基于動物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置

王勇 王熠 王琳婷

摘 要：隨著社會人們對寵物的喜愛越來越多的人喜歡養(yǎng)小動物，我們會發(fā)現(xiàn)很多的人逐漸開始養(yǎng)起了寵物，但人們的精力是有限的或多或少的會忘記給寵物喂食，于是就需要一種可以替人們照顧寵物的裝置。本實用新型裝置屬于動物喂食技術領域，特別是涉及基于動物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置：置伸縮喂料盤，在喂水盤上設置伸縮滑蓋，解決了現(xiàn)有的現(xiàn)有的智能喂食裝置的喂料盤多裸露在外面容易落灰;當喂料盤中寵物食品長期暴露于外部環(huán)境中時，容易發(fā)生污染變質現(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制冷功能，夏季由于空氣炎熱寵物吃食物時往往會出汗，在大汗淋漓的環(huán)境下吃食會影響寵物的進食量進而影響寵物的健康的問題。

關鍵詞：動物飼養(yǎng);人工智能;單片機;喂食裝置

中圖分類號：S818 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）19-0056-02

1 緒論

1.1 研究背景

目前，喜好飼養(yǎng)寵物的人越來越多，有團體調(diào)查指出，半數(shù)受訪者認為，飼養(yǎng)寵物有助改善心理健康，某動物資訊中心2018年進行調(diào)查顯示，接近4成受訪者表示面對很大壓力;約5成受訪者認為，飼養(yǎng)寵物對改善心理健康有幫助，大約有6成受訪者表示，會選擇與寵物相處以紓緩壓力。伴侶動物資訊中心認為，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歡樂之外，亦對人類的心理健康有益處。有些孩童自小受家長過分寵愛，習慣被他人照顧，但若果他們養(yǎng)寵物，就可以透過學習照顧和關心小動物，從而培養(yǎng)他們的責任感。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多裸露在外面容易落灰，當喂料盤中寵物食品長期暴露于外部環(huán)境中時，容易發(fā)生污染變質現(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功能，夏季由于空氣炎熱寵物吃食物時往往會出汗，在大汗淋漓的環(huán)境下吃食會影響寵物的進食量進而影響寵物的健康。

1.2 研究目的

本產(chǎn)品的目的在于提供基于動物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置，解決夏季在寵物進食期間給寵物降溫;延長喂料盤中寵物食品保質期問題。

1.3 研究方法與制作

本產(chǎn)品為基于動物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置，包括殼體和風扇兩部分;殼體內(nèi)是設有食物儲存罐和儲水罐，在食物儲存罐的出料口設有第一電動閥門以實現(xiàn)自動化，同理，在儲水罐的出水口設有第二電動閥門;殼體的一側面下端設有一伸縮喂料盤和一喂水盤;在伸縮喂料盤位于第一電動閥門的下方;而喂水盤通過一水管與其第二電動閥門連接，喂水盤的上方設置一伸縮滑蓋;其中另一部分——風扇為兩個，兩個風扇通過一安裝板固定安裝在殼體上的，且兩個風扇分別位于所述伸縮喂料盤和喂水盤的上方，這兩個風扇的目的就是為了給進食的動物降溫。接下來就是在殼體側面設有單片機控制裝置（作為控制中心）和紅外掃描識別裝置（目的是檢測動物是否來進食）。另外，外加顯示屏位于伸縮喂料盤和喂水盤的上方，加一個攝像頭在顯示屏的上方，喇叭又在攝像頭的右側，麥克風位于顯示屏的下方。所以顯示屏、攝像頭、喇叭、麥克風、紅外掃描識別裝置、第一電動閥門、第二電動閥門、伸縮喂料盤、伸縮滑蓋、風扇等均與單片機控制裝置電性連接，由單片機統(tǒng)一控制。

對于喂水盤來說，把它設計成為矩形并且固定安裝在所述殼體的一側面，在喂水盤盤口的一相對邊緣設有與殼體垂直的導軌，其中伸縮滑蓋的下表面與導軌相對處設有滑槽，殼體與所縮滑蓋相對處設有開口，伸縮滑蓋通過一伸縮機構安裝述殼體內(nèi)。喂水盤的底部設有與水管相連的進水口，進水口的上端設有進水蓋，進水蓋上設有若干進水孔，進水蓋的下方設有活性炭層。如圖1所示。

1.4 研究的有益效果

我們的裝置通過將喂料盤設計成可伸縮的，當寵物吃完后將喂料盤收入到殼體內(nèi)，避免了喂料盤內(nèi)落灰塵也避免了沒有吃完的寵物食品長期暴露于外部環(huán)境中時，容易發(fā)生污染變質現(xiàn)象。

