leyu一种多功能智能家用垃圾桶的设计在垃圾桶的研究方面，室外垃圾桶的智能设计更受关注。不少学者给出了符合新时代的智能垃圾桶，比如室外的地埋式垃圾桶主要采用链式结构进行升降，使垃圾桶被抬至地表[3]。针对室内智能垃圾桶的研究，主要是针对自动换袋的问题[4-7]，还实现了语音识别，红外感应自动开盖等功能[8-11]，但对Leabharlann Baidu封口、打包、开袋等功能大多还需要人为来操作。

　　众所周知，家庭生活中会产生大量的日常垃圾，这类垃圾特点是数量多，种类杂，清理难，会直接导致“脏、乱、臭、丑”的生活环境。家用垃圾桶成为存放生活垃圾的主要设备，但日常垃圾桶还是不能从本质上解决以上提到的垃圾带来的问题。人们一般把垃圾放入到垃圾桶之后不会及时处理，垃圾堆放几天，内部的剩菜残羹就会发出异味，尤其是夏天还会招来不少苍蝇果蝇，大大降低了整个房间的环境适应度；因为垃圾桶质量不过关，很多垃圾袋不容易取出，或者取出过程中因为垃圾过重导致垃圾袋坏掉，垃圾洒出。现在市面上的家用垃圾桶大多还是以塑料材料为主，设计简单，功能单一，质量较差。科技的快速发展促进了多功能智能垃圾桶的出现[1-2]。

　　开袋是垃圾桶完成换袋之后需要考虑的问题，但很多垃圾桶，包括一些智能垃圾桶不具备自动开袋的功能。本文提出的垃圾桶设计中可采用方形套框来实现自动开袋的功能。

　　垃圾桶换袋工作完成，即使用者取走垃圾袋之后，夹紧新的垃圾袋的方形套框内部的吸附装置会启动，可将垃圾袋吸附到套框上。由于垃圾袋属于轻质的材料，所以利用静电感应原理，在套框上采用了静电吸附技术，实现打开新的垃圾袋，对其进行定位的功能。吸附了新垃圾袋的方形套框恢复回到水平位置，垃圾桶即可使用。当新垃圾袋装满垃圾被封口打包之后，吸附装置将自动处于停歇状态。

　　如今，家用智能垃圾桶的发展前景较好，但是很多学者不太关注于小型的家用智能垃圾桶这方面的设计，使得人们在家中，总是把“脏，乱，臭”和垃圾桶联系起来。所以本文从生活中实际存在的问题出发，提出了一种内部空间利用率高，结构合理的室内家用的多功能智能垃圾桶，实现了自动换袋、封口、打包以及开袋等功能，解决了垃圾桶内垃圾袋封口不严实以及换袋复杂等问题。该垃圾桶从健康卫生、环保清洁等角度出发，考虑人性化需求设计，以期真正能适应市场，提高人们的生活质量。

　　本垃圾桶设计的理念在于人性化，以使用者使用便捷为设计基础，保证使用上的全面性。垃圾桶可自行实现垃圾袋的封口打包，设计中也保留了使用者自行操控的功能，因此垃圾桶使用过程中不会受到自动化限制，保证该产品的实用性和适用性。

　　一般家用垃圾桶的换袋工作都是人为操作的，这多少给生活带来了不便。自动换袋已经成为家用智能垃圾桶设计的一个必备功能。在本文提出的垃圾桶设计中，更换垃圾袋实现了全自动。当垃圾袋被装满，底部压力传感器输出信号或者人为操控启动封袋机构，方形套框将由水平状态折叠，最终转变为垂直状态，夹紧垃圾袋，使垃圾袋的敞口在套框作用下固定收缩在套框上。该机构工作过程中，垃圾桶上盖一直处于封闭状态，在套框固定垃圾袋之后，桶盖启动塑封装置，封口带靠近被夹住的垃圾袋位置，加热区的热量传输到垃圾袋的封口部分，使得薄膜受热熔软，再通过冷却区使得温度下降，即可快速完成垃圾袋的封口工作。这一系列动作完成后，桶盖将自动打开，等待使用者将垃圾袋取出。

