謝涌　李瑞洋　吳佳陽等

摘要：目前行李箱已是中國消費(fèi)者的必需品，但僅僅是以儲(chǔ)存這種單一功能的行李箱已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求。國家規(guī)定在動(dòng)車火車上1.2米以下的兒童不能占有單獨(dú)座位，所以在出行過程中很多家長(zhǎng)都是抱著孩子度過這段既漫長(zhǎng)又煎熬的行程，針對(duì)這種無奈的窘境，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種智能、多功能的行李箱。

關(guān)鍵詞：行李箱；智能；多功能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.091

1引言

在人口流量巨大的當(dāng)今社會(huì)，拉桿箱成為人們出行必不可少的用品之一，不管是出差還是節(jié)假日旅游，購買一個(gè)實(shí)用便捷的拉桿箱尤為重要。而市場(chǎng)上大部分的拉桿箱功能單一，只有儲(chǔ)存的功能沒有其他附加功能，所以行李箱的多功能性、智能性仍屬于市場(chǎng)空白，多功能智能行李箱的重要性不言而喻。由于國家鐵路局的規(guī)定，1.2米以下的小孩不能占有單獨(dú)座位，因此家長(zhǎng)得在漫長(zhǎng)的行程中只能選擇抱著孩子，旅程中不僅使得家長(zhǎng)身心疲憊，、孩子也很難受，為了解決這種問題，我們決定在人們隨處常見的行李箱人手，研究怎樣在行李箱上增加座椅和其他附屬功能等重要課題。于是我們利用SolidWorks軟件繪制樣機(jī)模型，通過通過SolidWorks受力分析和運(yùn)動(dòng)仿真確定我們的想法可以實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目計(jì)劃實(shí)現(xiàn)座椅可升降收縮，其次增加充電插口、語音識(shí)別功能和騎行功能。這樣不僅解決了孩子沒有座位的問題，同時(shí)解決了手機(jī)電量不夠沒有充電源的問題，至于騎行和語音識(shí)別系統(tǒng)是為了讓客戶擺脫傳統(tǒng)行李箱的笨重，隨叫隨走，還能照明，一箱多用。

2設(shè)計(jì)背景

行李箱現(xiàn)如今已是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，不管是旅行，還是出差，生活中無處不見行李箱的蹤影。但僅僅是儲(chǔ)存這一個(gè)功能的話，已經(jīng)不能滿足消費(fèi)者的物質(zhì)需求了。通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，在旅行過程中有很多家長(zhǎng)是帶著孩子的。中國鐵路局規(guī)定，身高1.2米以下兒童免票但不能占有獨(dú)立的座位，因此家長(zhǎng)們?cè)谲嚿现荒苓x擇抱著孩子直到下車。但下車以后家長(zhǎng)們又需要一手照顧孩子一手拖拽笨重的行李箱，而長(zhǎng)途旅行中手機(jī)電腦電量不足又會(huì)導(dǎo)致通訊和休閑娛樂問題，這更是極其消耗旅客們的體力和心情。

基于拉桿箱是生活的必需品，我們決定對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造優(yōu)化，研究設(shè)計(jì)了一款智能行李箱，我們利用SolidWorks實(shí)現(xiàn)智能行李箱整體的三維建模。在傳統(tǒng)行李箱的基礎(chǔ)上，增加乘坐、騎行、充電、語音識(shí)別功能，從此只要有拉桿箱一席之地，便可愛上整個(gè)世界，生活旅程本應(yīng)美好。

3智能行李箱的設(shè)計(jì)模型結(jié)構(gòu)及其原理

3.1設(shè)計(jì)流程

通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的智能行李箱只有體感系統(tǒng)，并解決不了小孩子座位的問題，而我們的研究重點(diǎn)就是解決兒童在坐火車動(dòng)車中沒座位的問題。為了更好的滿足消費(fèi)者，我們首先利用SolidWorks畫出草圖，通過SohdWorks受力分析和運(yùn)動(dòng)仿真確定我們的想法可以實(shí)現(xiàn)，因此智能行李箱設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)部分：（1）可折疊座椅（2）騎行功能（3）智能語音系統(tǒng)及人性化模塊配置。具體實(shí)施如圖1所示：

3.2工作原理

3.2.1機(jī)械原理

（1）可折疊座椅。這款拉桿箱擁有一種可折疊座椅，其主要功能是為了讓上火車動(dòng)車上沒有座位的兒童有座位，設(shè)計(jì)時(shí)我們考慮了在箱體的側(cè)面由椅架，可折疊腳板，椅架支腿等組成，箱體的大部分放在了火車座椅下面，只有展開的側(cè)椅板在座位前方，這是兒童坐在椅子上正好在大人兩腿之間，即解決了兒童沒有座位的問題還保證了兒童在家長(zhǎng)的視野范圍內(nèi)。本新型拉桿箱的特點(diǎn)是具有極大的人性化，可調(diào)節(jié)舒適的角度。

（2）騎行功能。出門在外帶個(gè)孩子本來就疲憊，如果在拖著一個(gè)沉重的行李箱，那就更苦不堪言。這款拉桿箱就解決了這個(gè)問題，利用四桿機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置鎖死，可以實(shí)現(xiàn)輕輕松松坐上騎行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單同時(shí)不失堅(jiān)固。后輪具有驅(qū)動(dòng)裝置為騎行提供動(dòng)力，轉(zhuǎn)彎的時(shí)候有類似于自行車的轉(zhuǎn)向把，可轉(zhuǎn)向不同的方向。

（3）智能語音系統(tǒng)及人性化模塊配置。在高速發(fā)達(dá)的今天，手機(jī)已成為生活中必不可少的物品，這款拉桿箱可在長(zhǎng)途旅行中提供長(zhǎng)時(shí)間充電，利用降壓模塊將動(dòng)力系統(tǒng)的電源電壓降為穩(wěn)定的5V并接在USB接口的入線端，實(shí)現(xiàn)手機(jī)充電，安全可靠不漏電，避免了旅行過程中電子設(shè)備沒電所造成的困擾。拉桿箱設(shè)有共放模塊實(shí)現(xiàn)MP3音樂播放功能和LED照明人性化的夜行照明功能，并加入語音識(shí)別模塊。利用單片機(jī)進(jìn)行整體調(diào)配，實(shí)現(xiàn)智能控制。

3.2.2機(jī)械原理分析

（1）利用四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置完成座椅的固定和折疊，包括車輪極其支架的收放。

（2）平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。1）機(jī)構(gòu)中活動(dòng)零件相對(duì)于框架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)構(gòu)的自由度。2）利用機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式F=3n-2PL-PH得，F(xiàn)=3*3-2*4-0=1。

4結(jié)束語

本產(chǎn)品主要有以下創(chuàng)新點(diǎn)：一桿兩用，拉桿即是轉(zhuǎn)向桿，一箱兩用，箱體亦是騎行座椅，三輪兩用，后輪驅(qū)動(dòng)，前輪轉(zhuǎn)向。一個(gè)折疊座椅，孩童大人皆可用。充電插口好處多，旅程出行有事做，騎行聲控省體力，夜行照明保安全。真正實(shí)現(xiàn)縮尺成寸，健行千里。