被服自动折叠装置、控制方法及折叠被服的方法与流程

本发明涉及一种自动化机械设备，特别涉及一种适用于家用的被服自动折叠装置及其控制方法，尤其是涉及一种家用自动叠衣装置及其控制方法。

背景技术：

随着科技日新月异的发展，随着人们消费需求的提高和智能家居概念的普及，人们逐渐从繁杂的家务劳动中解脱出来。洗碗机、洗衣机、吸尘器等诸多发明的出现，极大地便利了人们的生活。收叠衣服，是日常生活中必须做而又十分繁琐的事情，特别是对于那些手脚不便的老人、工作繁忙的年轻人。为了能够使人们从这样重复琐碎的家务中解放出来和满足未来智能家居互联互通的要求，研制晾衣、叠衣、收纳一体化机器的要求应运而生。自动叠衣是其中的重要一环也是最困难的环节，本发明提供了一种自动叠被服的设计思路，整个装置可自动进行，可一次叠多件衣物后再取出，同时结构简单，占用体积小，适合家庭放在衣柜中使用，也可应用于自动洗衣、晾衣、收纳的进一步设计与开发。

目前，国内外市场上已有自动叠衣机器的出售，也有关于这方面的专利及资料，这其中包含多种原理来对衣物实现折叠，但是现有技术中采用的控制模式较为复杂，且占据空间大，并不适合在家庭中使用，比如说，经过对相关专利进行检索，专利文献cn205741688u，该专利的自动叠衣模块主要是通过多根滑杆的滑动相互精密配合来实现衣服的折叠，该机器的感应模块以及自动化精度要求都非常高，造价相当昂贵。再比如叠衣机器人foldimate，它是通过数根可伸缩杆的按压、前后左右移动来折叠衣服，宽71cm,高81cm，深79cm，重30千克，并且结构也比较复杂。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种被服自动折叠装置及其控制方法，主要利用位置识别装置接收到的信号，由中央控制系统控制驱动电机和舵机，结构简单，体积小，成本较低，通过自动化、智能化的控制，就可以达到叠被服效率高、节约时间的效果。

根据本发明提供的一种被服自动折叠装置，包括：可翻动盖板装置、位置识别装置、被服存储装置以及中央控制系统。

其中，可翻动盖板装置包括：连杆组件、盖板组件和驱动电机组件，盖板组件与连杆组件相连，驱动电机组件驱动连杆组件，连杆组件带动盖板组件运动，当驱动电机组件连续转动的过程中，所述盖板组件进行翻动；盖板组件打开时，为打开状态s1；盖板组件折叠时，为折叠状态s2。

在中央控制系统的控制下，通过位置识别装置识别到的信号，控制所述驱动电机带动盖板组件运动，使得被服折叠完之后放入被服存储装置。

优选地，可翻动盖板装置中的盖板组件包括：第一盖板、第二盖板和第三盖板，第一盖板与第二盖板对称设置，第三盖板在第一盖板与第二盖板之间，第三盖板比第一盖板和第二盖板略小。

优选地，可翻动盖板装置中的连杆包括：第一连杆、第二连杆和第三连杆，均采用六连杆结构，六连杆的输入构件可连续转动，输出构件连接盖板组件，运动范围为179°。

优选地，可翻动盖板装置中的驱动电机包括：第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机，其中第一连杆连接第一盖板和第一驱动电机，第二连杆连接第二盖板和第二驱动电机，第三连杆连接第三盖板和第三驱动电机。

优选地，位置识别装置包括三组，分别为识别装置a、识别装置b和识别装置c，所述位置识别装置与所述连杆组件相连，识别装置a和识别装置b器检测方向相同，与识别装置c检测方向相互垂直。

优选地，被服存储装置包括：第一阻挡片、第二阻挡片、存储箱、第一舵机和第二舵机；第一阻挡片、第二阻挡片与第一盖板、第二盖板、第三盖板组成一个载物平台，存储箱安装在第一阻挡片和第二阻挡片的下方；

