宠物安抚装置

摘要

本发明公开了一种宠物安抚装置，包括：安装在项圈端的安抚执行部件、拉绳和安装在手柄端的安抚设置部件；安抚设置部件将用户设置的安抚模式以及拉力挡位发送给安抚执行部件；安抚执行部件检测拉绳承受的拉力，判断拉力是否超过与拉力挡位相对应的拉力阈值，如果是，则基于安抚模式进行相应的操作，用以对宠物进行安抚；操作包括：播放超声波音乐、播放音乐、电击、喷射喷雾中的至少一种；本发明的宠物安抚装置，可以通过多种激励机制综合运用达到宠物安抚的效果；可以选择安抚模式，触发安抚的拉力大小也可选择；通过延长防拽倒机构的长度来达到调节绳体长度的目的，起到防拽倒的作用，保证了宠物主人的人身安全，提高用户的使用感受度。

权利要求

1.一种宠物安抚装置，其特征在于，包括：

安装在项圈端的安抚执行部件、拉绳、安装在手柄端的安抚设置部件和防拽倒机构；其中，项圈和手柄分别与所述拉绳的两端连接；所述防拽倒机构设置在项圈和所述拉绳的一端之间，所述拉绳的另一端与手柄连接；

所述安抚设置部件，用于将用户设置的安抚模式以及拉力挡位发送给所述安抚执行部件；

所述安抚执行部件，用于检测所述拉绳承受的拉力，判断所述拉力是否超过与所述拉力挡位相对应的拉力阈值，如果是，则基于所述安抚模式进行相应的操作，用以对宠物进行安抚；所述操作包括：播放超声波音乐、播放音乐、电击、喷射喷雾中的至少一种；

其中，所述安抚执行部件包括：第一控制器、第一无线模块、拉力传感器、喷雾模块、电击模块和超声播放模块、音乐播放模块；在所述项圈与所述拉绳的连接处或所述防拽倒机构与所述项圈的连接处设置有所述拉力传感器；

所述第一无线模块，用于接收所述安抚设置部件发送的控制指令并发送给所述第一控制器；所述第一控制器，用于基于所述控制指令获得所述拉力挡位、所述安抚模式，判断所述拉力传感器检测的拉力是否超过与所述拉力挡位相对应的拉力阈值，如果是，则基于所述安抚模式进行相应地控制操作；所述控制操作为控制所述超声播放模块播放超声音乐、控制所述音乐播放模块播放音乐、控制所述电击模块输出电击电压、控制所述喷雾模块喷射喷雾中的至少一种；

所述防拽倒机构包括：外筒，所述外筒内表面具有沿轴向的弹出轨道、回收轨道和连接在所述弹出轨道和所述回收轨道之间的、沿径向的第一连接轨道和第二连接轨道组成的回形导轨，所述回收轨道比所述弹出轨道所在的水平面更高；电机，设置在所述外筒的外表面；内筒，套设在所述外筒中；弹簧，设置在所述外筒的第一端的内表面和所述内筒的第三端的外表面之间，当所述内筒从所述外筒中伸出时，所述弹簧被拉伸，当所述内筒伸进所述外筒中时，所述弹簧被压缩；滑块，设置在所述内筒的外表面，能够在所述回形导轨中移动，以带动所述内筒在所述外筒中伸缩，所述滑块在所述回形导轨中的初始位置位于所述回收轨道靠近所述第一端的位置；齿轮及齿条，设置在所述内筒的外表面，所述齿轮由所述电机驱动以带动所述滑块及所述内筒运动，当所述滑块位于所述第一连接轨道中时，所述齿轮与所述齿条分离，当所述滑块位于所述第二连接轨道中时，所述齿轮与所述齿条咬合。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

所述安抚执行部件，用于如果判断所述拉力超过与所述拉力挡位相对应的拉力阈值，向所述防拽倒机构发送第一工作信号；

所述防拽倒机构，用于基于所述第一工作信号延伸自身的长度，用以对所述拉力进行缓冲。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述安抚模式包括：普通模式、反射模式、防刺激模式；所述拉力挡位包括多个拉力挡位；

所述第一控制器，用于确定当前的拉力阈值为与所述多个拉力挡位中的一个拉力挡位相对应的预设拉力阈值；如果所述安抚模式为普通模式，则控制所述超声播放模块播放超声波音乐、所述音乐播放模块播放音乐并同时控制所述喷雾模块喷射喷雾；

