本發明涉及一種具有環境感知功能的智能晾衣架。屬于環境感知和智能控制領域。

背景技術：

智能家居所帶來的全新的生活方式順應了社會發展的需要，隨著社會的發展，所帶來的全新的生活方式順應了社會發展的需要，隨著社會經濟結構、家庭人口結構以及信息技術的發展變化，人們對家居環境的安全性、舒適性、效率性提出了更高的要求。同時越來越多的家庭要求家居產品不僅要具備簡單的智能，更要求整個系統在功能擴展、外延以及服務方面能夠做到簡單、方便、輕松，安全。

晾衣架，目前已經成為人們生活的必需品，人們對晾衣架的美觀性、實用性及對材料逐漸有了更高的要求。但是目前人們所使用的晾衣架大多數仍為手動的伸縮結構，費力并且不方便。

技術實現要素：

本發明是為了解決現有缺少自動化的晾衣架的問題。現提供一種具有環境感知功能的智能晾衣架及晾衣架的自動伸縮方法。

一種具有環境感知功能的智能晾衣架，它包括底座、下部滑軌、剪叉式升降結構、上部滑軌、機械箱、剪叉式伸縮結構、光照傳感器、雨量傳感器、三個直流電機和單片機，

光照傳感器、雨量傳感器和單片機均設置在機械箱上，三個直流電機均設置在機械箱內，

光照傳感器的光感應信號輸出端連接單片機的光感應信號輸入端，

雨量傳感器的雨量信號輸出端連接單片機的雨量信號輸入端，

單片機驅動信號輸出端同時連接三個直流電機的驅動信號輸入端，

機械箱為長方體結構，機械箱的一個側面上開設有一凹槽，剪叉式伸縮結構鉸接在該凹槽內，機械箱設置在上部滑軌的上表面，剪叉式升降結構的頂端與上部滑軌內部鉸接，剪叉式升降結構的底端與下部滑軌內部鉸接，剪叉式升降結構起升或者下降時，剪叉式升降結構能夠在上部滑軌和下部滑軌的內部滑動，下部滑軌設置在底座上，

機械箱內的一個直流電機用于驅動剪叉式伸縮結構進行橫向伸縮，

另一個直流電機，用于驅動剪叉式升降結構進行上下升降，

第三個直流電機，用于驅動整個機械箱進行水平旋轉。

根據一種具有環境感知功能的智能晾衣架實現晾衣架的自動伸縮方法，它包括以下步驟：

步驟一、光照傳感器實時采集光照信息，并將光照強度傳給單片機，當光照傳感器讀取到的光照強度高于單片機預設值時，單片機執行晾衣指令，此時，單片機控制三個直流電機正轉，三個直流電機的旋轉分別帶動剪叉式升降結構向上伸展、帶動機械箱水平旋轉和帶動剪叉式伸縮結構由機械箱內向外進行橫向伸展，剪叉式升降結構向上伸展，從而使整個晾衣架伸展開；

步驟二、雨量傳感器實時采集雨量信息，當雨量傳感器獲取到的雨量值大于預設值時，單片機執行收衣指令，此時，單片機發出指令使三個直流電機反轉，三個直流電機的旋轉就帶動剪叉式升降結構向下收縮、帶動機械箱水平旋轉和帶動剪叉式伸縮結構收縮到機械箱內的凹槽內，從而使整個晾衣架收縮。

本發明的有益效果為：

在機械箱的一個側面上設置有凹槽，凹槽內設置有一個滑槽，剪叉式伸縮結構通過螺栓連接在滑槽內，機械箱內設置有滑塊、螺紋桿和直流電機，通過直流電機的轉動帶動螺紋桿轉動，從而帶動與滑塊連接的剪叉式伸縮結構進行橫向伸縮。

在晾衣架外部設有傳感器，當光照傳感器讀取到的光照強度高于預設值時，單片機執行晾衣指令，即發出指令使三個直流電機正轉，一個直流電機的旋轉帶動剪叉式升降結構從下部滑軌和上部滑軌組成的長方體結構中伸展開，另一個直流電機的旋轉帶動剪叉式伸縮結構伸出從而使整個晾衣架伸展開，達到晾衣服的目的；

