一种智能助力行李箱及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种人工智能技术，特别涉及一种智能助力行李箱及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展和人类社会的进步，智能化技术日益深入到人们的日常的生活当中，给人们的生活带来了极大的便利。在智能化的大军当中，智能助力的领域目前在国内尚属空白，而智能助力与人们的便利生活密不可分，在此情况下，智能助力行李箱应运而生。
[0003]智能助力行李箱集自动控制技术、单片机技术、电力电子技术、电力拖动技术与自适应控制算法于一身。在目前的市场上，传统的行李箱仍然占据着大部分的市场份额，尚未出现能够应用于市场的智能助力行李箱。在智能化设备越来越普及的当下，行李箱必然将迎来一场技术革命。然而，智能化领域与以往的领域不同，是一个新兴的学科，该学科融合了传统的自动化，电机理论与研究，电力电子专业等，而这种跨学科的人才却是少之又少。故而在当前背景下，行李箱领域存在极大的市场和技术缺口。
[0004]传统式的行李箱依靠机械结构，变滑动为滚动，节省人力，现在的机械改进型多围绕如何减小轮子的摩擦系数。电动式的行李箱是依靠遥控实现助力。用户通过手动遥控10米范围内的行李箱以实现行李箱的前进、后退与转向。上述两种工作方式的行李箱需要手动调节，不能实现行李箱完全智能助力。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，有必要提供一种能够根据用户的引导自行判断运行的速度和方向的智能行李箱。
[0006]一种智能助力行李箱，所述行李箱的拉杆与箱体的连接支点上设有球铰，所述拉杆的杆体与箱体之间设有弹簧平衡器，所述弹簧平衡器相对箱体固定设置，其复位端与所述拉杆的杆体弹性连接，其中，所述智能助力行李箱包括一智能助力控制系统，所述智能助力控制系统包括设置在所述拉杆上、用于采集所述拉杆的动向的动向采集模块，设置在所述箱体上、用于根据拉杆的动向控制行李箱运动方式的中心控制模块，以及与中心控制模块连接、用于驱动所述行李箱底轮运动的动力驱动模块，所述动力驱动模块与所述行李箱的底轮动力连接。
[0007]—种智能助力行李箱的控制方法，包括以下步骤:
51、采集拉杆相对初始垂直状态偏移方向，判断作用于拉杆的力的方向；
52、采集拉杆相对初始垂直状态偏移角度的大小，判断作用于拉杆的力的大下；
53、根据作用于拉杆的力的大小和方向，驱动箱体底轮启动助力；
54、根据拉杆与箱体之间的倾角的大小，控制箱体底轮的转动速率。
[0008]本发明所述智能助力行李箱，通过设置球铰使所述拉杆能够相对所述箱体自由转动，提高了拉杆的灵活性，且由于所述拉杆的杆体与所述弹簧平衡器的复位端弹性连接，因此拉杆在不受外力的作用下能够自动回复到初始垂直状态，同时，增设了智能助力控制系统，通过动向采集模块对作用于拉杆上的力的大小和方向进行采集，中心控制模块根据采集的拉杆的状态向动力驱动模块发出控制指令，使动力驱动模块对箱体底轮的转速进行实时调整，从而达到行李箱智能助力的目的。
【附图说明】
[0009]图1是本发明所述的智能助力行李箱的结构示意图。
[0010]图2是本发明所述的智能助力控制系统的结构框图。
[0011]图3是本发明所述的智能助力行李箱的电路原理图。
[0012]图4是本发明所述的智能助力行李箱的控制方法流程图。
[0013]图5是图4中步骤SI的子流程图。
[0014]图6是图4中步骤S2的子流程图。
[0015]图7是图4中步骤S4的子流程图。
[0016]图8是本发明所述的智能助力行李箱的控制方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0018]如图1所示，本发明实施例提供一种智能助力行李箱10，所述行李箱10的拉杆11与箱体12的连接支点上设有球铰13，所述拉杆11的杆体与箱体12之间设有弹簧平衡器14，所述弹簧平衡器14相对箱体12固定设置，其复位端与所述拉杆11的杆体弹性连接。
[0019]其中，由图2可知，所述智能助力行李箱10包括一智能助力控制系统20，所述智能助力控制系统20包括设置在所述拉杆11上、用于采集所述拉杆11的动向的动向采集模块21，设置在所述箱体12上、用于根据拉杆11的动向控制行李箱10运动方式的中心控制模块22，以及与中心控制模块22连接、用于驱动所述行李箱10底轮运动的动力驱动模块23，所述动力驱动模块23与所述行李箱10的底轮动力连接。
[0020]本发明所述智能助力行李箱10，通过设置球铰13使所述拉杆11能够相对所述箱体12自由转动，提高了拉杆11的灵活性，且由于所述拉杆11的杆体与所述弹簧平衡器14的复位端弹性连接，因此拉杆11在不受外力的作用下能够自动回复到初始垂直状态，同时，增设了智能助力控制系统20，通过动向采集模块21对作用于拉杆11上的力的大小和方向进行采集，中心控制模块22根据采集的拉杆11的状态向动力驱动模块23发出控制指令，使动力驱动模块23对箱体12底轮的转速进行实时调整，从而达到行李箱10智能助力的目的。
[0021]所述动力采集模块21包括用于采集拉杆11与箱体12之间的倾角方向和大小的六轴传感器211，所述六轴传感器211设置在所述球铰13上，用于采集球铰13的动向，并将采集的信号传递给所述中心控制模块22，所述球铰13的动向即为所述拉杆11的动向。具体的，所述六轴传感器211通过采集拉杆11相对其初始位置移动的方向，判断人作用与拉杆11的力的方向，当所述拉杆11相对初始垂直状态向前偏移一定角度，则判断行李箱10的运动方向为直线向前；当拉杆11相对初始垂直状态向左或向右偏移一定角度，则判断行李箱10需要进行转弯动作。
[0022]所述六轴传感器211通过采集拉杆11与箱体12之间的倾角Θ大小，判断人作用与拉杆11的力的大小，如果拉杆11与箱体12之间的倾角Θ角度小于30°，则控制箱体12底轮的转速为Al，如果拉杆11与箱体12之间的倾角Θ角度大于30°但小于45°，则控制箱体12底轮的转速为A2，如果拉杆11与箱体12之间的倾角Θ角度大于45°，则控制箱体12底轮的转速为A3，其中，A3>A2>A1。
[0023]当行李箱10在做上坡运动和下坡运动时，拉杆11与箱体12之间的倾角在重力的影响下亦会发生改变，为使所述智能助力行李箱10更加智能化，在所述箱体12的底部设置一陀螺仪212，所述陀螺仪212与所述中心控制模块22连接，用于测量行李箱10在上坡和下坡时拉杆11与箱体12之间的倾角，并将测量信息传送至中心控制模块22，通过中心控制模块22发出相应指令控制行李箱10的助力运动。
[0024]所述动力驱动模块23包括左轮驱动电机231、右轮驱动电机232，所述左轮驱动电机231、右轮驱动电机232分别通过联轴器与左、右底轮动力连接。所述中心控制模块22分别独立控制左轮驱动电机231、右轮驱动电机232的转速，由于左、右底轮的动力为独立控制，因此能够进行不能速率的转动，进而达到差速的目的，使行李箱10能够自动转向。当六轴传感器211采集到拉杆11相对初始垂直状态向左或向右偏移一定角度时，即表示行李箱10需要进行转弯动作时，所述中心控制模块22向所述动