CN220212581U - 一种手部运动障碍智能辅助餐具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手部运动障碍智能辅助餐具，本方案通过将手柄组件两端分别设置成为自由端、手持端的形式，进而在手柄组件内部布设位移补偿组件、姿态传感器、控制电路板和电源，使使用者在使用本方案装置时，可通过姿态传感器来获知当前勺体的位置状况，而位移补偿组件能够在使用者使用本方案装置时，通过第一、第二、第三电机的工作带动勺体沿第一、第二、第三方向进行位移，从而“消除”因使用者手部震颤而导致的勺体大幅位移的情况下，避免勺体在移取食物时，因使用者手部震颤而导致食物大量掉落的情况，本方案的电源为可更换电池的方式，其可以在装置电量耗尽时，通过及时更换电池来提供快速的电力补充，为装置的连续使用提供便利。

Description

一种手部运动障碍智能辅助餐具

技术领域

本实用新型涉及餐具装置领域，尤其涉及一种手部运动障碍智能辅助餐具。

背景技术

帕金森病患者由于具有手部震颤的临床表现，因此大多数帕金森患者在自主就餐时，往往会受到手部震颤的影响从而无法将手持餐具(尤其是餐勺和餐叉)上的食物进行相对稳定地拾起并送入口中；由于自主就餐存在困难，目前大多数帕金森患者需要相关人员进行辅助进食，若没有相关人员辅助或辅助就餐装置，许多帕金森患者在就餐时，会因为手部震颤而使得就餐时间过长，从而导致热食冷却而影响就餐质量，目前，如何让帕金森患者进行方便就餐已经是热门的领域课题，虽然目前市面上出现了一些能够提供抑制或补偿手部震颤影响的餐具，但是这些餐具大多结构复杂，且大多仅能提供1、2个方向上的位移补偿或抑制，同时，由于就餐属于日常较为高频的活动，目前市销的一些产品采用充电式的方案也一定程度上影响了辅助餐具的使用，例如，无法做到随时外携使用或在电量较低时，无法第一时间提供的明显电力续航补充等等，因此，如何提高辅助餐具(餐勺和餐叉)的结构灵活性和使用便利性，对帕金森患者辅助餐具的实际应用和推广价值具有积极意义。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种结构简单、使用灵活且能够在就餐时，提供三个方向位移补偿的手部运动障碍智能辅助餐具。

为了实现上述的技术目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种手部运动障碍智能辅助餐具，其包括：手柄组件、位移补偿组件、勺体、第一姿态传感器、控制电路板和电源；所述手柄组件内部设有安装腔，其一端为手持端，另一端自由端，所述控制电路板和所述电源均设置在所述手持端对应的安装腔区域，所述位移补偿组件与所述控制电路板连接，其具有移动端和固定端，所述位移补偿组件的固定端连接在所述手柄组件的手持端对应的安装腔区域，其移动端穿入所述手柄组件的自由端对应的安装腔区域且通过连接件穿出手柄组件并与勺体连接，由所述位移补偿组件在第一方向、第二方向和第三方向上为勺体提供位移补偿；

其中，所述第一方向、第二方向和第三方向互为垂直；

另外，所述第一姿态传感器设置在所述位移补偿组件的移动端上，且与控制电路板连接。

作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述手柄组件包括第一外壳、第二外壳和柔性连接套，所述第一外壳和第二外壳均为一端封闭的筒状壳体结构，所述柔性连接套的两端分别与第一外壳和第二外壳的敞开端连接，使第一外壳、第二外壳和柔性连接套之间合围形成安装腔，所述第一外壳设为手柄组件的手持端，所述柔性连接套和第二外壳组成手柄组件的自由端，所述控制电路板和所述电源均设置在第一外壳内部的安装腔区域，所述位移补偿组件的固定端连接在所述第一外壳内部接近柔性连接套的一端，所述位移补偿组件的移动端穿入到柔性连接套和第二外壳内部的安装腔区域，且所述位移补偿组件的移动端通过连接件穿出第二外壳并与勺体连接。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述柔性连接套为硅胶材质成型的波纹管。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述第一外壳接近柔性连接套的安装腔区域设有固定架，所述电源和控制电路板均与固定架固定连接，所述位移补偿组件的固定端与固定架固定连接。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述电源包括电池套和电池，所述电池套为筒状结构，其沿第一外壳长度方向穿置在安装腔内，且所述电池套的一端与固定架固定连接，所述电池为一节以上且穿置在电池套内，所述控制电路板通过导线分别与电池套两端的电池端部电连接，使所述电池为控制电路板供电，所述第一外壳远离柔性连接套的端末可拆卸设置有连接盖，由连接盖的拆卸、安装进行启闭第一外壳区域的安装腔。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述第一外壳与连接盖配合的端部外周侧设有环形沉槽，且环形沉槽表面套设有密封圈，所述连接盖为筒状结构，其套设在所述第一外壳的环形沉槽上。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述位移补偿组件包括：

