本發(fā)明屬于自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可用于寵物管理的自動(dòng)化裝置(機(jī)器人)中的定量投食技術(shù)，具體涉及一種滾筒式投食裝置以及基于該裝置的定量投食方法。

背景技術(shù)：

喂養(yǎng)貓、狗等寵物正在被越來越多的人尤其是都市人所接受，不少寵物甚至被作為家庭新成員之一享有特殊對(duì)待。但是，寵物喂養(yǎng)者也經(jīng)常因?yàn)楣ぷ?、出差、旅游、探親等各種活動(dòng)，使寵物在此期間的喂養(yǎng)、陪玩等必要事務(wù)難以完成，矛盾突出。

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展使得飼料等食物的自動(dòng)投放已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，借助于互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所述自動(dòng)化設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了通過遠(yuǎn)程遙控或程控的方式對(duì)寵物進(jìn)行照料。

但是，現(xiàn)有的寵物喂養(yǎng)自動(dòng)投食設(shè)備在投食結(jié)構(gòu)上還存在以下問題：1、裝置的控制方式通常通過電控閥門對(duì)開啟角度和/或開啟時(shí)間進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)食物投遞量的調(diào)整控制，這種裝置對(duì)于食物的投遞量無法控制或者控制不精確；2、裝置下料的原理通常是電控閥門開啟時(shí)，食料在自身重力作用下從出料口滑落，但是用于寵物的食料通常是規(guī)則或不規(guī)則的固體顆粒料，很容易在出料口形成堵塞，而且會(huì)在儲(chǔ)料容器內(nèi)堆積，不能有效下落。

同樣的問題不光出現(xiàn)在寵物的自動(dòng)喂養(yǎng)中，也出現(xiàn)在其他包括魚類、家禽等的規(guī)模飼養(yǎng)控制中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種滾筒式的投食裝置以及基于該裝置的定量投食方法，以解決現(xiàn)有的寵物喂養(yǎng)以及魚類、家禽等批量飼養(yǎng)設(shè)備中所需求的固體顆粒食料定量投放控制問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：滾筒式投食裝置，包括基座，其特征在于，所述投食裝置還包括儲(chǔ)料容器和投食控制組件，所述儲(chǔ)料容器和投食控制組件設(shè)置于所述基座上；所述儲(chǔ)料容器包含第一出料口，所述投食控制組件包含第二出料口，所述第一出料口和第二出料口具有相對(duì)滑動(dòng)的自由度；所述第一出料口和第二出料口可在一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)下周期性相互遮擋或?qū)R。

優(yōu)選方案，所述裝置包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元與儲(chǔ)料容器和/或投食控制組件相連接，用于為第一出料口和/或第二出料口在所述自由度內(nèi)運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。

優(yōu)選方案，所述裝置包括投食控制單元，所述投食控制單元與所述驅(qū)動(dòng)單元相連接，用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力輸出模式。

優(yōu)選方案，所述儲(chǔ)料容器為軸線水平的滾筒，所述第一出料口設(shè)置于所述滾筒的側(cè)壁。

優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述滾筒相連接，用于驅(qū)動(dòng)滾筒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述投食控制組件與基座相對(duì)固定連接。

優(yōu)選方案，所述第一出料口包括設(shè)置于滾筒側(cè)壁的多個(gè)出料口。

優(yōu)選方案，所述投食控制單元包括控制模式，所述控制模式包括用于控制投食控制組件繞自身滾筒軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)程序。

優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)程序包括參數(shù)調(diào)節(jié)子程序，子程序可調(diào)節(jié)參數(shù)包括驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)和/或擺動(dòng)的頻率。

優(yōu)選方案，所述第二出料口的豎直方向下方設(shè)置有計(jì)量托盤，所述計(jì)量托盤用于對(duì)掉落自第二出料口的食料進(jìn)行稱重計(jì)量。

優(yōu)選方案，所述裝置包括傳動(dòng)組件及傳統(tǒng)控制單元，所述傳動(dòng)組件安裝于基座，并與所述計(jì)量托盤相連接，可對(duì)所述計(jì)量托盤進(jìn)行空間位置傳送；傳動(dòng)控制單元接收所述計(jì)量托盤的計(jì)量信息，并根據(jù)所述計(jì)量信息及判斷條件對(duì)所述傳動(dòng)組件進(jìn)行控制。

