CN109823388A - 一种多功能婴儿车 - Google Patents

Abstract

一种多功能婴儿车，属于智能家居领域。是由床体、靠背升降装置、车架、底盘、直流伺服电机、麦克纳姆轮、可拆卸载物箱、控制箱、摇床装置、语音模块、摄像头、环境检测传感器、六轴陀螺仪传感器和wifi视频传输模块组成的。该装置融合了婴儿车和婴儿床的特性，麦克纳姆轮配合直流伺服电机，由电机驱动器控制，能够实现全方位平行移动，底盘上方车架与底盘四角固定连接，可拆卸载物箱放置在底盘上方的前方，控制箱固定安装在底盘的后方，摇床装置与车架中部内侧固定连接，靠背升降装置安装于摇床装置上方，能够改变靠背高度，增加了舒适性，床体上安装有摄像头、wifi视频传输模块和环境检测传感器，能够通过手机或电脑查看婴儿车中的情况。

Description

一种多功能婴儿车

技术领域

本发明涉及一种多功能婴儿车，具体地说是采用了封闭式导轨加电机带动摇床摇动，电动伸缩杆控制靠背升降，兼备视频传输和语音的功能，属于智能家居领域。

背景技术

目前，市场上常见的婴儿车功能单一，需要妈妈们一直照看。婴儿床大多都笨重不能移动，有些带有摇床功能也是需要妈妈手动不停的去摇，又让妈妈们更加的劳累，同时，也需要有人看顾。宝宝一旦哭闹，就占用了妈妈们所有的精力。而且目前的婴儿车和婴儿床缺少防护设施，一旦妈妈们没有照看好宝宝，就容易发生意外，安全系数不高。

发明内容

针对上述婴儿车功能单一的问题，本发明提供了一种多功能婴儿车。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种多功能婴儿车，是由床体、靠背升降装置、车架、底盘、直流伺服电机、麦克纳姆轮、可拆卸载物箱、控制箱、摇床装置、语音模块、摄像头、环境检测传感器、六轴陀螺仪传感器和wifi视频传输模块组成的，所述麦克纳姆轮通过联轴器与直流伺服电机相连，直流伺服电机与电机座相连且通过螺栓连接到底盘下方，底盘上方安装有车架，车架与底盘四角固定连接，可拆卸载物箱安装在底盘上方的前方且位于车架的中间，控制箱安装在底盘的后方与底盘固定连接，摇床装置安装在车架中部，与车架内侧固定相连，摇床装置位于可拆卸载物箱上方，靠背升降装置安装于摇床装置上方，摇床装置中安装有四个同步带轮，两个同步带轮固定连接一根连接轴，连接轴与靠背升降装置中床板下方的轴承座通过轴承连接，床体固定连接在靠背升降装置中的床板上方，语音模块固定安装在床体上方的一侧，语音模块通过硅胶软线与控制箱内的单片机控制板相连，摄像头固定安装在语音模块上方，wifi视频传输模块固定安装在床体下方，摄像头与wifi视频传输模块通过USB接口相连，wifi视频传输模块通过硅胶软线与控制箱内的单片机控制板相连，环境检测传感器镶嵌在床体内部与控制箱内的单片机控制板相连，六轴陀螺仪传感器镶嵌在床体内部并通过硅胶软线与控制箱内的单片机控制板相连。

所述的靠背升降装置，是由可活动靠背、床板、电动伸缩杆、电动伸缩杆固定座、轴承座和支撑架组成的，轴承座通过螺栓固定连接在床板下方中间的两根杆上，电动伸缩杆下端固定连接在电动伸缩杆固定座凹槽中，电动伸缩杆固定座一侧的轴与支撑架上的孔通过轴承连接，支撑架固定连接在床板前部两杆的内侧，电动伸缩杆位于床板上方，电动伸缩杆的上端通过螺栓与固定在可活动靠背上的三角连接件相连，电动伸缩杆与可活动靠背之间使用螺栓连接，电动伸缩杆与可活动靠背之间的连接处有缝隙并且能够活动，可活动靠背下端通过铰链连接在床板中部的杆的上方，电动伸缩杆与控制箱内的单片机控制板相连。

