智能物件存取装置的制作方法

本发明涉及一种智能物件存取装置。

背景技术：

目前，在加工车间、创客空间等场所，人们需要使用多样化的工具，如十字起、一字起、内六角起子、尖嘴钳、平口钳、套筒、扳手等多型号多规格工具，还需要m2、m3、m4、m5等各种型号，10mm、15mm、20mm、30mm、35mm等多种规格螺丝螺帽，若是进行创客作品制作，还需要各种传感器以及型号各异的杜邦线等，为此，不仅要花大量时间用于寻找，还需要较大的空间来准备。在家中，手机、遥控器、指甲钳、电池、纸巾、眼镜盒、老年人放大镜、笔等日常使用小物件，占据大量空间，使得家中不整齐美观，特别是经常需要寻找，给人们生活带来了不便。对此，目前亟需一种有效的装置来解决相关问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种帮助人们快速存放和查找取用，并实现节约空间的智能物件存取装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

智能物件存取装置，

包括行走机构，所述行走机构上设有语音模块、继电器组、电源、舵机控制板、电机控制板ⅰ、主控板和旋转机构，所述旋转机构上设有存取部，所述存取部上设有方位结构；所述行走机构通过连接线与电机控制板ⅰ相连接，所述语音模块、继电器组、电源、舵机控制板、电机控制板ⅰ通过连接线与主控板相连接，所述继电器组通过连接线与电源、电机控制板ⅰ、舵机控制板相连接；所述旋转部上设有测距传感器，所述旋转部、测距传感器通过连接线与主控板相连接；所述存取部为层状结构，每层包括隔板ⅰ、轨道、盒子、舵机ⅰ、连杆驱动机构和支撑柱ⅱ，最底层的隔板ⅰ安装在旋转部上，所述轨道安装在隔板ⅰ上，每组轨道上安装有盒子，每个盒子通过连杆驱动机构连接舵机ⅰ，可独立伸缩，所述舵机ⅰ通过连接线与舵机控制板相连接，所述支撑柱ⅱ与隔板ⅰ相连接；所述方位结构包括方位盒、舵机ⅱ和隔板ⅱ，所述舵机ⅱ固定安装在隔板ⅱ中心，并与方位盒相连接，所述舵机ⅱ通过连接线与舵机控制板相连接，所述隔板ⅱ与支撑柱ⅱ固定连接。

进一步，所述行走机构包括底板ⅰ、电机ⅰ、电机固定支架和支撑柱ⅰ，所述电机ⅰ为四个，分别位于底板ⅰ的四角，通过电机固定支架与底板ⅰ相连接，每个电机ⅰ连接有一个行走轮，所述支撑柱ⅰ为四根，分别安装在底板ⅰ上，所述电机ⅰ通过连接线与电机控制板ⅰ相连接。

进一步，所述旋转部包括底板ⅱ、齿轮转盘、齿轮、电机ⅱ和电机控制板ⅱ，所述电机ⅱ和电机控制板ⅱ固定安装在底板ⅱ上，所述齿轮与电机ⅱ相连接，所述齿轮转盘与齿轮相啮合，所述电机控制板ⅱ通过连接线与主控板相连接，所述电机控制板ⅱ通过连接线与继电器组、电机ⅱ相连接。

进一步，所述行走机构上设有电压检测模块，所述电压检测模块通过连接线与主控板、电源相连。其作用是对电源的电压监测，将监测值同步传输给主控板，主控板根据预设程序判断，若电压低于预设值，则将提示信息，如通过警报的形式，提醒使用者充电或更换电源，以保证设备供电正常。

进一步，所述行走机构上设有音响，所述音响通过连接线与主控板连接。其作用在于播放预设声音，实现语音信息反馈。

进一步，所述行走机构上设有蓝牙模块，所述蓝牙模块通过连接线与主控板相连接。其作用在于可与遥控器配合使用，接受遥控器相关指令，发送给主控板，通过预设程序完成遥控指令任务。

进一步，所述存取部为多层多格结构，根据需要可以增加层数，每一层分成大小不等的多个小格，每一小格大小按照使用物件尺寸设计。如存放手机可设计为长20cm*宽15cm，存放小号起子可设计为10cm*15cm，存放螺丝螺帽可将大格细分为小格，每大格存放同规格的螺丝、螺帽，如1号格，存放m4内六角螺丝螺帽：m4*10、m4*15、m4*20、m4*25等m4多种规格螺丝及螺帽，每小格放一种；2号格存放m3圆头十字槽螺丝螺帽：m3*5、m3*8、m3*10、m3*15、m3*20等m3多种规格螺丝及螺帽，每小格放一种，m3螺丝螺帽小格大小可设置为5cm*8cm，高度为15-20cm。