优选地，第一阻挡片和第二阻挡片的位置低于第一盖板、第二盖板和第三盖板，第三盖板在第一阻挡片和第二阻挡片的一侧。

根据本发明提供的一种被服自动折叠装置的控制方法，各状态的识别信号为当盖板组件打开时为打开状态s1，当盖板组件折叠时为折叠状态s2；初始状态下，盖板组件处于打开状态s1；被服尚未叠好时，第一阻挡片和第二阻挡片保持水平，此时为关闭状态t1；被服叠好后，第一舵机带动第一阻挡片以及第二舵机带动第二阻挡片变为垂直状态，此时为开启状态t2。

其中，本发明的控制方法包括以下步骤：

步骤1：将待叠被服平铺在第一盖板、第二盖板、第三盖板、第一阻挡片和第二阻挡片上，中央控制系统控制第一驱动电机带动第一盖板开始运动，从打开状态s1变为折叠状态s2，将被服的一边叠起，第一盖板再从折叠状态s2回到打开状态s1。

步骤2：第一盖板回到打开状态s1后，识别装置a进行识别，此时第一盖板停止运动，中央控制系统控制第二驱动电机带动第二盖板开始运动，第二盖板从打开状态s1变为折叠状态s2，将被服另一边叠起，第二盖板再从折叠状态s2回到打开状态s1。

步骤3：第二盖板回到打开状态s1后，识别装置b进行识别，此时第二盖板停止运动，中央控制系统控制第三驱动电机带动第三盖板开始运动，第三盖板从打开状态s1变为折叠状态s2，将被服对折叠起，第三盖板再从折叠状态s2回到打开状态s1。

步骤4：第三盖板回到打开状态s1后，识别装置c进行识别，此时第三盖板停止运动，第一舵机带动第一阻挡片和第二舵机带动第二阻挡片从关闭状态t1变为开启状态t2，叠好的被服进入储存箱，此时第一舵机带动第一阻挡片和第二舵机带动第二阻挡片从开启状态t2变为关闭状态t1，并准备好下一次叠被服操作。

根据本发明提供的一种自动叠被服方法，适用于被服折叠装置进行自动折叠被服。

本发明中所指的被服包括衣服、裤子、背心或者毯子等可用以被折叠的物品。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1.本发明主要有可翻动盖板装置、位置识别装置和被服存储装置三个部位组成，结构简单、体积小，适合在家庭、酒店、办公室等空间较小的场合使用。

2.本发明中由三组六连杆组成的可翻动盖板装置，通过计算，限定盖板组件的极限位置，当主动杆转动一周时，从动杆能恰巧转动一定角度，并且按原路径返回，这样就实现了衣物的翻折。

3.本发明通过对六连杆设计的考虑到急回特性，设定的折叠速度比打开速度块，即打开状态到折叠状态的时间小于从折叠状态到打开状态的时间，从而提高了叠衣的有效性，避免衣物在盖板组件上发生滑动。

4.本发明采用的位置识别装置,当主动杆转动一周时，利用对应的霍尔传感器检测接收到的信号，由中央控制系统控制驱动电机使其停止转动，命令下一个驱动电机开始转动，循环以复，极大地提高了叠衣效率，节约了时间。

5.本发明仅需使用者将衣服放置于盖板组件上即可运行并自动完成叠衣，大大减少了使用者的劳动，所需时间短，效率高，实用性强。同时，由于具有存储箱，可连续对多件衣物完成折叠并堆放整齐。当然后续还可配合洗衣、晾衣、叠衣及收纳的一体化装置进行使用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为适用于家用的被服自动折叠装置的第一角度整体结构示意图；

