一种可人机交互的智能收纳装置

1.本实用新型属于物联网技术领域，具体涉及一种可人机交互的智能收纳装置。


背景技术：

2.近些年来，人类的生活水平普遍提高，社会生活中也出现了各式各样的小孩玩物，这类玩物能供孩子们玩耍，但长期下来，会导致细菌滋生，影响孩子的身心健康，且孩子小，各种玩物乱摆放，导致家里混乱不堪，为此，仅具有单一收纳功能的装置已经远远无法满足人们的日常需求。
3.再者，心理学研究表明，孩子在小时候更易接受教育诱导。为了给孩子提供良好的学习环境，家长通常采用购买学习机的方式，这就导致了孩子玩游戏影响学习效率。为此，可以通过在玩具收纳箱等常用设备上集成一些可供孩子学习、娱乐的功能，避免孩子长时间沉迷于玩游戏。


技术实现要素：

4.基于上述问题，本实用新型提供一种可人机交互的智能收纳装置，包括收纳箱和安装在收纳箱上的智能系统，所述智能系统包括控制单元、传感器单元、蓝牙模块、摄像头模块、语音模块、执行单元、电源模块、oled显示模块；控制单元分别与传感器单元、蓝牙模块、摄像头模块、语音模块、执行单元、电源模块、oled显示模块电连接。
5.所述控制单元包括两个单片机、zigbee模块，两个单片机a、b之间通过zigbee模块进行无线信号的传输。
6.所述传感器单元包括温湿度传感器、甲醛传感器，温湿度传感器、甲醛传感器分别与单片机a电连接。
7.所述语音模块包括语音播报模块、语音识别模块，语音播报模块、语音识别模块分别与单片机b电连接。
8.所述执行单元包括紫外线发射器、四个直流电机、四个车轮，紫外线发射器、四个直流电机分别与单片机b电连接；每个直流电机控制一个车轮，车轮安装在收纳箱底部的四个角上。
9.本实用新型的有益效果是：
10.本实用新型提出了一种可人机交互的智能收纳装置，配备有语音播报、语音识别功能，还可以连接手机进行控制，当室内有一些有毒气体超标时，收纳装置会报告当前状况，并发出警示提醒。当有玩物需要盛放时，只需将玩物对准摄像头，它可自动识别；其杀菌功能不仅为家里的孩子提供了健康的环境，且人机互动功能为小孩提供了无比的快乐感和自主学习感，对留守儿童来说，很大程度上提供了便利。这种收纳装置很大程度上满足了现代社会的要求，推动了社会的发展。
附图说明
11.图1为本实用新型中可人机交互的智能收纳装置结构示意图；
12.图2为本实用新型中单片机a节点结构示意图；
13.图3为本实用新型中单片机b节点的结构示意图；
14.图4为本实用新型中单片机a和单片机b之间的通信框图。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施实例对实用新型做进一步说明。
16.如图1～4所示，一种可人机交互的智能收纳装置，包括收纳箱和安装在收纳箱上的智能系统，所述智能系统包括控制单元、传感器单元、蓝牙模块、摄像头模块、语音模块、执行单元、电源模块、oled显示模块；控制单元分别与传感器单元、蓝牙模块、摄像头模块、语音模块、执行单元、电源模块、oled显示模块电连接。
17.所述控制单元包括两个单片机、zigbee模块，两个单片机a、b之间通过zigbee模块进行无线信号的传输。
18.所述传感器单元包括、温湿度传感器、甲醛传感器，温湿度传感器、甲醛传感器分别与单片机a电连接；通过温湿度传感器实时采集周围环境中温度值、湿度值；通过甲醛传感器实时采集周围环境中的甲醛浓度值，并将采集值传输给控制单元，通过控制单元传输给oled显示模块进行采样值的实时显示。
19.所述语音模块包括语音播报模块、语音识别模块，语音播报模块、语音识别模块分别与单片机b电连接；通过语音播报模块播报语音信息；通过语音识别模块识别用户输入的语音信息，实现人机交互功能。还可以通过语音播报模块输出故事、儿歌、古诗词、英语对话、科普知识等。
20.所述执行单元包括紫外线发射器、四个直流电机、四个车轮，紫外线发射器、四个直流电机分别与单片机b电连接；每个直流电机控制一个车轮，车轮安装在收纳箱底部的四个角上，通过紫外线发射器对收纳箱内存储物进行杀菌、消毒。
21.本实施例中各个元器件的安装位置设置如下：摄像头模块位于收纳箱的正前方，利用摄像头模块采集待收纳物品的图像信息，然后传输给单片机a，单片机a利用深度信息解算出智能收纳装置距离待收纳物品的距离，通过zigbee模块传送给单片机b，单片机b收到距离信息后，产生脉冲宽度调制信号(pwm)，进而控制电机前进相应的距离；甲醛传感器位于收纳箱的外部；摄像头安装在收纳箱的正前方，语音识别模块置于摄像头的下方，二者在同一垂直线上，摄像头位于收纳箱的上顶部；语音播报模块位于收纳装置的后方；还包括报警器，将报警器安装在收纳箱的底部，当传感器单元采集到的采样值大于设定的阈值时，通过单片机a自动触发报警器进行报警提示，每间隔30分钟，语音播报模块会自动播报当前温度、湿度值。该装置还设置有蓝牙模块，可以连接手机，通过编写上位机监控界面用户可实时查看传感单元传输来的数据信息。
22.电池模块、蓝牙模块、zigbee模块安装在收纳箱的底部，每个单片机连接有一个zigbee模块。电池模块的供电电路采用降压稳压式变换电路(buck电路)设计，降压稳压式变换电路中的主芯片采用tps54340芯片，为所述装置提供稳定的5v供电电压。
23.本实施例中涉及到的元器件型号为：单片机a为stm32f407zgt6；单片机b为stc51；
温湿度传感器为sht20；oled显示模块为正点原子的显示模块；摄像头模块为ov7670；语音识别模块为ld3320；语音播报模块为wt588d；蓝牙模块为hc-05；zigbee模块为cc2530；甲醛传感器为ms-1100；紫外发射器为tu-1800。
24.本实用新型提供的一种可人机交互的智能收纳装置，在使用时，打开电源开关、供电，每个模块开始工作，oled显示模块显示当前的温、湿度值，系统初始化成功后，语音播报模块会自动播报：“欢迎使用智能收纳装置”，整个系统处于平稳运行状态。


