[发明专利]一种推力恒定的智能助力行李箱

说明书

本发明提供一种智能助力行李箱，包括拉杆把手、拉杆中轴、弹性体、压力传感器、伸缩拉杆、箱体前盖、箱体后盖、手提带、称重模块、微处理器、三轴陀螺仪、锂电池、BMS系统、USB接口、左后驱动轮、右后驱动轮、旋转供电接口、左前普通轮、右前普通轮；拉杆把手处检测水平推力F作为反馈，利用PID算法自动控制电机的速度，使人手部施加的推力稳定在设定推力F_SET，是一种不管箱子多重，路面多陡，都能将人对箱子的推力F稳定为设定推力F_SET的一种可沿任意方向推动的智能助力行李箱。

技术领域

本发明涉及行李箱包的技术领域，具体涉及一种利用PID智能控制算法使推力恒定的智能助力行李箱。

背景技术

行李箱在日常出行中已经得到普遍的使用，行李箱的好坏在一定程度上影响了出行的舒适度，于是市场上出现了一些智能行李箱的解决方案。

目前市场上的智能助力行李箱普遍有许多缺点：行李箱自身重量过重，无法做到想走就走、想停就停，在推动箱子的同时还需要去考虑调速，遇到突发情况无法快速停止，其驱动轮无法沿任意方向推动，且成本较高；这些缺点使其无法更好地满足人们出行的需要，特别是女性群体、老年人群体及残障人群的出行需要。

发明内容

本发明的目的：提供一种推力恒定的智能助力行李箱，是一种能够智能调速，且不管箱子多重，路面多陡，当人对箱子的推力F超出设定推力F_SET时能使推力F稳定在设定推力F_SET的一种可沿任意方向推动的智能助力行李箱。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种推力恒定的智能助力行李箱，包括拉杆把手、拉杆中轴、弹性体、压力传感器、伸缩拉杆、箱体前盖、箱体后盖、微处理器、三轴陀螺仪、锂电池、BMS系统、蓝牙模块、USB接口、左后驱动轮、右后驱动轮、旋转供电接口、左前普通轮、右前普通轮；所述的压力传感器通过弹性体固定于活动于拉杆中轴外部的拉杆把手两侧；所述的伸缩拉杆固定在箱体后盖上，与箱体前盖构成行李箱主体；所述的微处理器、三轴陀螺仪、BMS系统、蓝牙模块和锂电池位于箱体后盖伸缩拉杆中间位置，USB接口裸露在箱体外部；所述的左后驱动轮、右后驱动轮通过旋转供电接口于箱体后盖下方外侧固定；左前普通轮、右前普通轮固定在箱体前盖下方外侧。

上述的智能助力行李箱，其中，所述的拉杆把手被手握住并推动箱子时，会通过弹性体给压力传感器施加一个水平方向的推力F，当人不再推动箱子时，弹性体复位到初始状态，压力传感器不再受力。

上述的智能助力行李箱，其中，所述的微处理器接收压力传感器采集的水平推力F作为反馈，利用PID算法自动控制电机的速度，使人手施加的推力稳定在设定推力F_SET。

上述的智能助力行李箱，其中，所述的PID算法，其公式为：

e(t)＝F_SET-F(t)

式中F_SET为设定推力，t为时间变量，F(t)为t时刻的推力，e(t)为误差，Kp、Ki和Kd分别为比例、积分和微分常量。

上述的智能助力行李箱，其中，所述的三轴陀螺仪可以识别路面的陡峭程度，利用拉杆把手两端的压力传感器可以判断上下坡，当上坡时适当加大电机驱动，下坡时若检测无推力时则电机制动，使行李箱不会滑坡。

上述的智能助力行李箱，其中，所述的蓝牙模块可以与手机APP进行连接，监视行李箱的状态并设置推力F_SET。

上述的智能助力行李箱，其中，所述的USB接口可以给手机充电，也可以连接上位机对行李箱进行调试。

上述的智能助力行李箱，其中，所述的万向轮旋转供电接口为具有两处环形金属的嵌套结构，分别通过电源和地，当驱动轮沿着周向旋转时能够给电机供电。