所述第一控制器，用于如果所述安抚模式为反射模式，则控制所述超声播放模块播放超声波音乐，并且，在所述超声播放模块播放超声波音乐后，如果确定所述拉力传感器检测的拉力超过所述拉力阈值的时长超过预设的时长阈值，则在控制所述超声播放模块播放超声波音乐的同时控制所述喷雾模块喷射喷雾、控制所述电击模块输出电击电压；

所述第一控制器，用于如果所述安抚模式为防刺激模式，则控制所述音乐播放模块播放音乐并同时控制所述喷雾模块喷射喷雾。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述安抚设置部件包括：第二控制器、第二无线模块、模式按钮、拉力挡位按钮；

所述第二控制器，用于获取用户通过模式按钮设置的安抚模式、通过拉力挡位按钮设置的拉力挡位；所述第二控制器基于用户设置的安抚模式和拉力挡位生成所述控制指令，并通过所述第二无线模块将所述控制指令发送给所述安抚执行部件。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述超声播放模块具有超声波发送功能；所述超声波音乐为由至少两种乐曲按音量比例进行混合后的音频；所述喷雾包括：香茅油喷雾。

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述手柄上设置有紧急按钮；

所述安抚执行部件，用于在检测到对于所述紧急按钮的触发动作时，判断所述防拽倒机构是否在工作，如果是，则向所述防拽倒机构发送第二工作信号，以使所述防拽倒机构缩回到原始长度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电机为减速电机。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述弹出轨道和所述回收轨道为具有倾斜度的楔形轨道。

说明书

宠物安抚装置

技术领域

[0001] 本发明涉及宠物管理技术领域，尤其涉及一种宠物安抚装置。

背景技术

[0002] 随着城市宠物问题的增多，目前出现了多种宠物安抚装置，例如止吠项圈等。现有的止吠项圈具有不同的矫正方式，例如，静电矫正，它使用安全的静电脉冲，通过颈部下方两个皮肤接触点，对犬隻发出矫正。止吠项圈由宠物狗的吠叫行为自动激活，在给宠物狗戴上止吠颈圈之后，当狗狗吠叫时，颈圈装置将自动发出矫正。许多止吠颈圈的传感器能够同时探测犬隻的声音和声带振动，从而保证只有宠物狗吠叫才会受到矫正，避免由于环境噪音造成错误的矫正。但是，目前的安抚装置具有产品功能单一，止吠功效有限等缺点，并且，触发模式为感应犬吠，在比较嘈杂的环境下触发判断的准确性将受到影响。因此，需要一种新的宠物安抚装置。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种宠物安抚装置。

[0004] 根据本发明的一个方面，提供一种宠物安抚装置，包括：安装在项圈端的安抚执行部件、拉绳、安装在手柄端的安抚设置部件；其中，项圈和手柄分别与所述拉绳的两端连接；所述安抚设置部件，用于将用户设置的安抚模式以及拉力挡位发送给所述安抚执行部件；
所述安抚执行部件，用于检测所述拉绳承受的拉力，判断所述拉力是否超过与所述拉力挡位相对应的拉力阈值，如果是，则基于所述安抚模式进行相应的操作，用以对宠物进行安抚；其中，所述操作包括：播放超声波音乐、播放音乐、电击、喷射喷雾中的至少一种。

[0005] 可选地，防拽倒机构；所述防拽倒机构设置在项圈和所述拉绳的一端之间，所述拉绳的另一端与手柄连接；所述安抚执行部件，用于如果判断所述拉力超过与所述拉力挡位相对应的拉力阈值，向所述防拽倒机构发送第一工作信号；所述防拽倒机构，用于基于所述第一工作信号延伸自身的长度，用以对所述拉力进行缓冲。

[0006] 可选地，所述安抚执行部件包括：第一控制器、第一无线模块、拉力传感器、喷雾模块、电击模块和超声播放模块、音乐播放模块；在所述项圈与所述拉绳的连接处或所述防拽倒机构与项圈的连接处设置有所述拉力传感器；所述第一无线模块，用于接收所述安抚设置部件发送的控制指令并发送给所述第一控制器；所述第一控制器，用于基于所述控制指令获得所述拉力挡位、所述安抚模式，判断所述拉力传感器检测的拉力是否超过与所述拉力挡位相对应的拉力阈值，如果是，则基于所述安抚模式进行相应地控制操作；其中，所述控制操作为控制所述超声播放模块播放超声音乐、控制所述音乐播放模块播放音乐、控制所述电击模块输出电击电压、控制所述喷雾模块喷射喷雾中的至少一种。

