智能储物系统

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摘 要：随着人们物质生活的极大丰富，家庭、工厂、实验室出现了琳琅满目的物品，在快生活节奏下生活的人们经常为寻找一件物品而忙得手忙脚乱。目前，现有的储物柜功能较为单一，只能帮助人们收纳物品，而无法帮助人们寻找需要的物品。介绍了一种智能储物柜系统，具有语音寻物、语音控制家电、家庭入侵报警和远程监控室内全景等功能，能够自动、准确地对物品进行分类和拾取，可满足人们快捷拾取物品的需要。

关键词：智能储物；语音控制；入侵报警；物联网；远程监控；GSM；Internet

1 作品介绍

虽然普通储物柜给人们的生活带来了很多方便，帮人们使物品分门别类，能够充分利用好空间来容纳较多的生活物品。但是，在生活中很多时候即使我们有了储物柜，还会经常陷入翻箱倒柜找东西的苦恼中。原因就在于普通的储物柜不够智能，即使里面放有我们想要的东西，如果我们不去寻找，依然无法得到。

本智能储物柜通过语音识别技术与使用者完成交互，只要说出需要的物品，就可以快捷地得到该物品；作为物联网的节点，对其说出语音指令，就可以便捷地控制家用电器；如果房主不在家，有人进入房屋，则智能储物柜会通过GSM网络即时通知房主；使用者还可以通过Internet网络远程监控室内状况，远程控制室内家电，远程操控智能储物柜，遍历室内各处。图1所示是本智能储物柜的实物图。

2 技术原理

2.1.机械结构说明

该智能储物柜的机械部分包含图2所示的悬挂机构、三自由度机械手、底盘。特殊设计的悬挂机构引用了立体仓库的思想，该结构在保证三自由度机械手可以方便地取出、放回盒子的同时，也保证了存放盒子的稳定性；底盘使储物柜可以自由移动，为遍历房间提供了可能。图3所示是其整体机械结构图。

2.2.工作原理

（1） 语音识别

语音识别由上位机调用API即应用程序编程接口完成，完成语音识别后通过串口通知下位机，STM32下位机取出对应的盒子，并反馈给上位机。语音控制运动功能与此相仿。

（2） 物联网技术

分布于屋内和储物柜上的ZigBee模块通过动态组网技术构成了一个室内的物联网。储物柜通过ZigBee模块完成对家电的便捷控制。

（3） 入侵检测与报警

分布于房门和窗口的红外对管构成了一张防卫网，如果主人开启此功能，只要有人从房门或窗口进入室内，这些节点便通过ZigBee模块通知智能储物柜，储物柜则通过GSM网络即时通知主人，从而实现即时入侵检测与报警功能。

（4） 远程监控

智能储物柜搭载了一台两自由度的云台摄像头，它的信息实时传入互联网，有了它用户可以通过物联网实时查看房间内的情况，并且用户还可以通过物联网控制智能储物柜遍历屋内每个地方。

3 作品作品创新点、应用前景

3.1 突出创新点

利用语音识别技术和立体仓库机构，实现智能、快捷、有序地物品存取；

利用三自由度机械手和自由运动的底盘，在智能存取的同时，实现了递物到手、快捷存取的功能；

融合了ZigBee网络、Internet网络、GSM网络，实现了全方位的实时家庭安全防卫。

3.2 应用前景

随着经济和科技的不断发展，社会的不断进步，出现在人们生活中的各种物品也变得日益庞杂、琳琅满目。如何快速准确的分类和拾取所需要的物品，在这个“时间就是生命”的年代就显得尤为重要。传统的储存和分类物品通常都是用储物柜，但是目前市场上的储物柜都是传统观意义上的只能存放东西的容器，只能具备和实现储物这一单一的最基本的功能，无法完成自动准确分类和拾取物品的功能。一旦遇上物品寻找的情况，普通的柜子就显得无能为力，只能依靠人工来费事地寻找。

因此，具有结构简单、方便自动分类、智能取物的智能储物柜系统，已经成了未来生活更加方便快捷的必备之物。

4 结 语

本文介绍的新型智能储物柜系统的功能有：

（1）语音寻物。以便捷的人机交互方式帮助人们寻找需要的物品。

（2）语音控制家电。作为物联网的节点，通过智能储物柜，可以用语音控制家用电器。

（3）家庭入侵报警。在开启此模式后，如果有人经由房门或窗户进入室内，可通过GSM网络通知房主。

（4）远程监控室内全景。通过Internet，可以控制储物柜遍历室内每个角落，随时查看室内状况，随时控制家用电器。

本产品涉及自动化机械和精确传感领域，具体为日常生活、实验室等场合物品的精确分类和拾取，是递物到人的一种集智能存取物、家电远程控制、报警系统于一体的智能储物系统。