第一电机，为双轴电机，其主体部分一侧与固定架固定连接且设为位移补补偿组件的固定端，所述第一电机的一对驱动轴对应的虚拟轴线与第三方向平行；

第一连接板，为一对且相对设置在第一电机伸出驱动轴的两端并与固定架固定连接，所述第一电机的一对驱动轴分别可转动地穿过和其相近的第一连接板；

第二连接板，为匚形结构，其匚形结构的上下两端分别与所述第一电机的一对驱动轴固定连接，由第一电机带动第二连接板翻转；

第二电机，为双轴电机，其主体部分一侧与第二连接板远离第一电机的一侧固定连接，所述第二电机的一对驱动轴对应的虚拟轴线与第二方向平行；

第三连接板，为匚形结构，其匚形结构的上下两端分别与所述第二电机的一对驱动轴固定连接，由第二电机带动第三连接板翻转；

第三电机，其主体部分与第三连接板远离第二电机的一侧固定连接，所述第三电机的驱动轴对应的虚拟轴线与第一方向平行；

其中，所述第二连接板、第二电机、第三连接板和第三电机相对第一电机设为移动端；所述第三电机的驱动轴连接有连接件，该连接件由第二外壳远离柔性连接套的端部穿出第二外壳并与勺体连接，所述第二外壳对应连接件穿出位置设有避让通孔，所述第一姿态传感器设置在所述第三电机的主体部分；

另外，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机且为直流电机，所述第一电机、第二电机、第三电机均与控制电路板连接且由控制电路板控制工作启闭。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述连接件包括为一体结构的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与第三电机的驱动轴固定连接，所述第二连接部为矩形块结构，其远离第一连接部的端面上设有梯形沉槽，所述勺体的一侧设有连接块，且连接块对应第二连接部的形状轮廓设有用于与其插接固定配合的连接槽，所述连接槽底部设有结构与第一连接部上梯形沉槽相适应的梯形凸起。

作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述控制电路板上设有第二姿态传感器，所述第一姿态传感器和第二姿态传感器均为九轴姿态传感器或六轴姿态传感器。

除上述方案之外，本实用新型还提供另一手部运动障碍智能辅助餐具，其与上述区别在于，本方案中，所述勺体被替换为餐叉。

采用上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案巧妙性通过将手柄组件设置成一端为自由端，另一端为手持端的形式，进而通过在手柄组件内部布设位移补偿组件、第一姿态传感器、控制电路板和电源，使得使用者在使用本方案装置时，可以通过第一姿态传感器的反馈来获知当前勺体的位置状况，而位移补偿组件能够在使用者使用本方案装置时，通过第一电机、第二电机、第三电机的工作带动勺体沿第一、第二、第三方向进行位移，从而“消除”因使用者手部震颤而导致的勺体大幅位移的情况下，避免勺体在移取食物时，因使用者手部震颤而导致食物大量掉落的情况，除此之外，本方案的电源为可更换电池的方式，其可以在装置电量耗尽时，通过及时更换电池来提供快速的电力补充，为装置的连续使用提供便利。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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是本方案辅助餐具的简要实施结构三维视角示意图；

图2是本方案辅助餐具的简要实施结构剖切视角示意图；

图3是本方案辅助餐具的部分结构配合示意图，其中，第二外壳和柔性连接套等部件隐去；

图4是本方案辅助餐具的简要实施结构爆炸示意图；

图5是本方案勺体和连接件的未配合时的简要示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本实用新型，但不对本实用新型的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本实用新型的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5之一所示，本实施例方案一种手部运动障碍智能辅助餐具，其包括：手柄组件1、位移补偿组件2、勺体3、第一姿态传感器4、控制电路板6和电源5；所述手柄组件1内部设有安装腔13，其一端为手持端11，另一端自由端12，所述控制电路板6和所述电源5均设置在所述手持端11对应的安装腔13区域，所述位移补偿组件2与所述控制电路板6连接，其具有移动端和固定端，所述位移补偿组件2的固定端连接在所述手柄组件1的手持端11对应的安装腔13区域，其移动端穿入所述手柄组件1的自由端12对应的安装腔13区域且通过连接件27穿出手柄组件1并与勺体3连接，由所述位移补偿组件2在第一方向(X)、第二方向(Y)和第三方向(Z)上为勺体3提供位移补偿；

