CN108391891A - 一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，包括鞋体和鞋底，还包括照明灯、发电机构和若干防滑机构，发电机构包括驱动组件和发电组件，防滑机构包括驱动电机、第一锥齿轮、升降板和两个升降单元，该基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，充分利用人们在步行时的动能，使得发电机构不断发电，并将电能储存，以实现照明灯的持续工作，不需要使用并更换电池，提高了智能鞋的实用性和便捷性，并且降低了对能源的消耗，符合节能环保的理念；其次，当需要穿着智能鞋进行登高或在结冰的路面行走时，防滑机构启动，能够避免鞋底打滑，提高了智能鞋的实用性以及安全性。

Description

一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备领域，特别涉及一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋。
背景技术
智能鞋是一个跨领域的产品，它的基础是鞋，但又承载了智能科技产品的特性。是将传统制鞋工艺与现代科技相融合的产品。
现有的智能鞋仅具备一些简单的功能，如按摩、记录运动步数等，一些智能鞋还设有照明灯，在夜晚为使用者提供照明功能，增强了夜间行走的安全性，然而，现有的智能鞋的照明灯大都是依靠电池供电的，需要经常更换电池，不仅降低了智能鞋的实用性和便捷性，还增强了能源的消耗；其次，当需要穿着智能鞋进行登高或在结冰的路面行走时，现有的智能鞋不具备防滑功能，同样降低了其实用性以及安全性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，包括鞋体和鞋底，还包括照明灯、发电机构和若干防滑机构，所述鞋底的前端设有照明室，所述照明灯设置在照明室内，所述鞋底的底面设有第一凹槽和若干第二凹槽，所述发电机构设置在第一凹槽内，各防滑机构分别设置在各第二凹槽内，所述发电机构与照明灯电连接；
所述发电机构包括驱动组件和发电组件，所述驱动组件与发电组件传动连接；
所述驱动组件包括驱动块、第一弹簧和第一磁铁，所述驱动块与第一凹槽匹配，所述驱动块设置在第一凹槽的槽口处，所述驱动块与第一凹槽的槽壁滑动连接，所述第一弹簧竖向设置，所述第一弹簧的顶端与第一凹槽的槽底连接，所述第一弹簧的底端与驱动块的顶面连接，所述第一磁铁设置在驱动块的顶面上；
所述发电组件包括发电机、半齿轮、驱动框、第二弹簧和第二磁铁，所述半齿轮与发电机传动连接，所述驱动框竖向设置，所述驱动框内竖向设有两个齿条，两个齿条分别设置在驱动框的两侧，所述半齿轮位于两个齿条之间，所述半齿轮与两个齿条啮合，所述驱动框的两侧均竖向设有条形槽，所述驱动框的两侧均设有卡块，两个卡块分别位于两个条形槽内，两个卡块分别与两个条形槽匹配且滑动连接，所述第一凹槽内设有两个支杆，两个条形槽分别通过两个支杆与第一凹槽的槽壁连接，所述第二弹簧竖向设置，所述第二弹簧的顶端与第一凹槽的槽底连接，所述第二弹簧的底端与驱动框的顶面连接，所述第二磁铁设置在驱动框的底面，所述第一磁铁与第二磁铁正对设置，所述第一磁铁与第二磁铁的磁性相同，所述发电机与照明灯电连接；
所述防滑机构包括驱动电机、第一锥齿轮、升降板和两个升降单元，所述驱动电机竖向朝下设置，所述驱动电机与第一锥齿轮传动连接，两个升降单元分别位于第一锥齿轮的两侧，两个升降单元关于第一锥齿轮对称设置，所述升降板水平设置在两个升降单元的下方，两个升降单元关于升降板对称设置；
所述升降单元包括丝杆、第二锥齿轮、滑块和连杆，所述丝杆水平设置，所述丝杆通过轴承座与鞋底连接，所述轴承座和第二锥齿轮分别设置在丝杆的两端，所述第二锥齿轮套设在丝杆上，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述滑块上设有螺纹孔，所述丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述丝杆与滑块螺纹连接，所述第二凹槽的槽底水平设有卡槽，所述滑块的顶部位于卡槽内，所述滑块与卡槽匹配且滑动连接，所述连杆的一端与滑块铰接，所述连杆的另一端与升降板铰接，所述升降板的底面均匀设有若干防滑块；
