本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶機(jī)械手的家用智能鞋柜及控制方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)生活的要求越來越高，人們的生活質(zhì)量也日趨提高，智能家居的時(shí)代已經(jīng)來臨，智能家居已進(jìn)入到人們生活的方方面面，通過自動(dòng)控制來管理家庭設(shè)備，不需要人為的操作控制，給人們的生活帶來了翻天覆地的變化，使人們的日常生活更舒適、更簡(jiǎn)單和更方便。

現(xiàn)代社會(huì)每個(gè)家庭均會(huì)配備專用的鞋柜，鞋柜作為家庭的必備用具越來越受到人們的重視?，F(xiàn)有技術(shù)的鞋柜種類繁多、各式各樣，現(xiàn)有的多功能鞋柜具有除臭殺菌、除濕防霉、自動(dòng)擦鞋、自動(dòng)上油等作用，功能實(shí)用，操作簡(jiǎn)便，安全可靠。

上述鞋柜雖然功能多樣實(shí)用，對(duì)鞋子的殺菌除臭有一定的作用和效果，但是并不能做到徹底的殺菌除臭，人們從鞋柜取鞋時(shí)，不僅會(huì)接觸鞋里的細(xì)菌，還要忍受鞋柜的異味，因而這些多功能鞋柜均不能達(dá)到人們對(duì)智能家居的要求，人們?nèi)匀恍枰獜澭鼜男袢⌒?，再把換下的鞋子放入鞋柜，現(xiàn)有鞋柜的舒適性、便利性和安全性均不能滿足人們的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問題的不足，本發(fā)明提供了一種帶機(jī)械手的家用智能鞋柜及控制方法，具有自動(dòng)存取鞋子的功能，還具有除臭和檢測(cè)異味提醒人們清洗鞋子的功能，人們不用接近鞋柜就可以換鞋離開。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明帶機(jī)械手的家用智能鞋柜，包括鞋柜主體，

所述鞋柜主體包括若干個(gè)存鞋單元，所述存鞋單元均設(shè)有可伸縮存鞋底板，所述可伸縮存鞋底板包括存鞋底板和位于存鞋底板后方的伸縮機(jī)構(gòu)；

所述鞋柜主體正面兩側(cè)分別設(shè)有豎向滑軌；

所述滑軌頂端均安裝有攝像頭；

所述滑軌上均安裝有自動(dòng)存取鞋子的機(jī)械手；

所述機(jī)械手上均設(shè)有氣味傳感器；

所述鞋柜主體的上表面安裝有選鞋觸摸屏；

所述觸摸屏下方設(shè)有報(bào)警器、臭氧發(fā)生裝置和控制器；

所述伸縮機(jī)構(gòu)、滑軌、攝像頭、機(jī)械手、氣味傳感器、觸摸屏、報(bào)警器和臭氧發(fā)生裝置分別與控制器電連接。

優(yōu)選地，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮連桿和電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，連桿往中間運(yùn)動(dòng)，存鞋底板彈出，電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，連桿往兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，存鞋底板收回；

所述滑軌包括斷面呈“凹”字狀的豎向滑道、位于滑道凹槽內(nèi)的豎向絲桿、位于絲桿前方的豎向滑桿和沿滑桿上下滑動(dòng)且垂直于豎向滑桿的滑塊座，所述滑塊座沿滑桿長(zhǎng)度方向設(shè)有螺紋通孔，所述絲桿下端設(shè)有連接絲桿的伺服電機(jī)，所述絲桿配合在螺紋通孔內(nèi)使得伺服電機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滑塊座在滑桿上滑動(dòng)；

所述機(jī)械手包括安裝于滑塊座上的機(jī)械底座、與機(jī)械底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第一機(jī)械臂、與第一機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二機(jī)械臂和與第二機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接的機(jī)械抓手；所述機(jī)械底座內(nèi)設(shè)有底座驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)底座在水平方向上旋轉(zhuǎn)，所述第一機(jī)械臂內(nèi)設(shè)有第一機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二機(jī)械臂內(nèi)設(shè)有第二機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)第二機(jī)械臂在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，所述機(jī)械爪手內(nèi)設(shè)有機(jī)械抓手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械抓手在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)和抓手手指的張合。

