鞋管家：数字化管理鞋子的全流程

获奖等级：三等奖

设计者：黄梓威，钟家衍，丁志军

指导教师：王群，张小兰

湖南大学现代工程训练中心，长沙，410012

本项目针对现有鞋柜设计上的不足，依据最新的理念及技术进行机构研究，设计了一款可实现对鞋子进行智能烘干、除异味、消毒、清洁及整理的全过程自动化管理的鞋柜机器人——鞋管家（图40）。鞋管家的管理工艺流程如下：

第一步：数据采集。用户打开鞋柜前门，将鞋子放入运载升降电梯中，电梯采用丝杆螺母机构传动。可绕底盘实现180°整体旋转。内设有红外光栅、摄像头、机械臂，机械臂上附装接触式湿度传感器和硫化氢传感器，分别对鞋子外形尺寸、肮脏程度、湿度和气味等数据进行采集，为接下来的步骤提供判断依据。(www.xing528.com)

第二步：烘干消毒。若经湿度和气味传感器检测到鞋子的湿度、硫化氢浓度过高，则电梯将其送入圆柱形鞋柜下方的烘干消毒舱。烘干消毒舱采用电扇鼓吹发热电热丝对鞋子进行烘干；电弧臭氧产生器产生臭氧，对其进行消毒除异味。完毕后，电梯运作，将鞋子从舱中取出。

第三步：超声波清洁。若电梯箱中的摄像头通过视觉判断鞋子表面肮脏程度过高，则将其输送到下方的超声波清洁机中。清洁机结构类似3D打印机，喷头部位更换为集超声波震动、毛刷滚动、真空吸尘为一体的超声波干洗头。清洗头可根据红外光栅及摄像头获取的鞋子尺寸数据对其进行外表的对点清洁。通过摄像头视觉判断皮质的鞋子，清洁后对其喷油打蜡养护。完毕后，电梯运作，将鞋子取出。

第四步：智能存储。鞋子取出后，电梯内的红外光栅测量系统及与其相连的机械臂，按照鞋子的高度对鞋子进行分类，放入圆柱形电动储鞋柜中。储鞋柜内设有定期对鞋子消毒的臭氧发生器。其每个扇形栅格都内置一个用来检测鞋子是否存在的光电传感器，若一个格子中鞋子的储存时间超过用户的设置值，则电梯将鞋子转送到可活动的副存储柜中去。

图40　鞋管家