多功能储衣储物柜的创新设计

2023年5月2日发(作者：家装erp管理系统哪个好)

科技与创新

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ScienceandTechnology&Innovation

文章编号：2095－6835（2021）20－0162－02

2021年第20期

多功能储衣储物柜的创新设计

薛大伟，颜雪，赵兴金，朱庆雨

（青岛理工大学机械与汽车工程学院，山东青岛266525）

摘要：针对现代家居生活中传统衣柜上方高度太高存取衣物不便、衣柜衣物放置杂乱无章、单一挂衣杆容量小、

多根挂衣杆拿取不便的缺点，设计了一种新型多功能智能储衣储物柜，将衣柜和物品柜有机结合，采用上下层结

构，通过升降装置实现智能存取高位空间的衣物，利用旋转方式循环式存放低位衣物。以单片机为控制核心，通

过触摸操作面板进行人机交互，实现对衣物、物品等的存取。整体分为挂衣区、放衣区和二层生活物品存放区，

让每一寸空间都被完美利用。

关键词：多功能储衣储物柜；单片机；循环式存放；人机交互

中图分类号：TS664文献标志码：ADOI：10.15913/.2021.20.069

化利用家庭空间，同时设有拍照装置，对物品进行拍照并存近年来，随着城乡建设的发展，越来越多的人们住进商

入系统，避免因遗忘而造成拿取困难。品房，为了节约空间，通常选取传统的组合式衣柜，衣柜上

2创新结构设计

挂衣区主要包括三加三挂衣杆结构，放衣区由立体储物放物品的难度，同时也增加了安全隐患。且衣柜一般设有一

柜结构、抽气装置等组成，二层生活用品存放区包括丝杠滑根挂衣杆，可放置衣服量少，给衣物多的住户带来不便。衣

轨机构、拍照装置、升降平台、双向伸缩装置等。总体结构柜下方多设有单格式存放柜，衣物存放过深时拿取不便，如

如图所示，以下对各个结构进行介绍。果物品存放杂乱无章，寻找起来耗时耗力。

1

方放置不常用的物品，存取时常借助板凳等工具，增加了取

针对上述问题设计了一种新型多功能储衣储物柜，通过

触摸操作面板控制各个结构的运转，高效、合理取放衣物，

此储衣储物柜容纳量更大且更加简单明了地对衣物进行分

类、结构紧凑、存取方便，有很大的应用前景。

1整体介绍

本多功能储衣储物柜将衣柜和物品柜有机结合在一起，

采用上下层结构，每个模块的存取高度可调，适用于不同身

高人群。以单片机为控制核心，通过触摸操作面板进行人机

交互，实现对衣物、物品等的存取。采用嵌入式安装方式，

正面可放置在卧室一侧，背面可放置在客厅一侧。其可整体

分为挂衣区、放衣区和二层生活物品存放区。挂衣区利用旋

转式挂衣杆结构，可变换各个衣杆的位置，方便存取且可放

置根挂衣杆，容纳量更大且可更加简单明了地对衣物进行

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分类，且在每根挂衣杆上设计了一定倾斜角度的凹槽，使衣

物倾斜挂置，实现对内部空间的最大化利用且在衣杆旋转的

过程中保证衣物稳定。放衣区通过垂直旋转的方式实现对换

季衣物、被褥等的循环式存放，有效利用存放空间，解决了

物品存放的深度问题，该部分包括一个真空抽气装置，可对

衣物进行真空抽气处理，减少空间占用率。二层生活用品存

放区引入立体仓库概念，利用升降机进行物品存取，利用升

降装置将物品运送到高层位置，既解决了衣柜太高够不到的

问题，又解决了物品柜上方空间无法合理利用的问题，最大

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1—柜体；2—竖直丝杠滑轨；3—双向伸缩装置；4—水平丝杠滑轨；

5—双向伸缩装置固定结构；6—挂衣杆；7—从动锥齿轮；

8—主动锥齿轮；9—小转盘；10—大转盘；

11—垂直旋转式储物架模块；12—竖直齿条；13—升降平台。

图1创新设计总体结构示意图

2.1三加三挂衣杆结构

三加三挂衣杆结构是本方案设计中挂衣区的主要结构，

主要由对“三加三转盘”及根挂衣杆组成。三加三转盘

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主要由中心转盘和3个小转盘组成，每个小转盘上装有3根

挂衣杆。在柜体内左右两侧相应位置对称安装一组“三加三

转盘”，由电机驱动齿轮从而带动转盘旋转。从动锥齿轮设

置在小转盘背面，主动锥齿轮与从动锥齿轮相连，小齿轮转动。

2.2立体储物柜结构

立体储物柜可实现垂直旋转，主要由储物柜、三角桁架、

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大链轮等组成，如图2所示。为满足储物柜垂直旋转的要求，实现第二次伸缩。

