括中轴部分15、传动系统16。所述传动系统16在本实施例中为一对啮合的齿轮。所述转动电机17和传动系统16中的一个齿轮固定连接。中轴部分15的下端与大齿轮固定相连；中轴部分15的上端与所述倒水机构固定连接。当所述核心控制单元判断倒水完成或判断不需要倒水时，转动电机17转动一定的角度，带动传动系统16的小齿轮转动相应的角度，继而使得传动系统16中的大齿轮和中轴部分15转动，进而使所述倒水机构转动到各个杯座对应的方位。

本实施例中，传动系统16包括一对相互啮合的齿轮，在其它实施例中，可以根据转动电机17的型号选择不同的齿轮。例如，若转动电机17能够在平行于中轴部分15的平面内控制旋转，则可增设一对圆锥齿轮来改变传动的方向。

本发明实施例所述核心控制单元包括可嵌入式控制器和控制面板。所述可嵌入式控制器在本实施例中采用单片机，能够控制所述电机的运转。所述控制面板带有启动按钮，用于对核心控制单元进行开启或复位。通过启动按钮将核心控制单元开启后，由安装在各个杯座2下的称重传感器检测其上方的重量，并将检测到的电平信号送入所述核心控制单元。所述核心控制单元对信号进行处理后，通过电机驱动模块发出PWM波(脉冲宽度调制波)，通过输出脉冲分别对转动电机15、直流电机14进行控制，使得倒水机构转动或倒水，实现一个开环控制系统，完成对茶杯的自动倒水功能。整个倒水过程完成以后，重按所述启动按钮进行复位即可。核心控制单元也可以采用其它可嵌入式控制器，如可编程逻辑控制器(PLC)、高级精简指令集处理器(ARM)等。

在其它实施例中，也可以设置核心控制单元一直处于检测状态。当所述核心控制单元检测到杯座上方的重量为零或重量大于所述第一阈值时，即判断用户正在饮水或水量高、不需要倒水，则所述核心控制单元不发出倒水指令；当所述核心控制单元检测到杯座上方的重量大于第二阈值小于所述第一阈值时，即判断水量低、需要倒水，则所述核心控制单元发出倒水指令，控制机械机构部分中的倒水机构转到相应杯座处，执行倒水；当所述核心控制单元检测到杯座上方的重量达到所述第一阈值时，即判断倒水完成，则所述核心控制单元发出停止倒水指令，使机械机构复位。由于本实施例采用称重传感器进行水量检测，上述第一阈值即为高重量值，第二阈值为低重量值。

从上面所述可以看出，本发明提供的智能茶设置有机械机构部分和检测控制系统，通过检测控制系统对机械机构部分进行控制，操作机械机构部分实现倒水的功能；进而使茶几具备了自动倒水的功能，解决了人为倒水时可能出现的弊端。由于设置有称重传感器，能够较为准确地检测到用户杯中的水量，避免了人为添水可能出现的疏漏。在倒水的过程中，茶壶一直放置在壶座上，避免了人为移动茶壶而使得其中较高温度的热水洒出导致烫伤。另外，用户操作茶几进行倒水时无需起身，进而用户所进行的谈话等活动不会受到打扰或中断；由于其挡板的设置，不影响茶几原有功能的实现。本发明所提供的茶几，其增设的机械机构和检测控制系统比较简单，成本较低，组装简单，不会对生产制造造成太多的难度。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能茶几，其特征在于，包括机械机构、检测控制系统；

所述检测控制系统用于在检测到放置于茶几面上的用户杯中剩余水量达到预设低水量值时，向机械机构发出指令；所述机械机构用于承载茶壶，并根据检测控制系统所发指令倾斜所承载的茶壶执行倒水；

所述检测控制系统在执行倒水过程中进一步在检测到放置于茶几面上的用户杯中水量达到预设高水量时，向机械结构发出停止倒水的指令；所述机械机构用于所发停止倒水指令复位所承载的茶壶以停止倒水；

或者所述机械机构在收到所发指令后按照预定的动作和时间执行倒水及停止倒水操作；

所述检测控制系统在机械机构停止倒水后，向所述机械机构发出转向指令；所述机械机构根据转向指令控制所承载的茶壶转向到下一个需要倒水的茶杯执行倒水；

所述检测控制系统包括控制面板以及核心控制单元；由核心控制单元控制机械机构部分执行倒水。

2.根据权利要求1所述的智能茶几，其特征在于，所述智能茶几的茶几面上设有至少一个杯座，所述检测控制系统包括至少一个称重传感器，用于检测剩余水量。

3.根据权利要求2所述的智能茶几，其特征在于，当所述检测控制系统通过所述称重传感器检测所述茶壶所对的杯座上方重量为零时，则向机械机构发出转动指令。

4.根据权利要求1所述的智能茶几，其特征在于，所述机械机构部分包括步进电机和回转电机，所述步进电机用于直接控制机械机构执行倒水，所述回转电机用于直接控制机械机构的转动。

5.根据权利要求4所述的智能茶几，其特征在于，所述机械机构包括倒水机构；所述倒水机构包括摆杆、定杆、推座端、固定端；所述定杆固定连接在推座端和固定端之间，且在所述定杆上设有推座，该推座可以在定杆上滑动；所述摆杆的一端通过铰链机构与推座端相连，另一端设有壶座；在所述摆杆上设置有滑块，该滑块可以在摆杆上滑动并与所述推座相连，所述推座由所述步进电机驱动，在定杆上向推座端滑动，带动滑块在摆杆上朝着壶座方向滑动，使得摆杆抬高，进而使得壶座倾斜以实现倒水。

6.根据权利要求1所述的智能茶几，其特征在于，所述机械机构包括回转机构；所述回转机构包括中轴部分和传动系统；所述中轴部分上端与所述倒水机构固定，下端与所述传动系统固定；传动系统包括至少一对相互啮合的齿轮，用于把电机部分的动力传递到中轴部分，使倒水机构转动。

7.根据权利要求6所述的智能茶几，其特征在于，所述传动系统包括一对圆柱齿轮；

或包括一对相互啮合的圆锥齿轮和一对相互啮合的圆柱齿轮。

8.根据权利要求1所述的智能茶几，其特征在于，所述机械机构包括直线电机和回转电机；所述直线电机直接控制倒水机构执行倒水；所述回转电机直接控制回转机构，使得倒水机构转动方向。

9.根据权利要求1所述的智能茶几，其特征在于，所述茶几面的中央设有开口，所述机械机构部分设置于茶几面以下，并通过所述开口承托茶壶。

10.根据权利要求1所述的智能茶几，其特征在于，所述控制面板与核心控制单元连接，用于控制核心控制单元的开启与复位。

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