功能型智能衣柜的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析

蒯薈羽 徐偉 何蘊(yùn)潔 陸清嶼

摘 要：本文主要講述了一款功能型智能衣柜的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析。其衣柜柜體設(shè)計(jì)包括柜體、柜門、層板、環(huán)形衣架系統(tǒng)和鏡面顯示屏，環(huán)形衣架系統(tǒng)置于柜體上部的上方，分為衣架部分、自動掛鉤部分和衣物識別器部分，鏡面顯示屏置于柜體上部柜門外表面，柜體下部則由抽屜和底柜模塊組成。其優(yōu)點(diǎn)在于，環(huán)形衣架系統(tǒng)采用智能衣物識別和傳送，和鏡面顯示屏組合形成智能換衣系統(tǒng)，大大提高了挑選衣物的效率，同時(shí)可以為用戶提供潮流、天氣、在庫衣物等多方面的信息，提高用戶衣物搭配的時(shí)尚感和實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：智能衣柜;環(huán)形衣架;功能設(shè)計(jì)

智能家居產(chǎn)品的出現(xiàn)、新材料新技術(shù)的運(yùn)用，越來越多地吸引了青年人群的目光，智能家居成為青年群體的新寵。如可自動彈起的懶人床、支持無線充電的沙發(fā)茶幾、能自動消毒的鞋柜衣柜等，都深受青年群體的喜愛。[1]本文主要對一種帶有鏡面顯示屏和環(huán)形衣架的智能衣柜進(jìn)行設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)上的分析，其功能性在于針對衣櫥凌亂、衣裝搭配選擇困難、衣裝和氣候沖突等問題，分別提供自動整理、快捷試裝、分析記錄等功能，提高用戶生活質(zhì)量，節(jié)約用戶時(shí)間，滿足使用者各方面的需求。

1 智能衣柜的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著時(shí)代發(fā)展、科技進(jìn)步，智能化引領(lǐng)了嶄新的生活方式，家居行業(yè)也逐漸引入智能控制技術(shù)，眾廠家紛紛著手嘗試，試圖搶先占領(lǐng)智能化家居的市場。智能家居產(chǎn)品融入了組合智能、電子智能、機(jī)械智能、物聯(lián)等多種技術(shù)，是創(chuàng)新性、智能性和實(shí)用性的統(tǒng)一，具有極強(qiáng)的功能可塑性。但是由于各廠設(shè)計(jì)的大同小異、無用累贅功能的開發(fā)和聯(lián)動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不全面，導(dǎo)致該市場至今都沒有被很好地開發(fā)。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們的衣服越來越多，衣柜也成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?。?yīng)市場需求，衣柜也從最初的僅具備存儲功能，發(fā)展到如今各式各樣功能的衣柜層出不窮。[2]通過對傳統(tǒng)衣柜行業(yè)的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)衣柜會使衣服產(chǎn)生發(fā)霉、有異味、潮濕等問題，嚴(yán)重影響了衣物的質(zhì)量和穿著的舒適性。[3]智能衣柜可以說是智能化家居中比較成熟的領(lǐng)域，即使如此，其提供的如遙控開啟、環(huán)境優(yōu)化、手機(jī)聯(lián)動等功能，依舊不能為用戶帶來明顯的生活質(zhì)量提升，各廠家的功能大多十分相似，價(jià)格卻相差甚遠(yuǎn)，這些都使用戶對該市場產(chǎn)生不信任感，持觀望態(tài)度居多。用戶不愿投入資金，無法反饋給廠家改進(jìn)的需求和建議，廠家也無法獲得資金以繼續(xù)研究，使智能衣柜的發(fā)展停滯下來。不過也正因如此，我們能夠從中反思缺陷，杜絕對功能的絕對放大并且考慮用戶的使用感受，進(jìn)而研發(fā)出能夠吸引用戶眼球的設(shè)計(jì)。

2 智能衣柜的結(jié)構(gòu)分析

2.1 智能衣柜整體結(jié)構(gòu)

