阅读说明：本技术 基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜 (Intelligent shoe cabinet based on embedded control algorithm and computer vision algorithm ) 是由 沈强强 彭若愚 韩梓轩 孙冠雄 陈立巧 于 2020-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及智能鞋柜,更具体的说是基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜,包括安装支架、二自由度平台、横移机构、竖移机构、移动支架、升降机构、机械臂、除菌部件、清洁部件和加热部件,所述安装支架上滑动连接有二自由度平台,安装支架上固定连接有横移机构,横移机构驱动二自由度平台进行滑动,横移机构上固定连接有竖移机构,移动支架滑动连接在二自由度平台上,移动支架通过螺纹连接在竖移机构上,移动支架上固定连接有升降机构,升降机构上连接有机械臂,机械臂上连接有除菌部件、清洁部件和加热部件,可以对鞋子进行烘干、除菌、除臭、除尘和擦拭。(The invention relates to an intelligent shoe cabinet, in particular to an intelligent shoe cabinet based on an embedded control algorithm and a computer vision algorithm, which comprises a mounting bracket, a two-degree-of-freedom platform, a transverse moving mechanism, a vertical moving mechanism, a moving bracket, a lifting mechanism, a mechanical arm, a sterilization component, a cleaning component and a heating component, wherein the mounting bracket is connected with the two-degree-of-freedom platform in a sliding manner, the transverse moving mechanism is fixedly connected onto the mounting bracket and drives the two-degree-of-freedom platform to slide, the vertical moving mechanism is fixedly connected onto the transverse moving mechanism, the moving bracket is connected onto the vertical moving mechanism in a sliding manner, the lifting mechanism is fixedly connected onto the moving bracket, the mechanical arm is connected onto the lifting mechanism, the sterilization component, the cleaning component and the heating component are connected onto the mechanical arm, and shoes can be dried, sterilized, dust removal and wiping.)

基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜

技术领域

本发明涉及智能鞋柜，更具体的说是基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜。

背景技术

例如公开号CN206443429U一种智能鞋柜，包括柜体，所述的柜体包括顶层、底层和中间层；层与层之间通过卡扣连接；所述的底层设置有步进电机以及步进电机驱动器；所述的顶层设置有单片机和触摸屏；所述的中间层包括柜门以及鞋仓；所述的鞋仓内设置有摄像头以及鞋架；所述的摄像头与单片机电路连接；所述的柜门上设置有电磁锁扣；电磁锁扣与单片机电路连接；所述的鞋架具有转轴和挂架；所述的挂架以转轴为中心圆周布置；该实用新型的缺点是不能对鞋子进行烘干、除菌、除臭、除尘和擦拭。

发明内容

本发明的目的是提供基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，可以对鞋子进行烘干、除菌、除臭、除尘和擦拭。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，包括安装支架、二自由度平台、横移机构、竖移机构、移动支架、升降机构、机械臂、除菌部件、清洁部件和加热部件，所述安装支架上滑动连接有二自由度平台，安装支架上固定连接有横移机构，横移机构驱动二自由度平台进行滑动，横移机构上固定连接有竖移机构，移动支架滑动连接在二自由度平台上，移动支架通过螺纹连接在竖移机构上，移动支架上固定连接有升降机构，升降机构上连接有机械臂，机械臂上连接有除菌部件、清洁部件和加热部件。

作为本技术方案的进一步优化，本发明基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，所述安装支架包括安装滑道和滑道柱Ⅰ，安装滑道设置有多个，多个安装滑道组合成安装框架，滑道柱Ⅰ设置有两个，两个滑道柱Ⅰ均可拆卸固定连接在安装框架上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，所述二自由度平台包括平台和滑道柱Ⅱ，平台上可拆卸固定连接有滑道柱Ⅱ，平台滑动连接在两个滑道柱Ⅰ上，移动支架滑动连接在滑道柱Ⅱ上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，所述横移机构包括横移电机、横移轮和横移带，安装框架上固定连接有两个横移电机，安装框架上转动连接有两个横移轮，两个横移电机的输出轴和两个横移轮之间通过横移带传动连接，两个横移带的中部均固定连接在平台上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，所述机械臂包括摆动臂Ⅰ、摆动电机和摆动臂Ⅱ，摆动臂Ⅰ滑动连接在移动支架上，摆动臂Ⅰ通过螺纹连接在升降机构上，摆动臂Ⅰ上固定连接有摆动电机，摆动电机的输出轴上固定连接有摆动臂Ⅱ，摆动臂Ⅱ上固定连接有除菌部件、清洁部件和加热部件。