所述的控制箱，是由单片机控制板、电机驱动器和电池组成的，控制箱由碳板封闭组成，单片机控制板安装在控制箱内并与电机驱动器通过硅胶软线相连，电机驱动器安装在控制箱内并与直流伺服电机通过硅胶软线相连，电池安装在控制箱内并与单片机控制板通过硅胶软线相连。

所述的摇床装置，是由封闭式轨道、同步带、同步带轮和连接轴组成的，同步带固定在封闭式轨道内侧，同步带轮固定连接在连接轴两端，同步带轮安装在封闭式轨道内部同步带上方。

所述环境检测传感器，是由温湿度传感器、人体红外体温传感器和尿湿检测模块组成的，温湿度传感器镶嵌在床体内部并通过硅胶软线与单片机控制板相连，人体红外体温传感器镶嵌在床体内部并通过硅胶软线与单片机控制板相连，尿湿检测模块镶嵌在床体内部并通过硅胶软线与单片机控制板相连。

该发明的有益之处是，该装置融合了婴儿车和婴儿床的特性，相比较传统的婴儿车而言，增加了自动行走的功能，使用麦克纳姆轮配合直流伺服电机，由电机驱动器控制，改变不同的运行状态能够实现全方位平行移动，增加了婴儿车的平稳性，并且让使用者能够更加省力；增加了自动摇床功能，采用封闭式导轨，直流伺服电机带动运动，并使用六轴陀螺仪传感器限定摇床摇动角度，更加的安全舒适，能够更好的哄宝宝入睡，同时，自动控制的摇床装置及语音加上位机的控制方法，能够让家长不用时时刻刻照看着宝宝，省时省力；增加了靠背升降功能，由电动伸缩杆进行控制，能够改变靠背高度，能够让宝宝在婴儿车里或躺或坐，更加舒适；增加了实时监控功能，摄像头加wifi视频传输模块，能够让家长随时随地在电脑或手机上查看宝宝在婴儿车中的情况，让家长能够更放心的做事；增加了语音交互功能，使用语音模块，能够实现语音控制婴儿车各种运动，实现语音交互，自动播放音乐或讲故事，更好的照看宝宝；增加了环境监测功能，床体内镶嵌有环境检测传感器，其中温湿度传感器检测环境温湿度，人体红外体温传感器检测宝宝体温，尿湿检测模块检测宝宝是否尿床，各种数据经单片机控制器处理之后，能够通过wifi视频传输模块传输到家长的手机或电脑上，让家长能够实时查看到宝宝及所属环境的状态。

附图说明

附图1为本发明的总体结构示意图；

附图2为附图1中靠背升降装置和摇床装置结构示意图；

附图3为本发明的床板结构示意图；

附图4为本发明的摇床装置结构示意图；

附图5为本发明的电动伸缩杆固定座结构示意图；

附图6为本发明的底盘结构示意图；

附图7为本发明的控制箱组成结构示意图；

附图8为本发明的总体控制工作组成框图。

图中，1、床体，2、靠背升降装置，201、可活动靠背，202、床板，203、电动伸缩杆，204、电动伸缩杆固定座，205、轴承座，206、支撑架，3、车架，4、底盘，5、直流伺服电机，6、麦克纳姆轮，7、可拆卸载物箱，8、控制箱，801、单片机控制板，802、电机驱动器，803、电池，9、摇床装置，901、封闭式轨道，902、同步带，903、同步带轮，904、连接轴，10、语音模块，11、摄像头，12、环境检测传感器，13、六轴陀螺仪传感器，14、wifi视频传输模块。