进一步，还设有物联网模块，所述物联网模块固定安装在隔板ⅱ上，所述物联网模块通过连接线与主控板相连。

本发明的有益效果：

本发明通过行走机构、旋转机构、存取部和方位结构的组合控制，可实现物件快速分类、存放和查找取用等功能，减少人们寻找工具、物件时间。多层分格组合设计，可增强物件存取的容量，方便使用者分类存放提取，提高空间的利用率。可移动式设计，通过语音控制，或遥控器控制，可任意移动该装置，增强装置的有效使用范围，使用起来更加方便。转盘设置，可以在人不动的前提下，机器自行调整位置，将需要的层格按指令旋转至所需位置，免去了人们来回走动；舵机连杆驱动结构设置，配合相应指令自动伸出、收回相应层格，使用者只需要伸手拿和放，提高了人们的工作效率。物联网模块的使用，能实现各种检测数据的实时联网，方便多方数据采集和使用。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的行走机构及相关部件的结构示意图；

图3为图1所示实施例的旋转机构及相关部件的结构示意图；

图4为图1所示实施例的存取部的立体结构图；

图5为图4所示存取部的俯视图；

图6为图1所示实施例的方位结构及相关部件的结构示意图；

图中：1、行走机构，1-1、底板ⅰ，1-2、电机ⅰ，1-3、电机固定支架，1-4、支撑柱ⅰ，1-5、语音模块，1-6、继电器组，1-7、电压检测模块，1-8、电源，1-9、舵机控制板，1-10、电机控制板ⅰ，1-11、蓝牙模块，1-12、连接线，1-13、主控板，1-14、音响；2、旋转机构，2-1、电机ⅱ，2-2、测距传感器，2-3、底板ⅱ，2-4、齿轮转盘，2-5、齿轮，2-6、电机控制板ⅱ；3、存取部，3-1、隔板ⅰ，3-2、轨道，3-3、盒子，3-4、舵机ⅰ，3-5、连杆，3-6、轴，3-7、支撑柱ⅱ；4、方位结构，4-1、方位盒，4-2、舵机ⅱ，4-3、隔板ⅱ，4-4、物联网模块。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例

参照图1-图6，一种智能物件存取装置，包括行走机构1，所述行走机构1包括底板ⅰ1-1、电机ⅰ1-2、电机固定支架1-3和支撑柱ⅰ1-4，所述底板ⅰ1-1上设有语音模块1-5、继电器组1-6、电压检测模块1-7、电源1-8、舵机控制板1-9、电机控制板ⅰ1-10、蓝牙模块1-11、主控板1-13和音响1-14，所述支撑柱ⅰ1-4上设有旋转机构2，所述旋转机构2上设有存取部3，所述存取部3上设有方位结构4；

所述电机ⅰ1-2为四个，分别位于底板ⅰ1-1的四角，通过电机固定支架1-3与底板ⅰ1-1相连接，每个电机ⅰ1-2连接有一个行走轮，所述支撑柱ⅰ1-4为四根，分别安装在底板ⅰ1-1上，所述电机ⅰ1-2通过连接线1-12与电机控制板ⅰ1-10相连接，所述语音模块1-5、继电器组1-6、电压检测模块1-7、电源1-8、舵机控制板1-9、电机控制板ⅰ1-10、蓝牙模块1-11、音响1-14分别通过连接线1-12与主控板1-13相连接，所述继电器组1-6分别通过连接线1-12与电源1-8、电机控制板ⅰ1-10、舵机控制板1-9相连接，所述电压检测模块1-7通过连接线1-12与电源1-8相连接；

所述旋转部2包括底板ⅱ2-3、齿轮转盘2-4、齿轮2-5、电机ⅱ2-1和电机控制板ⅱ2-6，所述底板ⅱ2-3上设有测距传感器2-2，所述电机ⅱ2-1和电机控制板ⅱ2-6固定安装在底板ⅱ2-3上，所述齿轮2-5与电机ⅱ2-1相连接，所述齿轮转盘2-4与齿轮2-5相啮合，所述测距传感器2-2、电机控制板ⅱ2-6分别通过连接线与主控板1-13相连接，所述电机控制板ⅱ2-6分别通过连接线与继电器组1-6、电机ⅱ2-1相连接，通过电机ⅱ2-1带动齿轮2-5进而带动齿轮转盘2-4旋转，实现定位传输；