[0007] 可选地，所述安抚模式包括：普通模式、反射模式、防刺激模式；所述拉力挡位包括多个拉力挡位；所述第一控制器，用于确定当前的拉力阈值为与所述多个拉力挡位中的一个拉力挡位相对应的预设拉力阈值；如果所述安抚模式为普通模式，则控制所述超声播放模块播放超声波音乐、所述音乐播放模块播放音乐并同时控制所述喷雾模块喷射喷雾；如果所述安抚模式为反射模式，则控制所述超声播放模块播放超声波音乐，并且，在所述超声播放模块播放超声波音乐后，如果确定所述拉力传感器检测的拉力超过所述拉力阈值的时长超过预设的时长阈值，则在控制所述超声播放模块播放超声波音乐的同时控制所述喷雾模块喷射喷雾、控制所述电击模块输出电击电压；如果所述安抚模式为防刺激模式，则控制所述音乐播放模块播放音乐并同时控制所述喷雾模块喷射喷雾。

[0008] 可选地，所述安抚设置部件包括：第二控制器、第二无线模块、模式按钮、拉力挡位按钮；所述第二控制器，用于获取用户通过模式按钮设置的安抚模式、通过拉力挡位按钮设置的拉力挡位；所述第二控制器基于用户设置的安抚模式和拉力挡位生成所述控制指令，并通过所述第二无线模块将所述控制指令发送给所述安抚执行部件。

[0009] 可选地，所述超声播放模块具有超声波发送功能；所述超声波音乐为由至少两种乐曲按音量比例进行混合后的音频；所述喷雾包括：香茅油喷雾。

[0010] 可选地，所述手柄上设置有紧急按钮；所述安抚执行部件，用于在检测到对于所述紧急按钮的触发动作时，判断所述防拽倒机构是否在工作，如果是，则向所述防拽倒机构发送第二工作信号，以使所述防拽倒机构缩回到原始长度。

[0011] 可选地，所述防拽倒机构包括：外筒，所述外筒内表面具有沿轴向的弹出轨道、回收轨道和连接在所述弹出轨道和所述回收轨道之间的、沿径向的第一连接轨道和第二连接轨道组成的回形导轨，所述回收轨道比所述弹出轨道所在的水平面更高；电机，设置在所述外筒的外表面；内筒，套设在所述外筒中；弹簧，设置在所述外筒的第一端的内表面和所述内筒的第三端的外表面之间，当所述内筒从所述外筒中伸出时，所述弹簧被拉伸，当所述内筒伸进所述外筒中时，所述弹簧被压缩；滑块，设置在所述内筒的外表面，能够在所述回形导轨中移动，以带动所述内筒在所述外筒中伸缩，所述滑块在所述回形导轨中的初始位置位于所述回收轨道靠近所述第一端的位置；齿轮及齿条，设置在所述内筒的外表面，所述齿轮由所述电机驱动以带动所述滑块及所述内筒运动，当所述滑块位于所述第一连接轨道中时，所述齿轮与所述齿条分离，当所述滑块位于所述第二连接轨道中时，所述齿轮与所述齿条咬合。

[0012] 可选地，所述电机为减速电机。

[0013] 可选地，所述弹出轨道和所述回收轨道为具有倾斜度的楔形轨道。

[0014] 本发明的宠物安抚装置，可以通过多种激励机制综合运用达到宠物安抚的效果；使用超声波音乐在情绪上对宠物进行安抚，成本低；对宠物的伤害低，安抚止吠有效且更符合人道；可以选择安抚模式，触发安抚的拉力大小也可选择；通过延长防拽倒机构的长度来达到调节绳体长度的目的，起到防拽倒的作用，保证了宠物主人的人身安全，提高用户的使用感受度。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0016] 图1为本发明的宠物安抚装置的一个实施例的模块示意图；

[0017] 图2为本发明的宠物安抚装置的另一个实施例的模块示意图；

[0018] 图3为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的安抚执行部件的模块示意图；

[0019] 图4为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的安抚执行部件的实现示意图；

[0020] 图5为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的安抚设置部件的模块示意图；

[0021] 图6A为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的安抚设置部件的实现示意图；

[0022] 图6B为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的对宠物进行安抚的原理说明示意图；

