CN115153492A - 一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤 - Google Patents

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张越
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Abstract

本发明公开了一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，包括主体底座与无线显示器，主体底座顶部正面开设有安装腔，安装腔内顶部设置有四个等距排列的称重传感器，称重传感器顶端设置有安装盒，安装盒内部设置有矩阵网格电极，安装盒顶部设置有盖板；主体底座顶部背部开设有支架底槽，支架底槽内部中间部分设置有底电机盒，底电机盒顶端设置有支撑立柱，支撑立柱顶端设置有支撑横梁；支撑立柱与支撑横梁内部均开设有限位内滑槽。本发明通过采用机器视觉识别代替人工对宠物体脂进行BCS评分，且通过生物电阻法得到宠物体脂，综合给出宠物体脂数据，弥补单一测量方法可能存在的误差，从而达到宠物身体状况的精确测量。

Description

一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤
技术领域
本发明涉及体脂秤技术领域，具体来说，涉及一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤。
背景技术
超重与肥胖带来的困扰不仅仅是现代人类的专利，宠物的肥胖问题也日益突出。据预防宠物肥胖协会估计，在美国有超过54％的宠物存在超重或肥胖。超重与肥胖会给宠物的健康带来很多不利的影响，过重的体重，会增加关节的负荷，使动物易罹患骨骼和关节的疾病；体重过重，也使得心、肺等器官负担加重，增加心脏病的发病风险；
体重超重时，根据体重计算的用药量也会增加，更易出现药物不良反应，尤其是麻醉时风险更大；过多的脂肪导致手术困难；肥胖与糖尿病、某些癌症关系密切。这些都是很严重的问题，但是宠物肥胖很难量化诊断。
一种已知的测量宠物猫和狗的方法是BCS，这种方法在评估时主要采用视诊和触诊，重点检查骨骼、皮下脂肪、肌肉、腰部和腹部轮廓。然后对照BCS评分表给出相应的评分。视诊和触诊对兽医的专业要求很高，需要大量的经验，并且是人为给出的主观判断，误差较大。
另一种测量狗体脂的方法是DEXA(双能x线骨密度仪)分析。这种方法需要麻醉狗，并进行15分钟的全身x光检查，以确定骨骼/身体密度。这种方法是侵入性的、耗时的、昂贵的。虽然结果非常准确，但在普通的兽医检查或美容检查中使用这种方法是不实际的。
近年来，生物电阻抗分析(BIA)作为一种测量人体脂肪百分比的方法已被广泛接受。生物电阻抗测量体脂也同样在宠物身上得到了应用。但目前的生物电阻抗测量的生物电阻占的比重很小，更多的是从身体的尺寸获取表面的脂肪含量，无法测量出血液和肌肉中的体脂含量，应用场景有限。目前得到普遍认可的宠物肥胖测量方法为BCS评分系统，但BCS评分系统对兽医的专业和经验要求比较高，且是一个感性的评判方法，容易引起评判误差。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，包括主体底座与无线显示器，主体底座顶部正面开设有安装腔，安装腔内顶部设置有四个等距排列的称重传感器，称重传感器顶端设置有安装盒，安装盒内部设置有矩阵网格电极，安装盒顶部设置有盖板；主体底座顶部背部开设有支架底槽，支架底槽内部中间部分设置有底电机盒，底电机盒顶端设置有支撑立柱，支撑立柱顶端设置有支撑横梁；支撑立柱与支撑横梁内部均开设有限位内滑槽，限位内滑槽内部均设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠圆周外侧套设有平移滑块，平移滑块一侧设置有摄像组件。