对链条、储物柜、链轮等进行如下安装。

电机通过联轴器与中央横梁相连，将减速小齿轮设置在

中央横梁上。减速小齿轮通过链条与减速大齿轮相连，起到

降低转动速度的作用。

减速大齿轮与链轮都设置在下横梁上，链轮与长弧形传

动链条啮合，链轮转动，带动长弧形传动链条沿轨迹垂直旋转。

三角桁架连接在长弧形传动链条上，置物架通过滚动

1

轴承连接在三角桁架上，实现置物架随链条传动而垂直旋

转，滚动轴承，保证置物架在转向过程中保持水平状态。

11-1—电机；11-2—联轴器；11-3—中央横梁；11-4—减速小齿轮；

11-5—减速大齿轮；11-6—链条；11-7—下横梁；11-8—链轮；

11-9—长弧形传动链条；11-10—三角桁架；11-11—滚动轴承；

11-12—置物架。

图2立体储衣柜结构

2.3丝杠滑轨机构

丝杠滑轨机构是本方案设计中最主要的结构之一，采用

竖直丝杠滑轨与水平丝杠滑轨结构，实现物品上下以及水平

运动，同时设置滚轮，辅助装置平稳运行，滚轮设置放大示

意及三维效果如图、图所示。

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图3水平丝杠滚轮图4竖直丝杠滚轮

2.4双向伸缩装置

双向伸缩装置主要由齿轮齿条组成，其放大示意及三维

效果如图所示。双向伸缩装置在竖直齿条的作用下实现更

5

加精确的上下运动。齿条3-3与第一重伸缩杆相连，齿轮箱

3-53-5

与竖直杆固定，在齿轮箱的驱动下将第一重伸缩杆

伸向某一方向；齿条与第一重伸缩杆相连，齿轮箱

3-13-2

与3-4载物平台固定，在齿轮箱3-2的驱动下将平台伸出，

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3-1、3-3—齿条；3-2、3-5—齿轮箱；3-4—载物平台。

图5双向伸缩装置

3流程介绍

挂衣区置有根挂衣杆，将日常穿着的衣物分为“爸爸”

9

“妈妈”“孩子”三大类，每一大类包含“外套”“裤子”“其

他”三小类。如在操作面板上按下“孩子”按键，电机驱动

中心转盘旋转，相应的小转盘转动到用户面前，之后按下其

附属按键“外套”键，在电机的驱动下小转盘转动到取放口，

用户可以存放或取出衣物。

放衣区功能区置有抽气装置，将放有衣物的真空袋的关

闭阀对准抽气装置的抽气口，按下“抽气”键，进行真空抽

气处理，再次按下“抽气”键，抽气装置停止工作，将完成

抽气的密封袋放入立体储物柜上，按下柜子对应的按键，在

电机的驱动下储物柜开始旋转，并转动到取放口，存入或取

出衣物等。

二层生活用品存放区显示界面逻辑如图所示，该机构

6

由电机驱动，以“号柜”为例，“照片”的有无对应着物

1

品柜是否装有物品，若无照片显示，物品柜则处于空的状态，

放入物品，按下“按键”，将物品柜放入升降平台，在电机

的驱动下，竖直丝杠滑轨机构将升降平台运送到二层，摄像

装置对物品柜中的物品进行拍照，双向伸缩装置将物品柜从

升降平台取出，在水平丝杠滑轨机构的工作下进行水平移

动，在齿轮齿条装置的带动下向上移动，达到规定的位置后，

双向伸缩装置将物品柜放到物品架上，完成存入。用户可以

根据系统存储信息，以照片、文字等多种方式对物品进行检

索，根据照片内容取出需要的物品。

图6二层存放区界面显示逻辑图

（下转第165页）

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践活动体系和管理制度体系，培养具有创新、创业精神和实学实践滞后于企业工作岗位需求等问题，针对“信息安全技

