智能拉桿箱

德州學(xué)院 楊淞淳 王志坤 王林祥

1 原理與設(shè)計方案

1.1 設(shè)想與理念

整個智能拉桿箱在外形上看起來與普通拉桿箱無異，但在智能拉桿箱的內(nèi)部暗藏玄機。在內(nèi)部安裝微型計算機來控制箱子的各個部件正常工作，同時安裝信號接收裝置一藍牙，可以接收到手機上安裝的APP發(fā)來的藍牙信號，實現(xiàn)人們通過手機來操控箱子的目的。箱子適合各年齡段的人群使用。之前自己單獨外出時，常遇到有其他的事又不得不隨身提著自己行李箱的尷尬，現(xiàn)在智能拉桿箱解決了這一問題，箱子以及輪子可以鎖死，并且在遇到有人試圖搬走時會發(fā)出警報并且會通知手機，箱子安裝有GPS定位系統(tǒng)，可以隨時在手機端查看位置。箱子的輪子上裝有稱重裝置，可以在拉桿把手處的顯示屏上準確顯示箱子的重量。如果箱子過重則可以開啟輪子的電子助力裝置以節(jié)省人力。箱子內(nèi)的電池可以用來給手機充電。如果在路途中遇到突發(fā)情況時，只需按箱子外部緊急報警裝置，微型計算機便會遙控手機撥打報警電話同時控制喇叭發(fā)出刺耳警報。箱子采用堅固并且輕便的鋁合金材料，在旅途勞累時可以坐著休息。

1.2 設(shè)計方案

首先，在箱子看似正常的四輪上，安裝有鎖死裝置。采用的鎖死裝置是夾子式，夾子式車輪鎖采用的結(jié)構(gòu)是雙排彈子，內(nèi)壓式邊柱鎖定結(jié)構(gòu)，克服了上下彈子鎖或當排彈子鎖等無法開啟的缺點，是目前市場上最便宜的車輪鎖。車輪鎖采用精鋼構(gòu)造，具有防鋸防剪和防敲打的特性。車輪還裝配有電子助力裝置，在箱子過重時通過手機遙控打開。此裝置通過電池輸入的電能產(chǎn)生全電壓脈沖波使電動機產(chǎn)生可控的電動助力帶動主動輪通過車鏈驅(qū)動由動輪和飛輪產(chǎn)生前進力，電子直流器可以幫助節(jié)省人力，使旅途不再因為行李太重而疲憊不堪。車輪上裝配有力傳感器，可以測量車輪在豎直方向上的受力是怎樣的。力傳感器采用了汽車車輪所使用的力傳感器，是由四個標準力傳感器和殼體組成的加載平臺，還有標準力傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，再加WFT信號調(diào)理及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿⑿陀嬎銠C中，然后在顯示屏上顯示出來。標準力傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：此系統(tǒng)的核心是51單片機，從而實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的采集。系統(tǒng)通過A/D實現(xiàn)對模擬量信號的轉(zhuǎn)換，微型計算機用來處理數(shù)據(jù)。微型計算機裝配在箱體拉桿一側(cè)，充分利用了拉桿兩側(cè)的空間，使得箱子內(nèi)部呈現(xiàn)方方正正的空間。這種計算機不僅體積小，而且還能實現(xiàn)多種功能。箱子拉桿一側(cè)的三面鋁合金鋼板上安裝了GIGS太陽能電池。這種太陽能薄膜電池具有良好的穩(wěn)定性，可以承受箱子在使用時不可避免的震動；而且還具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率，同時用硅量極少，保證了低成本，可以大量生產(chǎn)。經(jīng)太陽能照射膜片產(chǎn)生的電能通過導(dǎo)線儲存在電池中。此電池有第一磁性區(qū)和第二磁性區(qū)，利用雙磁性區(qū)的雙極來防止漏電。電池源源不斷地為各種裝置提供電能。光能產(chǎn)生的電量儲存在電池中，可以用來給手機充電，電池電量足夠充滿10塊手機，接口采用USB，成本低、適配性好，使用起來簡單方便。箱體內(nèi)還包括藍牙裝置，可以與手機配對，通過手機可以控制滑輪鎖死，查看箱子的位置，控制箱體里的喇叭，查看箱體內(nèi)電池電量，也可以通過手機給箱子關(guān)機，完全實現(xiàn)智能控制。在箱體底部安裝有喇叭，通過微型計算機控制，得到指令時可以發(fā)出兩種不同分貝的警報，前者低分貝適用于箱子被意外移動時，后者高分貝適用于緊急情況時報警。同時GPS全球定位系統(tǒng)也安裝在箱體的底部，并且配有單獨的大電池，保證了箱子丟失時太陽能供電被切斷的危險。

1.3 運行方案

箱子拉桿把手處有一個箱子總開關(guān)，在箱子不使用時可以關(guān)閉保證箱子的使用年限，并且配有電子鎖，防止意外關(guān)閉。使用時只需把開關(guān)打開，箱子的各系統(tǒng)就會自動運行。同時手機安裝相應(yīng)的客戶端，打開藍牙與箱子配對，就可以正常使用了。箱子整體的系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化用電量極少，經(jīng)過短時間的太陽光照射就可以保證箱子很長一段時間的使用。

2 發(fā)展前景

該智能拉桿箱使用了可再生能源——太陽能，不會污染環(huán)境，符合可持續(xù)發(fā)展理念。適用人群廣泛，各階層各年齡段均適用，市場前景好。同時成本與普通拉桿箱相差無幾，但其智能化滿足了人們很多的需求。系統(tǒng)優(yōu)化程度高，箱子材質(zhì)結(jié)構(gòu)好，可使用時間長，符合當今社會不鋪張浪費，提倡節(jié)儉的風(fēng)尚，在未來必將受到社會的廣泛關(guān)注。

[1]美國DS Solidworks公司.SolidWorks零件與裝配體教程[M].機械工業(yè)出版社,2012.

[2]車洪麒.非標準機械設(shè)計實例詳解[M].機械工業(yè)出版社,2010.

[3]王晶.機械原理與機械設(shè)計課外實踐選題匯編[M].高等教育出版社,2007.

[4]吳文娟.單晶硅高效制絨的研究[J].中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫,2012.