基于solidworks的智能行李箱的设计

谢涌　李瑞洋　吴佳阳等

摘要：目前行李箱已是中国消费者的必需品，但仅仅是以储存这种单一功能的行李箱已不能满足人们日益增长的物质需求。国家规定在动车火车上1.2米以下的儿童不能占有单独座位，所以在出行过程中很多家长都是抱着孩子度过这段既漫长又煎熬的行程，针对这种无奈的窘境，我们设计了一种智能、多功能的行李箱。

关键词：行李箱；智能；多功能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.091

1引言

在人口流量巨大的当今社会，拉杆箱成为人们出行必不可少的用品之一，不管是出差还是节假日旅游，购买一个实用便捷的拉杆箱尤为重要。而市场上大部分的拉杆箱功能单一，只有储存的功能没有其他附加功能，所以行李箱的多功能性、智能性仍属于市场空白，多功能智能行李箱的重要性不言而喻。由于国家铁路局的规定，1.2米以下的小孩不能占有单独座位，因此家长得在漫长的行程中只能选择抱着孩子，旅程中不仅使得家长身心疲惫，、孩子也很难受，为了解决这种问题，我们决定在人们随处常见的行李箱人手，研究怎样在行李箱上增加座椅和其他附属功能等重要课题。于是我们利用SolidWorks软件绘制样机模型，通过通过SolidWorks受力分析和运动仿真确定我们的想法可以实现。本项目计划实现座椅可升降收缩，其次增加充电插口、语音识别功能和骑行功能。这样不仅解决了孩子没有座位的问题，同时解决了手机电量不够没有充电源的问题，至于骑行和语音识别系统是为了让客户摆脱传统行李箱的笨重，随叫随走，还能照明，一箱多用。

2设计背景

行李箱现如今已是人们日常生活中的必需品，不管是旅行，还是出差，生活中无处不见行李箱的踪影。但仅仅是储存这一个功能的话，已经不能满足消费者的物质需求了。通过调研我们发现，在旅行过程中有很多家长是带着孩子的。中国铁路局规定，身高1.2米以下儿童免票但不能占有独立的座位，因此家长们在车上只能选择抱着孩子直到下车。但下车以后家长们又需要一手照顾孩子一手拖拽笨重的行李箱，而长途旅行中手机电脑电量不足又会导致通讯和休闲娱乐问题，这更是极其消耗旅客们的体力和心情。

基于拉杆箱是生活的必需品，我们决定对其结构进行改造优化，研究设计了一款智能行李箱，我们利用SolidWorks实现智能行李箱整体的三维建模。在传统行李箱的基础上，增加乘坐、骑行、充电、语音识别功能，从此只要有拉杆箱一席之地，便可爱上整个世界，生活旅程本应美好。

3智能行李箱的设计模型结构及其原理

3.1设计流程

通过调研我们发现，现有的智能行李箱只有体感系统，并解决不了小孩子座位的问题，而我们的研究重点就是解决儿童在坐火车动车中没座位的问题。为了更好的满足消费者，我们首先利用SolidWorks画出草图，通过SohdWorks受力分析和运动仿真确定我们的想法可以实现，因此智能行李箱设计分为以下几个部分：（1）可折叠座椅（2）骑行功能（3）智能语音系统及人性化模块配置。具体实施如图1所示：

3.2工作原理

3.2.1机械原理

（1）可折叠座椅。这款拉杆箱拥有一种可折叠座椅，其主要功能是为了让上火车动车上没有座位的儿童有座位，设计时我们考虑了在箱体的侧面由椅架，可折叠脚板，椅架支腿等组成，箱体的大部分放在了火车座椅下面，只有展开的侧椅板在座位前方，这是儿童坐在椅子上正好在大人两腿之间，即解决了儿童没有座位的问题还保证了儿童在家长的视野范围内。本新型拉杆箱的特点是具有极大的人性化，可调节舒适的角度。

（2）骑行功能。出门在外带个孩子本来就疲惫，如果在拖着一个沉重的行李箱，那就更苦不堪言。这款拉杆箱就解决了这个问题，利用四杆机构死点位置锁死，可以实现轻轻松松坐上骑行，结构简单同时不失坚固。后轮具有驱动装置为骑行提供动力，转弯的时候有类似于自行车的转向把，可转向不同的方向。

（3）智能语音系统及人性化模块配置。在高速发达的今天，手机已成为生活中必不可少的物品，这款拉杆箱可在长途旅行中提供长时间充电，利用降压模块将动力系统的电源电压降为稳定的5V并接在USB接口的入線端，实现手机充电，安全可靠不漏电，避免了旅行过程中电子设备没电所造成的困扰。拉杆箱设有共放模块实现MP3音乐播放功能和LED照明人性化的夜行照明功能，并加入语音识别模块。利用单片机进行整体调配，实现智能控制。

3.2.2机械原理分析

（1）利用四杆机构的死点位置完成座椅的固定和折叠，包括车轮极其支架的收放。

（2）平面机构自由度的计算。1）机构中活动零件相对于框架所具有的独立运动称为机构的自由度。2）利用机构自由度计算公式F=3n-2PL-PH得，F=3*3-2*4-0=1。

4结束语

本产品主要有以下创新点：一杆两用，拉杆即是转向杆，一箱两用，箱体亦是骑行座椅，三轮两用，后轮驱动，前轮转向。一个折叠座椅，孩童大人皆可用。充电插口好处多，旅程出行有事做，骑行声控省体力，夜行照明保安全。真正实现缩尺成寸，健行千里。