作品名稱:智能鞋柜
學校名稱:海南大學
參賽隊伍:北極星
參賽學生:梁雨峰 卞文博 楊帆
在科技迅速發展的今天,人們追求著更高的生活質量,鞋子不僅是一種搭配,對人身體的健康也更應該是有益的,智能家居中對鞋柜的智能處理方案少之又少,市面上現有的電子智能鞋柜存在功能比較單一、對于家中有老人彎腰脫鞋、腰部有問題的家庭、對鞋的殺菌除臭強度不夠等缺點。
為了解決以上問題,本團隊設計了一款智能鞋柜。該產品通過控制氣桿運動進行對鞋的夾持,脫鞋槽邊的橡膠墊提供足夠的摩檫力以實現脫鞋;利用送鞋裝置中斜齒輪先將脫鞋板旋轉180度,保證能將鞋子準確的掛上鉤子,再驅動送鞋裝置的轉軸,運送鞋子至存放區入口,將鞋掛上。
鞋柜主要分為三部分:送鞋部分、存放部分和動力部分。
送鞋部分主要任務是將鞋子脫下并準確送入存放區。通過由氣缸帶動的夾板與脫鞋槽之間的夾持力和摩擦力將鞋子脫下;由于存放裝置入口和鉤子結構的設計,鞋子在脫下后需要旋轉180度才能準確的掛在鉤子上,因此需設計齒輪轉向機構。
存放部分主要任務是將鞋子從脫鞋板上取下,并能穩定地存放在存放區。設計滑軌式運輸結構,通過滑塊與軌道的配合,能實現鉤子的平穩運動。鉤子的設計需多次進行實驗,選擇勾取能力較好的形狀和尺寸即可。滑軌采用絎架式結構進行固定,保證其穩定牢固。
動力部分主要任務是平穩地驅動軌道上的滑塊,并精準地控制鉤子的運動,完成存放功能。設計繩索傳動結構,采用伺服電機驅動繩索,通過與滑塊的連接就能驅動滑塊沿軌道運動,通過單片機控制伺服電機,可保證鉤子的準確運動。
此外,鞋柜還搭載了智能硬件系統,包括殺菌除臭模塊、祛濕防霉模塊、加熱烘干模塊、wifi-藍牙模塊和智能選鞋模塊。
由于鞋內空間狹小,選用能夠產生微量臭氧的小型紫外燈泡,在發出紫外線的同時產生微量的臭氧,殺菌除臭同時進行。通過在鞋柜中加裝通風和加熱裝置,將相對濕度控制在 60%以下,能有效抑制霉菌生長。系統在鞋柜和鞋撐中安裝發熱膜和風扇,通過處理器的智能檢測和控制算法,控制發熱膜和風扇的工作,實現祛濕防霉功能。加熱部分采用高效節能的PTC加熱陶瓷與散熱風扇對鞋柜內部進行加熱除濕,PTC發熱體有熱阻小、換熱效率高的優點。通氣風扇采用5 V低功率機箱散熱風扇, 既能節約能量又能起到通風換氣的效果。使用藍牙模塊、wifi模與移動端塊進行通信,移動端通過串口助手控制鞋柜,實現系統快速聯網與數據傳輸,藍牙具有速度快,配對簡單等優點。依靠軌道上所做標記及系統內部紅外感光識別反饋,確定鞋的具體位置,操作內部傳送裝置將鞋送至指定位置。