资源简介

(共24张PPT)
技术设计方案
日常晾晒衣服情境
人要来回走动挂衣服
市面上常见的电动升降晾衣架
人依然要在洗衣机和晾衣架挂钩位置来回走动挂收衣服
AI自动配位晾衣收衣系统设计分析
设计目标
晾衣、收衣过程中人不用来回走动
设计重点
晾衣自动配位保持衣服间距；一键收衣
AI自动配位晾衣收衣系统设计构思
序号 角度与思路 内容
1 工作时间、周期 工作时间：全天候 ，每天定期使用
2 使用地点 阳台
3 工作方式 电动配位，衣服自行从洗衣机位置转到合适位置
4 供电方式 220V市电转低压直流电
5 控制方式 手动控制或开源电子智能控制
6 材料选择 PVC塑料，金属材料，硅胶，三维打印材料
7 放置及运行方式 悬挂，置地。衣服动而人不动
方案的制订
方案的制订是设计者将设计思想与设计目标按照一定的设计原则和设计规范，用文字、图表呈现出来的过程。
方案的组成如右图：
设计说明书
设计说明书是预先对设计项目进行全面构思、统筹规划之后编制的。
AI自动配位晾衣收衣系统设计说明书
1．设计要求
设计遵循安全性、实用性、创新性原则，可用于家里阳台等半封闭场所，防水等级不高。
属于改进型创新设计，在传统晾衣杆基础上增加自动衣服配位和一键收衣功能。
2．设计主要内容
产品安全信息：本产品采用12V直流电源。
产品功能及其指标：晾衣实现衣服自动配位，人无需走动；可以一键收衣，所有衣服自动归为一堆收取。
材料标准化情况：框架材料、电机、主控板为标准化零件，卷绳圆筒、轴承座使用自行设计的三维打印件。
产品的制作方式：部分零件三维打印，总体手工制作。
安装方式：悬挂、地面支撑安装。
设计图纸
软件绘制或者手工绘制
AI自动配位晾衣模块结构图—皮带传送法
电机连接转动轮，驱动皮带，带动挂载的衣服移动，保持衣服间合理间距。
可考虑窗帘轨道代替皮带结构。
AI自动配位晾衣模块结构图—螺旋杆传送法
电机连接外凸螺旋杆，转动时驱动挂载的衣服移动，保持衣服间合理间距。
正向转动晾衣，反向转动收衣。
局部方案的比较、权衡和决策
晾衣配位方案 优点 缺点 决策
皮带和驱动轮可使用标准件，也可采用窗帘轨道代替，无需自行设计零件 衣架必须对准皮带上的挂孔，到达末端时会随皮带转动到上层，引起系统错误；一键收衣不方便汇集 采用螺旋杆方案，系统稳定，晾衣收衣方便，实用性好。外凸螺旋杆可三维打印或圆柱体外粘胶条实现
结构简单，衣架可以自由放置，无孔位限制，一键收衣时衣服自动汇集 非标准件，需要自行制作外凸的螺旋杆
AI自动配位晾衣升降模块结构图
采用卷扬式升降结构
双升降电机带齿轮箱
卷绳圆筒需配合电机尺寸自行设计三维打印
螺旋杆轴承座三维打印
卷绳圆筒立体图与透视图
三维软件设计后再打印
螺旋杆轴承座立体图与透视图
三维软件设计后再打印
电路控制方案的比较、权衡和决策
电路控制方案 优点 缺点 决策
手动+定时控制 电路原理简单，接线少，系统启动后定时转动螺杆使衣服配位。 无法感知衣服是否已经挂上，不够智能，每次要手动配合控制。 使用传感器+开源电子控制的方案，创新性和实用性更高。图形化编程即可满足项目需求，入门难度不高。
传感器+开源电子控制 超声波传感器自动感知衣服挂上，主板控制保持每件衣服间距一致；挂满衣服提示。 系统较复杂，接线多，需要对开源主板编程。
晾衣收衣控制流程图与衣服升降流程图
控制电路接线原理图
AI自动配位晾衣收衣系统结构总图
设 计 者：吴仲晞
设计时间：2021年
清远市第三中学2019级学生
成本估算
产品设计要考虑成本，成本受多种因素影响；成本也会影响设计。
成本估算，是对成本的定量估算，包括材料成本、加工成本等。
方案设计的成本估算文件包括：
用材量估算
成本估算
AI自动配位晾衣收衣系统主材及成本
类别 名称 规格 数量 单价/元 总价/元
衣服配位模块 配位电机 12V直流减速电机 2个 30 60
电源 12V 5A 直流电源 1个 15 15
螺旋内管 PVC4分管 1米 2 2
螺旋管外螺纹 三角形橡胶条(直角橡胶)15*15*20 3米 10 30
螺旋管轴承 轴承6200胶盖 2个 3 6
升降模块 升降电机 12V直流减速电机带齿轮箱 2个 35 70
卷绳圆筒 自行三维设计打印 2个 5 10
控制电路模块 编程主板 Arduino UNO R3版 1块 18 18
超声波传感器 HC-SR04 2个 5 10
触摸开关 HTTM系列电容式 触摸开关 4个 2.5 10
主框架 PVC管 4分PVC管及连接件 4米 3 12
方案的改进
在产品制作、调试等环节，如果发现原方案存在缺陷或者不足，就需要加以改进。
例如：可先使用杜邦线进行控制电路的连接，功能调试成功后，再使用焊接方式进行电路连接，保证导通率。
在试用期间，产品的稳定性、适应性等都将受到考验，潜在问题会显露，需要改进方案来解决。
例如可先使用PVC管作为主框架完成产品原型的制作，根据试用结果，再决定是否使用强度更高的铝合金制作升级版本。
方案的拓展
可增加联网功能，归家前完成一键收衣并下降，到家时方便取下；增加衣服湿度检测功能，自动提醒。
降低物料成本，可将Arduino主板换成单片机；同时电路控制盒小型化，制作二代产品。
功能拓展
升级换代
小结

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