一 、 设 计 背
景 .............................................................. 1
二 、 创 新 构
想 .............................................................. 1
三 、 模 型 介
绍 .............................................................. 1
四 、 程 序 设
计 .............................................................. 8
五 、 作 品 创 新
点 ......................................................... 8
六 、 实 用 性 及 应 用 前
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结束
一、
设计背景
你是否为每天擦鞋而厌烦 ? 是否为鞋柜里的鞋子潮湿生霉而苦恼 是否
为鞋子里的脚气细菌传染家人而忧心忡忡 ?
鞋柜发展历史轮廓 :
第一阶段 : 乱扔乱放。
第二阶段 : 简单木架 。
第三阶段 : 精致木鞋柜出现 , 虽然美观 , 但难以从根源上提升鞋 柜功
能。
现代医学也证明了脚是人体的”第二心脏” , 足的健康与人的寿 命长短
有很大的关系 ; 足的健康好比是人体健康的一面镜子 , 与全身 的器官息息相
关。 据统计 , 中国超过 50%的人患有足病 , 成年人患病 比例更是高达
75%, 但只有 23%的病人寻求治疗。多数人抱着”足病不 是什么大毛病 , 对
身体健康无碍 , 治不治都无所谓”的想法 , 这种观 点是错误的。
七
语.•
•
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现代人重视外表 , ”一双鞋子走天下”的情形已极少见 , 家中的 鞋柜
里 , 常塞满皮鞋、 休闲鞋、 运动鞋等不同用途的鞋子 , 总让人 有空间不够
用的困扰 ; 但一般人往往忽略了 , 鞋柜密闭不通风 , 其实 也是病菌的大温
床。
专家表示 , 鞋子保护我们的双脚 , 带我们走过各种脏乱污秽 , 因 此在平
时打扫时 , 许多人会特别注意鞋子的清洁保养 ; 但鞋子的脏污 其实也会被带
进鞋柜里 , 如果只清理鞋子 , 却不论鞋柜 , 清洁工作只 算做了一半。
专家提醒 , 鞋柜大部分时间都紧闭、 不通风 , 鞋子上的病原很容 易就
在阴暗、 潮湿的环境里滋生 , 特别是顽强的霉菌 , 生存力强 , 有 些不常穿
的鞋子 , 可能隔一阵子就长出霉斑 , 得当心霉菌爬上脚 , 导 致俗称”香港
脚”的足癣。 另外 , 鞋柜里的灰尘平常较少清理 , 在吸 饱水气后 , 又有鞋
子上的皮屑作养分 , 也可能让细菌在此大量繁殖 , 若家有过敏体质的人 , 得
小心接触后易引发过敏症状。
当前家庭鞋柜主要作为一种家具 , 主要存放鞋子和鞋具用品 , 但没有鞋
卫生保护功能 , 鞋子从外面带回的尘埃和病菌、 鞋子和人体 足分泌的汗液以
及鞋子内部长时间滋生繁殖的各种细菌和真菌等这一 系列的有害污染源 , 加
之外来客人进进出出 , 彼此交叉感染 , 使得足 病危害已经严重困扰家庭生
活 , 直接威胁着每个家庭的健康和正常生
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传统的鞋柜只是作为储存鞋子的家具 ; 而现在市面的多功能鞋柜 一般只