優(yōu)選地，所述存鞋單元設(shè)有與存鞋單元上方可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的單元盒蓋，所述存鞋底板上設(shè)有若干個(gè)鏤空的圓孔。

優(yōu)選地，所述鞋柜主體前方的地面上設(shè)有換鞋板，所述換鞋板與鞋柜主體可拆卸連接。

優(yōu)選地，所述氣味傳感器位于機(jī)械抓手的手指指尖，所述氣味傳感器用于檢測(cè)鞋子的氣味；

設(shè)定氣味傳感器檢測(cè)的氣味濃度臨界值為A，所述機(jī)械抓手抓取地面上的鞋子前，機(jī)械抓手的手指指尖的氣味傳感器將檢測(cè)鞋子的臭味，所測(cè)氣味濃度為a；當(dāng)a＜A時(shí)，機(jī)械抓手抓取鞋子；當(dāng)a≥A時(shí)，機(jī)械手停止工作拒絕將鞋子存入智能鞋柜，報(bào)警器報(bào)警。

優(yōu)選地，所述存鞋單元均有對(duì)應(yīng)的編碼，根據(jù)不同的編碼觸摸屏里有每個(gè)存鞋單元的圖像顯示單元。

帶機(jī)械手的家用智能鞋柜的控制方法如下：

步驟1：智能鞋柜通過選鞋觸摸屏接收到選擇某一雙鞋子的信息；

步驟2：智能鞋柜查詢?cè)撔铀诘拇嫘瑔卧?，并將該存鞋單元的存鞋底板彈出，放在存鞋底板上的鞋子也隨之彈出；

步驟3：機(jī)械手抓取彈出的鞋子并將其放置在智能鞋柜前的地面上，以便人們換鞋；

步驟4：攝像頭拍攝換鞋板上所脫鞋子；

步驟5：機(jī)械手抓取所脫鞋子并將其放置到步驟2中彈出的存鞋底板上；

步驟6：智能鞋柜將鞋子隨同存鞋底板一起收回到存鞋單元，觸摸屏上該存鞋單元的圖像顯示位置將顯示所脫鞋子圖像。

優(yōu)選地，所述智能鞋柜首次使用或者有空余存鞋單元時(shí)，將鞋放在換鞋板上，點(diǎn)擊觸摸屏上的存入命令，智能鞋柜將從上至下、從左至右依次把鞋子存入空余的存鞋單元。

優(yōu)選地，所述步驟3機(jī)械手抓取彈出的鞋子并將其放置在智能鞋柜前的地面上的具體步驟如下：

步驟31：機(jī)械手未使用時(shí)處于收回狀態(tài)，滑塊座位于滑軌下端，機(jī)械手以平行于豎向滑軌的方式依附在滑軌上；

步驟32：存鞋底板彈出時(shí)，機(jī)械手隨著滑塊座沿著滑桿向上滑動(dòng)至彈出的存鞋底板所在水平面位置；

步驟33：機(jī)械底座在水平方向旋轉(zhuǎn)，第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和機(jī)械抓手在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)器抓手位于所選鞋子的正上方并且機(jī)械抓手張開；

步驟34：機(jī)械抓手抓取所選鞋子，機(jī)械底座向外旋轉(zhuǎn)；

步驟35：避開彈出的存鞋底板，機(jī)械底座停止旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手隨著滑塊座沿著滑桿向下滑動(dòng)；

步驟36：所選鞋子接觸地面后，滑塊座停止滑動(dòng)，機(jī)械抓手張開將鞋子放在地面上，機(jī)械手的第一、第二機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械抓手的位置升高，機(jī)械底座向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，留出空間方便人們穿鞋。

優(yōu)選地，所述步驟5機(jī)械手抓取所脫鞋子并將其放置到步驟2中彈出的存鞋底板上的具體步驟如下：

步驟51：機(jī)械底座向外旋轉(zhuǎn)，第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和機(jī)械抓手在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)器抓手位于所脫鞋子正上方；

