一种采用自动化技术的猫砂盆设计思考范文

摘要：近年来由于猫文化的兴起，导致越来越多的人愿意选择猫咪作为家养宠物。而在现代科学的众多领域中，自动控制技术也起着越来越重要的作用，本项目通过将自动化与养宠相结合，区别于传统养宠模式。以猫砂盆为例，通过在传统猫砂盆基础上加入自动清洁技术，旨在带给人与宠物更安全更舒适的生活环境。本文通过自动化技术与宠物用品的发展趋势、宠物产品设计内容两方面对本项目中自动化技术+宠物用品的新型养宠模式应用的可行性进行分析思考，以探究项目所具有的社会价值与市场效益。自动化是指在没有人直接参与的情况下利用外加的装置，使得被控对象的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。近几十年来，该技术的应用范围已经扩展到生物、医学、环境等多种社会领域中，与日常息息相关，已经成为现代社会活动中不可缺少的重要组成部分。而自动化技术通过与各类产品相结合的方式赋予了消费者更多的选择和更高品质的生活。这也是众多企业及产品的发展趋势，而未来的自动化智能产品必将往更细致更人性化的方向发展。

1.自动化+宠物用品发展趋势

在多重因素的作用下，中国智能家居市场展现蓬勃发展态势。数据显示，2016~2020年，中国智能家居市场规模持续扩大，2020年，中国智能家居市场规模同比增长11.4%至1705亿元。这个数据可以表明应用自动化技术的产品在我们日常生活中的应用已相对普遍。大家所熟悉的扫地机器人正是自动化技术的可移动装置，人们将这些小型自动化产品纳入家中，并且已经看到清洁成本下降，生产力时间上升的益处。行业曲线linkindustryAppraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2022.05.018可替代度影响力可实现度行业关联度真实度同时随着生活水平日益提升，人在精神和情感上的需求变得愈发强烈，艾瑞咨询《2021年上半年中国宠物经济产业发展现状与市场调研分析报告》称，2020年我国宠物行业市场规模接近3000亿元，受政策、经济、社会和技术因素驱动，以及疫情带来的更多潜在养宠人群及情感消费，未来三年行业将继续保持平稳增长，复合增速预计14.2%，到2023年规模将达到4456亿元。宠物类型以犬猫为主，年轻已婚家庭进阶养宠主流人群，80后、90后人群分别占比46.3%、20.3%。且养宠人群呈现高学历特征，教育程度在本科、研究生及以上的占比分别是59.5%和5.7%，而养宠人群特征一定程度上彰显了宠物主的消费潜力。受疫情影响，对宠物陪伴时间增加驱动整体宠物消费增长，主人们对宠物健康关注度提升。并且，疫情加速了在线“云吸宠”人群的扩张，为行业培养了更多新的潜在消费者。随着精细化养宠趋势的深入，宠物消费类目日渐丰富，用品方面安全性和设计便捷受关注。自动化智能化正成为宠物产业升级的一大趋势，2021年“618”期间，天猫宠物智能用品的销售额激增13倍；京东数据也显示宠物智能用品成交额就同比增长了30倍。这为宠物用品行业的发展创造了得天独厚的良好环境。由此可见，将自动化技术应用于宠物行业的市场前景广阔。以猫砂盆为例，目前市面上主流猫砂盆分为全开放式、半封闭式、封闭式以及自动式为主。通过在电商软件搜索显示前三种为畅销类型，其式样一般简洁实用，具有针对性的设计同时也便宜划算，但缺点也同样明显，例如功能单一、气味大以及需人工清洁等。而市面上售卖的自动式猫砂盆类型不多，虽然解决一部分自动清洁问题，但存在着清洁效果不彻底以及感应能力弱等问题，在功能和结构上还有改进的空间。