[0023] 图7为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的防拽倒机构的结构示意图；

[0024] 图8为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的防拽倒机构的另一结构示意图；

[0025] 图9为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的防拽倒机构的另一结构示意图；

[0026] 图10为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的防拽倒机构的滑块受力分析示意图；

[0027] 图11为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的防拽倒机构的滑块受力分析示意图；

[0028] 图12为本发明的宠物安抚装置的一个实施例中的防拽倒机构的系统框图。

具体实施方式

[0029] 现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

[0030] 同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

[0031] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

[0032] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

[0033] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

[0034] 本发明实施例可以应用于计算机系统/服务器，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与计算机系统/服务器一起使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：智能手机、个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。

[0035] 计算机系统/服务器可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。

[0036] 如图1所示，本发明提供一种宠物安抚装置，包括安装在项圈1侧的安抚执行部件4、拉绳2和安装在手柄3的安抚设置部件5，宠物可以为狗等，项圈1和手柄3分别与拉绳2的两端连接。安抚设置部件5将用户设置的安抚模式以及拉力挡位发送给安抚执行部件。拉力档位可以有多档，每一档对应的拉力阈值不同。安抚模式可以有多种，例如普通模式、反射模式、防刺激模式等，用户可以针对不同的宠物设置不同的安抚模式。

[0037] 安抚执行部件4检测拉绳2承受的拉力，判断拉力是否超过与拉力挡位相对应的拉力阈值，如果超过与拉力挡位相对应的拉力阈值，则基于安抚模式进行相应的操作，用以对宠物进行安抚，基于安抚模式的操作包括播放超声波音乐、播放音乐、电击、喷射喷雾等中的至少一种，可以根据不同的安抚模式进行不同的操作，不同操作可以将播放超声波音乐、播放音乐、电击、喷射喷雾等进行不同组合。

[0038] 上述实施例中的宠物安抚装置，分为项圈端和手柄端，手柄端是一个“遥控器”，用于控制项圈端的功能。宠物安抚装置不需要特意的绳索材质、项圈，只需一套普通的遛狗绳，在其项圈和手柄地方配备上相关的部件，就能拥有宠物安抚装置的功能。

[0039] 在一个实施例中，如图2所示，宠物安抚装置包括防拽倒机构50，防拽倒机构50设置在项圈1和拉绳2的一端之间，防拽倒机构50与项圈1和拉绳2可以有多种连接方式，拉绳2的另一端与手柄3连接，绳体连接在防拽倒机构50和手柄3之间。安抚执行部件4如果判断拉力超过与拉力挡位相对应的拉力阈值，向防拽倒机构50发送第一工作信号。防拽倒机构50基于第一工作信号延伸自身的长度，用以对拉力进行缓冲。通过延长防拽倒机构50的长度来达到调节拉伸2绳体长度的目的，起到防拽倒的作用，保证了宠物主人的人身安全。

[0040] 如图3所示，安抚执行部件4包括第一控制器41、第一无线模块42、拉力传感器43、喷雾模块44、超声播放模块45、电击模块46和音乐播放模块47。在项圈1与拉绳2的连接处等位置设置有拉力传感器43，拉力传感器43用于检测作用在拉绳2上的拉力。第一无线模块42接收安抚设置部件5发送的控制指令并发送给第一控制器41。

[0041] 第一控制器41基于控制指令获得拉力挡位、安抚模式，判断拉力传感器43检测的拉力是否超过与拉力挡位相对应的拉力阈值，如果是，则基于安抚模式进行相应地控制操作，控制操作为控制超声播放模块45播放超声音乐、控制音乐播放模块47播放音乐、控制电击模块46输出电击电压、控制喷雾模块44喷射喷雾等中的至少一种，可以基于控制超声播放模块45播放超声音乐、控制音乐播放模块47播放音乐、控制电击模块46输出电击电压、控制喷雾模块44喷射喷雾进行多种组合控制。

