本发明一种可自动调节肩带的智能书包涉及一种能够根据身高以及肩部承受的压力自动调节肩带长度的书包,属于智能书包,特别涉及一种通过收纳组件对物品进行分类收纳,将水杯单独收纳至底部,避免渗漏污染书包内物品,通过调节组件根据身高自动调节两肩带的长度提高背包舒适度的可自动调节肩带的智能书包。
背景技术:
1、随着科技的不断发展,人们对书包的功能要求也越来越高,现有的传统书包在实际使用过程中暴露出诸多明显缺点,其一,在肩带调节方面,传统书包的肩带往往需要手动进行长度调整,不仅操作繁琐,而且很难精确适应不同使用者的身高与体型差异,一方面,手动调节难以保证肩带长度的精准性,极有可能出现肩带过长或过短的情况,从而严重影响背负的舒适度,另一方面,若两条肩带长度不一致,会进一步破坏背负的稳定性,使书包在使用过程中歪斜,给使用者带来极大不便,其二,传统书包缺乏实时监测书包重量的功能,使用者无法准确知晓书包内物品的具体重量情况,这就容易导致书包过重而使用者却不自知,对于学生群体而言,长期背负过重的书包可能会对身体发育造成不良影响,比如引发脊柱侧弯等健康问题,此外,传统书包在安全功能方面存在明显不足,传统书包不具备定位功能和路线规划提醒功能,使得家长和学校无法实时了解学生的位置和行踪,无法在关键时刻为学生提供必要的安全保障。
2、公开号cn102892327b公开了具有快速肩带调节装置的背包,包括背面(2)和两条肩带(3),在这些肩带的后端(4)和背面之间设有垂直滑动装置,所述后端连接到两根后绳(7)的上端(6),这些肩带的两个前端(5)连接着两根前绳(9)的上端(8),在背面的下部两侧(14)设有两个滑动系统(15),用于可滑动地接纳相应的后绳和前绳。设置在两个滑动系统下游的两个调节/锁定系统(13)被配置为用于调节和锁定后绳和前绳的上部(7a,9a)的长度,所述后绳和前绳将所述滑动系统与肩带的后端及前端分开,公开cn107708478b,公开了具有可调节肩带的背包,涉及一种基于驱动螺杆的调节机构,其用于调节背包的肩带长度以使背包的定位适于穿戴者的躯干长度,所述调节机构包括:(a)壳状元件,其被构造成安装于所述背包的背壁,用于保持驱动螺杆和滑动件;(b)连接到键的驱动螺杆,所述键被构造成允许所述驱动螺杆顺时针和逆时针转动;以及(c)滑动件,其被构造成使得在所述驱动螺杆螺纹接合在所述滑动件内的情况下安装于所述背包的肩带束带,并且进一步被闩锁到所述壳状元件;其中,所述驱动螺杆的顺时针和逆时针转动在功能上使所述滑动件与所述背包的安装于所述滑动件的所述肩带束带一起沿着所述壳状元件向上和向下滑动,从而使背包肩带长度能够伸长/缩短。上述背包缺乏实时监测书包重量的功能,使用者无法准确知晓书包内物品的具体重量情况,这就容易导致书包过重而使用者却不自知,对于学生群体而言,长期背负过重的书包可能会对身体发育造成不良影响,比如引发脊柱侧弯等健康问题,且不具备定位功能和路线规划提醒功能,这使得家长和学校无法实时了解学生的位置和行踪,无法在关键时刻为学生提供必要的安全保障。
技术实现思路
1、为了改善上述情况,本发明一种可自动调节肩带的智能书包提供了一种通过收纳组件对物品进行分类收纳,将水杯单独收纳至底部,避免渗漏污染书包内物品,通过调节组件根据身高自动调节两肩带的长度提高背包舒适度的可自动调节肩带的智能书包。
2、本发明一种可自动调节肩带的智能书包是这样实现的:本发明一种可自动调节肩带的智能书包由收纳组件和调节组件组成,
3、所述收纳组件由书包、主包拉链、提把、固定隔板、支撑板、分隔板以及底层拉链组成,
4、书包呈长方体结构,所述书包呈中空结构,
5、优选的,所述书包为尼龙材质,且涂有pvc涂层,具备良好的防水性能,所述书包底部置有高度传感器,
6、优选的,所述书包底面具有两层,且夹层之间置有高密度板,所述上层尼龙与密度板通过胶水粘连,