进一步的，为了能够实现安装盒与矩阵网格电极的稳定安装与固定，并受到盖板的密封保护，而安装螺栓起到限位固定作用，不会对安装盒形成过紧的压力影响称重传感器的测量精度，安装腔顶部四角均开设有安装槽，安装盒顶部四角均设置有与安装槽相配合的安装侧耳，安装槽与安装侧耳之间设置有安装螺栓；盖板底部外缘设置有卡接内框且与安装盒保持卡接配合，盖板顶部两侧均设置有捏取槽。
进一步的，为了能够构成大面积连续性的阻抗检测网络，通过对宠物脚掌落位的捕捉与测量，实现宠物身体阻抗的精确计算；而矩阵网格电极则与盖板内部的导电键帽紧密配合，与导电基片构成完整回路，保证体脂秤的顺利运行与检测精度，矩阵网格电极包括设置在安装盒内底部的电路板，电路板顶端设置有若干等距排列呈矩形分布的电极柱，相邻两个电极柱顶部之间均设置有网格连接线，电极柱顶端设置有磁性触点，盖板顶部穿插设置有若干等距排列呈矩形分布的导电键帽，导电键帽数量与位置均与电极柱一一对应，且导电键帽底端与磁性触点保持连接；安装盒背部设置有若干导电触点，安装腔背部开设有与导电触点相配合的导电基片，且导电触点与电路板保持电连接。
进一步的，为了能够通过两侧的侧支撑板对底电机盒进行限位固定，保证其安装过程中的稳定性；而底端的供电接口与供电底槽的配合能进一步提高底电机盒的稳定性并且保持供电与数据传输；另外，磁铁能够在底电机盒拆卸后对侧支撑板进行吸取固定，进而对支架底槽进行一定成的密封保护，支架底槽内部两侧均设置有侧支撑板且保持转轴连接，侧支撑板靠近底电机盒的一侧开设有开口槽，底电机盒顶端两侧均设置有与开口槽相配合的侧限位通柱，开口槽与侧限位通柱之间设置有侧限位螺栓；支架底槽内底端中心位置开设有供电底槽，支架底槽内底端两侧且位于供电底槽与侧支撑板之间设置有磁铁；底电机盒底端设置有与供电底槽相配合的供电接口。
进一步的，为了能够实现支撑立柱与支撑横梁的稳定连接，保证支撑横梁横向与纵向的稳定性，避免使用过程中出现晃动与侧翻，支撑立柱顶端与支撑横梁之间设置有固定组件；固定组件包括设置在支撑立柱顶端两侧的固定侧板，固定侧板顶端内侧开设有固定内槽，固定侧板顶端外侧设置有固定底块；支撑横梁两侧均设置有与固定内槽相配合的固定侧条，支撑横梁顶端设置有固定顶杆，固定顶杆与固定底块之间设置有固定螺栓。
进一步的，为了能够实现顶端支撑横梁及其内部摄像组件的供电与数据传输，并且起到安装限位的作用，支撑横梁背部设置有顶电机盒，顶电机盒底端靠近支撑立柱的一侧设置有接电固定柱，支撑立柱背面顶部设置有与接电固定柱相配合的接电固定座。
进一步的，为了能够实现宠物的实时检测视频与图像，对宠物体形进行精确捕捉与测量，限位内滑槽与平移滑块的横截面均为由字形结构；摄像组件包括设置在平移滑块靠近安装腔一侧的连接板，连接板正面由底部至顶部依次设置有补光灯、摄像头及激光测距传感器。
进一步的，为了能够曾强体脂秤的功能性与实用性，保证各模块之间的安全供电与数据传输及控制，主体底座顶部且位于安装腔与支架底槽之间设置有显示屏，主体底座背部设置有控制电箱，主体底座内部设置有核心控制单元；主体底座两侧及正面均设置有缓冲侧边条；主体底座一侧设置有电子测量尺，电子测量尺、无线显示器与核心控制单元均保持无线电连接。
本发明的有益效果为：
1、通过设置矩阵网格电极，能够通过宠物脚掌触碰的位置来判断宠物的体长，配合智能化摄像监测系统，即采用机器视觉识别代替人工对宠物体脂进行BCS评分，且通过生物电阻法得到宠物体脂，综合给出宠物体脂数据，弥补单一测量方法可能存在的误差，从而达到宠物身体状况的精确测量，且不会对宠物造成任何侵入性伤害，保证宠物的健康状态；此外，通过加入称重传感器等结构，能够将体脂秤集合称重、心率检测、体脂检测及体形检测等多功能检测系统，进而大大提高体脂秤的实用性与功能性。