[0042] 安抚机制由拉绳2上的拉力进行触发，宠物在狂躁状态中拉扯遛狗绳，宠物安抚装置的目的在于安抚狂暴状态中的宠物，使其平静下来。拉力阈值可以基于多个拉力挡位有多个，可以适用于大人、儿童的不同需求，以及适用于多种宠物。超声播放模块45具有超声波发送功能，超声波音乐可以为由至少两种乐曲按音量比例进行混合后的音频，超声播放模块45可以通过超声波发送功能播放超声波音乐。喷雾模块44喷射喷雾包括香茅油喷雾等。电击模块46可以使用安全的静电脉冲作用于宠物颈部下方的两个皮肤接触点。音乐播放模块47可以播放一种或多种乐曲、歌曲等，对宠物进行安抚。

[0043] 安抚模式可以有多种。例如，第一控制器41确定当前的拉力阈值为与多个拉力挡位中的一个拉力挡位相对应的预设拉力阈值。如果安抚模式为普通模式，则第一控制器41控制超声播放模块45播放超声波音乐、控制音乐播放模块47播放音乐，同时控制喷雾模块44喷射喷雾。如果安抚模式为防刺激模式(针对大型犬等)，则第一控制器41控制音乐播放模块47播放音乐并同时控制喷雾模块44喷射喷雾。

[0044] 如果安抚模式为反射模式，则第一控制器41控制超声播放模块45播放超声波音乐，并且，在超声播放模块45播放超声波音乐后，如果确定拉力传感器43检测的拉力超过拉力阈值的时长超过预设的时长阈值，则第一控制器41在控制超声播放模块47播放超声波音乐的同时控制喷雾模块44喷射喷雾、控制电击模块46输出电击电压。时长阈值可以设置，例如为3、4秒等，可以根根实际的设计需求进行设置。

[0045] 在一个实施例中，可以采用香茅油喷雾、播放超声波音乐、播放音乐、电击、喷射喷雾等综合运用对宠物进行安抚，起主要安抚作用的是香茅油喷雾，香茅油喷雾在止吠矫正方面有着强烈的效果。播放的音乐为常规的乐曲、歌曲等，例如钢琴曲等。超声波并非为强烈刺激故而作用小，超声波音乐a very slient night是由新西兰团队专门为宠物而打造的宠物音乐，并非属于“恼人”的音乐，而是让宠物舒缓的音乐。

[0046] 超声播放模块45播放的超声波音乐可以由原创的歌曲Do’s Carnival与a very silent night以3:7的音量混合而成的1分15秒的音频。Do’s Carnival为原创钢琴曲。对于人感知到的是音量较小的Do’s Carnival；对于宠物感知到的是音量较大a very silent night，两者不会干扰，幅度大的一方主导感观而幅度小的一方相当于是背景噪声，混合后的音乐对人可感知，同时也保留了超声波音乐的情绪安抚作用。

[0047] 上述实施例中的宠物安抚装置，根据不同情况触发不同的安抚机制，达到安抚的效果，有从情绪上愉悦宠物的效果，能够更有效、无伤害地安抚宠物。

[0048] 将安抚模式分为普通模式、反射模式和防刺激模式等。当判断拉力传感器43检测的拉力大于阈值时，触发安抚机制。在普通模式下，喷雾模块44、音乐播放模块47和超声播放模块45等会同时工作，此时喷雾起主要作用使宠物镇静，相当于巴普洛夫实验里的“肉”，而超声波音乐和普通音乐相当于“摇铃铛”，宠物对“肉”(香茅油喷雾)的反应是从狂躁中恢复。普通模式反复一段时间后，根据巴普洛夫实验将形成条件反射，宠物单独听到超声波音乐后也会表现出镇静、安抚、止吠的效果，之后可转换到反射模式。

[0049] 在反射模式下，当判断拉力传感器43检测的拉力大于阈值时，仅有超声波音乐；而若拉力大于阈值持续2秒以上，说明超声波音乐的安抚效果不明显，喷雾喷出，起到安抚作用的同时巩固条件反射，也可以同时通过电击模块46进行电击。对应的是巴普洛夫实验里面，在长期用铃声欺骗狗使其分泌唾液之后，这种欺骗的效果会减弱的现象。普通模式用于使宠物形成反射，而转为反射模式后，使用作用小的超声波音乐达到作用大的香茅油喷雾的效果，减少了化学喷雾的使用，同时这本身是一个安抚的过程。针对大型犬等，为了减少对于大型犬等造成过多的刺激，则控制音乐播放模块47播放音乐并同时控制喷雾模块44喷射喷雾。

