智能室外晾衣机器人：晴雨自适应，防水保护衣物

获奖等级：入围奖

设计者：赵子开，周远，张鹤

指导教师：梁建卿，韩书葵

北华航天工业学院机电工程学院，廊坊，065000

人们往往喜欢在户外晾晒衣物，但在突然下雨时，经常会出现人不在家而无法及时收回晾晒的衣物的情况。本项目的目的就是设计一款既可以在下雨时自动收回衣物，又可以在天晴时自动展开晾衣服的智能晾衣机器人（图57）。(www.xing528.com)

本智能晾衣机器人主要包括传感器集成模块、驱动控制模块和机械部分。

传感器集成模块含有感应雨滴、风向、光线等信息的传感器；驱动控制模块包括驱动电机、控制板和蓄电池，主要功能为处理信息并智能控制各机械结构的运动。机械部分主要包括防雨模块、支撑导轨、变形顶棚、变形晾衣架、晾鞋架、转向系统六大部分。防雨模块包括帆布轴和防雨帆布，两台电机分别通过联轴器与两根帆布轴相连，帆布卷在轴上，帆布轴旋转使帆布完成展开和卷起两个动作。帆布单元下方为变形顶棚，包含一根横梁和几组杆件，变形顶棚外侧下端通过连接件与晾衣架连接。变形晾衣架为菱形可伸缩机构，衣物套于普通衣架后，再挂于此机构上。支撑导轨垂直于地面放置，起到支撑的作用，导轨上的电机可驱动滑块上下移动，通过滑块的上下移动带动晾衣支架的伸缩变形，同时带动顶棚部分变形。晾鞋架为网状结构，其下方装有转向系统，包括四个麦克纳姆轮及驱动装置，这样，既可以由人推动整个晾衣机器人移动，又可以由控制系统控制整个机构的移动和转向。

下雨时，滑块下移，带动晾衣支架收缩，顶棚夹角变小，外侧向内收缩，驱动单元使帆布顺着顶棚伸展，至顶棚外沿后可继续向下垂到地面，把衣物和最下方的晾鞋架保护在内。天晴时的动作则相反。考虑到实际情况，当遇到刮风下雨天气时，雨水下落方向和风向相同，整体机构保证侧面与雨水方向垂直即可保证衣物不被淋湿，所以需要由感受风向的传感器把信号传至控制系统，然后底部的转向系统把整个晾衣机器人转至合适的方位。

图57　智能晾衣机器人