當雨量傳感器獲取到的雨量值大于預設值時，單片機執行收衣指令，即發出指令使三個直流電機反轉，一個直流電機的旋轉帶動剪叉式升降結構收縮回下部滑軌和上部滑軌組成的長方體結構中，另一個直流電機的旋轉帶動剪叉式伸縮結構收縮回機械箱中，從而使整個晾衣架收縮，達到收衣服的目的。

本發明結構簡單，自動化程度高，節省了人力和時間。

附圖說明

圖1為具體實施方式一所述的一種具有環境感知功能的智能晾衣架的整體結構圖；

圖2為上部滑軌和機械箱的內部結構圖；

圖3為機械箱的內部結構圖；

圖4為下部滑軌的內部結構圖。

具體實施方式

具體實施方式一：參照圖1至圖4具體說明本實施方式，本實施方式所述的一種具有環境感知功能的智能晾衣架，它包括底座1、下部滑軌2、剪叉式升降結構3、上部滑軌4、機械箱5、剪叉式伸縮結構6、光照傳感器、雨量傳感器、三個直流電機和單片機，

光照傳感器、雨量傳感器和單片機均設置在機械箱5上，三個直流電機均設置在機械箱5內，

光照傳感器的光感應信號輸出端連接單片機的光感應信號輸入端，

雨量傳感器的雨量信號輸出端連接單片機的雨量信號輸入端，

單片機驅動信號輸出端同時連接三個直流電機的驅動信號輸入端，

機械箱5為長方體結構，機械箱5的一個側面上開設有一凹槽，剪叉式伸縮結構6鉸接在該凹槽內，機械箱5設置在上部滑軌4的上表面，剪叉式升降結構3的頂端與上部滑軌4內部鉸接，剪叉式升降結構3的底端與下部滑軌2內部鉸接，剪叉式升降結構3起升或者下降時，剪叉式升降結構3能夠在上部滑軌4和下部滑軌2的內部滑動，下部滑軌2設置在底座1上，

機械箱5內的一個直流電機用于驅動剪叉式伸縮結構6進行橫向伸縮，

另一個直流電機，用于驅動剪叉式升降結構3進行上下升降，

第三個直流電機，用于驅動整個機械箱5進行水平旋轉。

本實施方式中，晾衣架處于收縮狀態時，下部滑軌2可以收縮進上部滑軌4內，使這個結構小巧，簡單。

剪叉式伸縮結構6在收縮狀態時，剪叉式伸縮結構6收縮在機械箱的滑槽內。所以，整個晾衣架處于收縮狀態時，整個結構體積小，方便攜帶。

本實施方式中，采用光照傳感器和雨量傳感器分別用來檢測光照和雨量信息，然后通過單片機采集該信息，從而控制直流電機動作，進而控制整個機械結構伸展或者收縮，達到自動伸展晾衣架和自動收縮晾衣架的目的，不需要人為的進行伸展和收縮操作，本發明的自動化程度高。

具體實施方式二：本實施方式是對具體實施方式一所述的一種具有環境感知功能的智能晾衣架作進一步說明，本實施方式中，下部滑軌2和上部滑軌4均為長方體結構。

具體實施方式三：本實施方式是對具體實施方式一所述的一種具有環境感知功能的智能晾衣架作進一步說明，本實施方式中，下部滑軌2的內部包括兩個固定件2-1、兩個一號滑塊2-2和帶有兩個限位塊的滑桿2-3，

兩個固定件2-1均為結構相同的正方體結構，兩個一號滑塊2-2均為結構相同的T型 結構，

帶有兩個限位塊的滑桿2-3的兩端分別固定在一個固定件2-1上，帶有兩個限位塊的滑桿2-3上設置兩個一號滑塊2-2，其中，每個一號滑塊2-2設置在一個限位塊和一個固定件2-1之間，

兩個滑塊2-2上均設置有孔徑相同的通孔，且該通孔的軸向垂直滑桿2-3，每個通孔處分別設置有一個圓柱，每個圓柱的兩端均與剪叉式升降結構3底端鉸接。

具體實施方式四：本實施方式是對具體實施方式一所述的一種具有環境感知功能的智能晾衣架作進一步說明，本實施方式中，上部滑軌4的內部包括一號螺紋桿4-1和兩個二號滑塊4-2，