所述存取部3有三层，每层包括隔板ⅰ3-1、轨道3-2、盒子3-3、舵机ⅰ3-4、连杆3-5、轴3-6和支撑柱ⅱ3-7，最底层的隔板ⅰ3-1安装在齿轮转盘2-4上，所述轨道3-2为四组，分别安装在隔板ⅰ3-1上，每组轨道3-2上安装有盒子3-3，每个盒子3-3通过轴3-6及连杆3-5连接舵机ⅰ3-4，可独立伸缩，所述舵机ⅰ3-4固定于上一层的隔板ⅰ3-1上，所述舵机ⅰ3-4通过连接线与舵机控制板1-9相连接，所述支撑柱ⅱ3-7与隔板ⅰ3-1相连接；

所述方位结构4包括方位盒4-1、舵机ⅱ4-2和隔板ⅱ4-3，所述舵机ⅱ4-2固定安装在隔板ⅱ4-3的中心，并与方位盒4-1相连接，所述舵机ⅱ4-2通过连接线与舵机控制板1-9相连接，所述隔板ⅱ4-3上设有物联网模块4-4，所述物联网模块4-4通过连接线与主控板1-13相连，所述隔板ⅱ4-3与支撑柱ⅱ3-7固定连接。

本实施例中，所述行走机构1也可设计成其它形式结构，在此不一一说明。

本实施例中，所述语音模块1-5的作用是接收、发送指令，并通过主控板1-13发送指令给电机控制板ⅰ1-10控制底板ⅰ1-1上电机ⅰ1-2，实现装置移动；给电机控制板ⅱ2-6指令控制电机ⅱ2-1，实现旋转方位定位；给舵机控制板1-9指令控制舵机ⅰ3-4驱动连杆结构实现层格开合，控制顶部舵机ⅱ4-2转动方位盒4-1实现方位定位。

本实施例中，所述继电器组1-6的作用是控制电机控制板ⅰ1-10、电机控制板ⅱ2-6、舵机控制板1-9及主控板1-13供电。当然，也可采用其它形式的控制器进行控制。

本实施例中，所述电压检测模块1-7用于对电源1-8的电压监测，将监测值同步传输给主控板1-13，主控板1-13根据预设程序判断，若电压低于预设值，则将提示信息，如通过音响播报形式，提醒使用者充电或更换电源，以保证装置供电正常。

本实施例中，所述蓝牙模块1-11的作用在于可与遥控器配合使用，接受遥控器相关指令，发送给主控板1-13，通过预设程序完成遥控指令任务。如：向上键表示前进，按下时，蓝牙模块1-11收到指令，将指令发送给主控板1-13，主控板1-13通过预设程序，将指令发送给电机控制板ⅰ1-10控制底板ⅰ1-1上电机ⅰ1-2同向向前转动，实现装置向前移动。方便控制装置精准移动。

本实施例中，所述主控板1-13的作用在于接受语音模块1-5信息、蓝牙模块1-11信息、测距传感器2-2信息、电压检测模块1-7信息，通过预设程序接收和发射相关指令。控制继电器组1-6的各种状态，实现对电机控制板ⅰ1-10、电机ⅰ1-2、电机控制板ⅱ2-6、电机ⅱ2-1、舵机控制板1-9、舵机ⅰ3-4、舵机ⅱ4-2的精准供电，哪个部位需要用电，继电器组1-6就接通哪路，不需要用电时，相应断开，以节约用电。主控板1-13将指令发给电机控制板ⅰ1-10，控制电机ⅰ1-2运动状态，从而控制装置的运动状态，将指令发送给电机控制板ⅱ2-6，控制电机ⅱ2-1驱动齿轮2-5，控制上面各层层格方位状态，实现上部旋转体的位置定位，将指令发送给舵机控制板1-9，控制各个舵机ⅰ3-4的旋转角度以便控制各层格的开合。