[0050] 在一个实施例中，在实际应用中，可以选择喷雾模块44、超声播放模块45、电击模块46和音乐播放模块47中的一个或多个模块，用于制作用户需要的安抚执行部件。例如，选取音乐播放模块和喷雾模块，如图4所示，安抚执行部件4实现时使用的元件为:Arduino nano 001、nrf24I0无线模块002、1kg量程拉力传感器003、HX711AD转换器004、喷雾装置和音乐模块005。1kg量程拉力传感器003的红、白、绿、黑线分别连入HX711AD转换器004的+、A+、A-、-；HX711AD转换器004的+5V、CE、GSN分别接入Arduino nano 001的5V、D8、D7、GND；nrf24I0无线模块002的MISO、MOSI、SCK、CSN、CE、VCC、GND分别接入Arduino nano 001的D12、D11、D10、D9、5V、GND；喷雾装置和音乐模块005的控制信号分别接A1和A6。

[0051] 如图5所示，安抚设置部件5包括：第二控制器51、第二无线模块52、模式按钮53、拉力挡位按钮54。第二控制器51获取用户通过模式按钮设置53的安抚模式、通过拉力挡位按钮4设置的拉力挡位。第二控制器51基于用户设置的安抚模式和拉力挡位生成控制指令，并通过第二无线模块52将控制指令发送给安抚执行部件4。

[0052] 如图6A所示，安抚设置部件5的实现所需原件为：Arduino nano 021、nrf24I0无线模块022、部分按钮023。nrf24I0无线模块022的MISO、MOSI、SCK、CSN、CE、VCC、GND分别接入Arduino nano 021的D12、D11、D10、D9、5V、GND；部分按钮023接A3、A4。

[0053] 上述实施例中的宠物安抚装置将巴浦洛夫实验进行扩展，利用宠物狗的条件反射，起安抚作用的音乐也能起到有效的止吠效果，从而既节约了使用成本。香茅油喷雾虽理论上对宠物的没有伤害但其是化学物质，相对来说，所用的超声波音乐本身的目的在于让宠物感到平静、舒畅，是从情绪上去安抚，并且在特定的条件下，能起到香茅油喷雾同等的强烈效果。

[0054] 在一个实施例中，现有的宠物绳的原理基本上与钢卷尺的原理相同，现有的拉绳容易导致用户在宠物突然奔跑的情况下容易被拉倒，给用户的人身安全造成隐患。本发明提供一种防拽倒机构，在手柄3上设置有控制按钮，用于基于用户对控制按钮的触发动作向安抚执行部件4发送第一指示信号，第一指示信号的传输方式可以为无线传输。安抚执行部件4基于第一指示信号向防拽倒机构50发送第一工作信号。或者，如果判断拉力超过与拉力挡位相对应的拉力阈值，安抚执行部件4向防拽倒机构50发送第一工作信号。防拽倒机构50设置在拉绳2和项圈1之间，用于基于收到的第一工作信号延伸自身长度，通过延长防拽倒机构的长度来达到调节绳体长度的目的，起到防拽倒的作用，保证了宠物主人的人身安全。

[0055] 手柄3设置有紧急按钮，在检测到针对紧急按钮的触发动作时，向安抚执行部件40发送第二指示信号；安抚执行部件4基于第二指示信号判断防拽倒机构50是否在工作。可以采用现有的多种方法判断防拽倒机构50是否在工作，例如，可以设置存储器中存储的变量值等，当防拽倒机构50工作时，将变量值设置为1，如果防拽倒机构50回缩至原位(防拽倒机构50没有在工作状态)，则将变量值设置为0。在如果防拽倒机构50正在工作，则向防拽倒机构50发送第二工作信号，以使内筒54缩回外筒51中；如果防拽倒机构50没有在工作，则不向防拽倒机构50发送第二工作信号，以使防拽倒机构50保持不工作状态。

[0056] 通过设置紧急按钮，能够在不需要防拽倒机构延长的情况下控制防拽倒机构紧急收回，例如对于宠物突然冲向马路的场景，就不需要延长绳体，而是紧急拉回宠物，保证宠物的安全。

[0057] 防拽倒机构50可以有多种结构。在一个实施例中，如图7至11所示，防拽倒机构50包括：外筒51，其内表面具有导轨52，导轨52包括沿轴向的弹出轨道521和回收轨道522，以及沿径向的两条连接轨道，分别为第一连接轨道523和第二连接轨道524。其中第一连接轨道523靠近外筒51的第一端511，第二连接轨道524靠近外筒51的第二端512。弹出轨道521、回收轨道522的两端分别通过第一连接轨道523和第二连接轨道524连接，从而四条轨道组成回形的导轨52。

