基于動(dòng)物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置

王勇 王熠 王琳婷

摘 要：隨著社會(huì)人們對(duì)寵物的喜愛(ài)越來(lái)越多的人喜歡養(yǎng)小動(dòng)物，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)很多的人逐漸開(kāi)始養(yǎng)起了寵物，但人們的精力是有限的或多或少的會(huì)忘記給寵物喂食，于是就需要一種可以替人們照顧寵物的裝置。本實(shí)用新型裝置屬于動(dòng)物喂食技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于動(dòng)物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置：置伸縮喂料盤(pán)，在喂水盤(pán)上設(shè)置伸縮滑蓋，解決了現(xiàn)有的現(xiàn)有的智能喂食裝置的喂料盤(pán)多裸露在外面容易落灰;當(dāng)喂料盤(pán)中寵物食品長(zhǎng)期暴露于外部環(huán)境中時(shí)，容易發(fā)生污染變質(zhì)現(xiàn)象，影響寵物健康。除此之外，現(xiàn)有的智能喂食裝置不具有吹風(fēng)制冷功能，夏季由于空氣炎熱寵物吃食物時(shí)往往會(huì)出汗，在大汗淋漓的環(huán)境下吃食會(huì)影響寵物的進(jìn)食量進(jìn)而影響寵物的健康的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：動(dòng)物飼養(yǎng);人工智能;單片機(jī);喂食裝置

中圖分類(lèi)號(hào)：S818 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）19-0056-02

1 緒論

1.1 研究背景

目前，喜好飼養(yǎng)寵物的人越來(lái)越多，有團(tuán)體調(diào)查指出，半數(shù)受訪者認(rèn)為，飼養(yǎng)寵物有助改善心理健康，某動(dòng)物資訊中心2018年進(jìn)行調(diào)查顯示，接近4成受訪者表示面對(duì)很大壓力;約5成受訪者認(rèn)為，飼養(yǎng)寵物對(duì)改善心理健康有幫助，大約有6成受訪者表示，會(huì)選擇與寵物相處以紓緩壓力。伴侶動(dòng)物資訊中心認(rèn)為，公眾未有足夠了解飼養(yǎng)寵物及與寵物相處的好處。寵物除了可以為人們帶來(lái)歡樂(lè)之外，亦對(duì)人類(lèi)的心理健康有益處。有些孩童自小受家長(zhǎng)過(guò)分寵愛(ài)，習(xí)慣被他人照顧，但若果他們養(yǎng)寵物，就可以透過(guò)學(xué)習(xí)照顧和關(guān)心小動(dòng)物，從而培養(yǎng)他們的責(zé)任感。另外飼養(yǎng)寵物好處多改善心理壓力。其中年齡較大者特別受益。但現(xiàn)有的智能喂食裝置的喂料盤(pán)多裸露在外面容易落灰，當(dāng)喂料盤(pán)中寵物食品長(zhǎng)期暴露于外部環(huán)境中時(shí)，容易發(fā)生污染變質(zhì)現(xiàn)象，影響寵物健康。除此之外，現(xiàn)有的智能喂食裝置不具有吹風(fēng)功能，夏季由于空氣炎熱寵物吃食物時(shí)往往會(huì)出汗，在大汗淋漓的環(huán)境下吃食會(huì)影響寵物的進(jìn)食量進(jìn)而影響寵物的健康。

1.2 研究目的

本產(chǎn)品的目的在于提供基于動(dòng)物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置，解決夏季在寵物進(jìn)食期間給寵物降溫;延長(zhǎng)喂料盤(pán)中寵物食品保質(zhì)期問(wèn)題。

1.3 研究方法與制作

本產(chǎn)品為基于動(dòng)物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置，包括殼體和風(fēng)扇兩部分;殼體內(nèi)是設(shè)有食物儲(chǔ)存罐和儲(chǔ)水罐，在食物儲(chǔ)存罐的出料口設(shè)有第一電動(dòng)閥門(mén)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，同理，在儲(chǔ)水罐的出水口設(shè)有第二電動(dòng)閥門(mén);殼體的一側(cè)面下端設(shè)有一伸縮喂料盤(pán)和一喂水盤(pán);在伸縮喂料盤(pán)位于第一電動(dòng)閥門(mén)的下方;而喂水盤(pán)通過(guò)一水管與其第二電動(dòng)閥門(mén)連接，喂水盤(pán)的上方設(shè)置一伸縮滑蓋;其中另一部分——風(fēng)扇為兩個(gè)，兩個(gè)風(fēng)扇通過(guò)一安裝板固定安裝在殼體上的，且兩個(gè)風(fēng)扇分別位于所述伸縮喂料盤(pán)和喂水盤(pán)的上方，這兩個(gè)風(fēng)扇的目的就是為了給進(jìn)食的動(dòng)物降溫。接下來(lái)就是在殼體側(cè)面設(shè)有單片機(jī)控制裝置（作為控制中心）和紅外掃描識(shí)別裝置（目的是檢測(cè)動(dòng)物是否來(lái)進(jìn)食）。另外，外加顯示屏位于伸縮喂料盤(pán)和喂水盤(pán)的上方，加一個(gè)攝像頭在顯示屏的上方，喇叭又在攝像頭的右側(cè)，麥克風(fēng)位于顯示屏的下方。所以顯示屏、攝像頭、喇叭、麥克風(fēng)、紅外掃描識(shí)別裝置、第一電動(dòng)閥門(mén)、第二電動(dòng)閥門(mén)、伸縮喂料盤(pán)、伸縮滑蓋、風(fēng)扇等均與單片機(jī)控制裝置電性連接，由單片機(jī)統(tǒng)一控制。