图2为适用于家用的被服自动折叠装置的第二角度整体结构示意图；

图3为适用于家用的被服自动折叠装置的盖板组件和连杆打开状态示意图；

图4为适用于家用的被服自动折叠装置的盖板组件和连杆折叠状态示意图；

图5为第一盖板完成运动，第一霍尔传感器触发时装置和衣服状态示意图；

图6为第二盖板完成运动，第二霍尔传感器触发时装置和衣服状态示意图；

图7为第三盖板完成运动，第三霍尔传感器触发时装置和衣服状态示意图；

图8为第一阻挡片、第二阻挡片开启状态示意图；

图9为第一阻挡片、第二阻挡片关闭状态示意图。

图中：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

下面首先对本发明的被服自动折叠装置给出的基本实施例进行说明。

如图1和图2所示提供的一种自动叠衣装置，包括可翻动盖板装置、位置识别装置、被服存储装置以及中央控制系统，其中可翻动盖板装置包括第一盖板1、第二盖板2、第三盖板3、第一连杆4、第二连杆5、第三连杆6、第一驱动电机7、第二驱动电机8和第三驱动电机9；被服存储装置包括第一舵机10、第二舵机11、第一阻挡片12、第二阻挡片13和存储箱14；位置识别装置包括第一霍尔传感器15、第二霍尔传感器16、第三霍尔传感器17、第一磁性标记18、第二磁性标记19和第三磁性标记20。

其中，第一连杆4连接第一盖板1和第一驱动电机7，第二连杆5连接第二盖板2和第二驱动电机8，第三连杆6连接第三盖板3和第三驱动电机9，第一驱动电机8、第二驱动电机9、第三驱动电机10分别通过第一连杆4、第二连杆5、第三连杆6来分别带动第一盖板1、第二盖板2、第三盖板3运动，进行装置打开、关闭而起到折叠衣物的效果。第一盖板1与第二盖板2对称设置，第三盖板3在第一盖板1与第二盖板2之间，第三盖板3略低于第一盖板1与第二盖板2。第一盖板1和第二盖板2的尺寸为620mm*240mm。第一连杆4、第二连杆5和第三连杆6，均采用六连杆结构，六连杆的输入构件可连续转动，输出构件连接盖板组件。第一霍尔传感器15在第一连杆4的侧向，第二霍尔传感器16在第二连杆5的侧向，第三霍尔传感器17在第三连杆6的侧向，所述第一霍尔传感器15和第二霍尔传感器16检测方向相同，与第三霍尔传感器17检测方向相互垂直。第一磁性标记18、第二磁性标记19和第三磁性标记20为小磁铁，分别对应贴在第一连杆4、第二连杆5和第三连杆6上。第一霍尔传感器15、第二霍尔传感器16、第三霍尔传感器17分别对准第一磁性标记18、第二磁性标记19和第三磁性标记20，第一连杆4、第一磁性标记18和第一霍尔传感器15的位置关系可参见图8。

第一阻挡片12和第二阻挡片13的尺寸为270mm*160mm，其位置略低于第一盖板1、第二盖板2和第三盖板3，第三盖板3在第一阻挡片和第二阻挡片的一侧。

其中，可翻动盖板装置包括第一盖板1、第二盖板2、第三盖板3从打开状态s1到折叠状态s2的运动。盖板组件向外翻至极限位置，并保持水平时为打开状态s1，盖板组件向内翻至极限位置，并保持水平时为折叠状态s2。第一盖板1和第一连杆4的打开状态s1和折叠状态s2的相对位置可参见图3和图4。初始状态下，盖板组件处于打开状态，当驱动电机转动一周后，盖板组件恰好完成从打开状态s1到折叠状态s2再到打开状态s1的过程，第一盖板1、第二盖板2、第三盖板3分别依次进行一次循环运动，工作流程图参加图5、图6、图7，衣服折叠完成。

当盖板组件完成一次折叠，从折叠状态s2回到打开状态s1时，磁性标记进入霍尔传感器的检测区域，信号传回中央处理系统，从而使得当前盖板组件停止运动，下一盖板组件开始运动。第一盖板1完成运动，第一霍尔传感器15触发时参见图5，第二盖板2完成运动，第二霍尔传感器16触发时参见图6，第三盖板3完成运动，第三霍尔传感器17触发时参见图7。

