智能行李箱
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多功能智能跟随行李箱控制系统设计一、选题的依据及意义行李箱是人们旅途中的好帮手,最早的行李箱可追溯到20世纪20年代的木制手提箱,随着航空业的发展,轮式行李箱于1972年在美国问世[1]。
直至1987年才出现了装上了轮子和拉杆的立式拉杆箱,解决了乘务人员到处跑的困难,逐渐普及到全球市场。
行李箱极大地方便了人们的出行,如今的行李箱不只是设计的更美观更人性化,万向轮的使用也让拖行更加方便。
而在当今的移动互联时代,各种智能化设备一步步融入人们日常生活的各个领域,智能行李箱也不例外。
定位防盗、自动跟随、智能称重、USB充电等功能通过智能硬件都可以集成在行李箱上,尤其是自动跟随功能,能让你解放双手、边走边玩,智能行李箱的问世是行李箱发展史上的一次重大突破。
故而本产品——多功能智能跟随行李箱的设计,符合党的十九届五中全会提出的“强化国家科技力量、提升企业科技创新水平,以创新驱动、高质量供给创造新需求,打造经济发展新动能”的时代要求,具有助力科技进步、方便人民生活的社会意义,在实现成本减少后,销量的增加也能带来可观的成本,创造商业价值。
二、国内外研究现状及发展趋势1.国外智能跟随行李箱研究现状国外智能跟随行李箱的发展相对较早,在2015年4月,以色列AI Robotics公司曾向公众发布了一款机器人旅行箱产品的概念模型,箱子内置摄像头和动力驱动装置,可以通过蓝牙与用户手机连接,具有自主跟随用户行走并与用户进行互动交流的功能,而且箱子可以自动检测内部物品的重量,让用户在旅途中快速了解行李是否超重,同时具有防盗报警器功能,超过预定的安全距离就会报警,除此之外还能通过内置充电系统为手机和其他电子设备充电。
但AI Robotics公司众筹200万美元之后,至今尚未将产品交付给消费者,目前在做无人飞行器产品。
2016年,美国的Blue smart公司向公众推出了第一代智能旅行箱产品Blue smart One,相比以色列AI Robotics公司的机器人旅行箱概念模型,Blue smart One多出了使用手机app对箱子进行GPS定位追踪、手机操控上锁解锁、记录飞行距离和降落机场等更加丰富的功能。
我的奇思妙想600字优秀作文行李箱智能行李箱看上去和现在的行业李箱没什么不一样,但实际上非同凡响,暗藏玄机。
它的上面有各式各样,五颜六色的按钮,有时可以改变大小,有时可以改变重量。
它可以根据你的心情和喜好来改变它的颜色。
它的材质是橡胶式晶体,这种材质有两种形式,它可以变得像橡皮泥一样软,还可以变得像钢铁一样坚硬。
智能行李箱神通广大,善解人意,只要按下一个按钮,小型机械手就会出现,它会根据你的指令来造出你最喜欢样式的房子。
它按照你的指令来平铺、切割,小型机械手有一个小助手,它可以帮忙打造电视、电脑等等生活用品,智能行李箱不仅具备超乎想象的变形能力,还融入了人工智能技术,让每一次旅行都充满惊喜与便捷。
在出发前,你只需要告诉它你的目的地和旅行计划,智能行李箱就会根据你的需求,自动规划出最佳路线,避开拥堵和繁忙的路段。
同时,它还能实时感知天气变化,自动调整内置的衣物和配件,确保你在任何环境下都能保持舒适和时尚。
旅途中,智能行李箱更是你的贴心小助手。
当你感到疲倦时,它可以变成一辆小巧的电动车,载着你轻松前行;当你需要休息时,它可以变成一个舒适的帐篷,为你提供一个遮风挡雨的休息空间。
而且,智能行李箱还具备防盗功能,一旦有人试图非法打开或移动它,它会立即发出警报,并通过手机APP通知你。
到达目的地后,智能行李箱更是能变成你的向导和翻译。
它可以自动感应到当地的文化和风俗习惯,为你提供贴心的建议和服务。