兩個二號滑塊4-2均為結構相同的T型結構，兩個二號滑塊4-2穿在一號螺紋桿4-1上，每個二號滑塊4-2的下部均設置有孔徑相同的通孔，通孔處分別設置一個圓柱，每個圓柱的兩端與剪叉式升降結構3頂端鉸接。

具體實施方式五：本實施方式是對具體實施方式一所述的一種具有環境感知功能的智能晾衣架作進一步說明，本實施方式中，剪叉式升降結構3包括兩組結構相同的剪叉桿，其中，每組剪叉桿由多節短桿通過螺栓連接成平行的兩排，兩組剪叉桿從上至下交叉排列成多個活動鏈接的菱形結構，一組剪叉桿的兩端分別與一個一號滑塊2-2上圓柱的兩端連接，一組剪叉桿的另外兩端分別與一個二號滑塊4-2上圓柱的兩端連接，另一組剪叉桿的兩端分別與另一個一號滑塊2-2上圓柱的兩端連接，一組剪叉桿的另外兩端分別與另一個二號滑塊4-2上圓柱的兩端連接。

具體實施方式六：本實施方式是對具體實施方式一所述的一種具有環境感知功能的智能晾衣架作進一步說明，本實施方式中，機械箱5內部包括三號滑塊5-1、二號螺紋桿5-2、三個聯軸器5-3、三個直流電機5-4、齒輪組5-5、一號滑槽5-6、電機固定件安裝位5-7和二號滑槽5-8，

電機固定件安裝位5-7用于放置三個直流電機5-4，一個直流電機5-4通過一個聯軸器5-3與一號螺紋桿4-1的一端連接，用于驅動一號螺紋桿4-1轉動，另一個直流電機5-4通過另一個聯軸器5-3與齒輪組5-5連接，用于驅動齒輪組5-5轉動，第三個直流電機5-4通過第三個聯軸器5-3與二號螺紋桿5-2連接，用于驅動二號螺紋桿5-2轉動，

一號滑槽5-6內放置三號滑塊5-1和二號螺紋桿5-2，

三號滑塊5-1穿在二號螺紋桿5-2上，在三號滑塊5-1的一個側面上設置有通孔，圓柱通過該通孔將三號滑塊5-1與剪叉式伸縮結構6的一端連接，

二號滑槽5-8嵌在機械箱5內的凹槽上，剪叉式伸縮結構6一端兩個相對的螺栓滑動連接在二號滑槽5-8內，在第三個直流電機5-4的驅動下，三號滑塊5-1帶動剪叉式伸縮結構6進行橫向拉伸，且剪叉式伸縮結構6在拉伸過程中在二號滑槽5-8內進行上下滑動。

具體實施方式七：本實施方式是對具體實施方式六所述的一種具有環境感知功能的智能晾衣架作進一步說明，本實施方式中，剪叉式伸縮結構6包括兩個剪叉桿，兩個剪叉桿通過螺栓活動且交叉連接，

兩個剪叉桿末端上的兩個相對的螺栓分別連接在機械箱5的一號滑槽5-6內。

具體實施方式八：根據具體實施方式一至七任一所述的一種具有環境感知功能的智能晾衣架實現晾衣架的自動伸縮方法，本實施方式中，它包括以下步驟：

步驟一、光照傳感器實時采集光照信息，并將光照強度傳給單片機，當光照傳感器讀取到的光照強度高于單片機預設值時，單片機執行晾衣指令，此時，單片機控制三個直流電機正轉，三個直流電機的旋轉分別帶動剪叉式升降結構3向上伸展、帶動機械箱5水平旋轉和帶動剪叉式伸縮結構6由機械箱5內向外進行橫向伸展，剪叉式升降結構3向上伸展，從而使整個晾衣架伸展開；

步驟二、雨量傳感器實時采集雨量信息，當雨量傳感器獲取到的雨量值大于預設值時，單片機執行收衣指令，此時，單片機發出指令使三個直流電機反轉，三個直流電機的旋轉就帶動剪叉式升降結構3向下收縮、帶動機械箱5水平旋轉和帶動剪叉式伸縮結構6收縮到機械箱5內的凹槽內，從而使整個晾衣架收縮。