　　垃圾桶的打包封口功能主要通过桶身开口处的可折叠方形套框实现。当打包功能被开启时，方形套框将会从两侧折叠，进行两次的开封动作，将垃圾袋进行固定并用热塑封技术将垃圾袋口封好，协助使用者断袋和换袋。使用者取出垃圾袋时，将会牵动拉出下一个未使用的垃圾袋，桶身的折叠套框将会折叠将其夹住，与使用者手中的垃圾袋分开。方形套框夹住新的垃圾袋之后leyu，会迅速开启静电吸附功能，然后恢复到垃圾桶上端方形开口位置，带动新的垃圾袋套好位置。

　　垃圾桶上盖的功能除了封闭垃圾桶之外，主要是用于封袋操控和使用者的主动操控，如图3所示。使用者可通过操控面板打开方形套框，取出装满垃圾的垃圾袋。在使用者施力的牵引下，下一个垃圾袋将从底部特定位置的垃圾袋收纳盒中被抽出。使用过程中，若桶内垃圾袋收纳盒中垃圾袋用尽，则会在垃圾桶上盖指示灯上显示，使用者可自行添加新一卷垃圾袋完成操作。

　　本文设计了一种适合在室内使用的多功能智能方形垃圾桶，能实现自动换垃圾袋、封口和打包垃圾袋以及撑开垃圾袋的功能。该垃圾桶外形和现有的方形垃圾桶相似，在顶部开口处设置了可折叠的方形套框，以此实现封袋开袋，如图1所示为垃圾桶的主体外观图（未显示上盖）。垃圾桶上盖内部设置了小型封口机，主要是配合套框对垃圾袋进行封口。垃圾桶上盖外侧主要是控制按钮，用于手动操作时。

　　为了合理利用垃圾桶空间，底部装有能感应垃圾袋重量的压力传感器，如图2所示。为了能个性化控制垃圾袋的封口时机，对压力传感器设定了两个数值：g和g0。g表示的是垃圾袋承重可封口；g0表示的是垃圾袋承重极限值。即当桶内垃圾质量达到g值时，桶盖将会亮起指示灯，使用者可根据具体情况考虑是否启动打包功能，如果想开启打包功能，只需按下桶盖上的指示按钮即可。若桶内垃圾质量达到g0值时，垃圾桶将自动开启打包功能。

　　本文针对家用智能垃圾桶在生活中使用的问题，以自动化设计为核心，解决了垃圾桶在使用过程中可能出现的不易换袋，有味道等问题，提出了智能化设计理念和想法，可根据使用者需求，随时随地可以进行换袋，打包，开袋等工作的智能垃圾桶。

　　市面上对于此类垃圾桶的相关研究较少，所以本文中的可自动换袋，打包，开袋的智能垃圾桶就显得很有优势leyu，既可以实现自动化过程，又可以根据自身需求进行移动。极大程度上改变了人们对于垃圾桶“脏，乱，臭”的认识，使人们不再为了垃圾桶而烦恼。但其在使用过程中，关于压力传感器数值的设定，静电吸附装置吸附力的检测，还需进行后续的深入研究。若要实现垃圾桶的全自动，还可以在现有设计的基础上进行改进，加入垃圾袋断开以及取走装满垃圾的垃圾袋的功能，这里要对垃圾桶的内部结构进行改进，设置一个导轨装置，将挂住垃圾袋的套框整体推出垃圾桶外侧，再退回原位置。该设计采用先进的微电脑控制芯片，调控传感器、机械机构等工作，实现机电一体化，需要进一步加强优化设计和实验调试。

　　垃圾桶内部还设置了专门放置桶状垃圾袋的装置，便于自动换袋。桶内底端设有一个除臭产品收纳盒，使用者可根据需要在桶底放置除臭产品，将桶内气味进行吸附，减少有气味的气体。

　　垃圾桶使用初期，使用者只需将一包垃圾袋放在桶底的固定装置内，将第一个垃圾袋在垃圾桶开口套框上套好，即可使用。为了便于对垃圾桶的搬运leyu，在桶外部底端配备有四个可拆卸的轮子，使用者可以方便地控制垃圾桶的放置位置。