對(duì)于喂水盤(pán)來(lái)說(shuō)，把它設(shè)計(jì)成為矩形并且固定安裝在所述殼體的一側(cè)面，在喂水盤(pán)盤(pán)口的一相對(duì)邊緣設(shè)有與殼體垂直的導(dǎo)軌，其中伸縮滑蓋的下表面與導(dǎo)軌相對(duì)處設(shè)有滑槽，殼體與所縮滑蓋相對(duì)處設(shè)有開(kāi)口，伸縮滑蓋通過(guò)一伸縮機(jī)構(gòu)安裝述殼體內(nèi)。喂水盤(pán)的底部設(shè)有與水管相連的進(jìn)水口，進(jìn)水口的上端設(shè)有進(jìn)水蓋，進(jìn)水蓋上設(shè)有若干進(jìn)水孔，進(jìn)水蓋的下方設(shè)有活性炭層。如圖1所示。

1.4 研究的有益效果

我們的裝置通過(guò)將喂料盤(pán)設(shè)計(jì)成可伸縮的，當(dāng)寵物吃完后將喂料盤(pán)收入到殼體內(nèi)，避免了喂料盤(pán)內(nèi)落灰塵也避免了沒(méi)有吃完的寵物食品長(zhǎng)期暴露于外部環(huán)境中時(shí)，容易發(fā)生污染變質(zhì)現(xiàn)象。

通過(guò)在喂水盤(pán)的上方設(shè)置伸縮滑蓋滑蓋，在寵物喝完水后伸縮滑蓋將喂水盤(pán)的盤(pán)口遮擋住避免喂水盤(pán)內(nèi)落灰塵。

在喂料盤(pán)和喂水盤(pán)的上方設(shè)置風(fēng)扇，夏天在寵物進(jìn)食和進(jìn)水時(shí)，風(fēng)扇打開(kāi)，對(duì)寵物進(jìn)行降溫，給寵物一個(gè)舒適的進(jìn)食環(huán)境，避免因環(huán)境過(guò)熱影響寵物的進(jìn)食量進(jìn)而影響寵物的健康。

在喂水盤(pán)的進(jìn)水口設(shè)置活性炭層，能夠?qū)M(jìn)入喂水盤(pán)的水進(jìn)行過(guò)濾，使寵物喝到更為干凈的水，利于寵物的健康。如圖2所示。

1.5 研究技術(shù)方案

說(shuō)明一下殼體1、食物儲(chǔ)存罐3、儲(chǔ)水罐4、風(fēng)扇2、伸縮喂料5、伸縮滑蓋8單片機(jī)控制裝置9、紅外掃描識(shí)別裝置10、顯示屏11、喇叭12、攝像頭和麥克風(fēng)13、喂水盤(pán)6。如圖3所示。

