專利名稱：室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能家居技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
科學(xué)技術(shù)的進步使人們對生活品質(zhì)有了更高的追求，與此同時，生活節(jié)奏的日益加快和住房面積的日趨緊張，卻使人們擁有越來越少的時間和空間對生活物品進行收納放置和分類整理。據(jù)調(diào)查，中國普通住房室內(nèi)高度多在2. 5m至3m之間，儲物柜體高度通常只有2m，這種現(xiàn)狀使屋內(nèi)高處空間浪費極大，由此帶來的居住人口、存放物品與住房空間之間的矛盾也越來越突出。查詢可知，國內(nèi)目前尚沒有一套室內(nèi)高處空間存放物品的智能化裝置系統(tǒng)，而傳統(tǒng)的高空儲物方式只是物品的簡單堆積，顯得過于低檔，不僅美觀性差，物品取放危險性也高，且不便于查找，儲物效率低，難以滿足現(xiàn)代居民追求高品位生活的需求。20世紀(jì)80年代初，智能家居的概念已經(jīng)被提出，它是以基本住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居中與生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，來提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性。我國智能家居領(lǐng)域發(fā)展較快，但基于智能化管理平臺的針對室內(nèi)物品分類存放與取用的裝置或是充分利用高處空間的物品收納裝置卻鮮有出現(xiàn)，同時具備以上兩種功能的裝置更是鳳毛麟角。四川大學(xué)林建輝等發(fā)明的“同步帶驅(qū)動的自適應(yīng)誤差消除式自動取物裝置”(申請?zhí)?專利號200610020641)有三層安裝板，板上設(shè)置下料同步帶驅(qū)動裝置、伸縮裝置、翻轉(zhuǎn)出料和自動回縮裝置，加裝有定位彈簧和前、后位限位傳感器，能夠自適應(yīng)消除誤差，底板上安裝的垂直提升架可使該裝置做上下運動。該裝置僅實現(xiàn)了取放物品，機構(gòu)較為復(fù)雜獨立，并沒有安裝到物架上，完全依賴底板上的垂直升降架實現(xiàn)豎直運動，有取放物品高度的限制，并且需要人工全程監(jiān)控操作才可完成全部運動流程，不能利用軟件技術(shù)對物品進行綜合管理，實現(xiàn)物品的自動取放，自動化水平較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提聞室內(nèi)空間利用率和儲物效率的聞處空間物品存放及管理系統(tǒng)。上述系統(tǒng)依托機構(gòu)與電路設(shè)計、軟件技術(shù)實現(xiàn)物品的自動分類存取功能，是一種集信息的采集、整合、支配于一體的智能型機電一體化產(chǎn)品。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本系統(tǒng)由懸掛貨架以及安裝于懸掛貨架上的豎直升降裝置、水平拖動裝置、儲物單元取放裝置，若干儲物單元和軟件管理平臺組成。上述懸掛貨架可用螺栓固定在室內(nèi)高處，構(gòu)成該系統(tǒng)的基本框架，懸掛貨架右側(cè)的兩層隔板放置2排3列共6個儲物單元，在儲物單元內(nèi)存放該系統(tǒng)自動分類的各種物品。上述豎直升降裝置包括平板、電機I、同步帶輪I、同步帶輪II、同步帶I、傳動軸、 卷線筒I、固定軸承、齒輪、定滑輪I、鎖死機構(gòu)、鋼絲繩I、托盤、滑塊I和直線導(dǎo)軌I。電機I固定在懸掛貨架左上方的平板上，同步帶輪I安裝在電機I的轉(zhuǎn)軸上，通過嚙合同步帶I 使同步帶輪II轉(zhuǎn)動，進而使安裝在固定軸承上的傳動軸轉(zhuǎn)動，降低轉(zhuǎn)速。鋼絲繩I的一端固定在傳動軸的卷線筒I上，另一端固定在用于容納儲物單元的托盤上，依靠定滑輪I的導(dǎo)向作用，將水平運動轉(zhuǎn)換成豎直運動從而帶動托盤升降。托盤背部安裝著的兩個滑塊I，可沿固定在懸掛貨架后方的兩根直線導(dǎo)軌I滑動，以此保證托盤豎直運動的平穩(wěn)性。平板上還安裝有鎖死機構(gòu)，在系統(tǒng)斷電時將卡住傳動軸上的齒輪，防止托盤在儲物單元及自身重力下重力作用下突然下滑傷害用戶。上述水平拖動裝置包括平板、電機II、卷線筒II、定滑輪II、鋼絲繩II、滑塊II和直線導(dǎo)軌II。