具体实施方式

一种多功能婴儿车，是由床体1、靠背升降装置2、车架3、底盘4、直流伺服电机5、麦克纳姆轮6、可拆卸载物箱7、控制箱8、摇床装置9、语音模块10、摄像头11、环境检测传感器12、六轴陀螺仪传感器13和wifi视频传输模块14组成的，所述麦克纳姆轮6通过联轴器与直流伺服电机5相连，直流伺服电机5与电机座相连且通过螺栓连接到底盘4下方，底盘4上方安装有车架3，车架3与底盘4四角固定连接，可拆卸载物箱7安装在底盘4上方的前方且位于车架3的中间，控制箱8安装在底盘4的后方与底盘4固定连接，摇床装置9安装在车架3中部，与车架3内侧固定相连，摇床装置9位于可拆卸载物箱7上方，靠背升降装置2安装于摇床装置9上方，摇床装置9中安装有四个同步带轮903，两个同步带轮903固定连接一根连接轴904，连接轴904与靠背升降装置2中床板202下方的轴承座205通过轴承连接，床体1固定连接在靠背升降装置2中的床板202上方，语音模块10固定安装在床体1上方的一侧，语音模块10通过硅胶软线与控制箱8内的单片机控制板801相连，摄像头11固定安装在语音模块10上方，wifi视频传输模块14固定安装在床体1下方，摄像头11与wifi视频传输模块14通过USB接口相连，wifi视频传输模块14通过硅胶软线与控制箱8内的单片机控制板801相连，环境检测传感器12镶嵌在床体1内部与控制箱8内的单片机控制板801相连，六轴陀螺仪传感器13镶嵌在床体1内部并通过硅胶软线与控制箱8内的单片机控制板801相连。

所述的靠背升降装置2，是由可活动靠背201、床板202、电动伸缩杆203、电动伸缩杆固定座204、轴承座205和支撑架206组成的，轴承座205通过螺栓固定连接在床板202下方中间的两根杆上，电动伸缩杆203下端固定连接在电动伸缩杆固定座204凹槽中，电动伸缩杆固定座204一侧的轴与支撑架206上的孔通过轴承连接，支撑架206固定连接在床板202前部两杆的内侧，电动伸缩杆203位于床板202上方，电动伸缩杆203的上端通过螺栓与固定在可活动靠背201上的三角连接件相连，电动伸缩杆203与可活动靠背201之间使用螺栓连接，电动伸缩杆203与可活动靠背201之间的连接处有缝隙并且能够活动，可活动靠背201下端通过铰链连接在床板202中部的杆的上方，电动伸缩杆203与控制箱8内的单片机控制板801相连。

所述的控制箱8，是由单片机控制板801、电机驱动器802和电池803组成的，控制箱8由碳板封闭组成，单片机控制板801安装在控制箱8内并与电机驱动器802通过硅胶软线相连，电机驱动器802安装在控制箱8内并与直流伺服电机5通过硅胶软线相连，电池803安装在控制箱8内并与单片机控制板801通过硅胶软线相连。

所述的摇床装置9，是由封闭式轨道901、同步带902、同步带轮903和连接轴904组成的，同步带902固定在封闭式轨道901内侧，同步带轮903固定连接在连接轴904两端，同步带轮903安装在封闭式轨道901内部同步带902上方。

所述环境检测传感器12，是由温湿度传感器、人体红外体温传感器和尿湿检测模块组成的，温湿度传感器镶嵌在床体1内部并通过硅胶软线与单片机控制板801相连，人体红外体温传感器镶嵌在床体1内部并通过硅胶软线与单片机控制板801相连，尿湿检测模块镶嵌在床体1内部并通过硅胶软线与单片机控制板801相连。

本发明在工作时，有两种接收指令的模式：一是通过语音模块10捕捉使用者的语音指令，然后将指令数据传输给单片机控制板801；二是通过wifi视频传输模块14接收使用者通过手机或电脑发送的指令，然后将指令数据传输给单片机控制板801。单片机控制板801接收指令后对指令进行判断，然后执行相应的动作，控制车体行走或停止、摇床摇摆或停止、靠背抬升或降低。

