摘要：为了有效地更省时省力的把鞋刷干净，人们开始不愿意用手刷鞋，而且现在中国制鞋行业非常发达，人们对鞋的需求量很大，如果像原先那样洗鞋太费时费力，现在如果能用到自助刷鞋机来刷鞋，在市场的需求就大大增加，也能够受到更多人的青睐，也可以得到更多人的认可，在市场上的应用前景就更加令人期待。本创新设计通过电动机，芯片以及传感器和超声波震动装置的设计实现了自动刷鞋的功能，非常省时省力，方便快捷。
关键词：洗鞋机 芯片 电动机 传感器 加热片
研究的目的和意义；
随着生活节奏的加快，生活水平的提高，人们对于穿鞋的要求以及对鞋的需求大大增加，人们开始变的懒惰起来，感觉用手刷鞋太麻烦，就想着可以和洗衣服一样用洗衣机这种电器，既快捷，又方便，又省时省力。但是现在的洗衣机不能做到刷鞋的功能，因为现在的洗衣机洗衣服只能用来绞衣服，如果刷鞋的话，能把鞋给绞烂。如果研究出这个装置就可以解决现在而且这个一起这个装置的意义是让那些不想用手刷鞋的人给了他们提供一个快捷方便的刷鞋装置，让他们不需要用手刷鞋就可以把鞋刷好，跟洗衣机一样既省时又不费力，也解放了家庭生产力。
鞋是每个人生活的必需品，它不但可以保护双脚，而且是美的装饰。可是鞋经常会与外界接触，容易变脏；同时鞋的透气性差，容易潮湿，甚至滋生大量细菌，极大地影响了人们的健康生活。随着生活节奏的加快，人们不愿意把时间浪费在洗鞋这件琐碎的事情上。目前市场上应经有了少量的洗鞋机，但是均存在不足之处，例如有些洗鞋机只能清洗鞋子的外表面，而且清洗效果不佳，针对这些问题我们研究了一种自动洗鞋机，这种洗鞋机可以完全替代手工洗鞋。
研究背景：
随着时代的进步，人们生活水平不断提高，人们手中的钱有一定的积累，对于物质及精神方面的享乐的要求越来越高，人们对于衣着的清洁性也逐渐升高。普通的洗衣做饭刷鞋便早以不能满足一个人的生活需求，随着当今世界快速发展，人工智能越来越普遍，自动刷鞋机的市场潜能会非常大，生产一种自动刷鞋机是非常有必要的。
现在现在已经有很多成品的洗鞋机，但是这种洗鞋机是仿照洗衣机的外形和工作原理，采用滚动的方式。而我这个刷鞋机是利用电动机控制机器，芯片自动控制滚刷，然后通过滚刷上的传感器来控制刷鞋。
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设计原理；
首先用塑料做一个长度为80厘米，高度70厘米，宽度为70厘米的外壳，装置，外部前面有两个长方形孔，鞋子从此处放进装置内，装置后面接一个水管，可以接到水龙头上水管内部接到水箱，内部分上中下三部分，上面部分放芯片、电路板以及部分电机，中间部分是一个空腔，放置鞋子，中部和下部之间用一个铁网隔离，下部为污渍槽，和水箱，水箱侧面另开一个口，专门倒置洗鞋清洁剂，水箱里装水和洗鞋清洁剂，水箱内部空间可以自动旋转类似于洗衣机的滚筒，以此来搅拌清洁剂和水，在铁网四角处各放一个雾化装置四个雾化装置，水箱内放置一个水泵，通过四个水管把水泵到四个雾化装置处，一个铁网下面放置一个滚刷，除了下面的机械手臂所有的机械手臂不用时皆收到中部空腔上面部分，每个机械手臂末端接一个转动马达，以此让滚刷滚动，机械手臂内部空腔处放置控制马达的电线，到时候把要洗的鞋子从正面两个长方形小孔处放进这个塑料外壳里，此装置内部有一铁网，鞋子就放在这个铁网上面，铁网旁边接一个可以让铁网进行超声波震动的装置，准备开始刷，用电动机控制机器的开关，在每只鞋子的上面，左右两侧，后面，分别安四个可旋转的机械手臂，每个机械手臂上分别安一个个电动刷子，刷子的中间安上一个传感器，当按下开始按钮时，铁网开始进行超声波震动，震动可以让鞋底面的顽固污渍震动下来，刷子开始向鞋子表面接触，每个刷子接触到鞋面后继续推进两厘米后停止，通过芯片自动开启滚刷的滚动马达刷子开始滚动，此时，左右两侧的机械手臂开始做上下往复运动，利用传感器当滚刷接触不到鞋面时，机械手臂开始往反方向运动，以此循环十五次自动停止，鞋子前端的刷子，开始时向鞋上表面推进，当触碰到上表面时，继续推进1厘米，通过芯片自动开启滚刷的滚动马达刷子开始滚动，此时，机械手臂做上下往复运动利用传感器当滚刷接触不到鞋面时，机械手臂开始往反方向运动，以此循环十五次自动停止，鞋子后端的刷子开始动上往下运动接触到鞋子后表面时，启动滚刷开关，刷子开始滚动，此时，机械手臂做往复运动，当刷子接触到下端网面时开始反方向运动，然后直至接触不到鞋面时再往反方向运动，循环十五次自动停止，机械手臂往上收回，鞋底面的刷子从启动开关时就开始做滚动及左右往复运动，把震动下来的污渍刷到下面的污渍槽里，方便清理，范围是轴中心左右分别运动五厘米，直至所有的刷子停止，此刷停止运动。当所有刷子均开始运动时，水泵开始进行间歇式泵水，最后再刷鞋子里面，鞋子里面主要是除臭，在刷鞋子里面时，先往里加一些除臭剂，使刷子在刷里面时增加除臭功能，在鞋子内部的上面放置一个机械手臂，机械手臂上放一个长度很小的刷子，机械手臂先把刷子竖直往里塞，塞到底水平往里塞，机械手臂可以绕着一个点转动，使刷子在鞋里四周刷，让刷子在里面刷五分钟左右。等待刷子刷完后，关闭电源。把鞋子从装置中拿出来，然后在鞋子里放一个鞋子加热片，只要把形状像鞋子一样的加热片放入鞋内，打开电源，加热器工作，等待鞋子烘干，就可以穿上刷过的鞋子.
传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成
传感器的作用
敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号；转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号；变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制；转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。
结语
本设计利用了创新型的设计，通过电动机，芯片以及传感器和超声波震动装置的设计实现了自动刷鞋的功能，既实现了对鞋子内外表面进行全面彻底地清洗，还可以在刷完之后迅速地烘干，非常方便和快捷，节省了大量的人力和财力，实现了创新性的生活，为人们带来了更多的便捷与舒适。
参考文献
[1]郭宏亮,孙志宏.《机械原理》.北京：北京大学出版社,2017.
[2]陈海宴.《51单片机原理及应用》.北京：北京航空航天大学出版社,2010.
[3]白柳.《液压与气压传动》.机械工业出版社,2009.
论文作者:韩越强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：刷子论文; 鞋子论文; 手臂论文; 机械论文; 装置论文; 鞋机论文; 传感器论文; 《电力设备》2018年第16期论文;