通過在喂水盤的上方設置伸縮滑蓋滑蓋，在寵物喝完水后伸縮滑蓋將喂水盤的盤口遮擋住避免喂水盤內(nèi)落灰塵。

在喂料盤和喂水盤的上方設置風扇，夏天在寵物進食和進水時，風扇打開，對寵物進行降溫，給寵物一個舒適的進食環(huán)境，避免因環(huán)境過熱影響寵物的進食量進而影響寵物的健康。

在喂水盤的進水口設置活性炭層，能夠對進入喂水盤的水進行過濾，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 研究技術方案

說明一下殼體1、食物儲存罐3、儲水罐4、風扇2、伸縮喂料5、伸縮滑蓋8單片機控制裝置9、紅外掃描識別裝置10、顯示屏11、喇叭12、攝像頭和麥克風13、喂水盤6。如圖3所示。

殼體內(nèi)設有食物儲存罐和儲水罐;食物儲存罐的出料口設有第一電動閥門、儲水罐的出水口設有第二電動閥門;殼體的側面下端設有伸縮喂料盤和喂水盤;伸縮喂料位于第一電動閥門的下方;喂水盤通過水管與第二電動閥門連接，喂水盤的上方設置伸縮滑蓋，兩個風扇通過安裝板固定安裝在殼體上，且兩風扇分別位于伸縮喂料盤和喂水盤的上方，當夏天天氣比較炎熱時，在寵物進食的時候風扇開啟，對寵物進行降溫，給寵物一個舒適的進食環(huán)境，避免因環(huán)境過熱影響寵物的進食量進而影響寵物的健康。當寵物過來進食時，通過紅外掃描識別裝置識別寵物類型及大小，并將信息存入單片機控制裝置中，當需要自動喂養(yǎng)時，單片機控制裝置會根據(jù)寵物信息控制第一電動閥門的出料量及第二電動閥門的出水量，伸縮喂料盤及伸縮滑蓋自動打開，紅外掃描識別裝置可以感應寵物的飲食狀態(tài)，喂食結束后，伸縮喂料盤自動收回、伸縮滑蓋自動將喂水盤遮蓋。具體實施時，單片機控制裝置包括無線通訊模塊，通訊模塊通過藍牙傳輸;單片機控制裝置通過無線通訊模塊與寵物主人的終端設備電性連接，實現(xiàn)寵物與寵物主人的互動。另外在殼體與伸縮滑蓋相對處設有開口，伸縮滑通過一伸縮機構安裝在殼體內(nèi)，具體實施時，伸縮機構可為電動伸縮桿，通過電動伸縮桿的伸長將伸縮滑蓋推到喂水盤的盤口上方將盤口遮擋，通過電動伸縮桿的的縮短將縮滑蓋從喂水盤的上方滑開，便于寵物飲水，喂水盤的底部設有進水口，進水口與水管相連;進水口的上端設有進水蓋，進水蓋上設有若干進水孔，進水蓋的下方設有活性炭層，通過設置活性炭層能夠對進入喂水盤的水進行過濾，寵物就可以喝到更為干凈的水。

2 總結和展望

基于動物飼養(yǎng)的人工智能喂食裝置能夠極大程度地解放人對飼養(yǎng)動物的束縛性，它僅通過單片機去實現(xiàn)各種操作比較方便成本也比較低，避免了喂料盤內(nèi)落灰塵也避免了沒有吃完的寵物食品長期暴露于外部環(huán)境中時，容易發(fā)生污染變質現(xiàn)象，實用性比較高。隨著人們對精神生活的不斷向往，寵物也被當作家庭的一員，大部分人養(yǎng)寵物是想有個單純而美好的伙伴，以彌補處于社會生活旋渦中所難以感受到的溫暖。人往往有時候都是孤獨的，處在在社會之中也許需要偽裝，然而面對寵物永遠都是最為自然真實的自己，寵物是忠誠而有趣的伙伴。未來會有更多的人養(yǎng)寵物，飼養(yǎng)寵物的熱潮正在我國的都市里悄悄興起，隨著寵物隊伍的日益壯大，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層次提高的結果，它不僅是我國改革開放條件下出現(xiàn)的一種社會現(xiàn)象，更是一種值得探討的經(jīng)濟現(xiàn)象。

隨著寵物養(yǎng)殖業(yè)本身發(fā)展所帶來的生產(chǎn)成本的降低，以及消費者對寵物質量檔次追求的提高，這也極大地顯示出了本產(chǎn)品的市場廣闊性。我們的產(chǎn)品已經(jīng)申請國家專利在不久的將來我們的產(chǎn)品會迅速進入到市場。

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