2、通过模块化结构设计，能够在保证体脂秤功能性与稳定性的前提下，大大降低体脂秤的拆装难度，且降低体脂秤后期维护与检修的难度与成本，即根据具体功能进行单模块的选装与维修更换，避免宠物饲养过程中对体脂秤本体造成的损坏等情况；并且各模块之间连接简单快捷，数据与电力传输稳定，有效保证的体脂秤的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤的正面结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤的仰视图；
图3是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤中矩阵网格电极部分的装配图；
图4是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤中支撑立柱分布的装配图；
图5是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤的侧面剖视图；
图6是图1中A处局部放大图；
图7是图3中B处局部放大图；
图8是图4中C处局部放大图；
图9是图4中D处局部放大图；
图10是图5中E处局部放大图；
图11是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤中实施例中宠物左前掌与左后掌电压等效模型示意图；
图12是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤中实施例中宠物两个后脚掌电压等效模型示意图；
图13是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤中无线显示器结构示意图；
图14是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤中另一实施例结构示意图；
图15是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤中另一实施例结构装配图；
图16是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤中另一实施例结构应用过程示意图；
图17是根据本发明实施例的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤配备另一实施例电子测量尺示意图。
图中：
1、主体底座；2、安装腔；3、称重传感器；4、安装盒；5、矩阵网格电极；501、电路板；502、电极柱；503、网格连接线；504、磁性触点；6、盖板；7、支架底槽；8、底电机盒；9、支撑立柱；10、支撑横梁；11、限位内滑槽；12、滚珠丝杠；13、平移滑块；14、摄像组件；1401、连接板；1402、补光灯；1403、摄像头；1404、激光测距传感器；15、安装槽；16、安装侧耳；17、安装螺栓；18、捏取槽；19、导电键帽；20、导电触点；21、导电基片；22、侧支撑板；23、开口槽；24、侧限位通柱；25、侧限位螺栓；26、供电底槽；27、磁铁；28、供电接口；29、固定组件；2901、固定侧板；2902、固定内槽；2903、固定底块；2904、固定侧条；2905、固定顶杆；2906、固定螺栓；30、顶电机盒；31、接电固定柱；32、接电固定座；33、显示屏；34、控制电箱；35、核心控制单元；36、缓冲侧边条；37、无线显示器；38、电子测量尺。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-17所示，根据本发明实施例的具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，包括主体底座1与无线显示器37，主体底座1顶部正面开设有安装腔2，安装腔2内顶部设置有四个等距排列的称重传感器3，称重传感器3顶端设置有安装盒4，安装盒4内部设置有矩阵网格电极5，安装盒4顶部设置有盖板6；主体底座1顶部背部开设有支架底槽7，支架底槽7内部中间部分设置有底电机盒8，底电机盒8顶端设置有支撑立柱9，支撑立柱9顶端设置有支撑横梁10；支撑立柱9与支撑横梁10内部均开设有限位内滑槽11，限位内滑槽11内部均设置有滚珠丝杠12，滚珠丝杠12圆周外侧套设有平移滑块13，平移滑块13一侧设置有摄像组件14。
