CN109512367A - 一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，涉及医学及生物学实验设备技术领域。其主要由换鞋凳、放置于换鞋凳前面正前方地面上的第一脚踏板、设置在第一脚踏板前方的墙面上或支架上的摄像头、放置于换鞋凳背面正前方地面上的第二脚踏板构成。优势在于：（1）把换鞋前脱鞋区域跟穿拖鞋区域分离开，避免了污染物通过拖鞋带入到实验室的途径。（2）具有“人脸识别”及储鞋室位置记忆功能。（3）具有自动消毒除尘功能脚踏板的应用，消除了“换鞋区域多人共用，大家在换鞋子时脱掉鞋子换上拖鞋的过程中脚容易着地，给不同人脚部的细菌互相传染创造了机会”的弊端。上述优势解决了现有技术存在的不足。

Description

一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置

技术领域

本发明涉及医学及生物学实验设备技术领域，具体涉及一种可自动除尘及消毒的换鞋及储鞋装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对健康的重视程度也在增加，消毒鞋柜在储藏鞋子的同时能对鞋子进行消毒，对减少脚部病菌的传播、防止病菌的交叉感染具有重要作用，消毒鞋柜在家庭、工作场所（特别是医院、生物实验室等地方）获得广泛应用。

消毒原理有臭氧消毒、光触媒消毒、紫外线消毒，消毒柜的结构也多种多样，基本能满足对鞋子储存及消毒的功能。但对于医学及生物学实验室这类型的多人共同工作的场所，对无菌要求又高，消毒鞋柜仅能满足对鞋子消毒储存的需求，换鞋区域是多人共用，大家在换鞋子时脱掉鞋子换上拖鞋的过程中脚容易着地，给不同人脚部的细菌互相传染创造了机会，另外，从室外进来时鞋子底部会带有外部地面上的污染物，在换鞋区域同一地面处更换拖鞋，容易把外部带入的污染物踩到地面上并沾到拖鞋底部，污染物进一步被拖鞋带入实验室。目前的技术很少有关注到这个问题或关于这个问题的解决方案。

因此，提供一种既能对鞋子消毒并储存、又能把换鞋前脱鞋区域跟穿拖鞋区域分离开、脱鞋后脚着地处自动除尘并消毒的换鞋及储鞋装置是必要的。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，由换鞋凳、放置于换鞋凳前面正前方地面上的第一脚踏板、设置在第一脚踏板前方的墙面上或支架上的摄像头、放置于换鞋凳背面正前方地面上的第二脚踏板构成，换鞋凳由两个相同的长方体形鞋柜背靠背一前一后分离放置，两个长方体形鞋柜的顶部一体连接形成换鞋凳的凳面，换鞋凳的侧面设置有程序控制器及扬声器，前面鞋柜对应的凳面部分、后面鞋柜对应的凳面部分分别设置有前坐垫、后坐垫，前坐垫、后坐垫底部分别设置有压力传感器，鞋柜内设置有储鞋室，储鞋室内的顶部安装有储鞋室紫外灯管，储鞋室内的后壁上固定有挂鞋板，挂鞋板上设置有两个透明、中空、可插入鞋内的鞋支架，鞋支架内部设置有鞋支架紫外灯管，储鞋室设有储鞋室门，储鞋室门设置有带可变色灯的门把手，储鞋室门上安装有门开闭状态感应开关，储鞋室门打开时感应开关切断储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路，储鞋室门关闭时感应开关接通储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路，第一脚踏板、第二脚踏板与地面接触之处也设置有压力传感器。

进一步的，所述的长方体形鞋柜，在高度方向上分上下两层，每层在水平方向上由隔板分割成等距、各自独立的储鞋室，储鞋室内的后壁上开有储鞋室排气口，各储鞋室排气口均由支线管道与设置在两个鞋柜中间夹缝中的主管道连通，主管道一端封闭、另一端开口处通向换鞋凳外部，鞋支架头部上端面设有压力传感器用于感应鞋支架上是否放置有鞋子并把该信息传递到程序控制器。

进一步的，所述的第一脚踏板以一长方体形箱体为外壳，包括一覆盖于长方体形箱体顶部的具有长方形开口的脚踏板顶盖、位于脚踏板顶盖上方可沿脚踏板顶盖短边方向滑动的滑动踏板、安装于脚踏板顶盖长方形开口正下方的自动除尘消毒脚踏装置、安装于自动除尘消毒脚踏装置正下方的脚踏板紫外灯管、安装于长方体形箱体内位于短边一侧的自动除尘装置。

进一步的，所述的脚踏板顶盖上侧面靠近两侧短边处设有与短边平行的滑槽，其长方形开口靠近脚踏板顶盖一长边一侧且其长边方向与脚踏板顶盖长边方向一致，长方形开口的宽度小于等于脚踏板顶盖宽度的一半。

