在科技迅速发展的今天,人们追求着更高的生活质量,鞋子不仅是一种搭配,对人身体的健康也更应该是有益的,智能家居中对鞋柜的智能处理方案少之又少,市面上现有的电子智能鞋柜存在功能比较单一、对于家中有老人弯腰脱鞋、腰部有问题的家庭、对鞋的杀菌除臭强度不够等缺点。
为了解决以上问题,本团队设计了一款智能鞋柜。该产品通过控制气杆运动进行对鞋的夹持,脱鞋槽边的橡胶垫提供足够的摩檫力以实现脱鞋;利用送鞋装置中斜齿轮先将脱鞋板旋转180度,保证能将鞋子准确的挂上钩子,再驱动送鞋装置的转轴,运送鞋子至存放区入口,将鞋挂上。
鞋柜主要分为三部分:送鞋部分、存放部分和动力部分。
送鞋部分主要任务是将鞋子脱下并准确送入存放区。通过由气缸带动的夹板与脱鞋槽之间的夹持力和摩擦力将鞋子脱下;由于存放装置入口和钩子结构的设计,鞋子在脱下后需要旋转180度才能准确的挂在钩子上,因此需设计齿轮转向机构。
存放部分主要任务是将鞋子从脱鞋板上取下,并能稳定地存放在存放区。设计滑轨式运输结构,通过滑块与轨道的配合,能实现钩子的平稳运动。钩子的设计需多次进行实验,选择勾取能力较好的形状和尺寸即可。滑轨采用绗架式结构进行固定,保证其稳定牢固。
动力部分主要任务是平稳地驱动轨道上的滑块,并精准地控制钩子的运动,完成存放功能。设计绳索传动结构,采用伺服电机驱动绳索,通过与滑块的连接就能驱动滑块沿轨道运动,通过单片机控制伺服电机,可保证钩子的准确运动。
此外,鞋柜还搭载了智能硬件系统,包括杀菌除臭模块、祛湿防霉模块、加热烘干模块、wifi-蓝牙模块和智能选鞋模块。
由于鞋内空间狭小,选用能够产生微量臭氧的小型紫外灯泡,在发出紫外线的同时产生微量的臭氧,杀菌除臭同时进行。通过在鞋柜中加装通风和加热装置,将相对湿度控制在 60%以下,能有效抑制霉菌生长。系统在鞋柜和鞋撑中安装发热膜和风扇,通过处理器的智能检测和控制算法,控制发热膜和风扇的工作,实现祛湿防霉功能。加热部分采用高效节能的PTC加热陶瓷与散热风扇对鞋柜内部进行加热除湿,PTC发热体有热阻小、换热效率高的优点。通气风扇采用5 V低功率机箱散热风扇, 既能节约能量又能起到通风换气的效果。使用蓝牙模块、wifi模与移动端块进行通信,移动端通过串口助手控制鞋柜,实现系统快速联网与数据传输,蓝牙具有速度快,配对简单等优点。依靠轨道上所做标记及系统内部红外感光识别反馈,确定鞋的具体位置,操作内部传送装置将鞋送至指定位置。