作为本技术方案的进一步优化，本发明基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，所述基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜还包括摄像头，摄像头固定连接在安装支架上。

作为本技术方案的进一步优化，本发明基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，所述基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜还包括摄像头，摄像头固定连接在机械臂上。

本发明基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜的有益效果为：

本发明基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，可以通过安装支架将装置放置在鞋柜中，横移机构驱动二自由度平台进行X轴方向运动，竖移机构推动移动支架进行Y轴方向运动，机械臂带动除菌部件、清洁部件和加热部件进行运动，调整除菌部件、清洁部件和加热部件的位置，除菌部件、清洁部件和加热部件可以对鞋子进行烘干、除菌、除臭、除尘和擦拭，摄像头作为视觉传感器安装在装置上，可以通过摄像头将鞋柜内部的情况和鞋的位置传输到外界。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

在本发明的描述中,需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中,除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

图1是本发明的基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜整体结构示意图；

图2是本发明的基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜局部结构示意图一；

图3是本发明的基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜局部结构示意图二；

图4是本发明的安装支架结构示意图；

图5是本发明的二自由度平台结构示意图；

图6是本发明的横移机构结构示意图；

图7是本发明的竖移机构结构示意图；

图8是本发明的移动支架结构示意图；

图9是本发明的升降机构结构示意图。

图中：安装支架1；安装滑道101；滑道柱Ⅰ102；二自由度平台2；平台201；滑道柱Ⅱ202；横移机构3；横移电机301；横移轮302；横移带303；竖移机构4；移动支架5；升降机构6；机械臂7；摆动臂Ⅰ701；摆动电机702；摆动臂Ⅱ703；除菌部件8；清洁部件9；加热部件10；摄像头11。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式一：

下面结合图1-9说明本实施方式，基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，包括安装支架1、二自由度平台2、横移机构3、竖移机构4、移动支架5、升降机构6、机械臂7、除菌部件8、清洁部件9和加热部件10，所述安装支架1上滑动连接有二自由度平台2，安装支架1上固定连接有横移机构3，横移机构3驱动二自由度平台2进行滑动，横移机构3上固定连接有竖移机构4，移动支架5滑动连接在二自由度平台2上，移动支架5通过螺纹连接在竖移机构4上，移动支架5上固定连接有升降机构6，升降机构6上连接有机械臂7，机械臂7上连接有除菌部件8、清洁部件9和加热部件10；可以通过安装支架1将装置放置在鞋柜中，横移机构3驱动二自由度平台2进行X轴方向运动，竖移机构4推动移动支架5进行Y轴方向运动，机械臂7带动除菌部件8、清洁部件9和加热部件10进行运动，调整除菌部件8、清洁部件9和加热部件10的位置，除菌部件8、清洁部件9和加热部件10可以对鞋子进行烘干、除菌、除臭、除尘和擦拭；加热部件10通电后会产生一定温度的热量，加热部件10可以是PTC、电热丝等，还可以配合使用鼓风机，从而使得加热部件产生一定温度的热风；除菌部件8可以是紫外线灯，也可以是臭氧发生器产生的臭氧；清洁部件9为毛刷，毛刷是与一个小电机连接并一起安装摆动臂Ⅱ703上，且毛刷相对摆动臂Ⅱ703末端可以自行转动，通电后随着机械臂末端的运动可以对鞋子外部进行除尘和擦拭。

具体实施方式二：

下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述安装支架1包括安装滑道101和滑道柱Ⅰ102，安装滑道101设置有多个，多个安装滑道101组合成安装框架，滑道柱Ⅰ102设置有两个，两个滑道柱Ⅰ102均可拆卸固定连接在安装框架上；可以将安装支架1安装在外壳内形成鞋架，也可以将安装支架放置在鞋柜中。

具体实施方式三：

下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述二自由度平台2包括平台201和滑道柱Ⅱ202，平台201上可拆卸固定连接有滑道柱Ⅱ202，平台201滑动连接在两个滑道柱Ⅰ102上，移动支架5滑动连接在滑道柱Ⅱ202上。

