基于机械和电信技术的嵌入式可伸缩智能行李箱设计

来源:用户上传      作者:

　　摘   要：目前市场通用的行李箱尺寸基本都是固定的，携带不同量的行李需要配备不同尺寸的行李箱，导致行李箱不能满足实际使用需求，大大降低了行李箱的实用性、适用性，使用感不佳。文章将针对上述存在的问题，利用机械和电信相关技术，在传统多功能行李箱的基础上创新性地增加可伸缩功能，可以根据实际需要调节箱体体积，实现一箱多用。
　　关键词：智能行李箱;可伸缩;蓝牙解锁
　　1    智能行李箱的有关研究简介
　　在我国，智能行李箱的研究与开发并不多见，目前能推出智能行李箱的企业较少，国内智能行李箱的整体设计相较于国外仍有差距。市场上的智能行李箱最主要的功能是能够自动跟随、减轻负担，通过蓝牙技术与箱主智能手机上的应用程序相连，并通过箱子内置摄像头探测器进行探测，但此项技术尚处于雏形阶段。現在市场上智能行李箱的自动跟随系统并不能完美地达到人们预期的效果，在不平坦路面并不能进行很好的处理，由于行李箱中物品摆放位置不同、行李箱本身在竖立状态下易倾倒的特点，导致自动跟随系统无法解决行李箱重心不稳的问题。但在其他方面，例如，GPS定位、智能解锁等功能上，国内的技术已能够提供足够的支持。对于本项目的功能之一—可伸缩性，国内的相关研究较少，而且国内市场上基本没有实体产品，如果可以尽早在中国打开市场，则可主导行李箱市场的发展方向。
　　截至2019年，智能旅行箱第一代问世还不足5年，而国外已经有数十家科技企业研发出了该设备，在技术上比国内更为成熟。国外的跟随系统将传感器网络、计算机视觉和机器人结合，对于路面的处理能力大大优于国内，并且在其他功能方面也要强于国内。通过调研发现，国外关于行李箱伸缩性的研究相对较少，更多的是利用布料的柔软来实现箱体的扩展，关于硬质箱体的体积扩展研究较少。国内外现存的智能行李箱有蓝牙自动跟随、便捷可骑行、语音互动与控制、指纹解锁等功能[1]。
　　基于现有行李箱的基本属性全方位地对行李箱进行创新，基本属性包括：（1）行李设计、行李顺滑度、车轮顺滑度及其噪音大小。（2）轻便性与容量是否均衡、箱子的自重大小、箱子容量、行李内置设计、空间分隔方式。（3）箱体安全性，拉链坚固性、密码解锁难易度、TSA钥匙。（4）坚固耐用性，整体、车轮、提手、行李、箱体等。（5）人性化设计、扩展性设计、车轮止滑功能、箱子骑坐体感。（6）防水效果等。
　　本项目将利用机械和电信相关技术，箱体设置可伸缩部件，使行李箱能够根据实际需要进行个性化调整，伸缩变化成不同的尺寸，有效解决现存行李箱容纳空间不适应实际需求和不便于收纳放置的问题，实现一箱多用、方便使用、便于收纳。与此同时，行李箱采用内置隔间和橡胶车轮，方便用户使用，增强车轮耐用性以及降低车轮在使用过程中产生的噪音。通过嵌入智能模块，实现行李箱的智能化。嵌入式智能锁装配蓝牙无线解锁技术，通过APP控制，便于上锁、解锁，同时配有GPS定位系统，提高行李箱的安全性能[2]。
　　2    创新特色
　　基于客户需求，并为了使客户有良好的使用感受，本团队对行李箱进行了以下特色创新：
　　（1）具有可伸缩功能，共有三级箱体，二、三级箱体可增大使用空间，使用者可根据自己需求进行调节使用。
　　（2）采用蓝牙技术，采用指纹解锁与电子密码锁相结合，方便上锁、解锁，同时在丢失时可发出警报。
　　（3）配备GPS定位系统，当行李箱丢失时可追踪行李箱。
　　（4）便捷式可拆卸电池，不仅可以为电子设备充电，而且拆卸快捷。
　　（5）可拆卸式隔板，可以固定所携带物品，防止碰撞避免物品损坏，在不需要时直接拆除，使用方便。
　　（6）静音橡胶车轮，耐用、不易磨损，同时可降低使用时产生的噪音。
　　（7）铝合金材料和硅胶类封条。行李箱箱体和包角采用铝合金材料，在保证其使用强度的基础上，增加美观度。箱体的封口处采用硅胶类密封条，保证箱体不易腐蚀、老化，提高行李箱防水性能，增加使用寿命。
　　3    设计概述及目的
　　基于客户需求并为了使客户有良好的使用感受，该行李箱具有以下功能：
　　（1）行李箱可伸缩功能。基于“插柱式”伸缩杆原理，在固定杆上设置3个定位孔，内设的控制杆与伸缩杆同时运动，以此实现二级伸缩。利用斜面块、定位柱、斜滑槽等实现伸缩杆定位，防止内箱体被拉出，从而达到理想体积。在伸缩杆和固定管相同位置开设卡槽，以连接内箱体伸出的卡扣，防止内箱体随着伸缩杆伸缩产生褶皱或造成伸缩不便。当按下内箱体两侧把手按钮后，弹簧压缩，挤压升降座，使得斜滑槽作用于定位柱的斜面块。发生相对运动后定位柱收缩入壳体，伸缩管上下移动。放开按钮，弹簧释放弹性势能，拉至上下定位孔时，定位柱再次伸出，伸缩杆得以固定，从而使行李箱达到伸缩的功能。正常情况下使用一级箱体，以节省空间提供便捷，当物品携带比较多时，可根据需求使用二级箱体或三级箱体[3]。