其中，所述第一方向(X)、第二方向(Y)和第三方向(Z)互为垂直；

另外，所述第一姿态传感器4设置在所述位移补偿组件2的移动端上，且与控制电路板6连接。

作为手柄组件1的其中一种可能的实施方式，进一步，本方案所述手柄组件1包括第一外壳111、第二外壳121和柔性连接套122，所述第一外壳111和第二外壳121均为一端封闭的筒状壳体结构，所述柔性连接套122的两端分别与第一外壳111和第二外壳121的敞开端连接，使第一外壳111、第二外壳121和柔性连接套122之间合围形成安装腔13，所述第一外壳111设为手柄组件1的手持端11，所述柔性连接套122和第二外壳121组成手柄组件1的自由端12，所述控制电路板6和所述电源5均设置在第一外壳111内部的安装腔13区域，所述位移补偿组件2的固定端连接在所述第一外壳111内部接近柔性连接套122的一端，所述位移补偿组件2的移动端穿入到柔性连接套122和第二外壳121内部的安装腔13区域，且所述位移补偿组件2的移动端通过连接件27穿出第二外壳121并与勺体3连接。

本方案中，所述自由端12可跟随位移补偿组件2的移动端进行移动，以使得勺体3的姿态得以调整，为了提高使用寿命，同时避免细菌滋生或灰尘积蓄，作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述柔性连接套122为硅胶材质成型的波纹管，由于硅胶具有良好的柔韧性和抑菌能力，其在使用时，能够较好地保证第一外壳111和第二外壳121之间的密封性和连接可靠性。

为了更好地固定第一外壳111内的部件，作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述第一外壳111接近柔性连接套122的安装腔13区域设有固定架，所述电源5和控制电路板6均与固定架固定连接，所述位移补偿组件2的固定端与固定架固定连接；作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述电源5包括电池套51和电池52，所述电池套51为筒状结构，其沿第一外壳111长度方向穿置在安装腔13内，且所述电池套51的一端与固定架固定连接，所述电池52为一节以上且穿置在电池套51内，所述控制电路板6通过导线(为现有技术，图中未示出)分别与电池套51两端的电池52端部电连接，使所述电池52为控制电路板6供电，所述第一外壳111远离柔性连接套122的端末可拆卸设置有连接盖112，由连接盖112的拆卸、安装进行启闭第一外壳111区域的安装腔13。

通过上述方案，所述电源5采用可更换电池52的方式，使用者可以在电池52电能耗尽后，直接打开连接盖112即可较好地实现电池52更换，使得本方案装置无需进行充电等待，其提高了餐具的连续使用性。

而为了避免电池的可拆卸结构导致安装腔13内部进水，作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述第一外壳111与连接盖112配合的端部外周侧设有环形沉槽1111，且环形沉槽1111表面套设有密封圈1112，所述连接盖112为筒状结构，其套设在所述第一外壳111的环形沉槽1111上。