所述鞋体上设有天线和PLC，所述天线与PLC电连接。
作为优选，为了避免驱动块滑出第一凹槽，所述第一凹槽的两侧均设有限位组件，两个限位组件关于驱动块对称设置，所述限位组件包括限位杆、限位块和凸块，所述限位杆竖向设置在驱动块的上方，所述限位块设置在限位杆的顶端，所述凸块设置在第一凹槽的槽壁上，所述凸块位于限位块的下方，所述凸块与限位块抵靠。
作为优选，为了便于调节照明角度，所述照明室内设有调节组件，所述调节组件包括气缸和调节杆，所述气缸竖向朝上设置在照明室的底面，所述调节杆水平设置在气缸的上方，所述气缸的底部与鞋底铰接，所述气缸的顶部与调节杆的中部铰接，所述调节杆的一端与鞋底铰接，所述照明灯设置在调节杆的另一端。
作为优选，为了实现节能效果，所述照明灯为LED灯。
作为优选，为了便于操作，所述鞋体的底部设有开关，所述开关与照明灯电连接。
作为优选，为了提高驱动框移动的稳定性，所述条形槽为燕尾槽。
作为优选，为了延长第一弹簧和第二弹簧的使用寿命，所述第一弹簧和第二弹簧的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了延长驱动块的使用寿命，所述驱动块的底面涂有特氟隆涂层。
作为优选，为了延长防滑块的使用寿命，所述防滑块的制作材料为钨钢。
作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述驱动电机为伺服电机。
本发明的有益效果是，该基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，充分利用人们在步行时的动能，使得发电机构不断发电，并将电能储存，以实现照明灯的持续工作，不需要使用并更换电池，提高了智能鞋的实用性和便捷性，并且降低了对能源的消耗，符合节能环保的理念；其次，当需要穿着智能鞋进行登高或在结冰的路面行走时，防滑机构启动，能够避免鞋底打滑，提高了智能鞋的实用性以及安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋的结构示意图。
图2是本发明的一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋的发电机构的结构示意图。
图3是本发明的一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋的发电组件的结构示意图。
图4是本发明的一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋的防滑机构的结构示意图。
图5是本发明的一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋的照明灯与调节组件的连接结构示意图。
图中：1.鞋体，2.鞋底，3.照明灯，4.驱动块，5.第一弹簧，6.第一磁铁，7.发电机，8.半齿轮，9.驱动框，10.第二弹簧，11.第二磁铁，12.齿条，13.条形槽，14.支杆，15.驱动电机，16.第一锥齿轮，17.升降板，18.丝杆，19.第二锥齿轮，20.滑块，21.连杆，22.防滑块，23.限位杆，24.限位块，25.凸块，26.气缸，27.调节杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，包括鞋体1和鞋底2，还包括照明灯3、发电机构和若干防滑机构，所述鞋底2的前端设有照明室，所述照明灯3设置在照明室内，所述鞋底2的底面设有第一凹槽和若干第二凹槽，所述发电机构设置在第一凹槽内，各防滑机构分别设置在各第二凹槽内，所述发电机构与照明灯3电连接；
