本产品由三块叠衣板、整体框架、两个齿轮组、两个步进电机和控制系统组成。
三块叠衣板是由瓦楞纸板制成,在拥有较轻质量轻便的同时,又不缺乏一定的硬度可以支撑叠衣动作的运行。整体框架由电脑软件SOLIDWORKS进行设计,再由3D打印机打印制成,用螺栓进行连接拼装。整体框架作为支撑和和安装结构,用于其他零件的安放。一个步进电机用于驱动齿轮组的转动,另一个则驱动曲柄摇杆的运行,从而为叠衣板提供动力。框架内部安装有两个齿轮组,在外部的两侧又各有两个小的齿轮组,齿轮组实现了动力传输。通过一个电机的转动,带动两侧对称分布的齿轮组同步运转;齿轮组中的半齿轮设计巧妙地控制了左右叠衣板的转动顺序;齿轮组的对称分布还保证了左右叠衣板的运动同步性和稳定性。控制系统由Arduino uno控制模块、ASRPRO天问black语音模块。它们是整个机器的大脑,控制机器的正常运行。
叠衣小助手是智能全自动的叠衣机器,它通过人声唤醒语音系统,根据需要叠衣服的数量选择叠衣模式,将衣服平铺到叠衣板上,两秒后会自动启动电机,齿轮组开始运转,现带动左叠衣板转动顺时针转动150度后复原,然后带动右叠衣板逆时针转动150度后复原,完成左右两侧的叠衣,然后另一个电机开始转动,带动曲柄摇杆运作,使下叠衣板转动120度后复原,完成衣服下端的叠衣动作,这就是完成叠衣整个机器运动过程。其中我们巧妙地采用半齿轮设计,实现一个电机带动两个齿轮组转动使左右叠衣板按顺序依次完成各自的叠衣动作并复原。
整体大部分采用 3D 打印制作零件。3D 打印技术使得制造更加灵活,能够快速实现复杂零件的制作,利用的3D打印材料是PLA线材,使整体变得更加轻便,方便移动。结构简单,操作方便,适用人群广泛。3D打印材料和纸板的运用,生产成本低。巧妙地采用半齿轮设计,实现一个电机带动两个齿轮组转动使左右叠衣板按顺序依次完成各自的叠衣动作并复原,减少电机使用数量,降低能耗。