　　（2）蓝牙技术。行李箱使用蓝牙技术，与用户手机相连，并且采用指纹解锁与电子密码锁相结合的形式，方便解锁、上锁，大大提高便捷性与安全性。指纹解锁与电子密码锁采用的是3 cm×5 cm大小的触控屏，并将其置于行李箱侧方把手下，减少行李箱在使用过程中对显示屏产生的碰撞。配备蓝牙信号感应系统，当信号丢失时会发出警报，以提示使用者。
　　（3）采用轻便铝合金材料，大幅减轻行李箱的自重，并使箱体具备较好的耐腐蚀性，同时箱体封口处采用硅胶类密封条，提高行李箱箱体的密封性，硅胶类密封条极难腐蚀，不易老化，还提高了行李箱防水性能。由于传统行李箱的边角处较为脆弱，在使用过程中容易因为碰撞产生凹陷磨损。因此，在研究传统行李箱对边角处的保护措施后，箱体的包角采用高强度铝合金材料，在减轻行李箱重量的前提下，提高其耐用度，延长了使用寿命，也使行李箱的整体更加美观。 　　（4）可拆卸式隔板。為了让用户更好地规划行李箱内部空间，加入可拆卸式隔板。隔板采用卡扣式安装，并且在箱体较长的两侧设计了滑轨进行移动，滑轨内部设计小型锯齿以便于卡扣更好地固定，隔板在松开卡扣之后可以在箱体两侧任意滑动，为用户提供不同大小的空间，提高实用性。
　　（5）静音橡胶车轮。在研究了市面上大部分行李箱之后发现车轮主体通常为高强度塑料，仅在外层包裹一层橡胶，在实际使用过程中降低噪音的效果并不明显，甚至在普通公路上产生的噪音也较为明显，极大影响用户的使用体验。当传统行李箱装载较重物品且在崎岖路面上拖行时，除车轮与地面摩擦产生噪音之外，对车轮也会造成严重的磨损，甚至出现断裂等情况。因此，本项目的车轮整体采用高强度橡胶制成，在保证车轮耐用性的同时，提高车轮弹性，降低使用过程中产生的噪音，并且与传统行李箱的车轮相比使用寿命大大提高。
　　（6）配备GPS定位系统，行李箱丢失时可使用GPS技术追踪遗失的行李箱。
　　（7）便捷式可拆卸电池，不仅可以为电子设备充电，而且拆卸快捷。
　　4    结语
　　现今，智能化已经成为时代发展的趋势，智能化产品普及度逐渐提高。因此，基于市场上现存行李箱的传统功能，本项目创新性地增加了可伸缩功能，提高了行李箱的实用性和可操作性，智能行李箱将有着极大的发展空间，市场前景广阔。
　　[参考文献]
　　[1]徐松，艾青，向波，等.基于PLC智能旅行箱运动控制系统设计[J].科技资讯，2017（34）：73-74.
　　[2]谢涌，李瑞洋，吴佳阳，等.基于solidworks的智能行李箱的设计[J].山东工业技术，2018（2）：106.
　　[3]杨淞淳，王志坤，王林祥.智能行李箱[J].河北农机，2017（12）：48.
　　Abstract：At present， the general suitcase size in the market is basically fixed， carrying different quantities of luggage needs to be equipped with different sizes of luggage， resulting in the suitcase can not meet the actual use needs， greatly reducing the practicability， applicability and poor sense of use of the suitcase. In view of the above problems. This paper will make use of mechanical and telecommunications related technology to creatively increase the retractable function on the basis of the traditional multifunctional suitcase， which can adjust the volume of the box according to the actual needs， and realize the multi-use of one case.
　　Key words：smart luggage; retractable; Bluetooth unlocked
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15151125.htm