单片机控制板801接收到车体行走指令，向电机驱动器802发送相应的命令，然后电机驱动器802控制直流伺服电机5改变为相应的运动状态，从而实现车体的行走动作；单片机控制板801接收到车体停止指令，向电机驱动器802发送相应的命令，然后电机驱动器802控制直流伺服电机5改变为相应的运动状态，从而实现车体的停止动作。

单片机控制板801接收到摇床摇摆的指令，首先通过电机驱动器802传回的数据判断直流伺服电机5是否处于运动状态，如处于运动状态，则不改变运动状态，如处于停止状态，则进行如下处理：单片机控制板801控制电机驱动器802，带动直流伺服电机5正向旋转，直流伺服电机5旋转带动同步带轮903在装有同步带902的封闭式轨道901中正向移动，从而带动床体1正向移动，当床体1正向移动到一定角度，单片机控制板801通过镶嵌在床体1内部的六轴陀螺仪传感器13传回的数据判断，到达既定角度，然后控制电机驱动器802，带动直流伺服电机5反向旋转，即带动床体1反向旋转，从而实现摇床摇摆。单片机控制板801接收到摇床停止的指令，首先通过电机驱动器802传回的数据判断直流伺服电机5是否处于停止状态，如处于停止状态，则不改变停止状态，如处于运动状态，则进行如下处理：单片机控制板801控制电机驱动器802带动直流伺服电机5向当前运动方向相反的方向旋转，直到单片机控制板801接收到六轴陀螺仪传感器13传回的角度数据为零，则直流伺服电机5停止运动。

单片机控制板801接收到靠背抬升指令，控制电动伸缩杆203伸长，带动可活动靠背201抬起；单片机控制板801接收到靠背降低指令，控制电动伸缩杆203回缩，带动可活动靠背201降低。

摄像头11通过USB接口直接与wifi视频传输模块14相连并由wifi视频传输模块14直接进行控制。其中，可以通过两种方式打开摄像头11：一是，语音模块10捕捉到打开摄像头11的指令，将指令发送给单片机控制板801，单片机控制板801再将指令发送给wifi视频传输模块14，从而打开摄像头11；二是，用户在手机或电脑上发送打开摄像头11的指令，wifi视频传输模块14接收指令，打开摄像头11。关闭摄像头11的方式与打开摄像头11的方式相同。摄像头11将捕捉到的图像视频通过wifi视频传输模块14传输到使用者的手机或电脑上。

床体1上环境检测传感器12检测的数据由单片机控制板801进行接收，单片机控制板将接收到的环境监测传感器的原始数据转换为便于读取的十六进制数据，通过wifi视频传输模块14传输到使用者的手机或电脑上。

语音模块10如接收到语音信息，会对语音信息进行识别处理，如果语音模块10能够在指令库中查询到该信息，则根据指令发送数据给单片机控制板801或调用内存中的相应数据，如播放音乐或讲故事。

电池803与单片机控制板801相连为单片机控制板801供电，单片机控制板801与语音模块10相连为语音模块10供电，单片机控制板801与wifi视频传输模块14相连为wifi视频传输模块14供电，单片机控制板801与环境检测传感器12相连为环境检测传感器12供电，单片机控制板801与六轴陀螺仪传感器13相连为六轴陀螺仪传感器13供电，单片机控制板801与电机驱动器802相连为电机驱动器802供电，电机驱动器802与直流伺服电机5相连为直流伺服电机5供电，单片机控制板801与电动伸缩杆203相连为电动伸缩杆203供电。