2.猫砂盆产品设计

2.1设计目的

与自动化装置相结合的智能自清洁猫砂盆解决了由于各种原因而得不到清理的猫砂盆所引起的异味重、不卫生等问题，自清洁猫砂盆也为宠物主在清洁与添加猫砂方面提供了一定程度的便捷。该款产品同样也适用于养多只宠物猫的家庭，猫咪每次使用过之后猫砂盆会进行自清洁功能，确保下一只宠物猫使用时设备的干净整洁。给养宠家庭创造一个更安全舒适卫生的环境。

2.2设计内容

设备组成：设备由猫砂盆、两块筛板、垃圾桶和控制面板组成，如图1所示。猫砂盆是半球形开放式腔室，内部含有垂直的两块具有活性炭成分的筛板（一块含有密集的小筛孔，一块仅有一个圆形孔），外部设有便捷的操作面板和LED提示灯，球形下端连接抽屉式可拉出的垃圾桶。各部件可拆卸，方便清洁。采用技术：设备采用了红外线温度感应系统，在球形腔室进出口上方的位置安装红外感应器，宠物的体温只要高于绝对零度时，其内部热运动就会不断地向四周辐射电磁波，其中包含波段位于0.75μm～100μm的红外线，于是可以检测到宠物是否在红外感应范围内。这保障了宠物的安全。设备同时采用重量感应系统。两个重量传感器分别安装在装有猫砂的半球形下方和垃圾桶下方。主要作用有监测猫砂和垃圾桶内容物的重量。在传感器上添加重量可以使其表面发生形变而引发内置电阻的形状变化，电阻的形变带来了电阻阻值的变化，使内部电流发生变化产生了相应的电信号，电信号经过处理后就成了具体数字。可先通过控制面板为猫砂量和垃圾桶内容物量做预设，当宠物猫使用完猫砂盆后，检测到垃圾桶内容物量超过预设值，或者猫砂重量比低于预设，LED灯会亮起，提示宠物主及时处理。自清洁过程：当红外线检测到宠物猫离开猫砂盆之后，设备将开启一次自清洁模式。球形开放式腔室将自左向右缓慢旋转，猫砂滑落到具有筛孔的筛板上向下落入筛板下的暂存空间，而体积大的团块则被留下继续下滑到第二块筛板上，通过筛板上的大孔洞沿着特殊通道落入垃圾桶内。筛板下的空间中间添加隔板，互不相通。当团块落入垃圾桶之后，设备将缓慢从右向左转回，猫砂通过筛板重新回到猫砂盆当中。即算完成一次清洁。

2.3产品特色

(1)设备采用红外线感应系统，确保宠物的安全。若有宠物在设备中或是在进出口位置未离开的情况下，红外温度感应器感应到宠物的存在后会发送信号不会开始设备的自清洁旋转运动。同时设备采用的重量感应系统，及时提醒宠物主清空垃圾桶或者添加猫砂。(2)球形腔体内壁可嵌入一些活性炭包，既美观，又可以尽可能减少异味和细菌的生成，增加宠物使用的舒适度，为宠物主和宠物创造一个舒适卫生的环境。(3)半球形腔室内部采用特氟龙涂层，减少团块黏在球壁上影响清洁效果。(4)设备采用LED技术，不同的灯光将提示不同内容。例黄灯表示垃圾桶已满，绿灯表示猫砂重量不够，红灯则设备发生其他故障。本研究旨在解决自清洁猫砂盆如何在实际生活中进行应用的问题。项目特色在于将自动化技术与普通猫砂盆相结合，探寻如何更好地将自动化技术与宠物行业进行融合，未来也可与互联网结合建立宠物健康监测数据库以求带给宠物主和宠物高效便捷的生活。

3.结语

现如今国内宠物市场正在飞速发展，同时伴随着养宠人群的年轻化特征十分明显，同时疫情催生出更多年轻的宠物主出现，新生代的宠物主有着更成熟的精细化生活理念，也必将促使宠物用品行业实现产品升级。在科技不断发展的当下，人类相关生活用品一定会向便捷化发展，不难得出自动化和智能化已成为宠物用品市场发展趋势的结论。

作者：谢敏嘉 周彬清 钟念念 孙佳妮 魏玲 单位：上海健康医学院医学影像学院