睿羹CalmSpoon防抖餐具

宋廣軒　秦昕　王美軍　黃雨露　田鑫宇

摘 要：“睿羹CalmSpoon”是一款為部分帕金森綜合征、甲狀腺功能亢進癥、慢性酒精中毒、特發性震顫和肝豆狀核變性等病癥患者設計的防抖餐具。當用戶手持“睿羹”不自主抖動時，餐具里的食物將基本保持平穩，不會灑落，餐具連接處可更換結構，方便更換成勺、叉，甚至是牙刷、梳子等模塊。配套APP可以對患者進行抖動評估，通過歷史記錄幫助患者記錄病情發展。

關鍵詞：防抖餐具;APP

1 作品簡介

部分帕金森綜合征、甲狀腺功能亢進癥、慢性酒精中毒、特發性震顫和肝豆狀核變性等病癥患者易因肢體震顫不能自主進食，針對這一現狀，設計了一款防抖餐具—睿羹CalmSpoon。

重癥震顫患者由于手部的劇烈震顫，使用普通餐具時，食物會從餐具中抖落，不能自主進食，而文中設計的防抖餐具，只需打開電源即可像普通餐具一樣使用，操作簡單。在物聯網、智慧醫療背景下，團隊開發的APP可以對產品進行設置，并通過餐具內置傳感器對患者進行抖動評估，記錄患者病情發展。

產品主要面向帕金森綜合征、甲狀腺功能亢進癥、慢性酒精中毒、特發性震顫和肝豆狀核變性等病癥引起肢體嚴重震顫的群體，國內患者數量超過3 000萬人，市場主要為中老年人市場和相關社會組織等，市場專注度極高。文中設計的防抖餐具完全可以滿足此類市場的需求。

2 工作原理

閉環系統控制結構如圖1所示，基本原理如圖2所示。

由系統傳感器檢測姿態，使用微處理器有效提高姿態檢測精度，經控制器控制伺服系統及時做出響應，保持勺頭維持相對穩定，使患者能將食物成功送入口中。借助彈簧柱塞結構設計勺頭使其可更換其他配件，以增強餐具的擴展性。機械結構分解如圖3所示。

防抖餐具未使用或者手部較為平穩時，整體處于水平狀態;當手柄受到外力而產生向上的抖動時，勺頭相應地向下轉動，此時傳感器接收到位置信息的改變而使得控制電路驅使電機沿逆時針方向旋轉，帶動勺頭上移，從而抵消由于勺柄抖動而下降的距離，達到相對平穩的狀態;當手柄受到外力而產生向下的抖動時，防抖過程與向上抖動相反。嵌入式平臺流程如圖4所示。

APP基于Android手機操作系統，可以實現與“睿羹CalmSpoon”產品的藍牙通信、抖動數據采集與分析、記錄等功能。項目基于藍牙SPP協議（Serial Port Profile）與“睿羹CalmSpoon”嵌入式系統通信，方便發送控制命令、接收數據;基于統計學方法建立抖動數據評價標準，對抖動數據進行打分，評估用戶狀況;使用Android系統自帶的SQLite數據庫存儲數據，安全高效地記錄用戶抖動數據和評分;使用UI設計來開發友好的人機交互界面，為目標用戶建立一個功能清晰、操作簡單的操作界面。APP控制流程如圖5所示。

3 創新點

（1）性價比高

通過姿態檢測算法的改進，降低了對硬件的要求，考慮震顫影響正常生活的主要因素，并在能達到控制目標的前提下，盡可能的降低生產成本，力爭所有家庭都有能力承擔防抖餐具的價格。同時提供較好的售后服務，提升產品性價比。

（2）多功能、可擴展

防抖餐具巧妙地使用了彈簧柱塞結構設計，使其可簡單地更換配件，以增強防抖餐具的擴展性，預留功能挖掘潛能，目前可更換叉子等，未來可以嘗試更換為剃須刀、鋼筆等生活常用器件。

（3）聯接智慧醫療

目前已經初步開發了一款與睿羹配套使用的手機APP，通過手機APP便可將睿羹采集到的抖動數據上傳至服務器，實現聯網，為將睿羹納入智慧醫療體系提供基礎條件。這一舉措有望為帕金森綜合征、甲狀腺功能亢進癥、慢性酒精中毒等疾病的病理研究提供一定的科學數據。

（4）充滿人文關懷

“睿羹”是一款充滿人文情懷的產品，目標群體為部分帕金森綜合征、甲狀腺功能亢進癥、慢性酒精中毒、特發性震顫和肝豆狀核變性等具有震顫性癥狀的疾病患者，產品設計以提升他們的生活質量為目標，使科技具有溫度。

4 市場前景

產品的消費者主要是中老年人群體和病理性群體，因為身體問題而引發的震顫是他們的困擾，所以設計防抖餐具來滿足消費者的需求。

根據數據調查統計，截至2016年底，全國60歲及以上老年人口占總人口的比重為16.7%，患帕金森癥的老人超過200萬，而這款產品不僅針對帕金森患者，也能被有震顫癥狀如心血管病、精神性疾病等的患者使用，目前國內類似患者已有3 000萬人。

目前市場上出現的防抖餐具共兩款，一款是谷歌旗下自主研究的電子防抖勺，另一款是GYENNO推出的“睿餐”智能防抖勺，但是這兩款勺子造價昂貴，超出大多數人的消費承受能力。我們產品的核心競爭力體現在如下兩方面：

（1）性價比高，盡可能的降低了生產成本，同時提供較好的服務，實現了較高的性價比;

（2）產品難以被模仿，目前已經申請了專利。