步驟52：機(jī)械抓手抓取所脫鞋子后，機(jī)械臂隨著滑塊座沿著滑桿向上滑動(dòng)，使所脫鞋子位于彈出的存鞋底板所在水平面之上；

步驟53：機(jī)械底座向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和機(jī)械抓手在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使所脫鞋子位于彈出的存鞋底板正上方；

步驟54：機(jī)械抓手松開，將所脫鞋子放在存鞋底板上，機(jī)械手回到初始時(shí)的收回狀態(tài)。

由上述方案可知，本發(fā)明帶機(jī)械手的家用智能鞋柜及控制方法，通過觸摸屏選鞋，通過機(jī)械手將所選鞋子放在地面上供人們換鞋，通過機(jī)械手將人們所換鞋子放回鞋柜，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)存取的功能，通過臭氧除臭裝置實(shí)現(xiàn)了給鞋柜內(nèi)部除臭的功能，通過氣味傳感器和報(bào)警器實(shí)現(xiàn)了提醒人們清洗鞋子的功能。人們不用接近鞋柜就可以換鞋離開，提高了人們換鞋時(shí)的舒適性和便利性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1為機(jī)械手收回狀態(tài)下智能鞋柜的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)施例中可伸縮存鞋底板結(jié)構(gòu)圖；

圖3為機(jī)械手展開狀態(tài)下智能鞋柜的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本實(shí)施例中滑軌的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本實(shí)施例中機(jī)械手的結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記：

1-鞋柜主體、2-可伸縮存鞋底板、21-存鞋底板、22-伸縮連桿、23-電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、3-機(jī)械手、31-機(jī)械底座、32-第一機(jī)械臂、33-第二機(jī)械臂、34-機(jī)械抓手、4-滑軌、41-絲桿、42-滑塊座、43-滑桿、44-電機(jī)、5-攝像頭、6-觸摸屏、7-氣味傳感器

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的產(chǎn)品，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例：

如圖1～圖5所示，本發(fā)明提供了一種帶機(jī)械手3的家用智能鞋柜，包括鞋柜主體1，所述鞋柜主體1包括若干個(gè)存鞋單元，所述存鞋單元均設(shè)有可伸縮存鞋底板212，所述可伸縮存鞋底板212包括存鞋底板21和位于存鞋底板21后方的伸縮機(jī)構(gòu)；

所述鞋柜主體1正面兩側(cè)分別設(shè)有豎向滑軌4；

所述滑軌4頂端均安裝有攝像頭5；

所述滑軌4上均安裝有自動(dòng)存取鞋子的機(jī)械手3；

所述機(jī)械手3上均設(shè)有氣味傳感器7；

所述鞋柜主體1的上表面安裝有選鞋觸摸屏6；

所述觸摸屏6下方設(shè)有報(bào)警器、臭氧發(fā)生裝置和控制器；

所述伸縮機(jī)構(gòu)、滑軌4、攝像頭5、機(jī)械手3、氣味傳感器7、觸摸屏6、報(bào)警器和臭氧發(fā)生裝置分別與控制器電連接。

本實(shí)施例可以用于每個(gè)家庭，通過選鞋觸摸屏6選擇所要穿的鞋子，通過伸縮機(jī)構(gòu)將鞋從存鞋單元彈出或者收回到存鞋單元，通過機(jī)械手3將所選鞋子放在地面上供人們換鞋，通過機(jī)械手3將人們所換鞋子放回鞋柜，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)存取的功能，人們不用接近鞋柜去取鞋或者存鞋，就不會(huì)接觸鞋里的細(xì)菌，無(wú)需忍受鞋柜的異味；通過臭氧除臭裝置實(shí)現(xiàn)了給鞋柜內(nèi)部除臭的功能；通過氣味傳感器7檢測(cè)鞋子的臭味，通過報(bào)警器提醒人們清洗鞋子。

