CN107440283A - 一种智能跟随拉杆箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能跟随拉杆箱，包括图像定位模块、行李箱避障模块、模式转换模块、驱动模块和箱体，所述图像定位模块包括高清相机、旋转支架，所述旋转支架转动安装在箱体顶部，所述高清相机安装在旋转支架上，所述行李箱避障模块具体为接近开关，并且安装在箱体顶部，接近开关是位于高清相机镜头的前方，所述模式转换模块用以实现箱体运动形式的改变，运动形式包括跟随模式、卧式模式和手动模式，所述驱动模式驱动箱体在跟随模式、卧式模式时移动，本发明采用了新型棘轮结构设计，手推模式、跟随模式和卧式模式可以自由切换；图像跟随模块自动定位，设置安全距离，实现主动跟随。

Description

一种智能跟随拉杆箱

技术领域

本发明属于行李箱的技术领域，具体为一种智能跟随拉杆箱。

背景技术

随着电子科学技术的快速发展,人工智能这一新兴领域异军突起，AI技术被广泛应用在各行各业，本发明是AI在移动机器人领域的一个具体应用——新型智能跟随电动拉杆行李箱。在机场、火车站等场所，人们时常需要携带众多箱包往返于多个地点，传统行李箱只有手动模式，依靠人力拉动行李箱拉杆运动，在现实环境使用中会有诸多弊端，如行李较多时拖动非常费力、易丢失且很难寻回、无法解放双手等问题，给行李箱主人带来麻烦和困扰。国内某些企业虽然已有相关产品研发，但因跟随距离短、信号易受干扰等问题而迟迟未推向市场。本发明则可以有效的解决这些问题，自动跟随模式和手动模式任意切换，视觉定位和安全距离设置防止丢失，手机移动端自主控制，大大节省了体力和提高了搬运效率。这种基于视觉跟随算法实现的自主移动机器人技术体现出巨大的优势和潜力，可以有效的消除传统行李箱带来的局限性。因此，新型多功能智能跟随电动拉杆行李箱的研究具有重要的实用价值和社会意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能跟随拉杆箱，使用方便，结构简单。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种智能跟随拉杆箱，包括图像定位模块、行李箱避障模块、模式转换模块、驱动模块和箱体，所述图像定位模块包括高清相机、旋转支架，所述旋转支架转动安装在箱体顶部，所述高清相机安装在旋转支架上，所述行李箱避障模块具体为接近开关，并且安装在箱体顶部，接近开关是位于高清相机镜头的前方，所述模式转换模块用以实现箱体运动形式的改变，运动形式包括跟随模式、卧式模式和手动模式，所述驱动模式驱动箱体在跟随模式、卧式模式时移动。

进一步的，所述旋转支架能够在上下左右四个方向进行旋转。

进一步的，所述高清相机为高分辨率工业级高清相机。

进一步的，所述模式转换模块包括主动拉杆、主动棘爪、齿轮、连杆、支架脚踏板，所述齿轮转动安装在箱体侧面，所述主动棘爪安装在主动拉杆一端，所述主动拉杆滑动安装在箱体侧面，拉动主动拉杆移动，主动棘爪与齿轮啮合，用以制动齿轮传动，所述连杆设置有两根，分别安装在齿轮两侧，所述支架脚踏板安装在两根连杆之间，所述连杆另一端位于箱体侧面的边缘。

进一步的，所述驱动模块包括连轴器、直流无刷电机、驱动轮、减速器和固定支架，所述固定支架安装在连杆另一端，所述驱动轮转动安装在固定支架上，所述直流无刷电机与减速器连接，通过连轴器与驱动轮连接，带动驱动轮转动。

进一步的，所述箱体上设置有防震万向轮、行李箱拉杆、驱动轮放置槽，所述防震万向轮转动安装在箱体底部，所述行李箱拉杆可伸缩的安装在箱体上，所述驱动轮放置槽设置在箱体侧面。

进一步的，转动齿轮，所述连杆与箱体侧面下部夹角为0°时，所述箱体运动形式为手动模式，所述连杆与箱体侧面下部夹角为锐角时，箱体运动形式为跟随模式，所述连杆与箱体侧面下部夹角为180°时，箱体运动形式为卧式模式。本发明的有益效果是：

采用了新型棘轮结构设计，手推模式、跟随模式和卧式模式可以自由切换；图像跟随模块自动定位，设置安全距离，实现主动跟随；避障模块结合图像跟随算法规划最优路径。与市场上同类产品相比，本发明便捷实用，市场潜力巨大，有一定的社会价值和研究意义。

附图说明

图1为本发明手动模式时示意图。

图2为本发明跟随模式示意图。

图3为本发明卧式模式示意图。

图4为本发明模式转换模块示意图。

图5为本发明驱动模块示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

请结合附图1-3，一种智能跟随拉杆箱包括机械结构和控制结构两部分,其中机械结构由图像定位模块1、行李箱避障模块2、模式转换模块3、驱动模块4和箱体5五个部分组成。

