功能型智能衣柜的設計與結構分析

蒯薈羽 徐偉 何蘊潔 陸清嶼

摘 要：本文主要講述了一款功能型智能衣柜的設計與結構分析。其衣柜柜體設計包括柜體、柜門、層板、環形衣架系統和鏡面顯示屏，環形衣架系統置于柜體上部的上方，分為衣架部分、自動掛鉤部分和衣物識別器部分，鏡面顯示屏置于柜體上部柜門外表面，柜體下部則由抽屜和底柜模塊組成。其優點在于，環形衣架系統采用智能衣物識別和傳送，和鏡面顯示屏組合形成智能換衣系統，大大提高了挑選衣物的效率，同時可以為用戶提供潮流、天氣、在庫衣物等多方面的信息，提高用戶衣物搭配的時尚感和實用性。

關鍵詞：智能衣柜;環形衣架;功能設計

智能家居產品的出現、新材料新技術的運用，越來越多地吸引了青年人群的目光，智能家居成為青年群體的新寵。如可自動彈起的懶人床、支持無線充電的沙發茶幾、能自動消毒的鞋柜衣柜等，都深受青年群體的喜愛。[1]本文主要對一種帶有鏡面顯示屏和環形衣架的智能衣柜進行設計與結構上的分析，其功能性在于針對衣櫥凌亂、衣裝搭配選擇困難、衣裝和氣候沖突等問題，分別提供自動整理、快捷試裝、分析記錄等功能，提高用戶生活質量，節約用戶時間，滿足使用者各方面的需求。

1 智能衣柜的發展現狀

隨著時代發展、科技進步，智能化引領了嶄新的生活方式，家居行業也逐漸引入智能控制技術，眾廠家紛紛著手嘗試，試圖搶先占領智能化家居的市場。智能家居產品融入了組合智能、電子智能、機械智能、物聯等多種技術，是創新性、智能性和實用性的統一，具有極強的功能可塑性。但是由于各廠設計的大同小異、無用累贅功能的開發和聯動互聯網產業的不全面，導致該市場至今都沒有被很好地開發。

隨著經濟的發展和生活水平的提高，人們的衣服越來越多，衣柜也成為人們日常生活的必需品。應市場需求，衣柜也從最初的僅具備存儲功能，發展到如今各式各樣功能的衣柜層出不窮。[2]通過對傳統衣柜行業的調查研究，發現傳統衣柜會使衣服產生發霉、有異味、潮濕等問題，嚴重影響了衣物的質量和穿著的舒適性。[3]智能衣柜可以說是智能化家居中比較成熟的領域，即使如此，其提供的如遙控開啟、環境優化、手機聯動等功能，依舊不能為用戶帶來明顯的生活質量提升，各廠家的功能大多十分相似，價格卻相差甚遠，這些都使用戶對該市場產生不信任感，持觀望態度居多。用戶不愿投入資金，無法反饋給廠家改進的需求和建議，廠家也無法獲得資金以繼續研究，使智能衣柜的發展停滯下來。不過也正因如此，我們能夠從中反思缺陷，杜絕對功能的絕對放大并且考慮用戶的使用感受，進而研發出能夠吸引用戶眼球的設計。

2 智能衣柜的結構分析

2.1 智能衣柜整體結構

衣柜在設計中應達到安全使用、方便舒適、美觀自然的目的。[4]本款智能衣柜分為衣柜內部衣物掃描放置環形衣架部分和柜門表面智能鏡面顯示器部分;衣柜分為上：柜內環形衣架、衣物識別器、自動掛鉤、柜門表面鏡面顯示屏，下：三個抽屜和底柜部分。

2.2 環形旋轉衣架的結構

位于柜體內部上方，俯視下兩邊呈半圓形，中間由兩條直線連接。環形衣架框架通過四根支柱懸于柜頂板，框架內部嵌有軌道，掛衣鉤連接于環形衣架框架中的軌道上，呈中空的長方形，掛衣鉤內部上方設置有LED照燈，掛衣鉤內部下方設置有在庫確認按鈕，每個掛衣鉤內置感應器，可以根據衣物的厚度保持與相隔掛衣鉤之間的合適距離。當用戶通過中間的柜門開啟處掛入新衣物時，衣物掛入后掛衣鉤中的按鈕按下，衣物進入在庫狀態，新掛入的衣物將立即通過環形衣架軌道轉至衣柜側板處，此時軌道運轉速度為10mm/s。新衣物移動到位后，由自動掛鉤截取并由衣物識別器進行掃描，掃描結束后再由自動掛鉤掛回原位。當用戶通過鏡面顯示器挑選衣物并點選特定衣物時，被點選的衣物掛鉤上的LED燈亮起并且衣物所在掛衣鉤跟隨軌道轉至柜門開啟處，此時軌道運轉速度為40mm/s。衣物被取下后LED燈熄滅，衣物進入離庫狀態。若衣物被重新掛回，將根據其被掛入的掛衣鉤進行重新編號，無須重新掃描。

