物聯網投遞系統的設計

于銘汐 李春生 武傳勝 馬德欣

摘 要：近年來網絡購物發展迅速，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。

智能儲物柜是一種新型的網絡電子寄存柜，使電子商務網站與分布在各地的電子寄存柜形成一個完整的電子商務系統。電子商務網站通過網絡對智能儲物柜進行控制，用戶可以通過網站或物流公司發送的密碼，到柜子自行取物，大大降低了物流成本，也解放了顧客的時間。

關鍵詞： 物聯網；存放裝置；快遞

【中圖分類號】 U652.1+2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2236-1879（2017）05-0290-02

一、基本信息

智能儲物柜是一款基于物聯網的，能夠將物品（快件）進行識別，暫存，監控和管理的設備。與PC服務器一起構建投遞箱系統。PC服務器能夠對本系統的各個存放裝置進行統一化管理（如快遞投遞箱的信息，快件的信息，用戶的信息等），并對各種信息進行整合分析處理?？爝f員將快件送達指定地點后，只需將其存入快遞投遞箱，系統便自動為用戶發送一條短信，包括取件地址和驗證碼，用戶在方便的時間到達該終端前輸入驗證碼即可取出快件。該產品旨在為用戶接收快件提供便利的時間和地點。

二、創新構思及方案

1、創新構思

為了更好的利用家庭空間，特別是對高層空間的利用。我們設計了智能儲物柜，它的高度可至天花板，這樣就能存儲更多的物品，同時避免積灰。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性，我們設計了用機械手臂來自動存取?？紤]到物品的大小不一，對空間的需求不盡相同，我們在柜子上層設計了能夠90°旋轉的和自由升降的隔板，從而對儲層空間進行調整，實現對不同體積物品的存放?？偟膩碚f，我們的作品就是為了更好的利用空間，方便人們對物品的存取和管理，節約人力和時間，提高存取物品的效率。

2、設計方案

多功能衣柜高度可至天花板。柜前是能移動的手臂，位于工作臺上。通過絲杠可實現工作臺左右移動及手臂上下移動。工作臺上設有齒輪，用來調節手臂的水平轉動。手臂上也裝有齒條，用來實現手臂的收縮。所有絲杠的轉動由電機來帶動。柜前為操作區，有控制手臂移動的操作按鈕，當要存取物品時，只需按按鈕讓手臂移動到指定的物品盒前，手臂靠磁力吸出盒子，然后取出里面的物品。頂層設計有可旋轉的擋板，當需要存儲大的物品時，只需按動按鈕，讓右邊擋板向下旋轉90°或讓左邊擋板向下降，即可實現兩個存儲層變為一個大存儲層的功能

三、結構設計特點分析及創新設計說明

1、特點分析

本產品可有效的存放家居物品，作品結構簡單，使用方便，操作靈活，環保，工作效率高，能大大減輕工作強度，提高工作的安全性。本產品可快速存取各種物品，它上層的位置可變擋板能夠實現對空間體積的擴大，適合存放體積較大物品，實現物品存取多樣化，極大地提高了空間利用率。柜前自由移動的手臂可實現自動把物品放在想要放的地方。采用支撐桿和絲杠來支撐工作臺，并用絲杠來實現左右移動。工作臺上的齒輪可調節手臂的水平轉動，以便更好地取放物品。同時，工作臺上面也豎有絲杠，用來控制手臂的上下移動，絲杠兩邊有立柱，起固定作用。這樣就實現了準確的定位，即可把物品放到想要放的地方。所有絲杠及齒輪的轉動都由電機來帶動。上層隔板采用可旋轉和可升降設計，能靈活的改變空間大小。當需要放較大物品時，即可把左邊隔板向下旋轉90°，或使右邊隔板下降，實現兩層變一層。左邊隔板的旋轉由鏈拉來實現，可靈活、輕巧的完成旋轉工作，右邊隔板的升降使用絲杠來實現。柜前左邊為操作區，采用按鈕控制電機的轉動及隔板的旋轉、升降，簡便易操作。本產品整體工作效率高，操作簡單，通過簡單的按鈕即可實現對物品高效的存取，可以說對物品的存取實現了高度自動化。

2、創新說明

（1）采用相互垂直的絲杠來實現手臂的左右移動，能準確快速的存取物品。避免了人工存取物品的繁雜和危險，提高了工作效率。

（2）采用全自動的工作方式，只需操作按鈕即可實現對物品的自動分類存取，簡單易操作。

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

（4）工作全程節電，環保，噪音小，更好的能實現了大家對低碳生活的追求。

（5）上層隔板為可旋轉和可升降隔板，旋轉輕便、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

手臂由左至右移動時間：5s

手臂由上至下移動時間：4s

隔板下放時間：2s

隔板升降時間：2s

功能：存取各種物品

操作方式：按鈕操作

2、工作原理

柜前的機械手臂位于工作臺上，靠絲杠和立柱來固定，并由絲杠實現工作臺左右移動，豎直方向也采用絲杠來帶動手臂的上下移動。工作臺由底層絲杠和水平桿支撐著，它上面的齒輪可用來調節手臂水平方向的轉動。手臂為長條形，它上面也裝有齒條，和豎直方向的絲杠正交，可以調節手臂與柜子間的距離。這樣，就能實現將物品自動放入柜子中指定的地方。柜子頂層的容積是可變的，兩排兩個擋板工作原理各不相同，一側為絲杠帶動的升降式運動，一側是用鏈拉的旋轉運動。兩種方式都能實現隔層容積的變化，為人們存儲不同體積的物品提供方便。工作全程為自動化控制，提高了工作效率。工作全程由程序控制，程序圖如下。

五、運動及動力分析

柜前的工作臺可左、右移動，固定于它上面的手臂可上、下移動。同時，手臂可以靠絲杠和齒輪實現轉向和伸縮運動。上層隔板的運動分為旋轉運動和上下運動，左邊隔板靠絲杠實現上下移動，右邊隔板靠鏈拉實現旋轉運動。由電能產生工作動力，通過電能帶動電機轉動，電機帶動絲杠和齒輪的轉動，由程序控制工作。

六、市場化分析及應用前景

據新浪網等各大網站調查統計，2011-06-25全國有超過百萬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。這一特點在我國的二三線城市更為突出，而小戶型家庭的最大缺點就是沒有足夠的儲物空間。要做到“麻雀雖小，五臟俱全”同時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，人們才能生活的舒適。而我們設計的多功能衣柜恰好順應了這種趨勢，直到天花板的高度，使上層空間得以充分利用。一定會受到小戶型家庭的喜愛。再加上它的自動存儲功能，大大提高了工作效率。這樣，我們的產品不但能節約大量的空間，存儲更多的東西，而且還集安全，高效率，自動化于一身，可以說是填補了市場上此類機械的空白。另外，本產品結構簡單，用料省，零部件均較為常見，無昂貴部件，制作成本低，工作過程安全，可靠。無疑有很強的實用性。

本產品用來自動存儲家用物品，可存儲多種物品，特別是它的可變容積，能滿足人們的多樣化需求。在做什么事都講究效率的今天，本產品無疑能幫助人們節省大量時間和空間。目前市場上的儲物柜，基本上都不能實現自動化存取物品和體積變化的功能，再加上本產品操作簡單，應用范圍廣，可以說有良好的應用前景。

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