殼體內(nèi)設(shè)有食物儲(chǔ)存罐和儲(chǔ)水罐;食物儲(chǔ)存罐的出料口設(shè)有第一電動(dòng)閥門(mén)、儲(chǔ)水罐的出水口設(shè)有第二電動(dòng)閥門(mén);殼體的側(cè)面下端設(shè)有伸縮喂料盤(pán)和喂水盤(pán);伸縮喂料位于第一電動(dòng)閥門(mén)的下方;喂水盤(pán)通過(guò)水管與第二電動(dòng)閥門(mén)連接，喂水盤(pán)的上方設(shè)置伸縮滑蓋，兩個(gè)風(fēng)扇通過(guò)安裝板固定安裝在殼體上，且兩風(fēng)扇分別位于伸縮喂料盤(pán)和喂水盤(pán)的上方，當(dāng)夏天天氣比較炎熱時(shí)，在寵物進(jìn)食的時(shí)候風(fēng)扇開(kāi)啟，對(duì)寵物進(jìn)行降溫，給寵物一個(gè)舒適的進(jìn)食環(huán)境，避免因環(huán)境過(guò)熱影響寵物的進(jìn)食量進(jìn)而影響寵物的健康。當(dāng)寵物過(guò)來(lái)進(jìn)食時(shí)，通過(guò)紅外掃描識(shí)別裝置識(shí)別寵物類(lèi)型及大小，并將信息存入單片機(jī)控制裝置中，當(dāng)需要自動(dòng)喂養(yǎng)時(shí)，單片機(jī)控制裝置會(huì)根據(jù)寵物信息控制第一電動(dòng)閥門(mén)的出料量及第二電動(dòng)閥門(mén)的出水量，伸縮喂料盤(pán)及伸縮滑蓋自動(dòng)打開(kāi)，紅外掃描識(shí)別裝置可以感應(yīng)寵物的飲食狀態(tài)，喂食結(jié)束后，伸縮喂料盤(pán)自動(dòng)收回、伸縮滑蓋自動(dòng)將喂水盤(pán)遮蓋。具體實(shí)施時(shí)，單片機(jī)控制裝置包括無(wú)線通訊模塊，通訊模塊通過(guò)藍(lán)牙傳輸;單片機(jī)控制裝置通過(guò)無(wú)線通訊模塊與寵物主人的終端設(shè)備電性連接，實(shí)現(xiàn)寵物與寵物主人的互動(dòng)。另外在殼體與伸縮滑蓋相對(duì)處設(shè)有開(kāi)口，伸縮滑通過(guò)一伸縮機(jī)構(gòu)安裝在殼體內(nèi)，具體實(shí)施時(shí)，伸縮機(jī)構(gòu)可為電動(dòng)伸縮桿，通過(guò)電動(dòng)伸縮桿的伸長(zhǎng)將伸縮滑蓋推到喂水盤(pán)的盤(pán)口上方將盤(pán)口遮擋，通過(guò)電動(dòng)伸縮桿的的縮短將縮滑蓋從喂水盤(pán)的上方滑開(kāi)，便于寵物飲水，喂水盤(pán)的底部設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口與水管相連;進(jìn)水口的上端設(shè)有進(jìn)水蓋，進(jìn)水蓋上設(shè)有若干進(jìn)水孔，進(jìn)水蓋的下方設(shè)有活性炭層，通過(guò)設(shè)置活性炭層能夠?qū)M(jìn)入喂水盤(pán)的水進(jìn)行過(guò)濾，寵物就可以喝到更為干凈的水。

2 總結(jié)和展望

基于動(dòng)物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置能夠極大程度地解放人對(duì)飼養(yǎng)動(dòng)物的束縛性，它僅通過(guò)單片機(jī)去實(shí)現(xiàn)各種操作比較方便成本也比較低，避免了喂料盤(pán)內(nèi)落灰塵也避免了沒(méi)有吃完的寵物食品長(zhǎng)期暴露于外部環(huán)境中時(shí)，容易發(fā)生污染變質(zhì)現(xiàn)象，實(shí)用性比較高。隨著人們對(duì)精神生活的不斷向往，寵物也被當(dāng)作家庭的一員，大部分人養(yǎng)寵物是想有個(gè)單純而美好的伙伴，以彌補(bǔ)處于社會(huì)生活旋渦中所難以感受到的溫暖。人往往有時(shí)候都是孤獨(dú)的，處在在社會(huì)之中也許需要偽裝，然而面對(duì)寵物永遠(yuǎn)都是最為自然真實(shí)的自己，寵物是忠誠(chéng)而有趣的伙伴。未來(lái)會(huì)有更多的人養(yǎng)寵物，飼養(yǎng)寵物的熱潮正在我國(guó)的都市里悄悄興起，隨著寵物隊(duì)伍的日益壯大，一支新興的產(chǎn)業(yè)——寵物產(chǎn)業(yè)也正如冰山浮出水面。這一產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)是人們生活水平改善后消費(fèi)層次提高的結(jié)果，它不僅是我國(guó)改革開(kāi)放條件下出現(xiàn)的一種社會(huì)現(xiàn)象，更是一種值得探討的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。

隨著寵物養(yǎng)殖業(yè)本身發(fā)展所帶來(lái)的生產(chǎn)成本的降低，以及消費(fèi)者對(duì)寵物質(zhì)量檔次追求的提高，這也極大地顯示出了本產(chǎn)品的市場(chǎng)廣闊性。我們的產(chǎn)品已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家專(zhuān)利在不久的將來(lái)我們的產(chǎn)品會(huì)迅速進(jìn)入到市場(chǎng)。

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