衣柜在設(shè)計(jì)中應(yīng)達(dá)到安全使用、方便舒適、美觀自然的目的。[4]本款智能衣柜分為衣柜內(nèi)部衣物掃描放置環(huán)形衣架部分和柜門表面智能鏡面顯示器部分;衣柜分為上：柜內(nèi)環(huán)形衣架、衣物識別器、自動掛鉤、柜門表面鏡面顯示屏，下：三個(gè)抽屜和底柜部分。

2.2 環(huán)形旋轉(zhuǎn)衣架的結(jié)構(gòu)

位于柜體內(nèi)部上方，俯視下兩邊呈半圓形，中間由兩條直線連接。環(huán)形衣架框架通過四根支柱懸于柜頂板，框架內(nèi)部嵌有軌道，掛衣鉤連接于環(huán)形衣架框架中的軌道上，呈中空的長方形，掛衣鉤內(nèi)部上方設(shè)置有LED照燈，掛衣鉤內(nèi)部下方設(shè)置有在庫確認(rèn)按鈕，每個(gè)掛衣鉤內(nèi)置感應(yīng)器，可以根據(jù)衣物的厚度保持與相隔掛衣鉤之間的合適距離。當(dāng)用戶通過中間的柜門開啟處掛入新衣物時(shí)，衣物掛入后掛衣鉤中的按鈕按下，衣物進(jìn)入在庫狀態(tài)，新掛入的衣物將立即通過環(huán)形衣架軌道轉(zhuǎn)至衣柜側(cè)板處，此時(shí)軌道運(yùn)轉(zhuǎn)速度為10mm/s。新衣物移動到位后，由自動掛鉤截取并由衣物識別器進(jìn)行掃描，掃描結(jié)束后再由自動掛鉤掛回原位。當(dāng)用戶通過鏡面顯示器挑選衣物并點(diǎn)選特定衣物時(shí)，被點(diǎn)選的衣物掛鉤上的LED燈亮起并且衣物所在掛衣鉤跟隨軌道轉(zhuǎn)至柜門開啟處，此時(shí)軌道運(yùn)轉(zhuǎn)速度為40mm/s。衣物被取下后LED燈熄滅，衣物進(jìn)入離庫狀態(tài)。若衣物被重新掛回，將根據(jù)其被掛入的掛衣鉤進(jìn)行重新編號，無須重新掃描。

2.3 自動掛鉤和衣物識別結(jié)構(gòu)

位于柜體側(cè)板和環(huán)形衣架掛衣鉤同等高度的位置，是具有抓取能力的環(huán)扣形部件。當(dāng)新衣物掛入衣柜中時(shí)，衣物跟隨環(huán)形衣架旋轉(zhuǎn)至自動掛鉤處，此時(shí)自動掛鉤前伸抓取衣物所掛衣架并將其拿下，之后旋轉(zhuǎn)90°將衣物正面面向衣物識別器，由衣物識別器掃描，獲取其版型、顏色、材質(zhì)并建立該衣物的相關(guān)數(shù)據(jù)。掃描結(jié)束后，自動掛鉤反向旋轉(zhuǎn)90°并將衣物放回原位。

2.4 鏡面觸摸顯示屏結(jié)構(gòu)

位于中央柜門外表面，未開啟時(shí)僅作為鏡面，當(dāng)用戶雙擊顯示屏?xí)r，顯示屏開啟，屏幕右上方顯示潮流按鈕、天氣按鈕、在庫衣物按鈕、搭配按鈕四個(gè)按鈕。其中搭配按鈕可供用戶選擇自動搭配或手動搭配兩種使用模式，點(diǎn)選自動搭配按鈕時(shí)，系統(tǒng)會智能根據(jù)在庫衣物信息和天氣等情況自動完成搭配，并在畫面上顯示出幾套搭配方案，以供用戶選擇。選中后，進(jìn)入試裝環(huán)節(jié)，用戶站在顯示屏前，顯示屏識別用戶身體并將虛擬衣物貼合顯示于顯示屏中的用戶身上，進(jìn)行虛擬試穿。選擇手動搭配按鈕時(shí)，屏幕上會顯示出所有在庫衣物供用戶選擇，也可選擇虛擬試穿。其他按鈕則提供潮流時(shí)尚、天氣、在庫衣物狀況等信息。新媒體技術(shù)的介入打破了單一的展示設(shè)計(jì)，通過科學(xué)技術(shù)支撐，能夠更加自由地發(fā)揮創(chuàng)意完成設(shè)計(jì)。[5]