滾筒式投食裝置的定量投食方法，其特征在于，包括單周期投食重量△m的確定方法：其中ρ為食料的密度，d為食料的直徑，D為第一出料口和第二出料口的寬度，L為第一出料口和第二出料口的長(zhǎng)度，f＝1/Vr為第一出料口與第二出料口周期性正對(duì)的頻率，g為重力加速度，k為修正系數(shù)。

優(yōu)選方案，所述單周期投食重量的調(diào)整方法為，調(diào)整所述出料口的寬度D，和/或出料口的長(zhǎng)度L，和/或頻率f。

優(yōu)選方案，修正系數(shù)k不小于9且不大于15。

優(yōu)選方案，單次投食量M＝N*△m，其中N為整數(shù)，當(dāng)M確定時(shí)，通過調(diào)整所述出料口的寬度D、和/或出料口的長(zhǎng)度L、和/或頻率f，使N為整數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：對(duì)于背景技術(shù)中固體顆粒物食料投放量控制難度大以及容易出現(xiàn)卡滯的問題。本發(fā)明的滾筒式投食裝置一方面通過儲(chǔ)料容器的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)固體顆粒物料的翻滾震動(dòng)解決了卡滯問題，另一方面，通過一定頻率的開啟和關(guān)閉出料口，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料出料量的精確控制。優(yōu)選方案中增加的出料計(jì)量以及傳送裝置增加了裝置的實(shí)用性，同時(shí)進(jìn)一步對(duì)出料量進(jìn)行校準(zhǔn)，還可被應(yīng)用于設(shè)備故障的判斷。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明的滾筒式投食裝置優(yōu)選實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為本發(fā)明的滾筒式投食裝置優(yōu)選實(shí)施例1的剖視結(jié)構(gòu)圖示；

圖3所示為本發(fā)明的滾筒式投食裝置優(yōu)選實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4所示為本發(fā)明的滾筒式投食裝置優(yōu)選實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3及圖4：

本實(shí)施例的滾筒式投食裝置，包括基座1，所述投食裝置還包括儲(chǔ)料容器3和投食控制組件2，所述儲(chǔ)料容器和投食控制組件設(shè)置于所述基座上；所述儲(chǔ)料容器包含第一出料口5，所述投食控制組件包含第二出料口4，所述第一出料口5和第二出料口4具有相對(duì)滑動(dòng)的自由度；所述第一出料口和第二出料口可在一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)下周期性相互遮擋或?qū)R。

參照?qǐng)D1及圖2所示的結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)料容器被設(shè)置為一個(gè)平放的圓筒，投食控制組件被設(shè)置為與儲(chǔ)料容器同心且套接在儲(chǔ)料容器外壁的大圓筒，第一出料口和第二出料口設(shè)置于兩個(gè)圓筒的側(cè)壁，大小一致。當(dāng)兩個(gè)出料口對(duì)齊時(shí)，固體顆粒物料6可以通過第一出料口和第二出料口形成的通道往下墜落。當(dāng)兩個(gè)出料口通過圓筒的相對(duì)旋轉(zhuǎn)形成互相遮擋的狀態(tài)時(shí)，物料6被封閉于儲(chǔ)料容器內(nèi)。