如圖2所示，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮連桿22和電機(jī)44驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)23，電機(jī)44正轉(zhuǎn)時(shí)，連桿往中間運(yùn)動(dòng)，存鞋底板21彈出，電機(jī)44反轉(zhuǎn)時(shí)，連桿往兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，存鞋底板21收回；

如圖4所示，所述滑軌4包括斷面呈“凹”字狀的豎向滑道、位于滑道凹槽內(nèi)的豎向絲桿41、位于絲桿41前方的豎向滑桿43和沿滑桿43上下滑動(dòng)且垂直于豎向滑桿43的滑塊座42，所述滑塊座42沿滑桿43長(zhǎng)度方向設(shè)有螺紋通孔，所述絲桿41下端設(shè)有連接絲桿41的伺服電機(jī)44，所述絲桿41配合在螺紋通孔內(nèi)使得伺服電機(jī)44帶動(dòng)絲桿41轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滑塊座42在滑桿43上滑動(dòng)；

如圖5所示，所述機(jī)械手3包括安裝于滑塊座42上的機(jī)械底座31、與機(jī)械底座31轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第一機(jī)械臂32、與第一機(jī)械臂32轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二機(jī)械臂33和與第二機(jī)械臂33轉(zhuǎn)動(dòng)連接的機(jī)械抓手34；所述機(jī)械底座31內(nèi)設(shè)有底座驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)底座在水平方向上旋轉(zhuǎn)，所述第一機(jī)械臂32內(nèi)設(shè)有第一機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂32在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二機(jī)械臂33內(nèi)設(shè)有第二機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)第二機(jī)械臂33在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，所述機(jī)械爪手內(nèi)設(shè)有機(jī)械抓手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)械抓手34在豎直方向上轉(zhuǎn)動(dòng)和抓手手指的張合。

所述存鞋單元設(shè)有與存鞋單元上方可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的單元盒蓋，所述存鞋底板21上設(shè)有若干個(gè)鏤空的圓孔。單元盒蓋采用塑料材料制成，為了方便存鞋單元里的鞋子彈出或者收回，因而單元盒蓋可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在存鞋單元上方；為了方便臭氧發(fā)生裝置所產(chǎn)生的臭氧對(duì)鞋柜進(jìn)行除臭，因而存鞋底板21上設(shè)有若干個(gè)鏤空的圓孔。

所述鞋柜主體1前方的地面上設(shè)有換鞋板，所述換鞋板與鞋柜主體1可拆卸連接。所述換鞋板包括進(jìn)入換鞋板和出去換鞋板，主要用于限定人們進(jìn)入或者出去時(shí)換下的鞋子在地面上的位置，方便機(jī)械手3的準(zhǔn)確抓取。

所述存鞋單元均有對(duì)應(yīng)的編碼，根據(jù)不同的編碼觸摸屏6里有每個(gè)存鞋單元的圖像顯示單元。人們外出時(shí)，通常不同的服飾會(huì)搭配不同的鞋子，觸摸屏6里按照存鞋單元的幾行幾列順序設(shè)有相對(duì)應(yīng)的圖像顯示單元，選鞋觸摸屏6方便人們選擇所需穿的鞋子。觸摸屏6還可以設(shè)置年月日、臭氧發(fā)生裝置的工作時(shí)間。

帶機(jī)械手3的家用智能鞋柜的控制方法如下：

步驟1：智能鞋柜通過選鞋觸摸屏6接收到選擇某一雙鞋子的信息；

步驟2：智能鞋柜查詢?cè)撔铀诘拇嫘瑔卧?，并將該存鞋單元的存鞋底?1彈出，放在存鞋底板21上的鞋子也隨之彈出；

步驟3：機(jī)械手3抓取彈出的鞋子并將其放置在智能鞋柜前的地面上，以便人們換鞋；

步驟4：攝像頭5拍攝換鞋板上所脫鞋子；

步驟5：機(jī)械手3抓取所脫鞋子并將其放置到步驟2中彈出的存鞋底板21上；

步驟6：智能鞋柜將鞋子隨同存鞋底板21一起收回到存鞋單元，觸摸屏6上該存鞋單元的圖像顯示位置將顯示所脫鞋子圖像。

所述智能鞋柜首次使用或者有空余存鞋單元時(shí)，將鞋放在換鞋板上，點(diǎn)擊觸摸屏6上的存入命令，智能鞋柜將從上至下、從左至右依次把鞋子存入空余的存鞋單元。