对鞋进行杀菌、 除臭及烘干等操作 , 其功能单一 , 而且多功能 鞋柜与一般的
储存用鞋柜分离 , 对鞋进行处理时 , 须先将鞋从储存柜 中取出 , 然后放入多
功能鞋柜 , 待鞋处理完毕后又将鞋放入储存柜 , 其过程十分繁琐 , 对于都市生
活的人们来说 , 繁琐的过程使人们感觉 鞋的存放和保养是一件很麻烦的事。
二、 创新构想
基于以上鞋柜中存在的弊病 , 我们设计一种鞋柜 , 它能最大限度 地节省
劳动 , 同时又能对鞋进行科学的保养 , 使鞋穿上去干净、 卫 生、 舒适 , 从
此无论是鞋的存放还是保养将不再是一件麻烦的事 , 而 是一件能给人带来轻
松、 快乐的事。鞋柜摒弃了传统鞋柜只有储存这 一单一功能 , 研发制作了智
能换鞋、 消毒杀菌、 除臭除湿、 自动清 洁、 防霉抗霉等多项全新功能 , 帮
助消除鞋子异味并同时起到杀毒杀 菌的效果 ,
鞋柜在整体上要达到的效果是 : 日常见鞋按不同的个人分类存放 而拖鞋
按大人、 小孩分类存放 ; 一个人 （ 如 A） 在进门时鞋柜将为其 自动送出一
双拖鞋 , A 只需将换下的脏鞋放于鞋柜某一处 , 而后就无须 对鞋的事做任何处
理 , 鞋柜将自动进行清洁、 杀菌、 除臭等处理 , 待 处理完毕后将其放入 A
的专属鞋柜中存放 ; A 在出门换鞋时仅需按下按 钮，鞋柜便能将 A的专属鞋
调出并自动打开鞋柜门，供A选取干净的 鞋。家中成员 （ 如 B,C,D） 依次
类似。
三、 作品介绍
总体构成
鞋柜能实现擦鞋，取放日常见鞋，取放拖鞋，杀菌除臭以及烘
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鞋和对鞋进行预加热的功能。总体上模型共分为六大模块 ，为：擦 鞋模
块、 日常鞋存放模块、 拖鞋存放模块、 鞋的运放模块、 烘 干加热模
块、 杀菌除臭模块。见下图。
下面将对这六大模块进行详细介绍。
(1) 擦鞋模块
该模块采用带擦鞋布的擦头对鞋面进行擦拭 ，每只鞋有六个分布
四周的擦头对鞋面进行全方位的清洁。整个擦鞋模块仅有一个电机作为 动力
源，再由四对锥齿轮对运动和方向进行变换 ，而后经过直齿圆柱
齿轮啮合将运动传至每一个擦头 ，使每一个擦头都能作绕中心的旋转
运动。实物图如右图，运动简图如下图。
(2) 日常鞋存放模块
该模块整体为一滚筒形状，滚桶中心为一旋转轴，四块放鞋板均 匀分
布于这一滚筒形状中，板与滚筒形状是用销钉连接，板可绕销钉 转动。滚筒
转动时，由于重力原因放鞋板将始终保持与地面相平。日 常鞋存放模块由一
电机和一特定程序控制 ，可使放鞋板调动并停于特
定位置，实物图如右图，运动简图如下图。
( 3) 拖鞋存放模块
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模块由两块上下放置的放鞋板组成 , 两块放鞋板由螺杆带动 , 可 独立地伸
出、 缩回 , 同时能将柜门推开和收回 , 拖鞋按大人和小孩的 区别分别放于两
层板上 , 如下图。
( 4) 鞋的运放模块 运放模块主要实现将鞋放入擦鞋机以及从擦鞋机中取出放至
鞋柜的动 作。整个模块由悬臂机构 , 皮带传输机构 , 推送机构组成。悬臂机构
能实现升降 , 伸缩两个自由度的运动 , 鞋运至擦鞋机入口上方时悬臂 下降 ,
擦鞋完毕后悬臂升起并收回 , 最终将鞋放于皮带传输机构上。 皮带传输机构将
鞋运送至储鞋柜后侧 , 由推送机构将鞋推送至储鞋柜 中存放。
( 5) 烘干加热模块
在寒冷的冬天 , 人们往往希望在穿鞋前鞋能被加热至温暖 , 而烘 干加热
模块正好解决了这个问题。 它由三对加热块和一块烘干板组成 , 不但能对鞋进
