物聯(lián)網(wǎng)投遞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

于銘汐 李春生 武傳勝 馬德欣

摘 要：近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物發(fā)展迅速，物流已成為主要矛盾，基于目前的情況，我司推出一種便捷、高效、快速的解決方案。

智能儲(chǔ)物柜是一種新型的網(wǎng)絡(luò)電子寄存柜，使電子商務(wù)網(wǎng)站與分布在各地的電子寄存柜形成一個(gè)完整的電子商務(wù)系統(tǒng)。電子商務(wù)網(wǎng)站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能儲(chǔ)物柜進(jìn)行控制，用戶可以通過(guò)網(wǎng)站或物流公司發(fā)送的密碼，到柜子自行取物，大大降低了物流成本，也解放了顧客的時(shí)間。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)；存放裝置；快遞

【中圖分類號(hào)】 U652.1+2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2236-1879（2017）05-0290-02

一、基本信息

智能儲(chǔ)物柜是一款基于物聯(lián)網(wǎng)的，能夠?qū)⑽锲罚旒┻M(jìn)行識(shí)別，暫存，監(jiān)控和管理的設(shè)備。與PC服務(wù)器一起構(gòu)建投遞箱系統(tǒng)。PC服務(wù)器能夠?qū)Ρ鞠到y(tǒng)的各個(gè)存放裝置進(jìn)行統(tǒng)一化管理（如快遞投遞箱的信息，快件的信息，用戶的信息等），并對(duì)各種信息進(jìn)行整合分析處理。快遞員將快件送達(dá)指定地點(diǎn)后，只需將其存入快遞投遞箱，系統(tǒng)便自動(dòng)為用戶發(fā)送一條短信，包括取件地址和驗(yàn)證碼，用戶在方便的時(shí)間到達(dá)該終端前輸入驗(yàn)證碼即可取出快件。該產(chǎn)品旨在為用戶接收快件提供便利的時(shí)間和地點(diǎn)。

二、創(chuàng)新構(gòu)思及方案

1、創(chuàng)新構(gòu)思

為了更好的利用家庭空間，特別是對(duì)高層空間的利用。我們?cè)O(shè)計(jì)了智能儲(chǔ)物柜，它的高度可至天花板，這樣就能存儲(chǔ)更多的物品，同時(shí)避免積灰。另外，為了提高存取物品的效率，排除人工存取高層物品的危險(xiǎn)性，我們?cè)O(shè)計(jì)了用機(jī)械手臂來(lái)自動(dòng)存取。考慮到物品的大小不一，對(duì)空間的需求不盡相同，我們?cè)诠褡由蠈釉O(shè)計(jì)了能夠90°旋轉(zhuǎn)的和自由升降的隔板，從而對(duì)儲(chǔ)層空間進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同體積物品的存放。總的來(lái)說(shuō)，我們的作品就是為了更好的利用空間，方便人們對(duì)物品的存取和管理，節(jié)約人力和時(shí)間，提高存取物品的效率。

2、設(shè)計(jì)方案

多功能衣柜高度可至天花板。柜前是能移動(dòng)的手臂，位于工作臺(tái)上。通過(guò)絲杠可實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)左右移動(dòng)及手臂上下移動(dòng)。工作臺(tái)上設(shè)有齒輪，用來(lái)調(diào)節(jié)手臂的水平轉(zhuǎn)動(dòng)。手臂上也裝有齒條，用來(lái)實(shí)現(xiàn)手臂的收縮。所有絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)由電機(jī)來(lái)帶動(dòng)。柜前為操作區(qū)，有控制手臂移動(dòng)的操作按鈕，當(dāng)要存取物品時(shí)，只需按按鈕讓手臂移動(dòng)到指定的物品盒前，手臂靠磁力吸出盒子，然后取出里面的物品。頂層設(shè)計(jì)有可旋轉(zhuǎn)的擋板，當(dāng)需要存儲(chǔ)大的物品時(shí)，只需按動(dòng)按鈕，讓右邊擋板向下旋轉(zhuǎn)90°或讓左邊擋板向下降，即可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)存儲(chǔ)層變?yōu)橐粋€(gè)大存儲(chǔ)層的功能

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析及創(chuàng)新設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、特點(diǎn)分析

本產(chǎn)品可有效的存放家居物品，作品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，操作靈活，環(huán)保，工作效率高，能大大減輕工作強(qiáng)度，提高工作的安全性。本產(chǎn)品可快速存取各種物品，它上層的位置可變擋板能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空間體積的擴(kuò)大，適合存放體積較大物品，實(shí)現(xiàn)物品存取多樣化，極大地提高了空間利用率。柜前自由移動(dòng)的手臂可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)把物品放在想要放的地方。采用支撐桿和絲杠來(lái)支撐工作臺(tái)，并用絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)。工作臺(tái)上的齒輪可調(diào)節(jié)手臂的水平轉(zhuǎn)動(dòng)，以便更好地取放物品。同時(shí)，工作臺(tái)上面也豎有絲杠，用來(lái)控制手臂的上下移動(dòng)，絲杠兩邊有立柱，起固定作用。這樣就實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的定位，即可把物品放到想要放的地方。所有絲杠及齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)都由電機(jī)來(lái)帶動(dòng)。上層隔板采用可旋轉(zhuǎn)和可升降設(shè)計(jì)，能靈活的改變空間大小。當(dāng)需要放較大物品時(shí)，即可把左邊隔板向下旋轉(zhuǎn)90°，或使右邊隔板下降，實(shí)現(xiàn)兩層變一層。左邊隔板的旋轉(zhuǎn)由鏈拉來(lái)實(shí)現(xiàn)，可靈活、輕巧的完成旋轉(zhuǎn)工作，右邊隔板的升降使用絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)。柜前左邊為操作區(qū)，采用按鈕控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)及隔板的旋轉(zhuǎn)、升降，簡(jiǎn)便易操作。本產(chǎn)品整體工作效率高，操作簡(jiǎn)單，通過(guò)簡(jiǎn)單的按鈕即可實(shí)現(xiàn)對(duì)物品高效的存取，可以說(shuō)對(duì)物品的存取實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化。