2.5 衣柜除濕結(jié)構(gòu)

位于衣柜上部頂板和背板交界處，下部抽屜和底柜的背板處，設(shè)置有PTC發(fā)熱器。工作時(shí)間為9點(diǎn)至21點(diǎn)時(shí)，每工作20分鐘休眠40分鐘，工作時(shí)間為21點(diǎn)至9點(diǎn)時(shí)，依舊每工作20分鐘休眠40分鐘，但進(jìn)入低耗靜音模式。

在衣柜中設(shè)置環(huán)形旋轉(zhuǎn)衣架、衣物識別器、自動掛鉤、鏡面顯示屏等。通過衣物識別器對用戶的衣物進(jìn)行編號記錄;通過自動掛鉤將記錄的衣物掛入環(huán)形衣架中對應(yīng)的掛衣鉤中，實(shí)現(xiàn)衣物在庫狀態(tài)，在用戶選中該衣物時(shí)自動旋轉(zhuǎn)至鏡面顯示器所安裝的柜門前;通過柜門上安裝的鏡面顯示屏，實(shí)現(xiàn)虛擬試衣功能，虛擬試衣又可分為自動搭配與手動搭配兩種選項(xiàng)，自動搭配是由人工智能基于服裝材質(zhì)、版型、色彩等進(jìn)行搭配，手動搭配則由用戶通過顯示屏自行選擇試衣，同時(shí)，顯示屏上還可查看潮流時(shí)訊，天氣變化，在庫衣物狀態(tài)等;通過柜體內(nèi)部的除濕裝置，可以保持衣物隨時(shí)清新整潔，防止細(xì)菌滋長;通過柜體下方抽屜和底柜對換季后的衣物和被褥等進(jìn)行收納，使柜體布局平衡，更加美觀。

3 結(jié)語

衣柜功能設(shè)計(jì)要綜合考慮人、衣柜和衣物三者之間的關(guān)系。[6]智能衣柜屬于智能家居的一部分，目前家居市場已經(jīng)開始重視對智能化控制技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)家具的生產(chǎn)模式和功能已經(jīng)不能滿足智能化時(shí)代的需求，家具智能化是家居行業(yè)發(fā)展的必然要求。[7]智能衣柜在使用中涉及許多靈活的功能配置，在今后的設(shè)計(jì)和制造中，如何盡量多地放大功能性并且設(shè)計(jì)更簡便的智能化操作系統(tǒng)，還有許多需要研究的地方。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王麗娜，許柏鳴.青年群體家具消費(fèi)行為研究[J].家具，2017，38（03）：64-67.

[2] 張逢雪，王香婷，王通生.基于STM32單片機(jī)的無線智能家居控制系統(tǒng)[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2011（08）：102-105.

[3] 張雪穎，吳智慧，詹先旭，楊勇.基于智能控制技術(shù)的除濕殺菌衣柜研究[J].家具，2018，39（02）：68-74.

[4] 徐穎異，吳智慧.基于人體工程學(xué)的衣柜產(chǎn)品調(diào)研與評價(jià)[J].家具，2018，39（1）：19-24.

[5] 施琪，周橙旻.基于新媒體技術(shù)的家具展示設(shè)計(jì)探討[J].家具，2018，39（02）：75-78.

[6] 孫克亮，王逢瑚.整體衣柜功能的適用性設(shè)計(jì)[J].木材加工機(jī)械，2011，22（01）：14-16.

[7] 張小玲，康鐵鑫，張寬宏，姚文宇.智能衣柜控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].信息系統(tǒng)工程，2018（10）：119-121.

作者簡介：蒯薈羽（1998—），女，本科在讀，研究方向：家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

通訊作者：徐偉（1975—），男，教授，研究方向：家具與木制品工程。