CN108703578A - 一种助睡机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种助睡机器人，包括分析处理系统和床板，所述床板的上方设置有罩盖，所述罩盖的一侧通过铰链活动连接床板的一侧，所述床板的顶部一端放置有充气枕，所述充气枕的顶部均匀固定连接有若干个脑电波芯片，所述床板的底部安装有调整装置。本发明提出的一种助睡机器人及其控制方法可调整人睡眠时的环境条件，使睡眠环境的温度和湿度达到最适合人睡眠的程度。设置有分析处理系统，可自动分析出使用者在睡眠时最合适的环境条件，从而有利于提高使用者的睡眠质量。

Description

一种助睡机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种助睡机器人及其控制方法。

背景技术

失眠问题已经成为一个不容忽视的“健康杀手”。随着失眠状况越发普及，依靠药物显然已经不能解决这一困境。当下，城市化的发展与“快节奏”的生活让人们睡得越来越晚，睡眠质量也持续下降。中国睡眠研究会最新的一次调查数据显示，困扰受访者的三种主要睡眠问题分别是睡眠浅、早晨醒来过早以及难以入睡。当前，随着人工智能技术发展与应用，各个领域都迎来了巨大变革。睡眠机器人的面世，无疑为诸多失眠人群带来了福音。

发明内容

本发明的目的在于提供一种助睡机器人及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种助睡机器人，包括分析处理系统和床板，所述床板的上方设置有罩盖，所述罩盖的一侧通过铰链活动连接床板的一侧，所述床板的顶部一端放置有充气枕，所述充气枕的顶部均匀固定连接有若干个脑电波芯片，所述床板的底部安装有调整装置；

所述调整装置包括吸气泵，所述吸气泵的进气端连接有进气管，所述进气管远离吸气泵的一端连接有集气罩，所述吸气泵的出气端连接有第一三通管，所述第一三通管的内部安装有第一温度传感器，所述第一三通管的另外两个管口分别连接有加热管和冷却管，所述加热管和冷却管靠近第一三通管的一端均安装有第一电磁阀，所述加热管的内部安装有电热丝，所述冷却管内经过有循环管，所述循环管的两端均贯穿冷却管的管壁，且循环管的两端连通有蓄水箱，所述循环管上安装有水泵，所述加热管和冷却管远离第一三通管的一端均连接第二三通管，所述第二三通管的另一个管口连接有出气管，所述蓄水箱固定在床板的底部，且蓄水箱内插入有加湿管，所述加湿管的顶端连通出气管，且加湿管的底端内腔安装有超声波雾化片，并且加湿管上安装有第二电磁阀，所述罩盖的内腔侧壁上等距固定连接有若干排气管，所述排气管上开设有若干出气孔，且排气管通过软管连接出气管远离第二三通管的一端管口，所述罩盖的内侧壁上安装有第二温度传感器和湿度传感器，且罩盖的顶部均匀开设有透气孔；

所述分析处理系统包括分析系统和控制系统，所述分析系统包括中央处理器，所述中央处理器分别电性连接脑电波芯片、第二温度传感器和湿度传感器，所述控制系统包括控制器，所述控制器分别电性连接吸气泵、第一温度传感器、第一电磁阀、电热丝、水泵、超声波雾化片、第二电磁阀、第二温度传感器和湿度传感器，所述控制器电性连接中央处理器。

优选的，所述集气罩呈喇叭状，且集气罩的细端固定连接有金属网，所述集气罩的内腔填充有过滤棉。

优选的，所述罩盖的外侧壁上安装有把手。

一种助睡机器人的控制方法，步骤如下：

首先信息收集分析，分析系统通过脑电波芯片检测人睡眠的脑电波数据，同时分析系统通过第二温度传感器和湿度传感器检测罩盖内的温度数据和湿度数据，并将这些数据传输到中央处理器，中央处理器等时间间隔记录脑电波数据、温度数据和湿度数据，中央处理器等时间间隔分析一次这些记录的数据，分析得到熟睡时段数据；