懸掛貨架上層框架內(nèi)側(cè)分布安裝若干定滑輪II，前方框架上下各固定一條直線導(dǎo)軌II，電機II固定在平板上，其轉(zhuǎn)軸上安裝有卷線筒II，卷線筒II分為兩部分，分別用于收、放鋼絲繩II，鋼絲繩II依靠定滑輪II的導(dǎo)向作用，纏繞在懸掛貨架前上方的空間內(nèi)，可帶動儲物單元取放裝置連接板I和連接板III上的滑塊II沿直線導(dǎo)軌II作水平運動。上述儲物單元取放裝置包括電機III、同步帶輪III、同步帶輪IV、同步帶II、電機 IV、同步帶輪V、同步帶III、托板、絲杠、光杠I、光杠II、滑塊II、連接板I、連接板II、連接板III和連接板IV。連接板I與連接板II用四根光杠II連接，連接板II和連接板III用三根穿過托板的光杠I連接，保證該裝置整體強度，連接板I安裝滑塊II兩個，連接板III 安裝滑塊II 一個，絲杠穿過托板，一端固連在連接板III上的軸承內(nèi)，另一端通過同步帶輪 III、同步帶輪IV、同步帶II構(gòu)成的同步帶機構(gòu)與安裝在連接板II上的電機III連接，電機III轉(zhuǎn)動使絲杠旋轉(zhuǎn)，托板上安裝著的與光杠I嵌套的三個直線軸承可使托板在旋轉(zhuǎn)絲杠的帶動下做豎直升降運動，托板下方一側(cè)貼在同步帶III,與安裝在電機IV轉(zhuǎn)軸上的同步帶輪V嚙合，電機IV固定在托板下方，該裝置兩側(cè)設(shè)有連接板IV，增加裝置強度。上述軟件管理平臺硬件設(shè)施包括觸摸屏、掃碼槍和條形碼打印機。該硬件設(shè)施安裝在懸掛貨架下方用戶方便使用處，用戶在觸摸屏上登錄該管理平臺，當(dāng)存放物品時，用掃碼槍對物品掃碼，系統(tǒng)自動取下合適的儲物單元，待用戶放入物品后系統(tǒng)將其自動放回，若物品無條形碼，則用戶可自行錄入，將打印機打印出的條形碼貼在物品上；當(dāng)取用物品時， 用戶通過觸摸屏搜索該物品，系統(tǒng)會自動取下物品所在的儲物單元，用戶取出物品后系統(tǒng)將儲物單元自動收回。用戶平常可通過該平臺了解物品的存放日期、存放位置、保質(zhì)期等詳細信息，實現(xiàn)對存儲物品的綜合化、智能化管理。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點I、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，可充分利用室內(nèi)高處空間，運動原理簡潔清晰， 自行設(shè)計的運輸及存取裝置，為物品的自動存取提供機構(gòu)保障，有效改善家居生活條件。2、本發(fā)明融合機電技術(shù)、軟件工程技術(shù)、信息檢索技術(shù)等多項技術(shù)，是一種可實現(xiàn)物品自動存取功能的智能型產(chǎn)品，解決了高處物品難以取放的難題，省心省力的同時增強了物品存取的便利性、安全性和美觀性，產(chǎn)品的性價比高。3、本發(fā)明擁有自主研發(fā)的軟件管理系統(tǒng)，人機交互界面友好，用戶可利用該系統(tǒng)對物品進行記錄、檢索、分類、查閱詳細信息等操作，極大地提升了儲物效率和生活品位。


圖I是本發(fā)明室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)的總體分布圖；圖2是本發(fā)明室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)的豎直升降裝置工作平臺示意圖；圖3是本發(fā)明室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)的水平拖動裝置示意圖；圖4是本發(fā)明室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)的儲物單元取放裝置示意圖；圖5是本發(fā)明室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)的儲物單元取放裝置主視圖；圖6是本發(fā)明室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)軟件管理平臺的硬件組成示意圖。上述圖中標(biāo)號名稱1_懸掛貨架；2_掃碼槍；3_條形碼打印機；4_觸摸屏；5-儲物單兀；6_固定軸承；7_卷線筒I ;8_定滑輪I ;9-平板；10-傳動軸；11-鎖死機構(gòu)；12_齒輪；13_電機I ;14_同步帶輪II ；15-同步帶輪I ;16_同步帶I ;17_電機II ;18_定滑輪