充分利用人们在步行时的动能，使得发电机构不断发电，并将电能储存，以实现照明灯3的持续工作，不需要使用并更换电池，提高了智能鞋的实用性和便捷性，并且降低了对能源的消耗，符合节能环保的理念；其次，当需要穿着智能鞋进行登高或在结冰的路面行走时，防滑机构启动，能够避免鞋底2打滑，提高了智能鞋的实用性以及安全性。
如图2-3所示，所述发电机构包括驱动组件和发电组件，所述驱动组件与发电组件传动连接；
所述驱动组件包括驱动块4、第一弹簧5和第一磁铁6，所述驱动块4与第一凹槽匹配，所述驱动块4设置在第一凹槽的槽口处，所述驱动块4与第一凹槽的槽壁滑动连接，所述第一弹簧5竖向设置，所述第一弹簧5的顶端与第一凹槽的槽底连接，所述第一弹簧5的底端与驱动块4的顶面连接，所述第一磁铁6设置在驱动块4的顶面上；
所述发电组件包括发电机7、半齿轮8、驱动框9、第二弹簧10和第二磁铁11，所述半齿轮8与发电机7传动连接，所述驱动框9竖向设置，所述驱动框9内竖向设有两个齿条12，两个齿条12分别设置在驱动框9的两侧，所述半齿轮8位于两个齿条12之间，所述半齿轮8与两个齿条12啮合，所述驱动框9的两侧均竖向设有条形槽13，所述驱动框9的两侧均设有卡块，两个卡块分别位于两个条形槽13内，两个卡块分别与两个条形槽13匹配且滑动连接，所述第一凹槽内设有两个支杆14，两个条形槽13分别通过两个支杆14与第一凹槽的槽壁连接，所述第二弹簧10竖向设置，所述第二弹簧10的顶端与第一凹槽的槽底连接，所述第二弹簧10的底端与驱动框9的顶面连接，所述第二磁铁11设置在驱动框9的底面，所述第一磁铁6与第二磁铁11正对设置，所述第一磁铁6与第二磁铁11的磁性相同，所述发电机7与照明灯3电连接；
当脚向下踩时，驱动块4向上运动，第一弹簧5被压缩，而第一磁铁6也向上运动，由于第一磁铁6与第二磁铁11磁性相同，根据同性相斥的原理，第二磁铁11驱动驱动框9向上运动，第二弹簧10被压缩，而半齿轮8转过半圈，当脚抬起时，驱动块4在第一弹簧5弹力的作用下向下弹出，使得驱动框9受到的向上的推力减小，驱动框9在第二弹簧10弹力的作用下向下运动，使得半齿轮8继续转过剩下的半圈，故当人们穿着鞋子步行时，驱动块4会上下往复运动，从而使半齿轮8会不停地朝某个方向转动，带动发电机7的输入轴转动，从而使得发电机7开始发电。
如图4所示，所述防滑机构包括驱动电机15、第一锥齿轮16、升降板17和两个升降单元，所述驱动电机15竖向朝下设置，所述驱动电机15与第一锥齿轮16传动连接，两个升降单元分别位于第一锥齿轮16的两侧，两个升降单元关于第一锥齿轮16对称设置，所述升降板17水平设置在两个升降单元的下方，两个升降单元关于升降板17对称设置；
所述升降单元包括丝杆18、第二锥齿轮19、滑块20和连杆21，所述丝杆18水平设置，所述丝杆18通过轴承座与鞋底2连接，所述轴承座和第二锥齿轮19分别设置在丝杆18的两端，所述第二锥齿轮19套设在丝杆18上，所述第二锥齿轮19与第一锥齿轮16啮合，所述滑块20上设有螺纹孔，所述丝杆18经螺纹孔穿过滑块20，所述丝杆18与滑块20螺纹连接，所述第二凹槽的槽底水平设有卡槽，所述滑块20的顶部位于卡槽内，所述滑块20与卡槽匹配且滑动连接，所述连杆21的一端与滑块20铰接，所述连杆21的另一端与升降板17铰接，所述升降板17的底面均匀设有若干防滑块22；
当驱动电机15启动时，驱动第一锥齿轮16转动，第一锥齿轮16分别通过两个第二锥齿轮19驱动两个丝杆18反向转动，使得两个滑块20相向运动，两个滑块20分别通过两个连杆21驱动升降板17向下运动，使得防滑块22向下伸出，故人们在行走时，防滑块22与地面接触，增加了与地面间的摩擦力，从而起到防滑的作用。
所述鞋体1上设有天线和PLC，所述天线与PLC电连接。
如图2所示，所述第一凹槽的两侧均设有限位组件，两个限位组件关于驱动块4对称设置，所述限位组件包括限位杆23、限位块24和凸块25，所述限位杆23竖向设置在驱动块4的上方，所述限位块24设置在限位杆23的顶端，所述凸块25设置在第一凹槽的槽壁上，所述凸块25位于限位块24的下方，所述凸块25与限位块24抵靠。