所述步驟3機(jī)械手3抓取彈出的鞋子并將其放置在智能鞋柜前的地面上的具體步驟如下：

步驟31：機(jī)械手3未使用時(shí)處于收回狀態(tài)，滑塊座42位于滑軌4下端，機(jī)械手3以平行于豎向滑軌4的方式依附在滑軌4上；

步驟32：存鞋底板21彈出時(shí)，機(jī)械手3隨著滑塊座42沿著滑桿43向上滑動(dòng)至彈出的存鞋底板21所在水平面位置；

步驟33：機(jī)械底座31在水平方向旋轉(zhuǎn)，第一機(jī)械臂32、第二機(jī)械臂33和機(jī)械抓手34在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)器抓手位于所選鞋子的正上方并且機(jī)械抓手34張開；

步驟34：機(jī)械抓手34抓取所選鞋子，機(jī)械底座31向外旋轉(zhuǎn)；

步驟35：避開彈出的存鞋底板21，機(jī)械底座31停止旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手3隨著滑塊座42沿著滑桿43向下滑動(dòng)；

步驟36：所選鞋子接觸地面后，滑塊座42停止滑動(dòng)，機(jī)械抓手34張開將鞋子放在地面上，機(jī)械手3的第一、第二機(jī)械臂33轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械抓手34的位置升高，機(jī)械底座31向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，留出空間方便人們穿鞋。

所述步驟5機(jī)械手3抓取所脫鞋子并將其放置到步驟2中彈出的存鞋底板21上的具體步驟如下：

步驟51：機(jī)械底座31向外旋轉(zhuǎn)，第一機(jī)械臂32、第二機(jī)械臂33和機(jī)械抓手34在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)器抓手位于所脫鞋子正上方；

步驟52：機(jī)械抓手34抓取所脫鞋子后，機(jī)械臂隨著滑塊座42沿著滑桿43向上滑動(dòng)，使所脫鞋子位于彈出的存鞋底板21所在水平面之上；

步驟53：機(jī)械底座31向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，第一機(jī)械臂32、第二機(jī)械臂33和機(jī)械抓手34在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使所脫鞋子位于彈出的存鞋底板21正上方；

步驟54：機(jī)械抓手34松開，將所脫鞋子放在存鞋底板21上，機(jī)械手3回到初始時(shí)的收回狀態(tài)。

所述氣味傳感器7位于機(jī)械抓手34的手指指尖，所述氣味傳感器7用于檢測(cè)鞋子的氣味；設(shè)定氣味傳感器7檢測(cè)的氣味濃度臨界值為A，所述機(jī)械抓手34抓取地面上的鞋子前，機(jī)械抓手34的手指指尖的氣味傳感器7將檢測(cè)鞋子的臭味，所測(cè)氣味濃度為a；當(dāng)a＜A時(shí)，機(jī)械抓手34抓取鞋子；當(dāng)a≥A時(shí)，機(jī)械手3停止工作拒絕將鞋子存入智能鞋柜，報(bào)警器報(bào)警。

現(xiàn)代生活中，工作生活節(jié)奏快，往往會(huì)忽略身邊的一些小事，例如一雙鞋子長(zhǎng)期不清洗，上班或者游玩時(shí)，鞋子發(fā)出的異味自己也許不會(huì)察覺，但缺讓他人難以忍受，也會(huì)給他人留下不好的印象；長(zhǎng)期不清洗的鞋子容易滋生細(xì)菌，經(jīng)常穿容易得腳氣。本實(shí)施例中的氣味傳感器7可以檢測(cè)鞋子的臭味，并發(fā)出報(bào)警，提醒我們清洗鞋子。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。