具体实施方式四：

下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述横移机构3包括横移电机301、横移轮302和横移带303，安装框架上固定连接有两个横移电机301，安装框架上转动连接有两个横移轮302，两个横移电机301的输出轴和两个横移轮302之间通过横移带303传动连接，两个横移带303的中部均固定连接在平台201上；横移电机301启动时，横移电机301的输出轴带动横移带303进行运动，横移机构3驱动二自由度平台2进行X轴方向运动。

具体实施方式五：

下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述机械臂7包括摆动臂Ⅰ701、摆动电机702和摆动臂Ⅱ703，摆动臂Ⅰ701滑动连接在移动支架5上，摆动臂Ⅰ701通过螺纹连接在升降机构6上，摆动臂Ⅰ701上固定连接有摆动电机702，摆动电机702的输出轴上固定连接有摆动臂Ⅱ703，摆动臂Ⅱ703上固定连接有除菌部件8、清洁部件9和加热部件10。

具体实施方式六：

下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜还包括摄像头11，摄像头11固定连接在安装支架1上；摄像头11用于采集鞋子的图像数据，从而进一步实现鞋子的定位与鞋子外部轮廓的3D建模；摄像头11是RGB相机，同时也可以用双目相机、结构光相机等具有深度信息的相机替代。

具体实施方式七：

下面结合图1-9说明本实施方式，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜还包括摄像头11，摄像头11固定连接在机械臂7上；摄像头11用于采集鞋子的图像数据，从而进一步实现鞋子的定位与鞋子外部轮廓的3D建模；摄像头11是RGB相机，同时也可以用双目相机、结构光相机等具有深度信息的相机替代。

本发明的基于嵌入式控制算法和计算机视觉算法的智能鞋柜，其工作原理为：

使用时启动横移电机301，横移电机301的输出轴带动横移带303进行运动，横移带303带动二自由度平台2进行X轴方向的运动，二自由度平台2带动机械臂7进行X轴方向的运动，启动竖移机构4，竖移机构4运动时通过螺纹带动移动支架5进行Y轴方向的运动，移动支架5带动机械臂7进行Y轴方向的运动，启动升降机构6，升降机构6运动时通过螺纹带动机械臂7进行Z轴方向的运动，完成机械臂7的多方位运动，机械臂7包括摆动臂Ⅰ701、摆动电机702和摆动臂Ⅱ703，启动摆动电机702，摆动电机702的输出轴带动摆动臂Ⅱ703进行运动，摆动臂Ⅱ703带动除菌部件8、清洁部件9和加热部件10进行运动，加热部件10对鞋子内部和外表面进行烘干，同时也可以对整个鞋柜内部进行烘干，加热部件10安装在摆动臂Ⅱ703上，而摆动臂Ⅱ703可以沿着X轴、Y轴、Z轴移动，同时可以绕Y轴转动，即具有多个自由度的摆动臂Ⅱ703可以实现伸入到鞋子内部，也可以在鞋子外表面运动；当加热部件10通电后可以产生一定温度的热量和热风，加热部件10便可以随着摆动臂Ⅱ703运动对鞋子内部和外表面进行烘干，同时也可以对鞋柜内部进行烘干。除菌部件8对鞋子内部和外表面进行杀菌消毒，同时也可以对整个鞋柜内部进行杀菌消毒。除菌部件8安装在摆动臂Ⅱ703上，而摆动臂Ⅱ703可以沿着X轴、Y轴、Z轴移动，同时可以绕Y轴转动，即具有多个自由度的摆动臂Ⅱ703可以实现伸入到鞋子内部，也可以在鞋子外表面运动。除菌部件8可以随着摆动臂Ⅱ703运动对鞋子内部和外表面进行杀菌消毒，同时也可以对鞋柜内部进行杀菌消毒。除臭功能。对鞋子进行烘干和杀菌消毒时，也是间接对鞋子进行除臭。此外可以在摆动臂Ⅱ703上安装增香剂，从而对鞋子进一步除臭。清洁部件9对鞋子外部进行除尘和擦拭。毛刷是与一个小电机连接并一起安装在机械臂末端，毛刷相对机械臂末端可以自行转动而摆动臂Ⅱ703可以沿着X轴、Y轴、Z轴移动，同时可以绕Y轴转动，即具有多个自由度的摆动臂Ⅱ703可以在鞋子外表面运动。毛刷随着摆动臂Ⅱ703的运动对鞋子外表面进行除尘和擦拭。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。