同时,它还能实时翻译当地的语言,让你在异国他乡也能畅通无阻地交流。
总之,智能行李箱不仅是一个旅行必备的好帮手,更是你生活中的一位贴心伙伴。
它的出现,将让我们的旅行更加轻松、便捷和充满乐趣。
我相信,在不久的将来,智能行李箱一定会成为我们生活中不可或缺的一部分。
智能行李箱的研究作者:王馨婧高阳洋焦悦来源:《科技风》2019年第08期摘要:随着现代社会的发展,人们对自由自我的意识越来越强,所以独自旅行的人们越来越多并且越来越频繁。
而教育行业的不断改革,外出求学的学子也越来越多。
而由于外出时行李繁重,安检时行李箱超重,上楼梯更是十分艰难,有时还需要根据行李多少买不同大小的行李箱,这些问题使得出行十分不便。
为了解决以上问题,我们设计了一款可自动跟随,具备伸缩空间,并且能够省力上楼梯的智能行行李箱。
系统功能在于可自动跟随通过蓝牙链接的通讯设备,同时具备红外线感应功能,可自动识别并避开障碍,并可切换手动自动两种模式,距离通讯设备五米之外开启报警。
并在丢失后,可通过手机定位行李箱位置。
自动发送给手机APP,并可识别语音,当失主说出“(行李箱名字)你在哪”行李箱可发出语音“我在这里”。
并将原本的密码锁改成指纹解锁,可通过手机APP解锁,如果手机没有电时,可通过指纹解锁,更加安全。
客观上免去了需要时刻手提并注意行李箱的麻烦,大大减少了独自出行的麻烦。
关键词:智能行李箱;指纹解锁;自动跟随1 概述近年来我国行李箱行业发展速度较快,受益于行李箱行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大,行李箱行业在国内和国际市场上发展形势都十分看好。
目前全国行李箱生产的数量基本能满足市场的需求,但行李箱品种更新换代快,一些式样精美、功能齐全、符合时代潮流的行李箱生产供应仍然不足。
一些技术含量高的行李箱在市场上还比较紧俏,随着人们生活水平的提高,对行李箱的要求也越来越高。
特别是近年来对国际市场的拓展,符合消费者消费心理的行李箱的供应还远未饱和,市场需求仍然很大。
智能旅行箱从第一代问世至今还不足年,就目前而言在国内能够推出该设备的企业仅有几家,而在国外已经有数十家科技企业研发出了该设备,而且在技术上验证了是可行的。
就市场规模而言,估计全球范围内有 200亿美元的市场。
智能旅行箱是针对经常出差旅行的用户而设计的,国内约有100多万白领阶层人士经常异地出差,传统的旅行箱经常出现丢失,损坏,无法高效利用剩余资源,给用户造成不必要的经济损失而且就国内而言,还是个新兴市场。
基于单片机的多功能智能行李箱设计摘要本文主要介绍了一种基于单片机的多功能智能行李箱设计。
该行李箱具备自动测重、指纹解锁、防盗报警、智能充电等功能。
通过单片机控制,能够实现这些功能以提高行李箱的便捷性和安全性。
实验结果表明,设计的多功能智能行李箱能够实现稳定可靠的运行,具有很好的应用效果。
关键词:单片机;智能行李箱;自动测重;指纹解锁;防盗报警;智能充电1. 引言随着人们生活水平的提高,旅行逐渐成为人们的一种日常活动。
作为旅行的必需品,行李箱的设计和功能也逐渐得到了人们的关注和追求。
本文设计了一种基于单片机的多功能智能行李箱,旨在提供更便捷、安全的行李箱使用体验。
2. 设计思路本文设计的多功能智能行李箱主要包括以下几个功能:自动测重、指纹解锁、防盗报警、智能充电。
自动测重功能可以帮助用户准确预估行李重量,避免超重情况的发生;指纹解锁功能可以保证行李箱的安全性,只有通过指纹认证的用户才能解锁行李箱;防盗报警功能可以在行李箱遭到偷盗时发出报警信号,提醒用户;智能充电功能可以为用户的手机、平板等电子设备提供便捷的充电方式。