在本发明中，单片机控制板801中采用了ARM系列的STM32F4芯片，语音模块10为LDV5语音识别模块，wifi视频传输模块14为ZYWIFI智能模块，温湿度传感器型号为DHT11，人体红外体温传感器型号为GY-MCU90615，六轴陀螺仪传感器13型号为MPU6050。尿湿检测模块利用了电路的断路及水导电的原理，电路板整体由几条断开的线路组成，正常状态下，电路断开，单片机引脚检测为0，当有液体滴上，液体导电，电路闭合，单片机控制板801引脚检测为1。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能婴儿车，是由床体、靠背升降装置、车架、底盘、直流伺服电机、麦克纳姆轮、可拆卸载物箱、控制箱、摇床装置、语音模块、摄像头、环境检测传感器、六轴陀螺仪传感器和wifi视频传输模块组成的，其特征在于：所述麦克纳姆轮通过联轴器与直流伺服电机相连，直流伺服电机与电机座相连且通过螺栓连接到底盘下方，底盘上方车架与底盘四角固定连接，可拆卸载物箱放置在底盘上方的前方且位于车架的中间，控制箱安装在底盘的后方与底盘固定连接，摇床装置安装在车架中部，与车架内侧固定相连，摇床装置位于可拆卸载物箱上方，靠背升降装置安装于摇床装置上方，摇床装置中安装有四个同步带轮，两个同步带轮固定连接一根连接轴，连接轴与靠背升降装置中床板下方的轴承座通过轴承连接，床体固定连接在靠背升降装置中的床板上方，语音模块固定安装在床体上方的一侧，语音模块通过硅胶软线与控制箱内的单片机控制板相连，摄像头固定安装在语音模块上方，wifi视频传输模块固定安装在床体下方，摄像头与wifi视频传输模块通过USB接口相连，wifi视频传输模块通过硅胶软线与控制箱内的单片机控制板相连，环境检测传感器镶嵌在床体内部，六轴陀螺仪传感器镶嵌在床体内部并通过硅胶软线与控制箱内的单片机控制板相连。

2.如权利要求1所述的一种多功能婴儿车，其特征在于：所述的靠背升降装置，是由可活动靠背、床板、电动伸缩杆、电动伸缩杆固定座、轴承座和支撑架组成的，轴承座通过螺栓固定连接在床板下方中间的两根杆上，电动伸缩杆下端固定连接在电动伸缩杆固定座凹槽中，电动伸缩杆固定座一侧的轴与支撑架上的孔通过轴承连接，支撑架固定连接在床板前部两杆的内侧，电动伸缩杆位于床板上方，电动伸缩杆的上端通过螺栓与固定在可活动靠背上的三角连接件相连，电动伸缩杆与可活动靠背之间使用螺栓连接，电动伸缩杆与可活动靠背之间的连接处有缝隙并且能够活动，可活动靠背下端通过铰链连接在床板中部的杆的上方，电动伸缩杆与控制箱内的单片机控制板相连。

3.如权利要求1所述的一种多功能婴儿车，其特征在于：所述的控制箱，是由单片机控制板、电机驱动器和电池组成的，控制箱由碳板封闭组成，单片机控制板安装在控制箱内并与电机驱动器通过硅胶软线相连，电机驱动器安装在控制箱内并与直流伺服电机通过硅胶软线相连，电池安装在控制箱内并与单片机控制板通过硅胶软线相连。

4.如权利要求1所述的一种多功能婴儿车，其特征在于：所述的摇床装置，是由封闭式轨道、同步带、同步带轮和连接轴组成的，同步带固定在封闭式轨道内侧，同步带轮固定连接在连接轴两端，同步带轮安装在封闭式轨道内部同步带上方。

5.如权利要求1所述的一种多功能婴儿车，其特征在于：所述环境检测传感器，是由温湿度传感器、人体红外体温传感器和尿湿检测模块组成的，温湿度传感器镶嵌在床体内部并通过硅胶软线与单片机控制板相连，人体红外体温传感器镶嵌在床体内部并通过硅胶软线与单片机控制板相连，尿湿检测模块镶嵌在床体内部并通过硅胶软线与单片机控制板相连。