II; 19-鋼絲繩I ;20_托盤；21_滑塊I ;22_直線導(dǎo)軌I ;23_直線導(dǎo)軌II ;24_鋼絲繩II ； 25-卷線筒II ；26-同步帶輪III ；27-光杠I ;28_電機III ；29~光杠II ;30_絲杠；31_托板；32_同步帶輪IV ；33-同步帶II ；34-連接板I ;35_滑塊II ;36_連接板II ；37~連接板
III；38-電機IV ；39-同步帶輪V ;40_同步帶III ;41_連接板IV。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施對本發(fā)明作進一步詳細說明圖I為室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)的總體分布圖，本發(fā)明包括懸掛貨架以及安裝于懸掛貨架上的豎直升降裝置、水平拖動裝置、儲物單元取放裝置，若干儲物單元， 軟件管理平臺組成。上述懸掛貨架作為該系統(tǒng)的基本框架，可用螺栓固定在室內(nèi)高處，懸掛貨架右側(cè)的兩層隔板用來放置若干儲物單元，本發(fā)明設(shè)計為2排3列共6個儲物單元，在儲物單元中可存放所述系統(tǒng)自動分類的各種物品。圖2為室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)的豎直升降裝置工作平臺示意圖，上述豎直升降裝置包括平板、電機I、同步帶輪I、同步帶輪II、同步帶I、傳動軸、卷線筒I、固定軸承、齒輪、定滑輪I、鎖死機構(gòu)、鋼絲繩I、托盤、滑塊I和直線導(dǎo)軌I。懸掛貨架左上方用螺絲固定平板，在其上方固定電機I，同步帶輪I、同步帶輪II分別與同步帶I相嚙合構(gòu)成同步帶機構(gòu)，同步帶輪II通過鍵配合安裝在傳動軸上,傳動軸則通過固定軸承安裝在平板上，其上還安裝有卷線筒I和齒輪，鋼絲繩I的一端固定在傳動軸的卷線筒I上，另一端通過定滑輪I固定在用于容納儲物單元的托盤上，電機I轉(zhuǎn)動通過同步帶機構(gòu)降速傳到傳動軸上，使卷線筒I轉(zhuǎn)動，進而帶動托盤升降，與用戶進行儲物單元的交換；托盤背部安裝兩個滑塊I，可沿焊接在懸掛貨架后方的兩根直線導(dǎo)軌I滑動，以此保證儲物單元在豎直運動中的平穩(wěn)性；平板上鎖死機構(gòu)的銜鐵，在系統(tǒng)斷電后將脫離電磁鐵的吸附，卡住傳動軸上的齒輪，使傳動軸終止轉(zhuǎn)動，防止托盤在儲物單元及自身的重力下突然滑下傷及用戶。圖3為室內(nèi)聞處空間物品存放及管理系統(tǒng)的水平拖動裝直不意圖，上述水平拖動裝置包括平板、電機II、卷線筒II、定滑輪II、鋼絲繩II、滑塊II和直線導(dǎo)軌II。電機II 固定在平板上，其轉(zhuǎn)軸與卷線筒II連接，卷線筒II可收放鋼絲繩II，鋼絲繩II依靠若干定滑輪II為導(dǎo)向布置在懸掛貨架上，電機II轉(zhuǎn)動帶動卷線筒II轉(zhuǎn)動，從而帶動儲物單元取放裝置連接板I和連接板III上的滑塊II沿懸掛貨架前面上下安裝的兩條直線導(dǎo)軌II作水平運動，橫向移動到軟件管理平臺指定的儲物單元所在的列上。圖4和圖5分別為室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)的儲物單元取放裝置示意圖和主視圖，上述儲物單元取放裝置包括電機III、電機IV、同步帶輪III、同步帶輪IV、同步帶II、同步帶輪V、同步帶III、托板、絲杠、光杠I、光杠II、滑塊II、連接板I、連接板II、連接板III和連接板IV。連接板I與連接板II用四根光杠II連接，連接板II和連接板III 用三根穿過托板的光杠I連接，與光杠I嵌套的三個直線軸承安裝在托板上，連接板I安裝滑塊II兩個，連接板III安裝滑塊II 一個，絲杠穿過托板，一端固連在連接板III上的軸承內(nèi)，另一端通過同步帶輪III、同步帶輪IV、同步帶II構(gòu)成的同步帶機構(gòu)與電機III連接， 電機III轉(zhuǎn)動帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，托板依靠直線軸承沿光杠I做豎直升降運動，托板下部貼在同步帶III，與安裝在電機IV轉(zhuǎn)軸上的同步帶輪V嚙合，電機IV轉(zhuǎn)動同步帶輪V，進而使托板做抽拉動作，可實現(xiàn)在懸掛貨架上或是從托盤上取放儲物單元的功能。圖6為室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)軟件管理平臺的硬件組成示意圖，上述軟件管理平臺硬件設(shè)施包括觸摸屏、掃碼槍和條形碼打印機。