3. 系统设计本文设计的多功能智能行李箱的硬件部分主要包括:称重传感器、指纹识别模块、报警器、充电器等。
软件部分则采用单片机进行控制。
具体来说,单片机通过称重传感器实时监测行李重量,当行李重量超过设定值时,会通过报警器发出警报。
用户可以通过指纹识别模块进行解锁操作,只有通过指纹认证的用户才能解锁行李箱。
行李箱还配备了智能充电器,用户只需将手机等电子设备连接到行李箱的充电器接口,即可实现充电。
基于 STM32 的智能旅行箱的设计针对行李较多,携带麻烦的问题,设计了一款能够对特定移动目标进行实时跟踪处理、定位和控制的行李箱。
AI智能跟随行李箱采用STM32单片机控制,具有实时多模式避障跟随,GPS定位,无线遥控,一键召回等多种功能。
且根据不同场合精准切换不同的跟随模式,安装在行李箱上的多种传感器和GPS,通过实时信号定位并控制电机转动,完成对特定移动目标的准确跟踪;报警装置通过安装在旅行箱底部的传感器或蓝牙实现,当旅行箱离地距离达到一定距离或远离主人时,发出报警信号。
智能跟随行李箱系统可靠,自动化程度高,可以携带物品,解放人们的双手。
每个人都想来一趟说走就走的旅行,每当节假日的时候很多同学需要长途旅行,行李较多,携带麻烦。
如今出远门行李箱成了必不可少的拖载物品,一个好用的旅行箱绝对能让你的旅行省心很多,但是行李箱中大部分的型号亦附有内置小轮,可用拉杆方便拉动,虽然市面上的4个小轮的行李箱,除了可作360度的旋转外,在平地更可以不费力轻易推动。
不过随着人们物质需求逐步上升,有时候行李箱会给人们造成一些不便之处。
据调查,虽然有轮子辅助,但如果长时间的拉动,会造成旅人高度疲惫,极大的不符合现代人的高科技、舒适生活。
如果在路途中行李箱可以自行移动,可以省去许多麻烦,减少旅人的压力极大方便人们的出行。
针对这种情况,设计了一款能够对特定移动的目标进行实时跟踪的AI智能跟随行李箱。
系统以STM32单片机为控制核心,主要由电源模块、避障跟随模块、无线模块、GPS模块和多种执行模块等组成。
作品实现了行李箱自动跟随主人行走、障碍物避障绕行、自动报警,GPS实时定位,APP一键召回,无线遥控等多种功能解决了现有行李箱笨重不易携带、易丢失等问题,使出行更便捷。
而今随着社会智能化应用到各个行业,为了更好的服务人类,科技结合生活创造幸福生活。
通过对行李箱智能化设计改造,可以让人们可以更加方便进行行李的拖运。
AI智能跟随行李箱具有很广阔的市场前景和应用价值。
电动行李箱设计方案1. 引言电动行李箱是一种集合了机械工程、电子技术和智能控制技术的创新产品。
随着人们对旅行便捷性的要求逐渐提高,电动行李箱应运而生。
本文将介绍电动行李箱的设计方案,包括设计目标、主要组成部分、技术原理以及产品特点等。
2. 设计目标电动行李箱的设计目标是提供旅行便捷性和舒适性,以减轻旅行者的负担,同时保证安全性和可靠性。
具体的设计目标如下:•轻盈便携:电动行李箱应重量轻,体积小,方便携带和放置在机舱内。
•高效耐用:电动行李箱的电池应具有长久的续航能力,同时结构设计应考虑行李箱的耐用性。
•智能控制:电动行李箱应配备智能控制系统,能够根据旅行者的需求进行智能导航、避障等功能。
•安全可靠:电动行李箱的结构设计应保证行李箱的稳定性和抗震性,以避免在旅途中发生意外。
3. 主要组成部分电动行李箱主要由以下几个组成部分构成:•外壳:电动行李箱的外壳应采用轻质材料,如碳纤维复合材料,既能够保持坚固性又能减轻重量。
•电池系统:电动行李箱的电池系统应具备高能量密度和长寿命的特点,以提供足够的续航能力。
•电机系统:电动行李箱的电机系统应具备高效能和低噪音的特点,以提供稳定的动力输出。
•控制系统:电动行李箱的控制系统应采用智能化的控制算法,以实现智能导航、避障等功能。
