智能拉杆箱

德州学院 杨淞淳 王志坤 王林祥

1 原理与设计方案

1.1 设想与理念

整个智能拉杆箱在外形上看起来与普通拉杆箱无异，但在智能拉杆箱的内部暗藏玄机。在内部安装微型计算机来控制箱子的各个部件正常工作，同时安装信号接收装置一蓝牙，可以接收到手机上安装的APP发来的蓝牙信号，实现人们通过手机来操控箱子的目的。箱子适合各年龄段的人群使用。之前自己单独外出时，常遇到有其他的事又不得不随身提着自己行李箱的尴尬，现在智能拉杆箱解决了这一问题，箱子以及轮子可以锁死，并且在遇到有人试图搬走时会发出警报并且会通知手机，箱子安装有GPS定位系统，可以随时在手机端查看位置。箱子的轮子上装有称重装置，可以在拉杆把手处的显示屏上准确显示箱子的重量。如果箱子过重则可以开启轮子的电子助力装置以节省人力。箱子内的电池可以用来给手机充电。如果在路途中遇到突发情况时，只需按箱子外部紧急报警装置，微型计算机便会遥控手机拨打报警电话同时控制喇叭发出刺耳警报。箱子采用坚固并且轻便的铝合金材料，在旅途劳累时可以坐着休息。

1.2 设计方案

首先，在箱子看似正常的四轮上，安装有锁死装置。采用的锁死装置是夹子式，夹子式车轮锁采用的结构是双排弹子，内压式边柱锁定结构，克服了上下弹子锁或当排弹子锁等无法开启的缺点，是目前市场上最便宜的车轮锁。车轮锁采用精钢构造，具有防锯防剪和防敲打的特性。车轮还装配有电子助力装置，在箱子过重时通过手机遥控打开。此装置通过电池输入的电能产生全电压脉冲波使电动机产生可控的电动助力带动主动轮通过车链驱动由动轮和飞轮产生前进力，电子直流器可以帮助节省人力，使旅途不再因为行李太重而疲惫不堪。车轮上装配有力传感器，可以测量车轮在竖直方向上的受力是怎样的。力传感器采用了汽车车轮所使用的力传感器，是由四个标准力传感器和壳体组成的加载平台，还有标准力传感器的数据采集系统，再加WFT信号调理及数据采集系统，采集的数据传输到微型计算机中，然后在显示屏上显示出来。标准力传感器的数据采集系统：此系统的核心是51单片机，从而实现了对数据的采集。系统通过A/D实现对模拟量信号的转换，微型计算机用来处理数据。微型计算机装配在箱体拉杆一侧，充分利用了拉杆两侧的空间，使得箱子内部呈现方方正正的空间。这种计算机不仅体积小，而且还能实现多种功能。箱子拉杆一侧的三面铝合金钢板上安装了GIGS太阳能电池。这种太阳能薄膜电池具有良好的稳定性，可以承受箱子在使用时不可避免的震动；而且还具有较高的光电转换效率，同时用硅量极少，保证了低成本，可以大量生产。经太阳能照射膜片产生的电能通过导线储存在电池中。此电池有第一磁性区和第二磁性区，利用双磁性区的双极来防止漏电。电池源源不断地为各种装置提供电能。光能产生的电量储存在电池中，可以用来给手机充电，电池电量足够充满10块手机，接口采用USB，成本低、适配性好，使用起来简单方便。箱体内还包括蓝牙装置，可以与手机配对，通过手机可以控制滑轮锁死，查看箱子的位置，控制箱体里的喇叭，查看箱体内电池电量，也可以通过手机给箱子关机，完全实现智能控制。在箱体底部安装有喇叭，通过微型计算机控制，得到指令时可以发出两种不同分贝的警报，前者低分贝适用于箱子被意外移动时，后者高分贝适用于紧急情况时报警。同时GPS全球定位系统也安装在箱体的底部，并且配有单独的大电池，保证了箱子丢失时太阳能供电被切断的危险。

1.3 运行方案

箱子拉杆把手处有一个箱子总开关，在箱子不使用时可以关闭保证箱子的使用年限，并且配有电子锁，防止意外关闭。使用时只需把开关打开，箱子的各系统就会自动运行。同时手机安装相应的客户端，打开蓝牙与箱子配对，就可以正常使用了。箱子整体的系统经过优化用电量极少，经过短时间的太阳光照射就可以保证箱子很长一段时间的使用。

2 发展前景

该智能拉杆箱使用了可再生能源——太阳能，不会污染环境，符合可持续发展理念。适用人群广泛，各阶层各年龄段均适用，市场前景好。同时成本与普通拉杆箱相差无几，但其智能化满足了人们很多的需求。系统优化程度高，箱子材质结构好，可使用时间长，符合当今社会不铺张浪费，提倡节俭的风尚，在未来必将受到社会的广泛关注。

[1]美国DS Solidworks公司.SolidWorks零件与装配体教程[M].机械工业出版社,2012.

[2]车洪麒.非标准机械设计实例详解[M].机械工业出版社,2010.

[3]王晶.机械原理与机械设计课外实践选题汇编[M].高等教育出版社,2007.

[4]吴文娟.单晶硅高效制绒的研究[J].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2012.