接着，中央处理器将熟睡时段数据传输到控制系统，控制系统中控制器接收这些数据，当第二温度传感器检测罩盖内的实时温度数据小于熟睡时段数据中的温度数据时，控制器控制加热管上的第一电磁阀打开，同时控制冷却管上的第一电磁阀关闭，并且同时启动电热丝，在第二温度传感器检测罩盖内的实时温度数据等于熟睡时段数据中的温度数据时关闭电热丝，当第二温度传感器检测罩盖内的实时温度数据大于熟睡时段数据中的温度数据5摄氏度时，控制器控制冷却管上的第一电磁阀打开，同时控制加热管上的第一电磁阀关闭，并且同时启动水泵，在第二温度传感器检测罩盖内的实时温度数据等于熟睡时段数据中的温度数据时关闭水泵；当湿度传感器检测罩盖内的实时湿度数据小于熟睡时段数据中的湿度数据时，控制器控制第二电磁阀打开，同时启动超声波雾化片，在湿度传感器检测罩盖内的实时湿度数据等于熟睡时段数据中的湿度数据时，关闭第二电磁阀和超声波雾化片。

优选的，所述熟睡时段数据的分析方法如下：

依据记录的脑电波数据，选择出脑电波数据波动小的时段，该时段的脑电波数据需达到如下要求，频率为1~3Hz，幅度为20~200μV，计算脑电波数据波动小的时段的温度数据和湿度数据的平均值，该时段的温度数据和湿度数据的平均值即作为熟睡时段数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种助睡机器人及其控制方法可调整人睡眠时的环境条件，使睡眠环境的温度和湿度达到最适合人睡眠的程度。设置有分析处理系统，可自动分析出使用者在睡眠时最合适的环境条件，从而有利于提高使用者的睡眠质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明侧视局部结构图；

图3为图1的A处放大图；

图4为图1的B处放大图。

图中标号：1床板、2罩盖、3充气枕、4脑电波芯片、5调整装置、51吸气泵、52进气管、53集气罩、54第一三通管、55第一温度传感器、56加热管、57冷却管、58第一电磁阀、59电热丝、510循环管、511水泵、512第二三通管、513出气管、514蓄水箱、515加湿管、516超声波雾化片、517第二电磁阀、6排气管、7第二温度传感器、8湿度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种助睡机器人，包括分析处理系统和床板1，床板1的上方设置有罩盖2，罩盖2的外侧壁上安装有把手，罩盖2的一侧通过铰链活动连接床板1的一侧，床板1的顶部一端放置有充气枕3，充气枕3的顶部均匀固定连接有若干个脑电波芯片4，床板1的底部安装有调整装置5；

调整装置5包括吸气泵51，吸气泵51的进气端连接有进气管52，进气管52远离吸气泵51的一端连接有集气罩53，集气罩53呈喇叭状，且集气罩53的细端固定连接有金属网，集气罩53的内腔填充有过滤棉，吸气泵51的出气端连接有第一三通管54，第一三通管54的内部安装有第一温度传感器55，第一三通管54的另外两个管口分别连接有加热管56和冷却管57，加热管56和冷却管57靠近第一三通管54的一端均安装有第一电磁阀58，加热管56的内部安装有电热丝59，冷却管57内经过有循环管510，循环管510的两端均贯穿冷却管57的管壁，且循环管510的两端连通有蓄水箱514，循环管510上安装有水泵511，加热管56和冷却管57远离第一三通管54的一端均连接第二三通管512，第二三通管512的另一个管口连接有出气管513，蓄水箱514固定在床板1的底部，且蓄水箱514内插入有加湿管515，加湿管515的顶端连通出气管513，且加湿管515的底端内腔安装有超声波雾化片516，并且加湿管515上安装有第二电磁阀517，罩盖2的内腔侧壁上等距固定连接有若干排气管6，排气管6上开设有若干出气孔，且排气管6通过软管连接出气管513远离第二三通管512的一端管口，罩盖2的内侧壁上安装有第二温度传感器7和湿度传感器8，且罩盖2的顶部均匀开设有透气孔；