践能力的高素质人才，特制定以下研究内容。术”课程教学和学生培养现状，研究了适合本校特色的“信

调研现阶段大学生创新创业能力。通过问卷、访谈等方息安全技术”课程的实践教学模式，建立起教学资源库，鼓

式，结合企业用人实际和学生情况，分析创新创业能力培养励学生发挥创新思维，让学生将所学抽象的理论知识更好地

中面临的问题及挑战。应用于实践，将学生的创新创业能力培养与实践教学结合起

分析大学生的就业现状。通过问卷访谈和企业调研，分来，构建相对应的创新创业能力培养课程体系和实践活动体

析并总结企业对人才的需求，找出学生实际能力与企业需求系管理制度体系，逐步培养具有创新、创业精神和实践能力

间的差距，借鉴兄弟院校在创新创业教育方面的成功经验，的高素质技能型人才，提升学生的就业能力。

结合“信息安全技术”课程教学实际，给出对应的解决方案。

构建创新创业能力培养的课程教学模式。通过对现阶段

大学生创新创业能力的现状分析和大学生就业现状的分析，

结合课程实际，以提升学生的职业能力为目标，从树立科学

的创新创业教育观念，打造高素质创新创业教育师资队伍，

健全创新创业教育课程体系，强化创新创业实训等方面构建

创新创业型的课程培养模式。

3改进的教学模式

结合研究内容和学生实际，特提出“学—思—建”“学

—用—创”双效结合的课程教学模式，即教师充分利用网络

资源、企业实践、行业培训和竞赛指导等学习学科前沿知识，

依据学生实际实时建立教学资源库，付诸于教学实践，同时

反复思考并探讨课程改革模式。

及时开展各类实践活动，普及信息安全法律相关知识，使学

生能通过课程基础实验的学习，掌握信息安全技术的理论知

识和基础操作，并能用于常规的攻防项目训练和参加学科竞

赛、社团，能有效提升实践技能和信息安全职业素养、创新

创业能力的培养。“学—建—思”“学—用—创”双效结合的

教学模式如图1所示。

4结语

为了更好地解决创新人才创新能力培养机制不完备、教

（上接第163页）

4总结

这款多功能储衣储物柜以单片机为控制核心，通过触摸系统设计［J］.时代农机，2017，44（10）：103-104.

操作面板控制各个结构的运转，操作简单、省时省力；采用

垂直旋转的方式实现对换季衣物、被褥等的循环式存放，解

决了物品存放的深度问题，有效利用存放空间；利用升降装［4］张逢雪，王香婷，王通生.基于STM32单片机的无线智

置将高层物品运送到适合取放的位置，既解决了衣柜太高够

不到问题，又解决了物品柜上方空间无法合理利用的问题；

同时设有拍照装置，为物品拍照并存入系统，避免因遗忘而［5］王周，向阳，叶龙华.整体衣柜的创新设计思维［J］.

造成拿取困难。

参考文献：

［1］沈洪雷，王立宇，王坤，等.基于TRIZ理论的交互升降

式储物柜的创新设计［J］.现代制造工程，2016（4）：工程。

161-164.

图1“学—建—思”“学—用—创”双效结合的教学模式

参考文献：

［1］甘万洋，田全喜.创新创业教育背景下高校培养大学生

科技创新能力路径探究［J］.湖北经济学院学报（人文

社会科学版），2020，17（12）：135-137.

［2］袁竞.慕课环境下信息安全技术课程教学模式的应用与

思考［J］.太原城市职业技术学院学报，2020（9）：56-58.

［3］闫玺玺，汤永利，陈艳丽.“互联网+”背景下的高校网

络与信息安全课程教学改革［J］.计算机教育，2019（3）：

8-11.

［4］徐超毅，桂海霞.高校信管专业实践教学体系研究——

基于创新创业人才培养视角［J］.山东农业工程学院学

报，2020，37（10）：171-174.

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作者简介：陈路（1983—），女，研究生，讲师，研究方向

为信息安全、软件技术等。

〔编辑：张超〕

在日常教学过程中，依托竞赛、社团等组建兴趣小组，

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［2］陈金华，孙雪蕾，尹悦悦.基于单片机的智能衣柜控制

［3］向兵，刘成.浅谈嵌入式智能家居系统设计［J］.民营科

技，2018（11）：58.

能家居控制系统［J］.自动化技术与应用，2011（8）：

102-105.

家具与室内装饰，2006（9）：78-81.

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作者简介：薛大伟（1999—），男，本科，研究方向为车辆

〔编辑：严丽琴〕

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