图像定位模块1：高清相机101、旋转支架102；

行李箱避障模块2：接近开关；

请结合附图4，模式转换模块3：具体涉及一种棘轮结构：主动拉杆301、主动棘爪302、齿轮303、连杆304、支架脚踏板305；

请结合附图5，驱动模块4：连轴器401、直流无刷电机402、减速器403、固定支架404；

箱体5：新型行李箱体501、防震万向轮502、行李箱拉杆503、驱动轮放置槽504。

图像定位模块1是在行李箱上顶部安装了高分辨率工业级高清相机，相机在旋转支架上可以上下左右四个方向进行旋转，调整视野，匹配目标物以实现定位功能。

行李箱避障模块2的相关传感器，主要是接近开关安装在高分辨率工业级高清相机的摄像头前方，除实现避障功能外，还结合图像跟随算法实现精确定位功能。

模式转换模块3上安装了多个组件，具体涉及一种棘轮结构和其他组件，分别为主动拉杆301、主动棘爪302、齿轮303、连杆304、支架脚踏板305，齿轮303转动安装在箱体5侧面，主动棘爪302安装在主动拉杆301一端，主动拉杆301滑动安装在箱体5侧面，拉动主动拉杆301移动，主动棘爪302与齿轮303啮合，用以制动齿轮303传动，连杆304设置有两根，分别安装在齿轮303两侧，支架脚踏板305安装在两根连杆304之间，连杆304另一端位于箱体5侧面的边缘。这种结构可以锁死行李箱的各个模式，保证行李箱在各个模式的各个姿态下稳定前进，其中支架脚踏板305起到进一步稳固的作用，也就是说，通过操纵齿轮303转动，实现控制连杆304转动角度，支架脚踏板305将两根连杆304固定住，而拉动主动拉杆301带动主动棘爪302与齿轮303啮合与分离，实现齿轮303的制动，连杆304的角度随之固定。

驱动模块4由连轴器401、直流无刷电机402、减速器403、固定支架404、驱动轮几个部分组成，可以在跟随模式和卧式模式下驱动行李箱前进。

箱体5在传统行李箱的基础上进行了新的设计501，以切合新的功能；防震万向轮502可以在各种路况下减震前进，有效防止行李箱震动致使箱内行李损坏；行李箱拉杆503沿用了传统形式，方便手动模式下人力驱动行李箱；驱动轮放置槽504的设计主要是为了在手动模式和卧式模式下，将驱动轮收起，最大限度的减小行李箱的体积。

转动齿轮303，连杆304与箱体5侧面下部夹角为0°时，箱体5运动形式为手动模式(如附图1所示)，连杆304与箱体5侧面下部夹角为锐角时，箱体5运动形式为跟随模式(如附图2所示)，连杆304与箱体5侧面下部夹角为180°时，箱体5运动形式为卧式模式(如附图3所示)。

另外，新型箱体501底部安装了多个部件，主要有对图像处理的微型电脑和高性能伺服驱动模块4控制系统；还包括与手机App通信的无线控制模块以及充电电池、天线等相关组件。

该发明的工作过程是：打开行李箱的开关电源，选择行李箱的运动模式，连接手机App，发出指令，新型多功能智能跟随电动拉杆行李箱上的无线控制模块接收指令，根据接收的指令，智能行李箱转换到对应的模式下主动运行；手机App上可以实时的显示行李箱的位置信息，以及各个模块的工作信息，如行李箱的运动模式、工作电压电流、电源电量和无线信号强度等。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能跟随拉杆箱，其特征在于，包括图像定位模块、行李箱避障模块、模式转换模块、驱动模块和箱体，所述图像定位模块包括高清相机、旋转支架，所述旋转支架转动安装在箱体顶部，所述高清相机安装在旋转支架上，所述行李箱避障模块具体为接近开关，并且安装在箱体顶部，接近开关是位于高清相机镜头的前方，所述模式转换模块用以实现箱体运动形式的改变，运动形式包括跟随模式、卧式模式和手动模式，所述驱动模式驱动箱体在跟随模式、卧式模式时移动。

2.根据权利要求1所述的智能跟随拉杆箱，其特征在于，所述旋转支架能够在上下左右四个方向进行旋转。

3.根据权利要求1所述的智能跟随拉杆箱，其特征在于，所述高清相机为高分辨率工业级高清相机。

4.根据权利要求1所述的智能跟随拉杆箱，其特征在于，所述模式转换模块包括主动拉杆、主动棘爪、齿轮、连杆、支架脚踏板，所述齿轮转动安装在箱体侧面，所述主动棘爪安装在主动拉杆一端，所述主动拉杆滑动安装在箱体侧面，拉动主动拉杆移动，主动棘爪与齿轮啮合，用以制动齿轮传动，所述连杆设置有两根，分别安装在齿轮两侧，所述支架脚踏板安装在两根连杆之间，所述连杆另一端位于箱体侧面的边缘。

5.根据权利要求4所述的智能跟随拉杆箱，其特征在于，所述驱动模块包括连轴器、直流无刷电机、驱动轮、减速器和固定支架，所述固定支架安装在连杆另一端，所述驱动轮转动安装在固定支架上，所述直流无刷电机与减速器连接，通过连轴器与驱动轮连接，带动驱动轮转动。

6.根据权利要求1所述的智能跟随拉杆箱，其特征在于，所述箱体上设置有防震万向轮、行李箱拉杆、驱动轮放置槽，所述防震万向轮转动安装在箱体底部，所述行李箱拉杆可伸缩的安装在箱体上，所述驱动轮放置槽设置在箱体侧面。

7.根据权利要求1所述的智能跟随拉杆箱，其特征在于，转动齿轮，所述连杆与箱体侧面下部夹角为0°时，所述箱体运动形式为手动模式，所述连杆与箱体侧面下部夹角为锐角时，箱体运动形式为跟随模式，所述连杆与箱体侧面下部夹角为180°时，箱体运动形式为卧式模式。