分析处理系统包括分析系统和控制系统，分析系统包括中央处理器，中央处理器分别电性连接脑电波芯片4、第二温度传感器7和湿度传感器8，控制系统包括控制器，控制器分别电性连接吸气泵51、第一温度传感器55、第一电磁阀58、电热丝59、水泵511、超声波雾化片516、第二电磁阀517、第二温度传感器7和湿度传感器8，控制器电性连接中央处理器。

一种助睡机器人的控制方法，步骤如下：

首先信息收集分析，分析系统通过脑电波芯片4检测人睡眠的脑电波数据，同时分析系统通过第二温度传感器7和湿度传感器8检测罩盖2内的温度数据和湿度数据，并将这些数据传输到中央处理器，中央处理器等时间间隔记录脑电波数据、温度数据和湿度数据，中央处理器等时间间隔分析一次这些记录的数据，分析得到熟睡时段数据；

接着，中央处理器将熟睡时段数据传输到控制系统，控制系统中控制器接收这些数据，当第二温度传感器7检测罩盖2内的实时温度数据小于熟睡时段数据中的温度数据时，控制器控制加热管56上的第一电磁阀58打开，同时控制冷却管57上的第一电磁阀58关闭，并且同时启动电热丝59，在第二温度传感器7检测罩盖2内的实时温度数据等于熟睡时段数据中的温度数据时关闭电热丝59，当第二温度传感器7检测罩盖2内的实时温度数据大于熟睡时段数据中的温度数据5摄氏度时，控制器控制冷却管57上的第一电磁阀58打开，同时控制加热管56上的第一电磁阀58关闭，并且同时启动水泵511，在第二温度传感器7检测罩盖2内的实时温度数据等于熟睡时段数据中的温度数据时关闭水泵511；当湿度传感器8检测罩盖2内的实时湿度数据小于熟睡时段数据中的湿度数据时，控制器控制第二电磁阀517打开，同时启动超声波雾化片516，在湿度传感器8检测罩盖2内的实时湿度数据等于熟睡时段数据中的湿度数据时，关闭第二电磁阀517和超声波雾化片516。

所述熟睡时段数据的分析方法如下：

依据记录的脑电波数据，选择出脑电波数据波动小的时段，该时段的脑电波数据需达到如下要求，频率为1~3Hz，幅度为20~200μV，计算脑电波数据波动小的时段的温度数据和湿度数据的平均值，该时段的温度数据和湿度数据的平均值即作为熟睡时段数据。

本发明提出的一种助睡机器人及其控制方法可调整人睡眠时的环境条件，使睡眠环境的温度和湿度达到最适合人睡眠的程度。设置有分析处理系统，可自动分析出使用者在睡眠时最合适的环境条件，从而有利于提高使用者的睡眠质量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种助睡机器人，其特征在于：包括分析处理系统和床板（1），所述床板（1）的上方设置有罩盖（2），所述罩盖（2）的一侧通过铰链活动连接床板（1）的一侧，所述床板（1）的顶部一端放置有充气枕（3），所述充气枕（3）的顶部均匀固定连接有若干个脑电波芯片（4），所述床板（1）的底部安装有调整装置（5）；