7、所述书包一面积较大的侧面置有主包拉链,所述主包拉链呈u型结构,
8、提把两端与书包顶面固定连接,
9、优选的,所述提把为皮革材质,
10、固定隔板与书包内侧面固定连接,所述固定隔板距书包底面距离约为书包高度的六分之一,
11、优选的,所述固定隔板具有两层,底层为高密度板,顶面粘连覆盖有一层尼龙材质,所述主包拉链置于固定隔板上方,所述固定隔板上方的书包内部空间为主收纳仓,所述固定隔板内置有重力传感器,
12、支撑板顶面与固定隔板底面固定连接,所述支撑板底面与书包底部内侧面固定连接,所述支撑板两侧面与书包内侧面固定连接,
13、所述支撑板设有两个,且距离较远,靠近书包两侧放置,
14、优选的,所述支撑板呈中空结构,其中一支撑板内置有定位器,
15、分隔板顶面与固定隔板底面固定连接,所述分隔板底面与书包底部内侧面固定连接,所述分隔板两侧面分别与支撑板固定连接,
16、优选的,所述分隔板将书包底面与固定隔板之间的空间划分为调节仓和收纳仓,且靠近主包拉链的为收纳仓,
17、所述收纳仓底面置有底层拉链,所述底层拉链呈u型结构,
18、所述调节组件由加宽肩带、防滑颗粒、连接孔、支撑扣、双向调节电机、连接板、连接轴、挡板、转动轴、调节轴、调节肩带绳、刻度线、固定槽、固定齿、滑接槽、伸缩杆以及固定板组成,
19、加宽肩带一端与书包一侧面靠近顶端固定连接,且该侧面与置有主包拉链的侧面相对,
20、所述加宽肩带设有两个,且关于书包呈对称设置,
21、优选的,所述加宽肩带为尼龙材质,所述加宽肩带内缝制有高密度海绵,所述加宽肩带距一端四分之一处置有压力传感器,
22、所述加宽肩带一侧面上置有防滑颗粒,
23、优选的,所述防滑颗粒呈半圆颗粒结构,且均匀分布在加宽肩带靠近防滑颗粒的侧面上,所述加宽肩带为橡胶材质,
24、所述书包侧面靠近底端开有连接孔,所述连接孔置于加宽肩带下方,
25、支撑扣通过连接孔卡置于书包上,
26、优选的,所述支撑扣呈方形框状结构,所述支撑扣从一端至三分之一处外侧面长宽大于三分之一处至三分之二处外侧面长宽,所述支撑扣从三分之二处至另一端与所述支撑扣一端尺寸相同,所述支撑扣三分之一处至三分之二处外侧面与连接孔侧面固定连接,
27、双向调节电机固定置于书包底面上,
28、连接板顶面与固定隔板底面固定连接,所述连接板底面与书包底部内侧面固定连接,所述连接板置于支撑板和双向调节电机之间,
29、连接轴一端与支撑板转动连接,所述连接轴另一端穿过连接板且与双向调节电机一电机轴固定连接,所述两个连接轴关于双向调节电机呈对称设置,
30、挡板呈圆环状结构,所述挡板内环面与连接轴侧面固定连接,
31、优选的,所述挡板设有两组,一组内所述挡板设有两个,两个所述挡板具有一定距离,一组所述挡板一一个所述连接轴相对应,一组所述挡板置于支撑板和连接板之间,
32、转动轴两端分别与支撑板转动连接,
33、调节轴套置于转动轴侧面上,所述调节轴设有两个,两个所述调节轴关于转动轴呈对称设置,
34、优选的,所述调节轴为橡胶材质,所述调节轴呈圆筒状结构,所述调节轴外侧面直径呈波浪状变化,
35、调节肩带绳一端卡置于连接轴侧面上,且置于一组内两挡板之间,所述调节肩带绳另一端穿过调节轴底部,且穿过连接孔与加宽肩带另一端固定连接,
36、所述调节肩带绳侧面缝制有刻度线,
37、优选的,所述刻度线呈长条状结构,所述刻度线沿着调节肩带绳长度方向划分为多组,每组内所述刻度线设有多个,每组内所述刻度线设有多个颜色,
38、所述连接板开有固定槽,所述连接板呈u型结构,所述连接板由一横板和两竖板组成,所述连接板横板两端与两竖板侧面顶端固定连接,
39、固定齿固定置于连接轴侧面上,多个所述固定齿沿连接轴周向等距排列,所述固定齿均置于固定槽内,