作为位移补偿组件2的其中一种较优的实施选择，优选的，本方案所述位移补偿组件2包括：

第一电机21，为双轴电机，其主体部分一侧与固定架固定连接且设为位移补补偿组件的固定端，所述第一电机21的一对驱动轴对应的虚拟轴线与第三方向平行；

第一连接板22，为一对且相对设置在第一电机21伸出驱动轴的两端并与固定架固定连接，所述第一电机21的一对驱动轴分别可转动地穿过和其相近的第一连接板22；

第二连接板23，为匚形结构，其匚形结构的上下两端分别与所述第一电机21的一对驱动轴固定连接，由第一电机21带动第二连接板23翻转；

第二电机24，为双轴电机，其主体部分一侧与第二连接板23远离第一电机21的一侧固定连接，所述第二电机24的一对驱动轴对应的虚拟轴线与第二方向平行；

第三连接板25，为匚形结构，其匚形结构的上下两端分别与所述第二电机24的一对驱动轴固定连接，由第二电机24带动第三连接板25翻转；

第三电机26，其主体部分与第三连接板25远离第二电机24的一侧固定连接，所述第三电机26的驱动轴对应的虚拟轴线与第一方向平行；

其中，所述第二连接板23、第二电机24、第三连接板25和第三电机26相对第一电机21设为移动端；所述第三电机26的驱动轴连接有连接件27，该连接件27由第二外壳121远离柔性连接套122的端部穿出第二外壳121并与勺体3连接，所述第二外壳121对应连接件27穿出位置设有避让通孔，所述第一姿态传感器4设置在所述第三电机26的主体部分；

另外，所述第一电机21、第二电机24和第三电机26均为伺服电机且为直流电机，所述第一电机21、第二电机24、第三电机26均与控制电路板6连接且由控制电路板6控制工作启闭。

通过上述方式，本方案通过利用第一姿态传感器4所感应到的第三电机26的姿态来间接获知勺体3的姿态(即，第三电机26由于与勺体3连接，其作为做接近勺体3的电机，在勺体3受外力作用发生晃动时，可以及时被获知)；其中，所述第一电机21的驱动轴旋转，可以使得第二电机24、第三电机26及作为过渡连接的相关零部件围绕第三方向(即Z轴)进行旋转，以使得勺体在Y轴方向的位移得到调整(也会部分改变X方向的位置)，所述第二电机24的驱动轴旋转，可以使得第三电机26及作为过渡连接的相关零部件围绕第二方向(即Y轴)进行旋转，以使得勺体在X轴方向的位移得到调整(也会部分改变Z方向的位置)，所述第三电机26的驱动轴旋转，可以使得勺体3围绕第一方向(即X轴)进行旋转，使其在Z轴方向的位移得到调整(也会部分改变Y方向的位置)；通过第一状态传感器4的反馈，可以使得控制器能够良好的控制位移补偿组件2的动作，以实现帕金森患者使用本方案装置时，为勺体3保持相对稳定的位置提供硬件支持。

而为了方便连接勺体3，作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述连接件27包括为一体结构的第一连接部271和第二连接部272，所述第一连接部271与第三电机26的驱动轴固定连接，所述第二连接部272为矩形块结构，其远离第一连接部271的端面上设有梯形沉槽2721，所述勺体3的一侧设有连接块31，且连接块31对应第二连接部272的形状轮廓设有用于与其插接固定配合的连接槽311，所述连接槽311底部设有结构与第一连接部271上梯形沉槽2721相适应的梯形凸起312。

其中，梯形沉槽2721和梯形凸起312的配合能够增大连接块31与连接件27二者的接触面积和受力传递稳定性，使得勺体3在使用时，能够避免连接块31与连接件27脱离连接。

而为了提高装置的姿态监测便利性，作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述控制电路板6上设有第二姿态传感器7，所述第一姿态传感器4和第二姿态传感器7均为九轴姿态传感器或六轴姿态传感器；通过在手持端11和位姿补偿组件2(位于自由端12的部分)上布设姿态传感器，能够更好地获知使用者在手持内本方案装置时，手柄组件1和勺体3的相对位置关系和姿态。

需要说明的是，本方案中所提及的第一、第二、第三电机和第一、第二姿态传感器均为目前市销可购置部件，其非采用定制非标部件，在此，便不再单独赘述其工作原理或内部细节结构。

除上述方案之外，本实施方案中，所述勺体3也可以替换为其他用于移取食物的部件，例如，所述勺体3被替换为餐叉。

以上所述仅为本实用新型的部分实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，其包括：手柄组件、位移补偿组件、勺体、第一姿态传感器、控制电路板和电源；

所述手柄组件内部设有安装腔，其一端为手持端，另一端自由端，所述控制电路板和所述电源均设置在所述手持端对应的安装腔区域，所述位移补偿组件与所述控制电路板连接，其具有移动端和固定端，所述位移补偿组件的固定端连接在所述手柄组件的手持端对应的安装腔区域，其移动端穿入所述手柄组件的自由端对应的安装腔区域且通过连接件穿出手柄组件并与勺体连接，由所述位移补偿组件在第一方向、第二方向和第三方向上为勺体提供位移补偿；