所述调整装置（5）包括吸气泵（51），所述吸气泵（51）的进气端连接有进气管（52），所述进气管（52）远离吸气泵（51）的一端连接有集气罩（53），所述吸气泵（51）的出气端连接有第一三通管（54），所述第一三通管（54）的内部安装有第一温度传感器（55），所述第一三通管（54）的另外两个管口分别连接有加热管（56）和冷却管（57），所述加热管（56）和冷却管（57）靠近第一三通管（54）的一端均安装有第一电磁阀（58），所述加热管（56）的内部安装有电热丝（59），所述冷却管（57）内经过有循环管（510），所述循环管（510）的两端均贯穿冷却管（57）的管壁，且循环管（510）的两端连通有蓄水箱（514），所述循环管（510）上安装有水泵（511），所述加热管（56）和冷却管（57）远离第一三通管（54）的一端均连接第二三通管（512），所述第二三通管（512）的另一个管口连接有出气管（513），所述蓄水箱（514）固定在床板（1）的底部，且蓄水箱（514）内插入有加湿管（515），所述加湿管（515）的顶端连通出气管（513），且加湿管（515）的底端内腔安装有超声波雾化片（516），并且加湿管（515）上安装有第二电磁阀（517），所述罩盖（2）的内腔侧壁上等距固定连接有若干排气管（6），所述排气管（6）上开设有若干出气孔，且排气管（6）通过软管连接出气管（513）远离第二三通管（512）的一端管口，所述罩盖（2）的内侧壁上安装有第二温度传感器（7）和湿度传感器（8），且罩盖（2）的顶部均匀开设有透气孔；

所述分析处理系统包括分析系统和控制系统，所述分析系统包括中央处理器，所述中央处理器分别电性连接脑电波芯片（4）、第二温度传感器（7）和湿度传感器（8），所述控制系统包括控制器，所述控制器分别电性连接吸气泵（51）、第一温度传感器（55）、第一电磁阀（58）、电热丝（59）、水泵（511）、超声波雾化片（516）、第二电磁阀（517）、第二温度传感器（7）和湿度传感器（8），所述控制器电性连接中央处理器。

2.根据权利要求1所述的一种助睡机器人，其特征在于：所述集气罩（53）呈喇叭状，且集气罩（53）的细端固定连接有金属网，所述集气罩（53）的内腔填充有过滤棉。

3.根据权利要求1所述的一种助睡机器人，其特征在于：所述罩盖（2）的外侧壁上安装有把手。

4.根据权利要求1所述的一种助睡机器人的控制方法，其特征在于，步骤如下：

首先信息收集分析，分析系统通过脑电波芯片（4）检测人睡眠的脑电波数据，同时分析系统通过第二温度传感器（7）和湿度传感器（8）检测罩盖（2）内的温度数据和湿度数据，并将这些数据传输到中央处理器，中央处理器等时间间隔记录脑电波数据、温度数据和湿度数据，中央处理器等时间间隔分析一次这些记录的数据，分析得到熟睡时段数据；

接着，中央处理器将熟睡时段数据传输到控制系统，控制系统中控制器接收这些数据，当第二温度传感器（7）检测罩盖（2）内的实时温度数据小于熟睡时段数据中的温度数据时，控制器控制加热管（56）上的第一电磁阀（58）打开，同时控制冷却管（57）上的第一电磁阀（58）关闭，并且同时启动电热丝（59），在第二温度传感器（7）检测罩盖（2）内的实时温度数据等于熟睡时段数据中的温度数据时关闭电热丝（59），当第二温度传感器（7）检测罩盖（2）内的实时温度数据大于熟睡时段数据中的温度数据5摄氏度时，控制器控制冷却管（57）上的第一电磁阀（58）打开，同时控制加热管（56）上的第一电磁阀（58）关闭，并且同时启动水泵（511），在第二温度传感器（7）检测罩盖（2）内的实时温度数据等于熟睡时段数据中的温度数据时关闭水泵（511）；当湿度传感器（8）检测罩盖（2）内的实时湿度数据小于熟睡时段数据中的湿度数据时，控制器控制第二电磁阀（517）打开，同时启动超声波雾化片（516），在湿度传感器（8）检测罩盖（2）内的实时湿度数据等于熟睡时段数据中的湿度数据时，关闭第二电磁阀（517）和超声波雾化片（516）。

5.根据权利要求4所述的一种助睡机器人的控制方法，其特征在于，所述熟睡时段数据的分析方法如下：

依据记录的脑电波数据，选择出脑电波数据波动小的时段，该时段的脑电波数据需达到如下要求，频率为1~3Hz，幅度为20~200μV，计算脑电波数据波动小的时段的温度数据和湿度数据的平均值，该时段的温度数据和湿度数据的平均值即作为熟睡时段数据。