[0058] 弹出轨道521和回收轨道522均为具有一定倾斜度的斜面，例如45°，为楔形，并且弹出轨道521与回收轨道522相比，位于更高的水平面。电机53，设置在外筒51的外表面，为减速电机。内筒54，套设在外筒51的内部，将当内筒54位于外筒51内部时，本实施例中将靠近外筒51的第一端511的内表面称为第三端541，将靠近外筒51的第二端512的内表面称为第四端542。

[0059] 滑块55，设置在内筒54的外表面，滑块55能够与导轨52的形状嵌套配合，从而能够在导轨52中移动，进而带动内筒54伸进外筒51中或者从外筒51中伸出。在防拽倒机构50的初始状态，滑块55在导轨52中位于初始位置，为回收轨道522靠近第一端511的一个位置。

[0060] 齿轮56及齿条57，设置在内筒54的外表面，其中齿轮56与电机53连接，电机53用于驱动齿轮56旋转。在防拽倒机构50的初始状态下，齿轮56和齿条57呈咬合状态。弹簧58，其一端设置在外筒51的第一端511的内表面，另一端设置在内筒54的第三端541的外表面。当滑块55位于导轨52中的初始位置时，内筒54套设在外筒51内部，弹簧58处于压缩状态，当内筒54中的滑块55位于第二连接轨道524中时，内筒54大部分伸出外筒51，弹簧58处于拉伸状态。

[0061] 当宠物在某种诱因下突然冲刺、拉扯拉绳2时，第一控制器41判断该拉力是否大于拉力阈值，在该拉力大于拉力阈值时，向防拽倒机构50中的电机53发送第一工作信号，电机53基于该第一工作信号驱动齿轮56转动，齿轮56继续啮合齿条57，从而内筒54沿A方向移动，带动滑块55沿回收轨道522向第一端511继续运动。

[0062] 当滑块55到达回收轨道522的最左端时，回收轨道522的斜面对滑块55产生斜向下的作用力，加上弹簧58对滑块55的弹力作用，从而推动滑块55下滑至第一连接轨道523并进入弹出轨道521的最左端，这时由于弹簧58被压缩至最大状态，弹簧58对内筒54具有向B方向的作用力，而此时齿轮56和齿条57分离，电机53不再对内筒54具有作用力，因而内筒54在弹簧58的弹力和拉绳2受到的拉力的作用下向B方向移动，带动滑块55在弹出轨道521中向B方向移动，内筒54伸出外筒51，从而达到延长智能宠物绳的效果。

[0063] 当滑块55行至弹出轨道521的最右端时，即内筒54伸出至最大位移时，滑块55受到的弹出轨道521斜面的作用力将滑块55往上推，此时弹簧58处于被拉伸状态，电机53对滑块55具有向左的作用力，因而合力的方向如图9、10所示，弹出轨道521斜面产生的作用力加上弹簧58的弹力，推动滑块55进入第二连接轨道524，并在行至第二连接轨道524的顶端时，也即回收轨道522的最右端时，齿轮56与齿条57咬合。

[0064] 在一实施例中，可以设置回收时间，例如设置为在以开始工作时间为起点，设定时间长度之后电机53再次工作，推动滑块55进入第二连接轨道524及回收轨道522，直至滑块55到达初始位置时，电机53停止工作，内筒54缩回到外筒51中。

[0065] 在一实施例中，内筒54的回收缩回也可以通过在手柄3设置回收按钮实现，如果用户触发了手柄3的回收按钮，电机53工作，驱动齿轮56与齿条57进一步咬合，带动滑块55在回收轨道522中向A方向移动，当移动至初始位置时停止，内筒54缩回外筒51中。