借助于上述技术方案，通过设置矩阵网格电极5，能够通过宠物脚掌触碰的位置来判断宠物的体长，配合智能化摄像监测系统，即采用机器视觉识别代替人工对宠物体脂进行BCS评分，且通过生物电阻法得到宠物体脂，综合给出宠物体脂数据，弥补单一测量方法可能存在的误差，从而达到宠物身体状况的精确测量，且不会对宠物造成任何侵入性伤害，保证宠物的健康状态；此外，通过加入称重传感器等结构，能够将体脂秤集合称重、心率检测、体脂检测及体形检测等多功能检测系统，进而大大提高体脂秤的实用性与功能性。通过模块化结构设计，能够在保证体脂秤功能性与稳定性的前提下，大大降低体脂秤的拆装难度，且降低体脂秤后期维护与检修的难度与成本，即根据具体功能进行单模块的选装与维修更换，避免宠物饲养过程中对体脂秤本体造成的损坏等情况；并且各模块之间连接简单快捷，数据与电力传输稳定，有效保证的体脂秤的使用寿命。
在一个实施例中，对于上述安装腔2来说，安装腔2顶部四角均开设有安装槽15，安装盒4顶部四角均设置有与安装槽15相配合的安装侧耳16，安装槽15与安装侧耳16之间设置有安装螺栓17；盖板6底部外缘设置有卡接内框且与安装盒4保持卡接配合，盖板6顶部两侧均设置有捏取槽18，从而能够实现安装盒4与矩阵网格电极5的稳定安装与固定，并受到盖板6的密封保护，而安装螺栓17起到限位固定作用，不会对安装盒4形成过紧的压力影响称重传感器3的测量精度。
在一个实施例中，对于上述矩阵网格电极5来说，矩阵网格电极5包括设置在安装盒4内底部的电路板501，电路板501顶端设置有若干等距排列呈矩形分布的电极柱502，相邻两个电极柱502顶部之间均设置有网格连接线503，电极柱502顶端设置有磁性触点504；盖板6顶部穿插设置有若干等距排列呈矩形分布的导电键帽19，导电键帽19数量与位置均与电极柱502一一对应，且导电键帽19底端与磁性触点504保持连接；安装盒4背部设置有若干导电触点20，安装腔2背部开设有与导电触点20相配合的导电基片21，且导电触点20与电路板501保持电连接，从而能够构成大面积连续性的阻抗检测网络，通过对宠物脚掌落位的捕捉与测量，实现宠物身体阻抗的精确计算；而矩阵网格电极5则与盖板6内部的导电键帽19紧密配合，与导电基片21构成完整回路，保证体脂秤的顺利运行与检测精度。
在一个实施例中，对于上述支架底槽7来说，支架底槽7内部两侧均设置有侧支撑板22且保持转轴连接，侧支撑板22靠近底电机盒8的一侧开设有开口槽23，底电机盒8顶端两侧均设置有与开口槽23相配合的侧限位通柱24，开口槽23与侧限位通柱24之间设置有侧限位螺栓25；支架底槽7内底端中心位置开设有供电底槽26，支架底槽7内底端两侧且位于供电底槽26与侧支撑板22之间设置有磁铁27；底电机盒8底端设置有与供电底槽26相配合的供电接口28，从而能够通过两侧的侧支撑板22对底电机盒8进行限位固定，保证其安装过程中的稳定性；而底端的供电接口28与供电底槽26的配合能进一步提高底电机盒8的稳定性并且保持供电与数据传输；另外，磁铁27能够在底电机盒8拆卸后对侧支撑板22进行吸取固定，进而对支架底槽7进行一定成的密封保护。
在一个实施例中，对于上述支撑立柱9来说，支撑立柱9顶端与支撑横梁10之间设置有固定组件29；固定组件29包括设置在支撑立柱9顶端两侧的固定侧板2901，固定侧板2901顶端内侧开设有固定内槽2902，固定侧板2901顶端外侧设置有固定底块2903；支撑横梁10两侧均设置有与固定内槽2902相配合的固定侧条2904，支撑横梁10顶端设置有固定顶杆2905，固定顶杆2905与固定底块2903之间设置有固定螺栓2906，从而能够实现支撑立柱9与支撑横梁10的稳定连接，保证支撑横梁10横向与纵向的稳定性，避免使用过程中出现晃动与侧翻。