2.3 自動掛鉤和衣物識別結構

位于柜體側板和環形衣架掛衣鉤同等高度的位置，是具有抓取能力的環扣形部件。當新衣物掛入衣柜中時，衣物跟隨環形衣架旋轉至自動掛鉤處，此時自動掛鉤前伸抓取衣物所掛衣架并將其拿下，之后旋轉90°將衣物正面面向衣物識別器，由衣物識別器掃描，獲取其版型、顏色、材質并建立該衣物的相關數據。掃描結束后，自動掛鉤反向旋轉90°并將衣物放回原位。

2.4 鏡面觸摸顯示屏結構

位于中央柜門外表面，未開啟時僅作為鏡面，當用戶雙擊顯示屏時，顯示屏開啟，屏幕右上方顯示潮流按鈕、天氣按鈕、在庫衣物按鈕、搭配按鈕四個按鈕。其中搭配按鈕可供用戶選擇自動搭配或手動搭配兩種使用模式，點選自動搭配按鈕時，系統會智能根據在庫衣物信息和天氣等情況自動完成搭配，并在畫面上顯示出幾套搭配方案，以供用戶選擇。選中后，進入試裝環節，用戶站在顯示屏前，顯示屏識別用戶身體并將虛擬衣物貼合顯示于顯示屏中的用戶身上，進行虛擬試穿。選擇手動搭配按鈕時，屏幕上會顯示出所有在庫衣物供用戶選擇，也可選擇虛擬試穿。其他按鈕則提供潮流時尚、天氣、在庫衣物狀況等信息。新媒體技術的介入打破了單一的展示設計，通過科學技術支撐，能夠更加自由地發揮創意完成設計。[5]

2.5 衣柜除濕結構

位于衣柜上部頂板和背板交界處，下部抽屜和底柜的背板處，設置有PTC發熱器。工作時間為9點至21點時，每工作20分鐘休眠40分鐘，工作時間為21點至9點時，依舊每工作20分鐘休眠40分鐘，但進入低耗靜音模式。

在衣柜中設置環形旋轉衣架、衣物識別器、自動掛鉤、鏡面顯示屏等。通過衣物識別器對用戶的衣物進行編號記錄;通過自動掛鉤將記錄的衣物掛入環形衣架中對應的掛衣鉤中，實現衣物在庫狀態，在用戶選中該衣物時自動旋轉至鏡面顯示器所安裝的柜門前;通過柜門上安裝的鏡面顯示屏，實現虛擬試衣功能，虛擬試衣又可分為自動搭配與手動搭配兩種選項，自動搭配是由人工智能基于服裝材質、版型、色彩等進行搭配，手動搭配則由用戶通過顯示屏自行選擇試衣，同時，顯示屏上還可查看潮流時訊，天氣變化，在庫衣物狀態等;通過柜體內部的除濕裝置，可以保持衣物隨時清新整潔，防止細菌滋長;通過柜體下方抽屜和底柜對換季后的衣物和被褥等進行收納，使柜體布局平衡，更加美觀。

3 結語

衣柜功能設計要綜合考慮人、衣柜和衣物三者之間的關系。[6]智能衣柜屬于智能家居的一部分，目前家居市場已經開始重視對智能化控制技術的應用，傳統家具的生產模式和功能已經不能滿足智能化時代的需求，家具智能化是家居行業發展的必然要求。[7]智能衣柜在使用中涉及許多靈活的功能配置，在今后的設計和制造中，如何盡量多地放大功能性并且設計更簡便的智能化操作系統，還有許多需要研究的地方。

參考文獻：

[1] 王麗娜，許柏鳴.青年群體家具消費行為研究[J].家具，2017，38（03）：64-67.

[2] 張逢雪，王香婷，王通生.基于STM32單片機的無線智能家居控制系統[J].自動化技術與應用，2011（08）：102-105.

[3] 張雪穎，吳智慧，詹先旭，楊勇.基于智能控制技術的除濕殺菌衣柜研究[J].家具，2018，39（02）：68-74.

[4] 徐穎異，吳智慧.基于人體工程學的衣柜產品調研與評價[J].家具，2018，39（1）：19-24.

[5] 施琪，周橙旻.基于新媒體技術的家具展示設計探討[J].家具，2018，39（02）：75-78.

[6] 孫克亮，王逢瑚.整體衣柜功能的適用性設計[J].木材加工機械，2011，22（01）：14-16.

[7] 張小玲，康鐵鑫，張寬宏，姚文宇.智能衣柜控制系統設計[J].信息系統工程，2018（10）：119-121.

作者簡介：蒯薈羽（1998—），女，本科在讀，研究方向：家具結構設計。

通訊作者：徐偉（1975—），男，教授，研究方向：家具與木制品工程。