当驱动块4向远离第一凹槽的方向移动时，即将滑出第一凹槽时，凸块25会将限位块24卡住，避免驱动块4继续向下移动，从而避免驱动块4滑出第一凹槽。
如图5所示，所述照明室内设有调节组件，所述调节组件包括气缸26和调节杆27，所述气缸26竖向朝上设置在照明室的底面，所述调节杆27水平设置在气缸26的上方，所述气缸26的底部与鞋底2铰接，所述气缸26的顶部与调节杆27的中部铰接，所述调节杆27的一端与鞋底2铰接，所述照明灯3设置在调节杆27的另一端。
当需要近距离照明时，气缸26的气杆收回，驱动调节杆27向下转动，使得照明灯3向下转动，实现近距离照明，反之，当需要远距离照明时，照明灯3向上转动。
作为优选，为了实现节能效果，所述照明灯3为LED灯。
作为优选，为了便于操作，所述鞋体1的底部设有开关，所述开关与照明灯3电连接。
可通过脚部运动，如向下踩鞋底2，启动开关，从而打开照明灯3。
作为优选，为了提高驱动框9移动的稳定性，所述条形槽13为燕尾槽。
作为优选，为了延长第一弹簧5和第二弹簧10的使用寿命，所述第一弹簧5和第二弹簧10的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了延长驱动块4的使用寿命，所述驱动块4的底面涂有特氟隆涂层。
由于特氟隆涂层具有较强的耐磨性和耐腐蚀性，当驱动块4与地面长期接触后，驱动块4不易损坏，从而延长驱动块4的使用寿命。
作为优选，为了延长防滑块22的使用寿命，所述防滑块22的制作材料为钨钢。
由于钨钢具有较强的硬度，故能降低防滑块22损坏的几率，从而延长防滑块22的使用寿命。
作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述驱动电机15为伺服电机。
充分利用人们在步行时的动能，使得发电机构不断发电，并将电能储存，以实现照明灯3的持续工作，不需要使用并更换电池，提高了智能鞋的实用性和便捷性，并且降低了对能源的消耗，符合节能环保的理念；其次，当需要穿着智能鞋进行登高或在结冰的路面行走时，可通过手机操控，将信号发给天线，之后PLC控制防滑机构启动，能够避免鞋底2打滑，提高了智能鞋的实用性以及安全性。
与现有技术相比，该基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，充分利用人们在步行时的动能，使得发电机构不断发电，并将电能储存，以实现照明灯3的持续工作，不需要使用并更换电池，提高了智能鞋的实用性和便捷性，并且降低了对能源的消耗，符合节能环保的理念；其次，当需要穿着智能鞋进行登高或在结冰的路面行走时，防滑机构启动，能够避免鞋底2打滑，提高了智能鞋的实用性以及安全性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，包括鞋体和鞋底，其特征在于，还包括照明灯、发电机构和若干防滑机构，所述鞋底的前端设有照明室，所述照明灯设置在照明室内，所述鞋底的底面设有第一凹槽和若干第二凹槽，所述发电机构设置在第一凹槽内，各防滑机构分别设置在各第二凹槽内，所述发电机构与照明灯电连接；
所述发电机构包括驱动组件和发电组件，所述驱动组件与发电组件传动连接；
所述驱动组件包括驱动块、第一弹簧和第一磁铁，所述驱动块与第一凹槽匹配，所述驱动块设置在第一凹槽的槽口处，所述驱动块与第一凹槽的槽壁滑动连接，所述第一弹簧竖向设置，所述第一弹簧的顶端与第一凹槽的槽底连接，所述第一弹簧的底端与驱动块的顶面连接，所述第一磁铁设置在驱动块的顶面上；