在一个实施例中，对于上述支撑横梁10来说，支撑横梁10背部设置有顶电机盒30，顶电机盒30底端靠近支撑立柱9的一侧设置有接电固定柱31，支撑立柱9背面顶部设置有与接电固定柱31相配合的接电固定座32，从而能够实现顶端支撑横梁10及其内部摄像组件14的供电与数据传输，并且起到安装限位的作用。
在一个实施例中，对于上述限位内滑槽11来说，限位内滑槽11与平移滑块13的横截面均为由字形结构；摄像组件14包括设置在平移滑块13靠近安装腔2一侧的连接板1401，连接板1401正面由底部至顶部依次设置有补光灯1402、摄像头1403及激光测距传感器1404，从而能够实现宠物的实时检测视频与图像，对宠物体形进行精确捕捉与测量。
在一个实施例中，对于上述主体底座1来说，主体底座1顶部且位于安装腔2与支架底槽7之间设置有显示屏33，主体底座1背部设置有控制电箱34，主体底座1内部设置有核心控制单元35；主体底座1两侧及正面均设置有缓冲侧边条36；主体底座1一侧设置有电子测量尺38，电子测量尺38、无线显示器37与核心控制单元35均保持无线电连接；从而能够曾强体脂秤的功能性与实用性，保证各模块之间的安全供电与数据传输及控制。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，用户对体脂秤进行预先的组装，即先将含有矩阵网格电极5的安装盒4安装在安装腔2内部，在固定安装螺栓17的过程中，在保证安装盒4不会发生脱落后就不再起到向下的压力，从而不影响称重传感器3的测量精度，而实际称重过程中会首先将安装盒4及其内部的重量进行抹去归零。安装完毕后，将侧支撑板22向两侧打开，将底电机盒8插入支架底槽7之中，直到供电接口28插入供电底槽26，再将来两侧的侧支撑板22翻转至侧限位通柱24外侧，取下侧限位螺栓25在插入两者同轴心的孔洞中完成限位固定。最终将支撑横梁10安装在支撑立柱9顶端即可。
在连接电源后，将宠物放置在盖板6顶端，即可对宠物进行称重测量；测量过程中，体脂秤通过内部的WiFi模块与上位机或计算机连接，用于实时监测影像数据与测量数据，并进行实时的调节控制。
矩阵网格电极5检测阻抗的原理为：假设盖板6顶端的A点与B点连通，此时A点和B点之间输入交流恒流源(直流电会导致极化，像给电容充电一样，时间越长电流越小，本发明采用交流恒流源60KHz/500uA测量电解质)记作Eab,在A点和B点之间采样电压记作Vab，经过整流滤波等处理，然后经过ADC将被测的模拟信号转换成数字信号，从而获取到身体阻抗的电压值，因为电流一定，即可计算出身体的阻抗。利用生物电阻抗原理，即可计算出身体的脂肪。
而对宠物的实际测量过程中，首先判断宠物站立的位置，Vab为脚掌流过电流的电压阈值时记作1，否则为零，假设盖板6上出现四个区域与宠物四个脚掌接触，则标定四个区域为宠物四个脚掌的站立随机位置，过程如下：
A—S1--SA-1--脚掌—SB-1—S11—B Vab＝0
A—S2--SA-2--脚掌—SB-2—S12—B Vab＝1
A—S3--SA-3--脚掌—SB-3—S13—B Vab＝1
重复以上过程，依次完成整个电极的判断：
A—S5--SA-5--脚掌—SB-5—S15—B Vab＝1
A—S6--SA-6--脚掌—SB-6—S16—B Vab＝1
A—S1--SF-1--脚掌—SG-1—S11—B Vab＝1
A—S2--SF-2--脚掌—SG-2—S12—B Vab＝1
A—S4--SG-4--脚掌—SH-4—S14—B Vab＝1
A—S5--SG-5--脚掌—SH-5—S15—B Vab＝1
根据Vab＝1的位置可以判断出脚掌在盖板6顶端实际的站定位置，并在确定位置信息后，进行两侧测量:
第一次测量，阻抗记作Z1，Zllrc1和Zllrc2分别为左侧前后脚掌与电极之间的接触电阻。
