一種用于寵物健身的系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及寵物健身技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種用于寵物健身的系統(tǒng)及其控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，不少寵物（狗，貓等）過于肥胖，需要一種寵物健身系統(tǒng)，特別是在國(guó)外，主 人一般將寵物當(dāng)作孩子來看待，特別重視他們的健康狀況，因此，過于肥胖的寵物有減肥的 需要。現(xiàn)有的寵物健身系統(tǒng)存在功能單一，互動(dòng)性不強(qiáng)，趣味性不夠等缺點(diǎn)。
[0003] 中國(guó)專利公開號(hào)CN101796926,公開日2010年8月11日，發(fā)明的名稱為多功能寵 物健身輔助籠，該申請(qǐng)案公開了一種多功能寵物健身輔助籠，它由上框架和可W從上框架 分離開的活動(dòng)底座組成，兩者的底部皆安裝有四個(gè)萬(wàn)向輪，其中，活動(dòng)底座上部安裝有承載 寵物的底網(wǎng)，其下部可插入存放寵物糞便的承接板，上框架的前側(cè)開有主口，其左側(cè)開有副 n，且副口可W圍繞合頁(yè)向上翻轉(zhuǎn)，使用時(shí)，打開副口將上框架從活動(dòng)底座上推離至跑步機(jī) 上即可，使用方便。其不足之處是，該寵物健身裝置互動(dòng)性不強(qiáng)，缺乏趣味性，很難引起寵物 的興趣，寵物健身的積極性不高，從而影響健身效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有寵物健身系統(tǒng)互動(dòng)性不強(qiáng)，缺乏趣味性，很難引起寵物 的興趣，寵物健身的積極性不高，從而影響健身效果的技術(shù)問題，提供了一種用于寵物健身 的系統(tǒng)及其控制方法，其具有很強(qiáng)的趣味性，容易引起寵物的興趣，寵物通過與訓(xùn)練裝置互 動(dòng)達(dá)到很好的健身效果。 陽(yáng)〇化]為了解決上述問題，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明的一種用于寵物健身的系統(tǒng)，包括訓(xùn)練裝置和佩戴在寵物身上的信號(hào)收發(fā) 器，所述訓(xùn)練裝置包括底座，所述底座上設(shè)有立柱、中央處理單元、第一無(wú)線通信模塊和第 一UWB定位傳感器，所述立柱上設(shè)有可水平轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接有橫向設(shè) 置的橫梁，所述橫梁上設(shè)有導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌上設(shè)有可沿導(dǎo)軌移動(dòng)的滑塊W及驅(qū)動(dòng)滑塊移動(dòng) 的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滑塊下方設(shè)有用于存儲(chǔ)寵物食物的儲(chǔ)食裝置，所述儲(chǔ)食裝置呈球形，所述 儲(chǔ)食裝置頂部設(shè)有第一電動(dòng)伸縮桿，所述第一電動(dòng)伸縮桿的頂部與滑塊連接，所述儲(chǔ)食裝 置頂部還設(shè)有進(jìn)口倉(cāng)口，所述儲(chǔ)食裝置底部設(shè)有出口倉(cāng)口W及驅(qū)動(dòng)出口倉(cāng)口開閉的驅(qū)動(dòng)電 機(jī)，所述儲(chǔ)食裝置上還設(shè)有控制器、第二無(wú)線通信模塊、聲音輸出模塊和第二UWB定位標(biāo) 簽，所述立柱頂部設(shè)有第二UWB定位傳感器W及沿橫向設(shè)置的第二電動(dòng)伸縮桿和第=電動(dòng) 伸縮桿，所述第二電動(dòng)伸縮桿前端設(shè)有第=UWB定位傳感器，所述第=電動(dòng)伸縮桿前端設(shè) 有第四UWB定位傳感器，所述信號(hào)收發(fā)器包括微處理器、第=無(wú)線通信模塊、控制按鍵和第 一UWB定位標(biāo)簽，所述中央處理單元分別與第一無(wú)線通信模塊、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二 電動(dòng)伸縮桿、第=電動(dòng)伸縮桿、第一UWB定位傳感器、第二UWB定位傳感器、第=UWB定位傳 感器和第四UWB定位傳感器電連接，所述控制器分別與第一電動(dòng)伸縮桿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二無(wú) 線通信模塊、聲音輸出模塊和第二UWB定位標(biāo)簽電連接，所述微處理器分別與第=無(wú)線通 信模塊、控制按鍵和第一UWB定位標(biāo)簽電連接。