40、所述连接板两竖板相对侧面分别开有一滑接槽,
41、伸缩杆顶端与连接板横板底面固定连接,
42、固定板固定置于伸缩杆另一端,所述固定板呈方形结构,所述固定板底面呈直齿轮结构,且与固定齿相齿合,所述固定板侧面置有滑接筋,所述固定板通过滑接筋配合所述滑接槽与连接板滑动连接,
43、本发明一种可自动调节肩带的智能书包还包括一个智能调节系统,所述智能调节系统包括信号转换器、数据处理器、无线通信器、控制器和智能app,
44、所述信号转换器置于所述支撑板上,所述数据处理器置于所述支撑板上,所述控制器置于所述支撑板上,
45、所述重力传感器、压力传感器、高度传感器以及定位器分别通过数据传输线和所述信号转换器相连接,
46、所述双向调节电机和显示屏分别通过数据传输线和所述控制器相连接,
47、所述信号转换器通过数据传输线和所述数据处理器相连接,所述数据处理器通过数据传输线和所述控制器相连接,
48、所述数据处理器通过无线通信器和所述app建立信号交互,
49、所述数据转换器能够将重力传感器、压力传感器以及高度传感器采集到的数据的电信号转化为数字信号,
50、所述数据处理器和所述信号转换器进行信息交互,
51、所述智能调节系统被执行时主要实现以下步骤:拉开主包拉链可在固定隔板上方的书包空间内存储书本等物品,拉开底层拉链,能够向收纳仓放置水杯等可能溢出的物品,有效防止对书包内其他物品造成污染,使用者可通过智能app上传背包人员的身高数据,智能app会据此计算出最佳的背包高度,当将书包背至后背时,高度传感器向地面发射特定波长的红外线光束,红外线遇到障碍物后被反射回来,传感器接收反射光,通过测量红外线发射和接收的时间差,或者根据反射光的强度变化,计算出传感器与地面之间的距离,接着,将该距离与智能 app 计算出的最佳背包高度进行对比,一旦距离与高度数值的偏差超出预设值,通过控制器驱动双向调节电机运转,从而带动两连接轴同向旋转,从而收缩或放松调节肩带绳,以调节长度,在调节肩带绳移动过程中,调节轴能够摊平调节肩带绳防止其弯折,当调节至合适的长度后,通过控制器驱动伸缩杆带动固定板下移从而使固定板下方的齿与固定齿齿合,从而避免连接轴旋转,固定调节肩带绳长度,在调节的过程中,压力传感器能够实时检测加宽肩带与肩部之间的压力变化,信号转换器则将压力传感器输出的模拟信号转换为数字信号,数据处理器则对这些数字信号进行处理和分析,从而得到高度调节过程中的压力变化,当高度调节至指定高度时对比调节过程中肩部的压力变化,再次进行调节,直至压力达到最小状态,重力传感器能够检测书包内固定隔板上方的物品的重量,在app 中可以将固定隔板上方的物品分为重量较轻、可以承受以及超重三类,并且使用者能够自行设置重量标准,当重量较轻时,显示屏显示为绿色;当重量处于可以承受范围内时,显示屏设置为黄色;若超重,则显示为红色,从而实现实时观测书包重量,同时,app 能够规划行进路线,通过定位器能够实时检测书包的位置信息,当书包位置偏离路线时,app 会发出提醒;
52、进一步的,所述主包拉链所在的书包侧面上缝制有反光条,所述反光条长方向框状结构;
53、进一步的,所述主包拉链所在书包侧面相邻的侧面上置有收纳袋,所述收纳袋呈方形结构,所述收纳袋两侧边与底边缝制于书包侧面上,所述收纳袋顶边缝制有松紧带。
54、有益效果
55、一、双向调节电机可自动调节肩带长度,适应不同身高体型,且两条肩带长度一致,确保书包背负的舒适性和合适性。
56、二、内置的压力传感器和重力传感器可监测肩带对肩膀的压力以及包内物品的重量分布,通过智能调节减少压力,避免肌肉劳损。
57、三、集成的定位器和智能app能够帮助用户监控书包位置并在偏离预设路线时发出提醒,增加了安全性。