使电流从左前脚掌流入，左后脚掌流出，侧得电压记作Vab1,由Vab1经过计算，得出阻抗Z1，等效模型如图11所示：
第二次测量，阻抗记作Z2，Zllrc3和Zllrc4分别为右侧前后脚掌与电极之间的接触电阻。
使电流从两个前脚掌流入，两个后脚掌流出，侧得电压记作Vab2,由Vab2经过计算，得出阻抗Z2，等效模型如图12所示：
则总的身体阻抗为：Z＝2Z2-Z1；
由Vab＝1位置的电极片可大概判断出宠物的身体尺寸，单个脚掌导通的数量可判断宠物的大概大小。
而针对宠物的尺寸测量，还可通过外置的电子测量尺38进行(包括两种测量尺类型)，针对宠物多围度测量，传统的做法是使用市场上普通的皮尺测量，此方法进行测量时需要专业人员，或者经过专业人员培训才能准确测量宠物的各个围度尺寸数据。由于测量人员的眼睛不能估得非常准确，误差是不可避免的，而且读取和记录测量结果时粗心也会造成过失误差。针对这个痛点，本发明采用制造一种柔性电子测量尺38，因为电容编码器具有高阻抗、小功率的特点，所以采用电容编码器连接柔性软尺。电容编码器可以检测到柔性尺子抽出的长度，再把数据通过显示屏显示出来，同时还可以把数据经过电子尺内置的蓝牙发给上位机，上位机使用的具体流程如下：
1.打开上位机程序(手机应用程序或桌面程序)进入到宠物尺寸测量界面。在尺寸测量界面上可以填写头围(Head Circumference)、颈围(Neck Circumference)、上躯干周长(Upper Torso Circumference)、下躯干周长(Lower Torso Circumference、躯干长度(Full Torso Length)、身长(Full Body Length)
2.打开尺子，就可以蓝牙连接尺子，尺子屏幕上的数字就会自动输入到测量界面的文本框；
3.长按尺子的内置按键，尺子将会切换单位，测量界面也会随之改变测量单位，并且以前的测量值也会换算成当前单位所对应的数值；
4.单击尺子上的内置按键，测量界面的输入光标就会自动跳到下一个，当输入光标在最后一个的时候，将会把尺寸上传到云端；
5.测量的宠物尺寸和体脂称结合可以计算出宠物的体脂值
另外，本发明现采用机器视觉识别代替人工对宠物体脂进行BCS评分，且通过生物电阻法得到宠物体脂，综合给出宠物体脂数据，弥补单一测量方法可能存在的误差；该过程操控摄像组件14与滚珠丝杠12进行自动化运行。
其中，摄像头1403基于电磁波成像技术，可实现对宠物不包含毛发的真实轮廓拍照，将拍到的图片传给上位机，上位机采用OpenCV视频轮廓匹配算法将处理好的宠物轮廓和宠物的BCS标准轮廓进行比较，选出和标准轮廓相同的轮廓，即可得到宠物的BCS评分。
激光测距传感器1404则用于获取宠物与摄像头的距离，再结合摄像头中获取的图片，可实现对宠物身体各部分尺寸的测量。
支撑立柱9内部采用滚珠丝杠12推动，滚珠丝杠12由步进电机驱动，实现自动化控制，通过激光测距传感器1404和摄像头1403检测宠物轮廓，找到宠物身体的中间位置，把中间的坐标发给步进电机，使步进电机驱动滚珠丝杠12，让摄像头1403到达宠物躯干中间位置，从而得到相对标准的宠物轮廓图像。
宠物视觉识别系统工作流程：
1、程序初始化；
2、高度调节滚珠丝杠12回原点(原点在上方)；
3、滚珠丝杠12推动摄像头1403下移；
4、滚珠丝杠12下移触发近距离信号(记录丝杆移动距离a1)；
5、滚珠丝杠12继续下移；
6、触发滚珠丝杠12下移远距离信号(记录丝杆移动距离a2)；
7、移动到宠物躯干中心位置(a1+(a2-a1)/2)；
8、摄像头1403捕获视频轮廓；
9、选出和标准轮廓中和目标轮廓相同的轮廓；
10、输出宠物BCS评分。
另外，如图13所示，无线显示器37采用与体脂秤拆分的独立设计，可外挂在墙壁上或者放置在桌面上。无线显示器37具备wifi模块与蓝牙功能，能够显示时钟和体脂秤测量得到的重量，进行实时显示功能，更具人性化。
