张晓慧 杨彭志 高慧瑶 郝安琪
沈阳工学院 辽宁省沈阳市 110000
摘要：随着现代科学技术的不断发展，人工智能应用也越来越广泛。科技化趋势下，通过基于用户需求而开发的智能儿童婴儿车的设计研究，结合科技趋势改革创新婴儿车的智能化设计，使其具备市场合理性和用户需求性，研究结果表明本项研究提出的十项智能功能具备在智能婴儿车创新设计上的可行性和市场需求性，本文对智能儿童婴儿车进行设计研究。
关键词：多功能；智能;婴儿车
引言：婴儿车作为一种为婴儿户外活动提供便利的工具型车辆，随着智能化水平的整体提升，在婴儿车设计上关注智能化应用可以使产品更有利于婴儿和家长使用。随着儿童在家庭中的受关注度不断提升，儿童类产品特别是婴儿车的消费也在逐步增长，特别是在我国，婴儿推车的爆炸性增长源于家庭观念、生育浪潮等综合因素，多功能智能婴儿车设计势在必行。
一、当前市场上中国婴儿车需求
市场上中国婴儿车的制造商人仍然处于低档，在功能和智能化设计上欠妥。近年来，对婴儿车的研究探讨工作较多，特别是针对婴儿车本身材质功能、框架结构等方面的设计研究较多。对婴儿车进行整体三维建模，运动仿真。根据婴儿车结构特点，制作框架，并选择适合的外配套件，如电机，传感器，单片机等，做出婴儿车模型。
运动辅助系统的必要性：动力辅助系统，由微型发动机牵引辅助的动力系统，适用于年龄较大的长辈照看婴儿时的使用场景;适用于带着婴儿参加晨跑、运动、登山等项目的动力辅助。自动摇椅功能，仿真模拟婴儿在母亲臂弯里轻微摇晃带来的安全感和律动感，有助于减轻家长哄睡儿童时的压力。自动折叠功能，在产品只有唯一使用人时，自动折叠的功能可以让家长更关注婴儿本身，不需要花费过多的时间，有力量对婴儿车进行折叠。
娱乐系统的必要性：电子显示屏功能可以使婴儿训练关注力和识别力，在家长就餐、交谈、工作的时候，可以使婴儿有自主的娱乐消遣方式。音乐系统，儿童在婴儿时期，知觉发育阶段，可通过比较柔和的音乐为其营造听觉舒适空间，有利于促进婴儿的听力发育。
安全系统的必要性：电子储物柜可以通过设置密码等方式，保护随身物品及贵重物品，同时防盗传感器增加了婴儿的安全保护功能。
其他智能辅助系统：奶瓶加热器，可以在出街旅行等过程中，为婴儿喂食提供方便;支持Android和IOS系统，可以将数据实时和手机连接，使婴儿的其他关联家属保持对孩子的关注和了解。
二、项目研究内容方向
项目研究内容主要是对婴儿车进行整体三维建模，运动仿真。根据婴儿车结构特点，制作框架，并选择适合的外配套件，如电机，传感器，单片机等，做出婴儿车模型。
项目研究方案：
结构设计：婴儿车的摇摆结构设计不仅能哄婴儿入睡，同时也增加了婴儿车的趣味性。摇摆结构包括电机和曲柄摇杆机构,电机安装在前轮位置,为实现婴儿车的摇摆提供动力。通过曲柄摇杆机构的运动来实现婴儿车的摇摆。
控制系统设计：增加步进电机驱动装置，由直流电提供动力，步进电机的速度由单片机发出的步进脉冲频率控制。当电流流过定子绕组时,定子绕组产生电磁力。转子也随着该电磁力转一个角度。每输入一个脉冲，电动机转动一个角度。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的电信号顺序来控制步进电机的转动。利用这一原理我们就能根据高低电平来控制步进电机的正转与反转。
遥控模块设计：采用车载mp3遥控器，这种遥控器在市面上使用较为普遍，在功能、性能和价格等方面都有一定优势。其通过内部调用指令等方式，实现按键无线控制的操作方式。按键被按下后，遥控系统会发射全码，再经延时一段时间发射简码，直至该按键松开为止。
三、项目特色与创新点：
打破了传统的婴儿车单一功能的约束，集多功能于一体。
充分利用专业所学，机电有机融合。从控制方面来说，增加步进电机驱动装置，由直流电提供动力，步进电机的速度由单片机发出的步进脉冲频率控制。当电流流过定子绕组时,定子绕组产生电磁力。转子也随着该电磁力转一个角度。每输入一个脉冲，电动机转动一个角度。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的电信号顺序来控制步进电机的转动。利用这一原理我们就能根据高低电平来控制步进电机的正转与反转。
从结构方面来说，电动婴儿车设计小巧轻便，实现真正的单手一秒折叠，“不弯腰”。从妈妈们的角度出发，实现一手抱娃，一手拎车，便于妈妈们出门携带。升级透气网，全方位空气流通，四季通用。可躺可坐，给婴儿更大的舒展空间。设计摇摆结构不仅能哄婴儿入睡，同时也增加了婴儿车的趣味性，安抚婴儿的各种负面情绪。
从安全方面来说，电动婴儿车采用五点式安全带，做工更精致柔韧，为宝宝们的安全保驾护航。车轮安装有减震弹簧，更能保护宝宝不受路况影响，随时随地坐上去都是舒心方便。折叠式的移动“睡床”，如同敞篷跑车一样，让宝宝睡得更香。
结语
随着婴儿受到家庭社会的关注度逐渐提升，婴儿车的设计不可局限于材质、人体工程学、色彩、结构等传统方面，关注科技的发展进步，进行智能化婴儿车设备的研究十分必要。特别是关于智能化的運动辅助系统，包括自动摇椅、自动折叠、动力辅助;关于智能化的安全系统，包括电子储物柜、防盗传感器;其他智能功能，包括奶瓶加热器、电子显示屏、网络摄像头等。
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