該硬件設(shè)施安裝在懸掛貨架下方用戶方便使用處，用戶在觸摸屏上輸入用戶名與密碼登錄該管理平臺后，當(dāng)選擇存放物品命令時，用掃碼槍對物品掃碼，系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)鎖定存放同類物品的儲物單元，儲物單元取放裝置接收到指令后通過水平拖動裝置及自身升降平臺與托板取下該儲物單元，傳遞給豎直升降裝置中的托盤，托盤在鋼絲繩I帶動下下降，交到用戶手中，用戶放入物品后，系統(tǒng)將逆向執(zhí)行上述過程即自動放回儲物單元，若物品無條形碼，則用戶可自行錄入，將打印機打印出的條形碼貼在物品上，再執(zhí)行存放指令；當(dāng)進行取用物品時，用戶通過觸摸屏搜索該物品，系統(tǒng)同樣執(zhí)行上述過程自動取下物品所在儲物單元，用戶取出物品后系統(tǒng)將儲物單元自動放回。用戶平?？赏ㄟ^上述軟件管理平臺了解物品的存放日期、存放位置、保質(zhì)期等詳細/[目息，以此提聞對所存物品的管理能力和取放效率。
權(quán)利要求
1.一種室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)，其特征在于包括懸掛貨架(I)以及安裝于懸掛貨架(I)上的豎直升降裝置、水平拖動裝置、儲物單元取放裝置，儲物單元(5)，軟件管理平臺；其中懸掛貨架(I)上面放置儲物單元(5);其中豎直升降裝置的電機I (13)固定在平板(9)上，同步帶輪I (15)與電機I (13)連接，傳動軸(10)上安裝有同步帶輪II (14)、 卷線筒I (7)、固定軸承(6)、齒輪(12)，同步帶輪1(15)與同步帶輪11(14)通過嚙合同步帶1(16)傳遞動力，鋼絲繩1(19)的一端固定在卷線筒1(7)上，繞過定滑輪1(8)將另一端固定在托盤(20)上，托盤(20)背部滑塊1(21)可沿固定在懸掛貨架(I)背面的直線導(dǎo)軌1(22)滑動，鎖死機構(gòu)(11)在系統(tǒng)斷電后將卡住齒輪(12);其中水平拖動裝置的電機 11(17)固定在平板(9)上，其上連接有收放鋼絲繩II (24)的卷線筒II (25)，鋼絲繩II (24) 通過懸掛貨架(I)上的定滑輪II (18)，拖動儲物單元取放裝置上的滑塊II (35)沿直線導(dǎo)軌 II (23)滑動；其中儲物單元取放裝置的連接板I (34)與連接板II (36)用光杠I (27)連接， 連接板II (36)和連接板III (37)用穿過托板(31)的光杠II (29)連接，連接板I (34)和連接板III (37)安裝滑塊II (35)，絲杠(30)穿過托板(31)，一端固連在連接板III (37)上， 另一端通過同步帶輪111 (26)、同步帶輪IV (32)、同步帶II (33)嚙合構(gòu)成的同步帶機構(gòu)與電機III (28)連接，托板(31)下部有同步帶III (40)，與安裝在電機IV(38)上的同步帶輪 V(39)嚙合，該裝置兩側(cè)設(shè)有連接板IV(41);其中軟件管理平臺的掃碼槍(2)、觸摸屏(4)、 條形碼打印機(3)安裝在懸掛貨架(I)下方，用戶在觸摸屏(4)上登錄該管理平臺后，當(dāng)存放物品時，用掃碼槍(2)對其掃碼，系統(tǒng)自動取下合適的儲物單元(5)，待用戶放入物品后系統(tǒng)自動放回，若物品無條形碼，則用戶可自行錄入，將條形碼打印機(3)打印出的條形碼貼在物品上，當(dāng)取用物品時，用戶通過觸摸屏(4)搜索該物品，系統(tǒng)會自動取下物品所在的儲物單元(5)，用戶取出物品后系統(tǒng)將儲物單元(5)自動放回。
全文摘要
一種室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)，屬智能家居應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，包括懸掛貨架以及安裝于懸掛貨架上的豎直升降裝置、水平拖動裝置、儲物單元取放裝置，若干儲物單元，軟件管理平臺。室內(nèi)高處空間物品存放及管理系統(tǒng)以機電技術(shù)為基礎(chǔ)，采用軟件技術(shù)加以控制管理，可實現(xiàn)對物品的自動存取、記錄分類等功能，減少勞力的同時保障了使用安全性，有效提高室內(nèi)空間利用率和儲物效率，緩解當(dāng)代居民物品數(shù)量與住房空間的矛盾。
文檔編號B65G1/04GK102602642SQ20121008278
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者智耕, 王勇, 祁一洲, 糜相行, 羅慶生, 魏天騏 申請人:北京理工大學(xué)