2、創(chuàng)新說(shuō)明

（1）采用相互垂直的絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)手臂的左右移動(dòng)，能準(zhǔn)確快速的存取物品。避免了人工存取物品的繁雜和危險(xiǎn)，提高了工作效率。

（2）采用全自動(dòng)的工作方式，只需操作按鈕即可實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的自動(dòng)分類存取，簡(jiǎn)單易操作。

（3）本產(chǎn)品充分利用了普通儲(chǔ)物柜所沒(méi)用到的高層空間，大大的提高了空間利用率。釋放出了地面空間。

（4）工作全程節(jié)電，環(huán)保，噪音小，更好的能實(shí)現(xiàn)了大家對(duì)低碳生活的追求。

（5）上層隔板為可旋轉(zhuǎn)和可升降隔板，旋轉(zhuǎn)輕便、靈活，適合存放體積較大物品，充分考慮了需要存放不同體積物品的需要。

四、主要功能及工作原理

1、主要功能指標(biāo)

手臂由左至右移動(dòng)時(shí)間：5s

手臂由上至下移動(dòng)時(shí)間：4s

隔板下放時(shí)間：2s

隔板升降時(shí)間：2s

功能：存取各種物品

操作方式：按鈕操作

2、工作原理

柜前的機(jī)械手臂位于工作臺(tái)上，靠絲杠和立柱來(lái)固定，并由絲杠實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)左右移動(dòng)，豎直方向也采用絲杠來(lái)帶動(dòng)手臂的上下移動(dòng)。工作臺(tái)由底層絲杠和水平桿支撐著，它上面的齒輪可用來(lái)調(diào)節(jié)手臂水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。手臂為長(zhǎng)條形，它上面也裝有齒條，和豎直方向的絲杠正交，可以調(diào)節(jié)手臂與柜子間的距離。這樣，就能實(shí)現(xiàn)將物品自動(dòng)放入柜子中指定的地方。柜子頂層的容積是可變的，兩排兩個(gè)擋板工作原理各不相同，一側(cè)為絲杠帶動(dòng)的升降式運(yùn)動(dòng)，一側(cè)是用鏈拉的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。兩種方式都能實(shí)現(xiàn)隔層容積的變化，為人們存儲(chǔ)不同體積的物品提供方便。工作全程為自動(dòng)化控制，提高了工作效率。工作全程由程序控制，程序圖如下。

五、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力分析

柜前的工作臺(tái)可左、右移動(dòng)，固定于它上面的手臂可上、下移動(dòng)。同時(shí)，手臂可以靠絲杠和齒輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向和伸縮運(yùn)動(dòng)。上層隔板的運(yùn)動(dòng)分為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和上下運(yùn)動(dòng)，左邊隔板靠絲杠實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，右邊隔板靠鏈拉實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由電能產(chǎn)生工作動(dòng)力，通過(guò)電能帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)絲杠和齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，由程序控制工作。

六、市場(chǎng)化分析及應(yīng)用前景

據(jù)新浪網(wǎng)等各大網(wǎng)站調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2011-06-25全國(guó)有超過(guò)百萬(wàn)人住在小戶型的家庭里。家庭的日趨小型化也成為人們的居住特點(diǎn)。這一特點(diǎn)在我國(guó)的二三線城市更為突出，而小戶型家庭的最大缺點(diǎn)就是沒(méi)有足夠的儲(chǔ)物空間。要做到“麻雀雖小，五臟俱全”同時(shí)兼具居室的豐富層次感，就要充分利用空中空間，讓地面空間釋放出來(lái)，人們才能生活的舒適。而我們?cè)O(shè)計(jì)的多功能衣柜恰好順應(yīng)了這種趨勢(shì)，直到天花板的高度，使上層空間得以充分利用。一定會(huì)受到小戶型家庭的喜愛(ài)。再加上它的自動(dòng)存儲(chǔ)功能，大大提高了工作效率。這樣，我們的產(chǎn)品不但能節(jié)約大量的空間，存儲(chǔ)更多的東西，而且還集安全，高效率，自動(dòng)化于一身，可以說(shuō)是填補(bǔ)了市場(chǎng)上此類機(jī)械的空白。另外，本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用料省，零部件均較為常見，無(wú)昂貴部件，制作成本低，工作過(guò)程安全，可靠。無(wú)疑有很強(qiáng)的實(shí)用性。

本產(chǎn)品用來(lái)自動(dòng)存儲(chǔ)家用物品，可存儲(chǔ)多種物品，特別是它的可變?nèi)莘e，能滿足人們的多樣化需求。在做什么事都講究效率的今天，本產(chǎn)品無(wú)疑能幫助人們節(jié)省大量時(shí)間和空間。目前市場(chǎng)上的儲(chǔ)物柜，基本上都不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化存取物品和體積變化的功能，再加上本產(chǎn)品操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣，可以說(shuō)有良好的應(yīng)用前景。

遼寧科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目