1.一种可自动调节肩带的智能书包,其特征是:由收纳组件和调节组件组成,所述收纳组件由书包、主包拉链、提把、固定隔板、支撑板、分隔板以及底层拉链组成,所述书包底部置有高度传感器,所述书包一面积较大的侧面置有主包拉链,提把两端与书包顶面固定连接,固定隔板与书包内侧面固定连接,所述固定隔板上方的书包内部空间为主收纳仓,所述固定隔板内置有重力传感器,支撑板顶面与固定隔板底面固定连接,所述支撑板底面与书包底部内侧面固定连接,所述支撑板两侧面与书包内侧面固定连接,所述支撑板设有两个,且距离较远,靠近书包两侧放置,分隔板顶面与固定隔板底面固定连接,所述分隔板底面与书包底部内侧面固定连接,所述分隔板两侧面分别与支撑板固定连接,所述收纳仓底面置有底层拉链,所述调节组件由加宽肩带、防滑颗粒、连接孔、支撑扣、双向调节电机、连接板、连接轴、挡板、转动轴、调节轴、调节肩带绳、刻度线、固定槽、固定齿、滑接槽、伸缩杆以及固定板组成,加宽肩带一端与书包一侧面靠近顶端固定连接,且该侧面与置有主包拉链的侧面相对,所述加宽肩带设有两个,且关于书包呈对称设置,所述加宽肩带距一端四分之一处置有压力传感器,所述加宽肩带一侧面上置有防滑颗粒,所述书包侧面靠近底端开有连接孔,所述连接孔置于加宽肩带下方,支撑扣通过连接孔卡置于书包上,双向调节电机固定置于书包底面上,连接板顶面与固定隔板底面固定连接,所述连接板底面与书包底部内侧面固定连接,所述连接板置于支撑板和双向调节电机之间,连接轴一端与支撑板转动连接,所述连接轴另一端穿过连接板且与双向调节电机一电机轴固定连接,所述两个连接轴关于双向调节电机呈对称设置,挡板呈圆环状结构,所述挡板内环面与连接轴侧面固定连接,转动轴两端分别与支撑板转动连接,调节轴套置于转动轴侧面上,所述调节轴设有两个,两个所述调节轴关于转动轴呈对称设置,调节肩带绳一端卡置于连接轴侧面上,且置于一组内两挡板之间,所述调节肩带绳另一端穿过调节轴底部,且穿过连接孔与加宽肩带另一端固定连接,所述调节肩带绳侧面缝制有刻度线,所述连接板开有固定槽,所述连接板呈u型结构,所述连接板由一横板和两竖板组成,所述连接板横板两端与两竖板侧面顶端固定连接,固定齿固定置于连接轴侧面上,多个所述固定齿沿连接轴周向等距排列,所述固定齿均置于固定槽内,所述连接板两竖板相对侧面分别开有一滑接槽,伸缩杆顶端与连接板横板底面固定连接,固定板固定置于伸缩杆另一端,所述固定板侧面置有滑接筋,所述固定板通过滑接筋配合所述滑接槽与连接板滑动连接,所述可自动调节肩带的智能书包还包括一个智能调节系统。
2.根据权利要求1所述的一种可自动调节肩带的智能书包,其特征在于所述主包拉链所在的书包侧面上缝制有反光条,所述反光条长方向框状结构。
3.根据权利要求1所述的一种可自动调节肩带的智能书包,其特征在于所述主包拉链所在书包侧面相邻的侧面上置有收纳袋,所述收纳袋呈方形结构,所述收纳袋两侧边与底边缝制于书包侧面上,所述收纳袋顶边缝制有松紧带。
4.根据权利要求1所述的一种可自动调节肩带的智能书包,其特征在于所述书包呈长方体结构,所述书包呈中空结构,所述书包为尼龙材质,且涂有pvc涂层,具备良好的防水性能,所述书包底面具有两层,且夹层之间置有高密度板,所述上层尼龙与密度板通过胶水粘连,所述主包拉链呈u型结构。
5.根据权利要求1所述的一种可自动调节肩带的智能书包,其特征在于所述提把为皮革材质,所述固定隔板距书包底面距离约为书包高度的六分之一,所述固定隔板具有两层,底层为高密度板,顶面粘连覆盖有一层尼龙材质,所述主包拉链置于固定隔板上方。
6.根据权利要求1所述的一种可自动调节肩带的智能书包,其特征在于所述支撑板呈中空结构,其中一支撑板内置有定位器,所述分隔板将书包底面与固定隔板之间的空间划分为调节仓和收纳仓,且靠近主包拉链的为收纳仓,所述底层拉链呈u型结构,所述加宽肩带为尼龙材质,所述加宽肩带内缝制有高密度海绵。