行预热 , 还能除去鞋中的脚汗 , 如下图。
( 6) 杀菌除臭模块
根据对市场上现有智能鞋柜的调查发现 , 现有智能鞋柜其杀菌除 臭功能
主要由臭氧来实现 , 且效果较好 , 因此在本鞋柜中仍采用的是 臭氧杀菌除臭。
鞋柜商品化后能够安装臭氧发生器 , 利用专家们公认 的最理想、 最环保、 最
低廉的病菌杀手——臭氧 , 来帮助鞋子消毒 杀菌。另外 , 鞋柜还能够利用智能
恒温技术 , 低温持续干燥柜内环境 排除鞋子的湿气、 汗气。模块如下图。
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四、 程序设计
整个鞋柜的主控制程序下辖两个子程序 , 分别为放鞋和取鞋程序 如下图。
五、 作品创新点
特色一 : 实现功能仅需两个按钮
一个人无论是放鞋、 擦鞋、 取鞋或是取拖鞋 , 她只需按下两个 选择按
钮就可实现 , 其劳动量少 , 操作简单、 方便。
特色二 : 操作过程全程自动
在对鞋的处理过程中无需人做任何干涉 , 它将全自动地将鞋擦干 净 , 再
将其放至专属鞋柜中。经过程序控制后 , 鞋柜门的打开和关闭 同样无须人来操
作 , 是真正实现了全程自动。
特色三 : 智能专属鞋柜
在鞋的存储区域中 , 共有四块放鞋板 , 每块放鞋板都仅专属于一 个人
（ 如 A） , 经过四个触控开关和特定的程序 , A 仅需选择放鞋或是 取鞋 , 同
时选择自己专属鞋柜对应的编号 , 并按下按钮 , 她的专属鞋 柜就能调动并停于
放鞋或取鞋位置。
六、 实用性及应用前景
现行的智能鞋柜存在功能单一 , 操作繁琐等诸多弊端 , 而”千里 之行始
于足下”——智能鞋柜去其弊而取其利 , 在功能上积极拓展 , 在操作上大力简
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化 , 这就决定它有较强的实用性 , 人性化的设计使它 不但能减轻都市人群的生
活负担 , 更能丰富她们的生活。
根据国家统计局发布数据显示 , 中国大陆城镇人口为 69079 万人, 比上年
末增加 2100 万人。随着中国城镇化进程的加快 , 将会有越来越 多的城镇人口
的出现 , 这就意味着将会有越来越多人受到都市生活压 力的影响 , ”千里之行
始于足下”——智能鞋柜从细微出发 , 从点滴 做起 , 在一定程度上减轻了越来
越重的生活压力 , 具有一定的应用前 景。
七、 结束语
智能鞋柜是一种新颖 , 科技 , 健康为一体的全新意义的鞋柜 ; 是指 一种在
传统的普通鞋柜的基础上 , 增加了智能换鞋、 消毒杀菌、 除 臭除湿、 自动
清洁、 防霉抗霉功能的鞋柜。
鞋柜本身的市场容量是不容质疑的 , 而电子智能鞋柜最大的诱惑力 在于其
潜在的市场爆发 , 并全面取代传统鞋柜 , 因为智能鞋柜解决了 消费者潜在的需
求 , 而需求即等于市场。能够预测 , 智能鞋柜的市场 发展过程将类似于电子消
毒碗柜的发展历程 , 即 : 以电子产品替代传 统非电子产品。尽管智能鞋柜无法
立即取代传统鞋柜 , 但其潜在的市 场容量非常巨大。由于中国在 至 期间 , 平
均每年将新建 3.5 亿平方 米的住房 , 同时还有大量的二手房上市 , 使每年国
内装修市场需求量 大于 400 万户 , 而鞋柜是家庭装修必须品 , 这些大量新建
住房和二手 房的上市及装修 , 使智能鞋柜的需求形成了一个巨大的潜在市场 ,
单 就家庭消费群体来看 , 如果仅有 10%的家庭装修选择使用电子型鞋柜 , 这
一市场容量也达 40 万台。
事实上 , 传统型鞋柜每年的需求量至少在 200 万台以上 , 这些鞋 柜除了