所述发电组件包括发电机、半齿轮、驱动框、第二弹簧和第二磁铁，所述半齿轮与发电机传动连接，所述驱动框竖向设置，所述驱动框内竖向设有两个齿条，两个齿条分别设置在驱动框的两侧，所述半齿轮位于两个齿条之间，所述半齿轮与两个齿条啮合，所述驱动框的两侧均竖向设有条形槽，所述驱动框的两侧均设有卡块，两个卡块分别位于两个条形槽内，两个卡块分别与两个条形槽匹配且滑动连接，所述第一凹槽内设有两个支杆，两个条形槽分别通过两个支杆与第一凹槽的槽壁连接，所述第二弹簧竖向设置，所述第二弹簧的顶端与第一凹槽的槽底连接，所述第二弹簧的底端与驱动框的顶面连接，所述第二磁铁设置在驱动框的底面，所述第一磁铁与第二磁铁正对设置，所述第一磁铁与第二磁铁的磁性相同，所述发电机与照明灯电连接；
所述防滑机构包括驱动电机、第一锥齿轮、升降板和两个升降单元，所述驱动电机竖向朝下设置，所述驱动电机与第一锥齿轮传动连接，两个升降单元分别位于第一锥齿轮的两侧，两个升降单元关于第一锥齿轮对称设置，所述升降板水平设置在两个升降单元的下方，两个升降单元关于升降板对称设置；
所述升降单元包括丝杆、第二锥齿轮、滑块和连杆，所述丝杆水平设置，所述丝杆通过轴承座与鞋底连接，所述轴承座和第二锥齿轮分别设置在丝杆的两端，所述第二锥齿轮套设在丝杆上，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述滑块上设有螺纹孔，所述丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述丝杆与滑块螺纹连接，所述第二凹槽的槽底水平设有卡槽，所述滑块的顶部位于卡槽内，所述滑块与卡槽匹配且滑动连接，所述连杆的一端与滑块铰接，所述连杆的另一端与升降板铰接，所述升降板的底面均匀设有若干防滑块；
所述鞋体上设有天线和PLC，所述天线与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，其特征在于，所述第一凹槽的两侧均设有限位组件，两个限位组件关于驱动块对称设置，所述限位组件包括限位杆、限位块和凸块，所述限位杆竖向设置在驱动块的上方，所述限位块设置在限位杆的顶端，所述凸块设置在第一凹槽的槽壁上，所述凸块位于限位块的下方，所述凸块与限位块抵靠。
3.如权利要求1所述的基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，其特征在于，所述照明室内设有调节组件，所述调节组件包括气缸和调节杆，所述气缸竖向朝上设置在照明室的底面，所述调节杆水平设置在气缸的上方，所述气缸的底部与鞋底铰接，所述气缸的顶部与调节杆的中部铰接，所述调节杆的一端与鞋底铰接，所述照明灯设置在调节杆的另一端。
4.如权利要求3所述的基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，其特征在于，所述照明灯为LED灯。
5.如权利要求1所述的基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，其特征在于，所述鞋体的底部设有开关，所述开关与照明灯电连接。
6.如权利要求1所述的基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，其特征在于，所述条形槽为燕尾槽。
7.如权利要求1所述的基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，其特征在于，所述第一弹簧和第二弹簧的制作材料为不锈钢。
8.如权利要求1所述的基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，其特征在于，所述驱动块的底面涂有特氟隆涂层。
9.如权利要求1所述的基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，其特征在于，所述防滑块的制作材料为钨钢。
10.如权利要求1所述的基于物联网的具有防滑功能的节能型智能鞋，其特征在于，所述驱动电机为伺服电机。
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