•可视化界面:电动行李箱应配备可视化界面,方便旅行者进行操作和监控。
4. 技术原理电动行李箱采用的技术原理主要包括以下几个方面:4.1 电池系统电动行李箱的电池系统采用高能量密度的锂离子电池,以提供大容量的电能储存。
电池系统通过电池管理系统对电池进行智能充放电控制,以延长电池的寿命和提高安全性。
4.2 电机系统电动行李箱的电机系统采用直流无刷电机,具有高效能和低噪音的特点。
电机系统通过智能控制算法对电机进行控制,实现精确的速度和转向控制。
4.3 控制系统电动行李箱的控制系统采用嵌入式控制器,通过传感器获取行李箱的状态信息,如姿态、速度、加速度等。
这只行李箱,可以像小狗一样跟着你
一只手攥着手机,胳膊上挂着长柄伞,另一只手拖着箱子,这时候还想来一杯咖啡?这只智能化的箱子可能帮得上你。
一家名为 NUA Robotics 的公司研发出了一种能够自动跟着主人走的行李箱,效果大概是这样的。
其原理是通过内置传感器和手机蓝牙配对,通过手机 App 就可以控制。
这款行李箱可以在手动模式下进行充电,也可以成为你的手机、平板和电脑的充电电源,还可以显示行李箱的重量。
“任何物品都可以被智能化和自动化。
”Alex Libman 是 NUA Robotics 的 CEO 兼联合创始人,他们目前已经筹到了超过 200 万美元来研发这款产品,并寄望于在今年让这款产品与消费者见面。
不过,这款产品目前只能在平地上行走,还没有学会自己爬楼梯什么的。
我们此前报道过不少这样的初创公司,因为一个点子、一个想法而诞生了一家公司,比如粉底打印机、可充电大衣、只用浇水就能搭起来的水泥帐篷……这些产品大多成为昙花一现,大多数公司再也没机会推出第二款产品。
比如像智能行李箱,看起来针对的也是个非常细分的小众市场。
对大多数人来说只是锦上添花,图个方便,不过对于行动不便的人士来说可能会很有帮助。
但有个麻烦就是:千万别在地铁高峰时期使用这只箱子,不然这只箱子很可能真的成为一只走失的“小狗”了。
好奇心日报 , 每个时代都有最好的媒体。
0300000378:智能行李箱 -1- 2015年福建省大学生合泰杯单片机应用设计竞赛 作品创意书
0300000378 智能行李箱
集美大学诚毅学院 机械工程系
刘扬 老师 陈文龙 游康 柯炜建 王贺文
2015 年 3 月 4 日 0300000378:智能行李箱
-2- 作 品 创 意 书 一、摘要
根据现代人出行时手提行李过多而手忙脚乱的情况,本文设计了一款结合红外线避障系统的智能行李箱。系统以HT32F1765单片机为控制核心,主要由电源模块、避障模块、蓝牙模块、执行模块等组成。作品实现了行李箱自动跟随主人行走、障碍物避障绕行、自动报警等功能,解决了现有行李箱笨重不易携带、易丢失等问题,使出行更便捷,具有广阔的市场前景和应用价值。 关键词:红外线避障;HT32F1765单片机;
二、作品介绍 2.1创作动机 每当节假日的时候很多同学需要长途旅行,行李较多,携带麻烦。如今出远门行李箱成了必不可少的拖载物品,其中大部分的型号亦附有内置小轮,可用拉杆方便拉动,2010年后亦出现有4个小轮的行李箱,除了可作360度的旋转外,在平地更可以不费力轻易推动。 不过随着人们物质需求逐步上升,有时候行李箱会给人们造成一些不便之处。据调查,虽然有轮子辅助,但如果长时间的拉动,会造成旅人高度疲惫,极大的不符合现代人的高科技、舒适生活。如果行李箱可以自行移动,就可以极大方便人们出行。 而今随着社会智能化应用到各个行业,为了更好的服务人类,科技结合生活创造幸福生活。通过对行李箱智能化设计改造,可以让人们可以更加方便进行行李的拖运。在开阔地上可以顺利的跟随主人行走。在有少量障碍物的平地上在主人与其距离较近的情况下也可较好运行。