[0007] 在本技術(shù)方案中，信號(hào)收發(fā)器佩戴在需要健身的寵物身上，用戶手動(dòng)將寵物食物 放入儲(chǔ)食裝置內(nèi)。啟動(dòng)信號(hào)收發(fā)器工作，信號(hào)收發(fā)器通過第=無(wú)線通信模塊向訓(xùn)練裝置發(fā) 送啟動(dòng)指令，第一UWB定位標(biāo)簽發(fā)送帶有自身特定編號(hào)的UWB信號(hào)到訓(xùn)練裝置。
[0008] 訓(xùn)練裝置通過第一無(wú)線通信模塊接收啟動(dòng)指令，開始工作，通過第一無(wú)線通信模 塊向儲(chǔ)食裝置發(fā)送啟動(dòng)指令，儲(chǔ)食裝置開始工作，第二UWB定位標(biāo)簽發(fā)送帶有自身特定編 號(hào)的UWB信號(hào)到訓(xùn)練裝置，訓(xùn)練裝置W第一UWB定位傳感器為原點(diǎn)，豎直向上方向?yàn)閆軸正 方向，建立XYZS維直角坐標(biāo)系。
[0009] 中央處理單元控制第二電動(dòng)伸縮桿和第S電動(dòng)伸縮桿伸長(zhǎng)設(shè)定的長(zhǎng)度，第一UWB 定位傳感器、第二UWB定位傳感器、第SUWB定位傳感器和第四UWB定位傳感器在XYZS維 直角坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)都確定，第一UWB定位傳感器的坐標(biāo)為（0,0,0)，第二UWB定位傳感器 的坐標(biāo)為（x2,y2,z2)，第SUWB定位傳感器的坐標(biāo)為（x3,y3,z3)，第四UWB定位傳感器的 坐標(biāo)為（x4,y4,z4)，第一UWB定位傳感器檢測(cè)到其與第一UWB定位標(biāo)簽之間的距離為Ri, 第二UWB定位傳感器檢測(cè)到其與第一UWB定位標(biāo)簽之間的距離為Rz,第=UWB定位傳感器 檢測(cè)到其與第一UWB定位標(biāo)簽之間的距離為Rs,第四UWB定位傳感器檢測(cè)到其與第一UWB 定位標(biāo)簽之間的距離為Ra,假設(shè)第一UWB定位標(biāo)簽的坐標(biāo)為（X，y，Z)，建立方程組，計(jì)算出 X，y，Z的值，得到第一UWB定位標(biāo)簽的坐標(biāo)值，即寵物的坐標(biāo)值，同理計(jì)算出第二UWB定位 標(biāo)簽的坐標(biāo)值，即儲(chǔ)食裝置的坐標(biāo)值。
[0010] 中央處理單元根據(jù)儲(chǔ)食裝置的坐標(biāo)值和寵物的坐標(biāo)值計(jì)算出儲(chǔ)食裝置與寵物之 間的水平距離和豎直距離，中央處理單元與控制器進(jìn)行無(wú)線通信，通過第一伸縮桿調(diào)整儲(chǔ) 食裝置的高度，使得儲(chǔ)食裝置與寵物之間的豎直距離達(dá)到設(shè)定值H1，然后控制儲(chǔ)食裝置上 的聲音輸出模塊發(fā)出預(yù)先設(shè)定的特殊聲音（如零食塑料包裝袋發(fā)出的"簇、簇"聲），吸引寵 物注意。
[0011] 中央處理單元實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)食裝置與寵物之間的水平距離，當(dāng)水平距離大于設(shè)定值 Dl時(shí)，控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)向靠近寵物的方向轉(zhuǎn)動(dòng)（速度較慢），通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊向靠近寵 物的方向運(yùn)動(dòng)（速度較慢），吸引寵物注意，當(dāng)水平距離大于設(shè)定值D3小于設(shè)定值D2時(shí)，Dl >D2 >D3,控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)向遠(yuǎn)離寵物的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊向遠(yuǎn)離寵物的方 向運(yùn)動(dòng)（計(jì)算寵物移動(dòng)速度，根據(jù)寵物速度調(diào)整速度），當(dāng)水平距離小于設(shè)定值D3 (寵物追 上儲(chǔ)食裝置）時(shí)，中央處理單元控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止工作，發(fā)送指令給控 制器，控制器通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)打開出口倉(cāng)口，儲(chǔ)食裝置內(nèi)的寵物食物從出口倉(cāng)口落下，寵物獲 得食物，聲音輸出模塊停止發(fā)出聲音，訓(xùn)練裝置停止工作。