如图6所示，第一阻挡片12与第二阻挡片13紧邻，第一阻挡片12与第二阻挡片13与第一盖板1、第二盖板2、第三盖板3组成一整块长方形区域。第一舵机10、第二舵机11分别带动第一阻挡片12、第二阻挡片13运动。

如图7所示，衣服折叠过程中，第一阻挡片12与第二阻挡片13保持在关闭状态t1。折叠完成后，舵机转过一定角度，带动阻挡片从关闭状态t1转向开启状态t2。

如图8所示，此时衣服进入存储箱，随后舵机再转动一定角度，带动阻挡片从开启状态t2转向关闭状态t1。

接下来结合优选例，对本发明进一步做说明。

根据本发明提供的一个盖板可以在基础实施例上再加装另一个盖板，用以适用不同尺寸大小的被服。

在更多个变化例中，第一阻挡片12和第二阻挡片13的尺寸可以变化为与衣服大小相匹配，也可以做成与裤子大小相匹配，也可以做成与毯子大小相匹配。

上述第一盖板1、第二盖板2、第三盖板3的形状可以是带圆角的方形板，上述第一阻挡片12和第二阻挡片13处于关闭状态下时的形状可以是圆形的。

本发明提供的盖板组件、阻挡片的表面需要光滑，以防对被服有挂线的不好影响，并且本装置的材质可以采用铝合金材质，质量轻便且柔软、强度好。

本发明提供的位置识别装置还可以是红外线传感器、图像识别装置等能起到识别盖板组件运动的装置。

工作步骤如下：

步骤1：将待叠衣物平铺在第一盖板、第二盖板、第三盖板、第一阻挡片和第二阻挡片上，中央控制系统控制第一驱动电机带动第一盖板开始运动，从打开状态s1变为折叠状态s2，将衣服的一边叠起，第一盖板再从折叠状态s2回到打开状态s1。

步骤2：第一盖板回到打开状态s1后，第一霍尔传感器触发，此时第一盖板停止运动，中央控制系统控制第二驱动电机带动第二盖板开始运动，第二盖板从打开状态s1变为折叠状态s2，将衣服另一边叠起，第二盖板再从折叠状态s2回到打开状态s1。

步骤3：第二盖板回到打开状态s1后，第二霍尔传感器触发，此时第二盖板停止运动，中央控制系统控制第三驱动电机带动第三盖板开始运动，第三盖板从打开状态s1变为折叠状态s2，将衣服对折叠起，第三盖板再从折叠状态s2回到打开状态s1。

步骤4：第三盖板回到打开状态s1后，第三霍尔传感器触发，此时第三盖板停止运动，第一舵机带动第一阻挡片和第二舵机带动第二阻挡片从关闭状态t1变为开启状态t2，叠好的衣服进入储存箱，此时第一舵机带动第一阻挡片和第二舵机带动第二阻挡片从开启状态t2变为关闭状态t1，并准备好下一次叠衣操作。

本申请能够在多个状态之间运动，包括第一状态为打开状态s1，第二状态为折叠状态s2，第三状态为开启状态t2，第四状态为关闭状态t1；

在所述第一状态s1下，盖板组件处于水平状态，在所述第二状态s2下，盖板组件开始翻转，被服进行折叠，当驱动电机完成一周的转动，盖板组件完成一次打开状态s1到折叠状态s2到打开状态s1的循环运动，完成被服的相应折叠。

在所述第三状态t2下时，阻挡片处于水平状态，承载叠好的被服，在所述第四状态t1下时，阻挡片打开，叠好的被服自动放入存储箱，结束叠衣的流程。

本发明仅需使用者将衣服放置于盖板组件上即可运行并自动完成叠衣，大大减少了使用者的劳动，所需时间短，效率高，实用性强。同时，由于具有存储箱，可连续对多件衣服完成折叠并堆放整齐。后续还可配合其他装置形成晾衣折叠收纳一体化装置。展开的面积大小与一件衣服大小相当，适合一般家庭使用。

本发明所提到的衣服、衣等可以被折叠的物品都属于本发明中的被服的范围。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。