7.根据权利要求1所述的一种可自动调节肩带的智能书包,其特征在于所述防滑颗粒呈半圆颗粒结构,且均匀分布在加宽肩带靠近防滑颗粒的侧面上,所述加宽肩带为橡胶材质,所述支撑扣呈方形框状结构,所述支撑扣从一端至三分之一处外侧面长宽大于三分之一处至三分之二处外侧面长宽,所述支撑扣从三分之二处至另一端与所述支撑扣一端尺寸相同,所述支撑扣三分之一处至三分之二处外侧面与连接孔侧面固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种可自动调节肩带的智能书包,其特征在于所述挡板设有两组,一组内所述挡板设有两个,两个所述挡板具有一定距离,一组所述挡板一一个所述连接轴相对应,一组所述挡板置于支撑板和连接板之间,所述调节轴为橡胶材质,所述调节轴呈圆筒状结构,所述调节轴外侧面直径呈波浪状变化。
9.根据权利要求1所述的一种可自动调节肩带的智能书包,其特征在于所述刻度线呈长条状结构,所述刻度线沿着调节肩带绳长度方向划分为多组,每组内所述刻度线设有多个,每组内所述刻度线设有多个颜色,所述固定板呈方形结构,所述固定板底面呈直齿轮结构,且与固定齿相齿合。
10.根据权利要求1所述的一种可自动调节肩带的智能书包,其特征在于所述智能调节系统包括信号转换器、数据处理器、无线通信器、控制器和智能app,所述信号转换器置于所述支撑板上,所述数据处理器置于所述支撑板上,所述控制器置于所述支撑板上,所述重力传感器、压力传感器、高度传感器以及定位器分别通过数据传输线和所述信号转换器相连接,所述双向调节电机和显示屏分别通过数据传输线和所述控制器相连接,所述信号转换器通过数据传输线和所述数据处理器相连接,所述数据处理器通过数据传输线和所述控制器相连接,所述数据处理器通过无线通信器和所述app建立信号交互,所述数据转换器能够将重力传感器、压力传感器以及高度传感器采集到的数据的电信号转化为数字信号,所述数据处理器和所述信号转换器进行信息交互,所述智能调节系统被执行时主要实现以下步骤:拉开主包拉链可在固定隔板上方的书包空间内存储书本等物品,拉开底层拉链,能够向收纳仓放置水杯等可能溢出的物品,有效防止对书包内其他物品造成污染,使用者可通过智能app上传背包人员的身高数据,智能app会据此计算出最佳的背包高度,当将书包背至后背时,高度传感器向地面发射特定波长的红外线光束,红外线遇到障碍物后被反射回来,传感器接收反射光,通过测量红外线发射和接收的时间差,或者根据反射光的强度变化,计算出传感器与地面之间的距离,接着,将该距离与智能 app 计算出的最佳背包高度进行对比,一旦距离与高度数值的偏差超出预设值,通过控制器驱动双向调节电机运转,从而带动两连接轴同向旋转,从而收缩或放松调节肩带绳,以调节长度,在调节肩带绳移动过程中,调节轴能够摊平调节肩带绳防止其弯折,当调节至合适的长度后,通过控制器驱动伸缩杆带动固定板下移从而使固定板下方的齿与固定齿齿合,从而避免连接轴旋转,固定调节肩带绳长度,在调节的过程中,压力传感器能够实时检测加宽肩带与肩部之间的压力变化,信号转换器则将压力传感器输出的模拟信号转换为数字信号,数据处理器则对这些数字信号进行处理和分析,从而得到高度调节过程中的压力变化,当高度调节至指定高度时对比调节过程中肩部的压力变化,再次进行调节,直至压力达到最小状态,重力传感器能够检测书包内固定隔板上方的物品的重量,在 app 中可以将固定隔板上方的物品分为重量较轻、可以承受以及超重三类,并且使用者能够自行设置重量标准,当重量较轻时,显示屏显示为绿色;当重量处于可以承受范围内时,显示屏设置为黄色;若超重,则显示为红色,从而实现实时观测书包重量,同时,app 能够规划行进路线,通过定位器能够实时检测书包的位置信息,当书包位置偏离路线时,app 会发出提醒。