圖1、圖3及圖4分別示出了三種不同的結(jié)構(gòu)，三者的主要特點(diǎn)分別是：圖1中投食控制組件2設(shè)計(jì)為完整的圓筒狀，套接在儲(chǔ)料容器1的外側(cè)，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定，投食控制組件與基座1相對(duì)固定，通過使儲(chǔ)料容器相對(duì)于投食控制組件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)投食，其優(yōu)點(diǎn)包括儲(chǔ)料容器旋轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動(dòng)了食料的翻滾振動(dòng)，避免了物料自由下落時(shí)在出料口造成堵塞及儲(chǔ)料速度不均勻的問題；圖3中實(shí)施例與圖1中的實(shí)施例相比，投食控制組件21截面為圓弧，儲(chǔ)料容器與圖1所述的實(shí)施例一致，且與基座保持固定連接，通過控制投食控制組件21繞儲(chǔ)料容器的中軸線旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)出料的控制及定量，這種控制方面的弊端是食料在儲(chǔ)料容器中沒有振動(dòng)攪拌，堵塞的問題沒得到解決，但是其控制簡(jiǎn)單，成本更低，對(duì)于不易堵塞的食料投放更適用；作為圖3所示方案的優(yōu)選方案，可以將投食控制組件21設(shè)置于儲(chǔ)料容器內(nèi)部，這樣就兼顧了攪拌和下料控制；圖4實(shí)施例與圖3實(shí)施例的不同在于儲(chǔ)料容器和投食控制組件的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)方式不同，但二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式均匹配本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述裝置包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元91與儲(chǔ)料容器和/或投食控制組件相連接，用于為第一出料口和/或第二出料口在所述自由度內(nèi)運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述裝置包括投食控制單元，所述投食控制單元與所述驅(qū)動(dòng)單元相連接，用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力輸出模式?？刂苿?dòng)力輸出模式包括控制第一出料口和第二出料口相對(duì)運(yùn)動(dòng)的周期長(zhǎng)短以及周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)曲線(運(yùn)動(dòng)模式)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)料方式的控制。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述儲(chǔ)料容器為軸線水平的滾筒，所述第一出料口設(shè)置于所述滾筒的側(cè)壁。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述滾筒相連接，用于驅(qū)動(dòng)滾筒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述投食控制組件與基座相對(duì)固定連接。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述第一出料口包括設(shè)置于滾筒側(cè)壁的多個(gè)出料口。多個(gè)出料口可以均勻設(shè)置在儲(chǔ)料容器(滾筒)的側(cè)壁上，出料口可設(shè)置大小可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，如設(shè)置在出料口邊緣的滑門可以調(diào)節(jié)出料口的實(shí)際大小，進(jìn)而可以根據(jù)食料的性質(zhì)進(jìn)行出料口的大小調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)還包括鎖緊結(jié)構(gòu)，鎖緊結(jié)構(gòu)用于將調(diào)整后的出料口尺寸鎖定。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述投食控制單元包括控制模式，所述控制模式包括用于控制投食控制組件繞自身滾筒軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)程序。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述驅(qū)動(dòng)程序包括參數(shù)調(diào)節(jié)子程序，子程序可調(diào)節(jié)參數(shù)包括驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)和/或擺動(dòng)的頻率。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述第二出料口的豎直方向下方設(shè)置有計(jì)量托盤，所述計(jì)量托盤用于對(duì)掉落自第二出料口的食料進(jìn)行稱重計(jì)量。其計(jì)量功能的實(shí)現(xiàn)可通過托盤7下方設(shè)置的計(jì)量稱8實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述裝置包括傳動(dòng)組件92及傳統(tǒng)控制單元，所述傳動(dòng)組件安裝于基座，并與所述計(jì)量托盤相連接，可對(duì)所述計(jì)量托盤進(jìn)行空間位置傳送；傳動(dòng)控制單元接收所述計(jì)量托盤的計(jì)量信息，并根據(jù)所述計(jì)量信息及判斷條件對(duì)所述傳動(dòng)組件進(jìn)行控制。

滾筒式投食裝置的定量投食方法，包括單周期投食重量△m的確定方法：其中ρ為食料的密度，d為食料的直徑，D為第一出料口和第二出料口的寬度，L為第一出料口和第二出料口的長(zhǎng)度，f＝1/Vr為第一出料口與第二出料口周期性正對(duì)的頻率，g為重力加速度，k為修正系數(shù)。修正系數(shù)設(shè)置有調(diào)節(jié)端口，可供用戶自行設(shè)置調(diào)節(jié)。

優(yōu)選實(shí)施例方案，所述單周期投食重量的調(diào)整方法為，調(diào)整所述出料口的寬度D，和/或出料口的長(zhǎng)度L，和/或頻率f。

優(yōu)選實(shí)施例方案，修正系數(shù)k不小于9且不大于15。

優(yōu)選實(shí)施例方案，單次投食量M＝N*△m，其中N為整數(shù)，當(dāng)M確定時(shí)，通過調(diào)整所述出料口的寬度D、和/或出料口的長(zhǎng)度L、和/或頻率f，使N為整數(shù)。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。