2.2功能 (1) 自动跟随主人同步移动。 (2)在跟随主人行走时,检测障碍物的距离并自动避障。 (3)行李箱因距离过远而与手机蓝牙信号断开,则自动发出警报声音。
2.3创新性与实用性 (1)将定向和移动两个功能合并于智能行李箱中,使得在旅途中,可以省去许多麻烦,减少旅人的压力。 (2)通过微型处理器计算出主人所在位置,并一直与主人保持一定距离。 (3)基于无线通讯服务端的智能行李箱,是一个新生的事物。它能够让人们解放双手,自由轻松地出游,不用在担心因拖行李箱而产生的各种不便。给人们带来一种身心愉悦的出游方式。 0300000378:智能行李箱 -3- 三、工作原理 自动跟随:通过在身上携带信号发射装置,当其发生移动到距离行李箱有一定的距离时,由行李箱上的信号接收装置可对发射装置进行定位,同时进行信号处理,调整好与发生装置的距离,使得其调节行李箱轮子方向,并驱动发动机,让行李箱会朝着其方位进行同步移动。 红外避障:行李箱自带红外探测器可以探测前方障碍物。CPLD快速检测和处理红外线检测装置以及信号接收器的输入结果,经过系统分析后,实现两部电机的实时控制(前进,停止或倒退)进而选择相应的路线跟随主人前进。行李箱采用前轮驱动,前轮左右两边各用一个电机驱动,分别控制两个轮子的转动从而达到转向的目的,后轮是万向轮,起支撑的作用。将三个红外线光电传感器分别装在箱体的左中右,当箱的左边的传感器检测到障碍物时,主控芯片控制右轮电机停止左轮转动,箱向右方转向,当箱的右边传感器检测到障碍物时,主控芯片控制左轮电机停止转动,箱向左方转向,当前面有障碍物时规定箱右转。 防盗系统:如果在系统启动时与主人距离过远或者没有信号,行李箱会发出警报,并自动上锁。 系统由以下几部分组成,如图1所示:
四、作品功能、特色 1、实现智能跟随行走方便出旅人行走。 2、红外线躲避障碍物。 3、远距离报警系统、防盗。 4、以锂电池为动力源使用寿命长,节能环保。 5、产品结构简单,功能完善,运作效率高。 6、人性化的设计,将充分体现机电一体化。
图1主系统框图 蓝牙数据 传感器
HT32F1765
单片机
发出警报
智能避障
自动跟随 二相电机 0300000378:智能行李箱
-4- 五、作品结构 5.1硬件部分 5.1.1智能行李箱的主控模块 采用HT32F1765单片机作为整个系统的核心,控制智能行李箱的各项功能,使其独立准确的完成各项工作。这款单片机提供了丰富的HXT、LXT、ERC、HIRC和LIRC振荡器功能选项,且内建完整的系统振荡器,无需外围元器件。充分分析我们的系统,其关键在于实现箱子的自动控制,而在这一点上,单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。单片机内含UART模块,它可以支持诸如单片机之间的数据通网络,低成本PC和外部设备间的数据连接,便携式和电池供电设备间的通信等。单片机就可以充分发挥其独特的优点——有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等。
5.1.2智能行李箱的电机模块 L298N芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调节输出电压;可以直接用单片机的IO口提供信号;而且电路简单,使用比较方便。L298N可接受标准TTL逻辑电平信号9脚Vcc,9脚Vcc可接4.5~7 V电压。4脚VS接电源电压,VS电压范围VIH为+2.5~46 V。输出电流可达2.5 A,可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻,形成电流传感信号。如图2所示(本系统驱动两个二相电机):