技术特征：
1.一种可人机交互的智能收纳装置，包括收纳箱和安装在收纳箱上的智能系统，其特征在于，所述智能系统包括控制单元、传感器单元、蓝牙模块、摄像头模块、语音模块、执行单元、电源模块、oled显示模块；控制单元分别与传感器单元、蓝牙模块、摄像头模块、语音模块、执行单元、电源模块、oled显示模块电连接。2.根据权利要求1所述的一种可人机交互的智能收纳装置，其特征在于，所述控制单元包括两个单片机、zigbee模块，两个单片机a、b之间通过zigbee模块进行无线信号的传输。3.根据权利要求2所述的一种可人机交互的智能收纳装置，其特征在于，所述传感器单元包括温湿度传感器、甲醛传感器，温湿度传感器、甲醛传感器分别与单片机a电连接。4.根据权利要求2所述的一种可人机交互的智能收纳装置，其特征在于，所述语音模块包括语音播报模块、语音识别模块，语音播报模块、语音识别模块分别与单片机b电连接。5.根据权利要求2所述的一种可人机交互的智能收纳装置，其特征在于，所述执行单元包括紫外线发射器、四个直流电机、四个车轮，紫外线发射器、四个直流电机分别与单片机b电连接；每个直流电机控制一个车轮，车轮安装在收纳箱底部的四个角上。

技术总结
本实用新型提供一种可人机交互的智能收纳装置，包括收纳箱和安装在收纳箱上的智能系统，所述智能系统包括控制单元、传感器单元、蓝牙模块、摄像头模块、语音模块、执行单元、电源模块、OLED显示模块；所述装置配备有语音播报、语音识别功能，当有玩物需要盛放时，只需将玩物对准摄像头，它可自动识别；其杀菌功能不仅为家里的孩子提供了健康的环境，且人机互动功能为小孩提供了无比的快乐感和自主学习感，对留守儿童来说，很大程度上提供了便利。这种收纳装置很大程度上满足了现代社会的要求，推动了社会的发展。了社会的发展。了社会的发展。


技术研发人员：胡晓阳 韦强 高宏伟 毛佳明 王绪娜
受保护的技术使用者：沈阳理工大学
技术研发日：2021.10.20
技术公布日：2022/4/5