在本发明的另一个实施例中，由于体脂秤本身最核心的功能在于检测宠物的体脂与体重，因此本发明中公开的组合型模块化结构可根据具体应用场景进行独立配置，如仅利用矩阵电极原理来测量宠物的具体体脂量，如图14-16所示，该体脂秤具备本发明中公开的矩阵网格电极构成的顶板，其融合了矩阵网格电极5与盖板6的功能并做到轻薄简化，即摒弃了螺栓连接的方式，采用卡扣连接安装，但运行方式与检测原理如上述实施例中所介绍的相同。配合底部单独定制的底座，能够将含有矩阵网格电极的盖板进行安装收纳，另外四角配置的称重传感器，则实现体重的测量，因此，该体脂秤作为本发明中体脂测量部分功能的简化版本，可进行独立运行使用，进而大大提高实用性。而在使用过程中，为了保证检测的精度与效果，通常采用两个体脂秤拼接使用的方式进行使用，如图16所示，即使宠物的前后爪分别落在两个体脂秤上，通过两者矩阵网格电极的电流变化来判断宠物的体脂率等信息，有效提高了检测精度。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过设置矩阵网格电极5，能够通过宠物脚掌触碰的位置来判断宠物的体长，配合智能化摄像监测系统，即采用机器视觉识别代替人工对宠物体脂进行BCS评分，且通过生物电阻法得到宠物体脂，综合给出宠物体脂数据，弥补单一测量方法可能存在的误差，从而达到宠物身体状况的精确测量，且不会对宠物造成任何侵入性伤害，保证宠物的健康状态；此外，通过加入称重传感器等结构，能够将体脂秤集合称重、心率检测、体脂检测及体形检测等多功能检测系统，进而大大提高体脂秤的实用性与功能性。通过模块化结构设计，能够在保证体脂秤功能性与稳定性的前提下，大大降低体脂秤的拆装难度，且降低体脂秤后期维护与检修的难度与成本，即根据具体功能进行单模块的选装与维修更换，避免宠物饲养过程中对体脂秤本体造成的损坏等情况；并且各模块之间连接简单快捷，数据与电力传输稳定，有效保证的体脂秤的使用寿命。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，包括主体底座(1)与无线显示器(37)，其特征在于：
所述主体底座(1)顶部正面开设有安装腔(2)，所述安装腔(2)内顶部设置有四个等距排列的称重传感器(3)，所述称重传感器(3)顶端设置有安装盒(4)，所述安装盒(4)内部设置有矩阵网格电极(5)，所述安装盒(4)顶部设置有盖板(6)；
所述主体底座(1)顶部背部开设有支架底槽(7)，所述支架底槽(7)内部中间部分设置有底电机盒(8)，所述底电机盒(8)顶端设置有支撑立柱(9)，所述支撑立柱(9)顶端设置有支撑横梁(10)；
所述支撑立柱(9)与所述支撑横梁(10)内部均开设有限位内滑槽(11)，所述限位内滑槽(11)内部均设置有滚珠丝杠(12)，所述滚珠丝杠(12)圆周外侧套设有平移滑块(13)，所述平移滑块(13)一侧设置有摄像组件(14)。
2.根据权利要求1所述的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，其特征在于，所述安装腔(2)顶部四角均开设有安装槽(15)，所述安装盒(4)顶部四角均设置有与所述安装槽(15)相配合的安装侧耳(16)，所述安装槽(15)与所述安装侧耳(16)之间设置有安装螺栓(17)；
所述盖板(6)底部外缘设置有卡接内框且与所述安装盒(4)保持卡接配合，所述盖板(6)顶部两侧均设置有捏取槽(18)。
3.根据权利要求1或2所述的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，其特征在于，所述矩阵网格电极(5)包括设置在所述安装盒(4)内底部的电路板(501)，所述电路板(501)顶端设置有若干等距排列呈矩形分布的电极柱(502)，相邻两个所述电极柱(502)顶部之间均设置有网格连接线(503)，所述电极柱(502)顶端设置有磁性触点(504)。