图2 电机驱动原理图 5.1.3智能行李箱的蓝牙模块 采用BLK-MD-BC04-B蓝牙模块,遵循V2.1+EDR蓝牙规范,支持UART,USB,SPI,PCM,SPDIF0300000378:智能行李箱 -5- 等接口,并支持SPP蓝牙串口协议,具有成本低、体积小、功耗低、收发灵敏性高等优点,只需配备少许的外围元件就能实现其强大功能。如图3所示
图 3 蓝牙应用电路图 表1 蓝牙管脚功能描述表 管脚号 名称 类型 功能描述 1 UART-TX CMOS输出 串口数据输出 2 UART-RX CMOS输入 串口数据输入 3 UART-CTS CMOS输入 串口清除发送 4 UART-RTS CMOS输出 串口请求发送 5 PCM-CLK 双向 PCM时钟 6 PCM-OUT CMOS输入 PCM数据输出 7 PCM-IN CMOS输出 PCM数据输出 8 PCM-SYNC 双向 PCM数据同步 9 AIO(0) 双向 可编程模拟输入输出口 10 AIO(1) 双向 可编程模拟输入输出口 11 RESETB CMOS输入 复位/重启键(低位平复位) 12 3.3V 电源输入 +3.3V电源 13 GND 地 地 14 NC 输出 NC(请悬空) 15 USB-DN 双向 USB数据负 0300000378:智能行李箱 -6- 16 SPI-CSB CMOS输入 SPI片选口 17 SPI-MOSI CMOS输入 SPI数据输入 18 SPI-MOSI CMOS输出 SPI数据输出 19 SPI-CLK CMOS输入 SPI时钟口 20 USB-DP 双向 USB数据正 21 GND 地 地
5.1.4智能行李箱的避障模块 避障电路采用漫反射式光电开关进行避障。e3f-ds30c4光电开关(光电传感器)是集发射头和接收头于一体的检测开关,其工作原理是根据发射头发出的光束,被障碍物反射,接收头据此做出判断是否有障碍物。当有光线反射回来时,输出低电平;当没有光线反射回来时,输出高电平。单片机根据接收头电平的高低做出相应控制,避免小车碰到障碍物,由于接收管输出TTL电平,有利于单片机对信号的处理。避障电路如下图4 :
图 4 红外避障原理图 0300000378:智能行李箱
-7- 表 2 避障电路功能表 传感器 避障电路输出(上升沿动作) 待执行命令 左 中 右 左转信号(P2.1) 右转信号
(P2.0) 0 0 0 √ 右转 0 0 1 √ 右转 0 1 0 √ 右转 0 1 1 √ 右转 1 0 0 √ 左转 1 0 1 √ 右转 1 1 0 √ 左转 1 1 1 前进
注解(“0”表示有障碍物; “1”表示无障碍物)
5.1.5智能行李箱的电源模块 本系统所有芯片都需要+5V的工作电压,而干电池只能提供的电压为1.5V的倍数的电压,并且随着使用时间的延长,其电压会逐渐下降,则需要LM7805稳压芯片。L7805能提供300至500mA的电流,足以满足芯片供电的要求。虽然微处理器和微控制器不需要支持电路,功耗也很低,但必须要加以考虑。电源电路拟定为如图5所示:
图 5 电源电路图 0300000378:智能行李箱
-8- 5.2软件部分 5.2.1控制系统结构 单片机通过采集蓝牙数据,判断行人的当前位置,然后控制直流电机,实现行李箱的转向,前进,后退等功能。框图如图 6所示:
图6 控制结构框图 5.2.2主程序模块 实现超声波传感器的数据采集、判断;电机的控制;串口数据的发送等功能。如图7所示:
图7主程序流程图
蓝牙数据 BLK-MD-BC04-B 直流电机 直流电机驱动器 开始 系统初始化 采集蓝牙数据
向上位机发送串口数据 数据处理,获取当前人所在的方位和行李箱的距离
控制小车
结束