[0066] 在一实施例中，对于防拽倒机构的控制系统基于下述模型实现：在初始状态下，弹簧处于原长状态，拉力值为0；而阻尼器是一类可以产生粘性摩擦或粘性阻力的机械装置，它的主要结构是活塞和密封有粘性液体的缸体。活塞杆与缸体之间任何相对的机械运动都会受到粘性液体产生的粘性阻力的影响，因为当活塞杆相对于缸体运动时，会排开缸体中的粘性液体，从而迫使这些粘性液体顺着活塞片上的小孔沿着活塞杆运动的相反方向运动。阻尼器本身几乎无法存储能量，系统运动产生的动能绝大部分都将被阻尼器所吸收并转化为内能。初始时质量块与阻尼器相对运动的速度为0，所以阻尼器的阻力很小可以忽略不计。因此在初始状态下，宠物拉绳伸长的阻力很小，可以认为是自由伸长，这样就不会给主人一个很大的瞬时拉力，起到一个缓冲的作用，防止主人被拽倒。而当伸长到一定程度的时候，弹簧的弹力和阻尼器的阻力都增加了，绳子伸长的阻力增大；与此同时，经过一段时间的缓冲之后，宠物的主人也注意到了宠物的异常行为，采取相应的行动和措施。接着，控制系统开始控制宠物链实现绳子的回收。至此，防拽倒任务完成。

[0067] 设拉力阈值为F0，当拉绳2上受到的张力值为0-F0时，防拽倒机构50锁死，不可拉长；当拉力传感器40检测到拉力值F>F0时，防拽倒机构50解锁，内筒54从外筒51中伸出，达到拉绳2延伸的效果。

[0068] 设内筒54从外筒51中伸出的伸长量为y，阻尼器的摩擦力与伸长速度V(内筒54从外筒51中伸出的速度)成正比，阻尼系数为f，弹簧58的劲度系数为k，阻尼器滑块/小球质量为m。

[0069] 根据牛顿第二定律，有下述式(1)成立：

[0070]

[0071] 将伸长量y和速度 作为状态变量，将宠物对拉绳2施加的外力(即拉力传感器40检测到的拉力)和电机53的合力F作为输入，内筒54从外筒51中伸出的长度y作为输出，有下式(2)-(4)成立：

[0072] x1＝y  (2)

[0073]

[0074]

[0075] 根据以上运动方程，得到状态空间表达式为：

[0076]

[0077] y＝x  (6)

[0078] 以上为开环控制系统的数学模型，如果要实现更精确的控制，需要通过状态反馈控制系统实现闭环控制，即通过绳子的伸长量与目标伸长量的差值来调节系统的输入。反馈控制可以通过电机来实现，控制系统框图如图12所示：

[0079] 该开环控制系统的系数矩阵分别为式(7)和式(8)：

[0080]

[0081]

[0082] 通过最优控制理论求出最优反馈增益矩阵P，取性能指标权重参数f＝1，q＝1，r＝1，控制防拽倒机构50伸长的目标长度为yd，则性能指标可以由式(9)来表示：

[0083]

[0084] 可得黎卡提微分方程：

[0085]

[0086]

[0087] 使用MATLAB软件求解出黎卡提微分方程，可得到P(t)、g(t)，则最优追踪闭环系统方程为：

[0088]

[0089] 其中， v(t)＝F,R(t)＝1.

[0090] yd包含于g(t)中，可由黎卡提方程解出。

[0091] 防拽倒机构的具有控制系统，防拽倒机构的动力系统的伸缩动力和宠物狗向前运动的拉力的合力作为控制器的输入u(k)。动力系统的伸缩动力由减速电机提供，而减速电机则由拉力传感器的输出和计算出的缓冲器系统最优状态反馈控制器共同控制。电机可实现正转伸长和反转回收。在初始状态时，拉力传感器采集的拉力超过阈值，系统被拉力传感器的输出激活，控制电动推杆正转；随后，电动推杆将由状态反馈控制器控制。控制器可通过计算机程序，输入已采集到的实时绳子伸长量，根据预先设定好的目标伸长量以及上述推导出的满足该系统最优控制性能的最优输入u(k)计算并控制电机的转动。

[0092] 在一实施例中，手柄3的实现代码可以如下：

[0093]

[0094]

[0095] 上述实施例中的宠物安抚装置，可以通过多种激励机制综合运用达到宠物安抚的效果；使用超声波音乐在情绪上对宠物进行安抚，成本低；对宠物的伤害低，安抚止吠有效且更符合人道；可以选择安抚模式，触发安抚的拉力大小也可选择，对用户提供多种选择空间，通过延长防拽倒机构的长度来达到调节绳体长度的目的，起到防拽倒的作用，保证了宠物主人的人身安全，提高用户的使用感受度。

[0096] 可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

[0097] 本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。