[0012] 中央處理單元實(shí)時(shí)檢測(cè)寵物的坐標(biāo)值，根據(jù)相鄰兩次采樣得到的坐標(biāo)值計(jì)算出每 個(gè)采樣周期寵物的移動(dòng)距離Si,從而計(jì)算出寵物的總移動(dòng)距離S，即S=IILiSi，當(dāng)寵物的 總移動(dòng)距離S達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，中央處理單元控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止工作，發(fā) 送指令給控制器，控制器通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)打開出口倉(cāng)口，儲(chǔ)食裝置內(nèi)的寵物食物從出口倉(cāng)口 落下，寵物獲得食物，聲音輸出模塊停止發(fā)出聲音，訓(xùn)練裝置停止工作。防止寵物過量運(yùn)動(dòng) 且沒有進(jìn)食，保證了寵物的健康。
[0013] 用戶可通過智能手機(jī)與訓(xùn)練裝置進(jìn)行無(wú)線通信，設(shè)定訓(xùn)練裝置進(jìn)行寵物跳躍訓(xùn) 練，中央處理單元控制儲(chǔ)食裝置運(yùn)動(dòng)到寵物上方，控制儲(chǔ)食裝置上的聲音輸出模塊發(fā)出預(yù) 先設(shè)定的特殊聲音，吸引寵物注意，中央處理單元實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)食裝置與寵物之間的豎直距 離，通過第一電動(dòng)伸縮桿調(diào)整儲(chǔ)食裝置的高度，使得儲(chǔ)食裝置與寵物之間的豎直距離始終 大于設(shè)定值肥，中央處理單元檢測(cè)寵物的縱坐標(biāo)值，當(dāng)寵物向上跳起的高度大于設(shè)定值H3 或?qū)櫸锾S次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，中央處理單元發(fā)送指令給控制器，控制器通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)打 開出口倉(cāng)口，儲(chǔ)食裝置內(nèi)的寵物食物從出口倉(cāng)口落下，寵物獲得食物，聲音輸出模塊停止發(fā) 出聲音，訓(xùn)練裝置停止工作。
[0014] 作為優(yōu)選，所述第一UWB定位傳感器和第二UWB定位傳感器的連線與底座垂直，所 述第二UWB定位傳感器和第=UWB定位傳感器的連線與底座平行，所述第二UWB定位傳感 器和第四UWB定位傳感器的連線與底座平行，所述第二UWB定位傳感器、第=UWB定位傳感 器和第四UWB定位傳感器不在同一直線上。
[0015] 作為優(yōu)選，第二UWB定位傳感器和第=UWB定位傳感器的連線與第二UWB定位傳 感器和第四UWB定位傳感器的連線的夾角為45-135度。
[0016] 本發(fā)明的一種用于寵物健身的系統(tǒng)的控制方法，包括W下步驟：
[0017] Sl:啟動(dòng)信號(hào)收發(fā)器工作，信號(hào)收發(fā)器通過第=無(wú)線通信模塊向訓(xùn)練裝置發(fā)送啟 動(dòng)指令，第一UWB定位標(biāo)簽發(fā)送帶有自身特定編號(hào)的UWB信號(hào)到訓(xùn)練裝置；
[0018] S2:訓(xùn)練裝置通過第一無(wú)線通信模塊接收啟動(dòng)指令，開始工作，通過第一無(wú)線通信 模塊向儲(chǔ)食裝置發(fā)送啟動(dòng)指令，儲(chǔ)食裝置開始工作，第二UWB定位標(biāo)簽發(fā)送帶有自身特定 編號(hào)的UWB信號(hào)到訓(xùn)練裝置，訓(xùn)練裝置W第一UWB定位傳感器為原點(diǎn)，豎直向上方向?yàn)閆軸 正方向，建立XYZS維直角