4.根据权利要求3所述的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，其特征在于，所述盖板(6)顶部穿插设置有若干等距排列呈矩形分布的导电键帽(19)，所述导电键帽(19)数量与位置均与所述电极柱(502)一一对应，且所述导电键帽(19)底端与所述磁性触点(504)保持连接；
所述安装盒(4)背部设置有若干导电触点(20)，所述安装腔(2)背部开设有与所述导电触点(20)相配合的导电基片(21)，且所述导电触点(20)与所述电路板(501)保持电连接。
5.根据权利要求1所述的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，其特征在于，所述支架底槽(7)内部两侧均设置有侧支撑板(22)且保持转轴连接，所述侧支撑板(22)靠近所述底电机盒(8)的一侧开设有开口槽(23)，所述底电机盒(8)顶端两侧均设置有与所述开口槽(23)相配合的侧限位通柱(24)，所述开口槽(23)与所述侧限位通柱(24)之间设置有侧限位螺栓(25)。
6.根据权利要求5所述的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，其特征在于，所述支架底槽(7)内底端中心位置开设有供电底槽(26)，所述支架底槽(7)内底端两侧且位于所述供电底槽(26)与所述侧支撑板(22)之间设置有磁铁(27)；
所述底电机盒(8)底端设置有与所述供电底槽(26)相配合的供电接口(28)。
7.根据权利要求1所述的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，其特征在于，所述支撑立柱(9)顶端与所述支撑横梁(10)之间设置有固定组件(29)；
所述固定组件(29)包括设置在所述支撑立柱(9)顶端两侧的固定侧板(2901)，所述固定侧板(2901)顶端内侧开设有固定内槽(2902)，所述固定侧板(2901)顶端外侧设置有固定底块(2903)；
所述支撑横梁(10)两侧均设置有与所述固定内槽(2902)相配合的固定侧条(2904)，支撑横梁(10)顶端设置有固定顶杆(2905)，所述固定顶杆(2905)与所述固定底块(2903)之间设置有固定螺栓(2906)。
8.根据权利要求1所述的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，其特征在于，所述支撑横梁(10)背部设置有顶电机盒(30)，所述顶电机盒(30)底端靠近所述支撑立柱(9)的一侧设置有接电固定柱(31)，所述支撑立柱(9)背面顶部设置有与所述接电固定柱(31)相配合的接电固定座(32)。
9.根据权利要求1所述的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，其特征在于，所述限位内滑槽(11)与所述平移滑块(13)的横截面均为由字形结构；
所述摄像组件(14)包括设置在所述平移滑块(13)靠近所述安装腔(2)一侧的连接板(1401)，所述连接板(1401)正面由底部至顶部依次设置有补光灯(1402)、摄像头(1403)及激光测距传感器(1404)。
10.根据权利要求1所述的一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤，其特征在于，所述主体底座(1)顶部且位于所述安装腔(2)与所述支架底槽(7)之间设置有显示屏(33)，所述主体底座(1)背部设置有控制电箱(34)，所述主体底座(1)内部设置有核心控制单元(35)；
所述主体底座(1)两侧及正面均设置有缓冲侧边条(36)；
所述主体底座(1)一侧设置有电子测量尺(38)，所述电子测量尺(38)、所述无线显示器(37)与所述核心控制单元(35)均保持无线电连接。
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