其中，所述第一方向、第二方向和第三方向互为垂直；

另外，所述第一姿态传感器设置在所述位移补偿组件的移动端上，且与控制电路板连接。

2.如权利要求1所述的手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，所述手柄组件包括第一外壳、第二外壳和柔性连接套，所述第一外壳和第二外壳均为一端封闭的筒状壳体结构，所述柔性连接套的两端分别与第一外壳和第二外壳的敞开端连接，使第一外壳、第二外壳和柔性连接套之间合围形成安装腔，所述第一外壳设为手柄组件的手持端，所述柔性连接套和第二外壳组成手柄组件的自由端，所述控制电路板和所述电源均设置在第一外壳内部的安装腔区域，所述位移补偿组件的固定端连接在所述第一外壳内部接近柔性连接套的一端，所述位移补偿组件的移动端穿入到柔性连接套和第二外壳内部的安装腔区域，且所述位移补偿组件的移动端通过连接件穿出第二外壳并与勺体连接。

3.如权利要求2所述的手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，所述柔性连接套为硅胶材质成型的波纹管。

4.如权利要求2所述的手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，所述第一外壳接近柔性连接套的安装腔区域设有固定架，所述电源和控制电路板均与固定架固定连接，所述位移补偿组件的固定端与固定架固定连接。

5.如权利要求4所述的手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，所述电源包括电池套和电池，所述电池套为筒状结构，其沿第一外壳长度方向穿置在安装腔内，且所述电池套的一端与固定架固定连接，所述电池为一节以上且穿置在电池套内，所述控制电路板通过导线分别与电池套两端的电池端部电连接，使所述电池为控制电路板供电，所述第一外壳远离柔性连接套的端末可拆卸设置有连接盖，由连接盖的拆卸、安装进行启闭第一外壳区域的安装腔。

6.如权利要求5所述的手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，所述第一外壳与连接盖配合的端部外周侧设有环形沉槽，且环形沉槽表面套设有密封圈，所述连接盖为筒状结构，其套设在所述第一外壳的环形沉槽上。

7.如权利要求4所述的手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，所述位移补偿组件包括：

第一电机，为双轴电机，其主体部分一侧与固定架固定连接且设为位移补补偿组件的固定端，所述第一电机的一对驱动轴对应的虚拟轴线与第三方向平行；

第一连接板，为一对且相对设置在第一电机伸出驱动轴的两端并与固定架固定连接，所述第一电机的一对驱动轴分别可转动地穿过和其相近的第一连接板；

第二连接板，为匚形结构，其匚形结构的上下两端分别与所述第一电机的一对驱动轴固定连接，由第一电机带动第二连接板翻转；

第二电机，为双轴电机，其主体部分一侧与第二连接板远离第一电机的一侧固定连接，所述第二电机的一对驱动轴对应的虚拟轴线与第二方向平行；

第三连接板，为匚形结构，其匚形结构的上下两端分别与所述第二电机的一对驱动轴固定连接，由第二电机带动第三连接板翻转；

第三电机，其主体部分与第三连接板远离第二电机的一侧固定连接，所述第三电机的驱动轴对应的虚拟轴线与第一方向平行；

其中，所述第二连接板、第二电机、第三连接板和第三电机相对第一电机设为移动端；所述第三电机的驱动轴连接有连接件，该连接件由第二外壳远离柔性连接套的端部穿出第二外壳并与勺体连接，所述第二外壳对应连接件穿出位置设有避让通孔，所述第一姿态传感器设置在所述第三电机的主体部分；

另外，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机且为直流电机，所述第一电机、第二电机、第三电机均与控制电路板连接且由控制电路板控制工作启闭。

8.如权利要求7所述的手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，所述连接件包括为一体结构的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与第三电机的驱动轴固定连接，所述第二连接部为矩形块结构，其远离第一连接部的端面上设有梯形沉槽，所述勺体的一侧设有连接块，且连接块对应第二连接部的形状轮廓设有用于与其插接固定配合的连接槽，所述连接槽底部设有结构与第一连接部上梯形沉槽相适应的梯形凸起。

9.如权利要求1所述的手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，所述控制电路板上设有第二姿态传感器，所述第一姿态传感器和第二姿态传感器均为九轴姿态传感器或六轴姿态传感器。

10.如权利要求1至9之一所述的手部运动障碍智能辅助餐具，其特征在于，所述勺体替换为餐叉。