本实施例中，所述音响1-14的作用在于按照主控板1-13指令播放相应语音。如：当电压检测模块1-7监测到电源电压低于用电器所需电压时，发出滴滴警报声，并重复播报“电压过低，请充电”。主控板1-13接收到语音模块1-5“一号位m4螺丝”对应指令信息时，主控板1-13通过程序控制装置移动到相应位置，并将m4螺丝层格转至一号位方向，对应舵机ⅰ3-4旋转一定角度驱动连杆结构使m4螺丝这格伸出，音响播报对应预设语音“主人，m4螺丝螺帽来了，请选用”，使用者拿完螺丝后，发出语音指令“请关上”，主控板1-13根据语音模块1-5指令控制，关上层格，音响播报“已关上，主人，我在一边候着呢”。

本实施例中，所述旋转机构2的结构也可设计成其它形式的旋转结构，如齿轮传动或气缸推动等。

本实施例中，所述存取部3的盒子3-3可根据物品的特性或者实现物品某项功能而增设相应结构，使其用途更加广泛。

本实施例中，所述方位盒4-1的作用在于使用者呼唤装置时定位。使用者看见装置方位“1”，即为一号位方位，使用者看见装置方位“2”，即为二号位方位，使用者看见装置方位“3”，即为三号位方位，使用者看见装置方位“4”，即为四号位方位。如使用者现在看见的是方位“2”，需要十字起子，就可语音唤醒装置后，发出语音命令：“二号位，十字起子”，本装置语音模块1-5接收到信息，发送给主控板1-13，主控板1-13根据预设程序，将指令发送给电机控制板ⅰ1-10控制底板ⅰ1-1上电机ⅰ1-2，驱动装置朝2号位方向移动，当测距传感器2-2检测到前方距离小于预设值时停止前进，底盘停止移动，停止信息发送给主控板1-13，然后主控板1-13发送指令控制电机控制板ⅱ2-6驱动电机ⅱ2-1带动齿轮转盘2-4顺时针（逆时针）旋转一定角度θ，使十字起子这格面向使用者，接下来主控板1-13再发送指令给舵机控制板1-9控制相应舵机ⅰ3-4旋转一定角度，驱动连杆结构，实现层格开合。在电机控制板ⅱ2-6驱动电机ⅱ2-1带动齿轮转盘2-4顺时针（逆时针）旋转一定角度θ时，主控板1-13控制顶部舵机ⅱ4-2逆时针（顺时针）旋转角度θ，始终保持“2”号方位面向使用者，便于定位。同时播报语音信息。

本实施例中，所述舵机ⅰ3-4、舵机ⅱ4-2也可采用其它形式的动力部件。

本实施例中，所述物联网模块4-4的作用在于主控板1-13通过预置程序将各种工具、物件使用情况转化为数字或字符信息，通过物联网模块将信息传至网络，实现信息的多方共享，也方便使用者，查找调用以往信息，便于管理。尤其是老人服用药物信息，以及敬老院使用来给老人分餐，如张三爹x月x日中餐敬老院分餐人将食物连同保温盒放入张三爹固定层格，层格电子秤自动称重a克并将信息发送给主控板1-13，吃完后，回收餐具盒，电子秤自动称重b克将信息发送给主控板1-13，预置程序知张三爹中餐食量为a-b克，主控板1-13程序和张三爹平常中餐比对，发现张三爹本次中餐适量显著减少，物联网模块实时将信息通过网络发送给敬老院管理者或其监护人，突然减退（减退值大于某预置数即为突然减退），管理者端或监护人端出现警示信息，提醒大家，张三爹可能生病了需要立即关注。

工作过程：

给予一个方位指令+需求指令（如1号位+某种物品），被语音模块1-5接收后，通过主控板1-13、电机控制板ⅰ1-10以及电机ⅰ1-2控制行走轮旋转，并朝1号位所对的方向移动，当测距传感器2-2感应到前方距离目标一定距离（如30cm）时，停止运动；通过主控板1-13、电机控制板ⅱ2-6以及电机ⅱ2-1控制齿轮2-5、齿轮转盘2-4旋转，放有相应物品的盒子3-3旋转一定角度，使其方向正对人，通过主控板1-13、舵机控制板1-9、舵机ⅰ3-4控制使盒子3-3伸出，以便拿取物品，同时进行相应记录，通过主控板1-13、舵机控制板1-9、舵机ⅱ4-2控制方位盒4-1反向旋转相应角度，进而保持方位盒4-1的方位不变；

物联网模块4-4实时将主控板1-13收集的盒子3-3使用信息、使用时间、电压检测模块1-7电压监测值发送至物联网络，供第三方使用。