进一步的，所述的滑动踏板长度与脚踏板顶盖长度相同、宽度大于脚踏板顶盖长方形开口宽度，下表面两端靠近短边处设有与脚踏板顶盖滑槽相配合的滑轨，滑轨嵌于滑槽中使得滑动踏板可以沿着滑槽方向在脚踏板顶盖上沿着短边方向来回移动。

进一步的，所述的自动除尘消毒脚踏装置包括四个传动滚筒、一个脚踏皮带、一个传动滚筒驱动电机、一个支撑板，四个传动滚筒通过轴承可转动的垂直固定于长方体形箱体靠近脚踏板顶盖长方形开口一侧的壁上，其中两个传动滚筒同一高度且分别位于长方形开口两侧短边正下方，另外两个传动滚筒同一高度位于前两个传动滚筒正下方，脚踏皮带为一宽度大于等于脚踏板顶盖长方形开口宽度、首尾连接的皮带，脚踏皮带将四个传动滚筒包在其内部、皮带内表面与四个传动滚筒外表面相切接触并张紧，脚踏皮带最上边的水平表面低于脚踏板顶盖上表面且不与脚踏板顶盖接触，另有一支撑板水平置于脚踏皮带内部且不与脚踏皮带四周及传动滚筒接触、其一端固定在长方体形箱体靠近脚踏板顶盖长方形开口一侧的壁上、另一端边缘沿水平方向延伸到脚踏皮带外部并靠固定于长方体形箱体底部竖直方向的支柱支撑，四个传动滚筒向着长方体形箱体内部一端与竖直固定于箱体底部的立柱通过轴承可转动的固定连接，在长方体形箱体内底部、脚踏皮带正下方间隔固定有脚踏板紫外灯管，位于下边的其中一个传动滚筒端部穿过立柱的轴承凸出到立柱外侧面外部并与固定于该立柱外侧面上的传动滚筒驱动电机的转轴通过皮带连接，电机的转轴与传动滚筒轴平行。

进一步的，所述的自动除尘装置安装于长方体形箱体内短边一侧、脚踏皮带长度方向正对位置，包括位于脚踏板顶盖长方形开口其一短边正下方靠近脚踏皮带外表面部位的吸尘通道入口，该吸尘通道入口呈狭缝形，其狭缝长度等于脚踏皮带宽度，狭缝的上侧边缘与脚踏皮带有间隙、下侧边缘固定有除尘刷且除尘刷与脚踏皮带紧贴接触，吸尘通道入口远离脚踏皮带方向连接有倾斜向下的的吸尘通道，吸尘通道下端内部设置有吸尘风机、且与一水平设置的集尘腔相通连接，集尘腔出口位于长方形箱体相应一侧的壁上，且设有集尘腔出口门。

进一步的，所述的滑动踏板设有一齿条，长方体形箱体靠近其一短边的侧面上靠近脚踏板顶盖处有一与脚踏板顶盖短边平行的长条形开口，滑动踏板的齿条位于其一滑轨的正下方且与滑轨平行，滑动踏板的滑轨嵌装入脚踏板顶盖的滑槽中时，滑动踏板的齿条位于长方体形箱体内部，滑动踏板通过一“C”型结构件从外部穿过长方体形箱体侧壁上的长条形开口穿入箱体内部与齿条固定连接，箱体内部设有滑动踏板驱动电机，滑动踏板驱动电机轴与齿条垂直且其轴端部的齿轮与齿条相啮合，电机转动带动齿条移动从而使得滑动踏板在脚踏板顶盖上沿着滑槽方向移动。

进一步的，所述的第二脚踏板比第一脚踏板少滑动踏板。

进一步的，所述的程序控制器通过电源线与信号线与储鞋室紫外灯管、鞋支架紫外灯管、鞋支架压力传感器、摄像头、扬声器、前坐垫与后坐垫底部的压力传感器、第一脚踏板与第二脚踏板底部的压力传感器、门把手可变色灯、传动滚筒驱动电机、脚踏板紫外灯管、吸尘风机、滑动踏板驱动电机相连接，通过储存于程序控制器内的程序控制各部分用电部件的运转。

本发明，一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，使用方法如下：

实验室入口设有换鞋区，本换鞋及储鞋装置放置于实验室入口的换鞋区，第一脚踏板位于刚进入实验室入口的位置，第二脚踏板位于实验室入口靠里通向实验室内部方向的位置，换鞋凳把实验室入口划分为两个功能区域，第一个区域——脱鞋、储鞋区，即换鞋凳前面第一脚踏板区域，第二个区域——穿拖鞋区，即换鞋凳后面第二脚踏板区域。

第一步，脱鞋、储鞋。第一脚踏板待机时，滑动踏板将脚踏板顶盖的长方形开口闭合。当人进入换鞋区时，从户外穿的鞋子首先踩踏在第一脚踏板的滑动踏板上，第一脚踏板底部的压力传感器感受到压力，程序控制器获得该信息后会发出指令给摄像头使其从待机状态转换为激活状态，当人坐在前坐垫上时，前坐垫底部的压力传感器感受到压力，程序控制器获得该信息后会驱动摄像头开始捕捉人的面部图象，当程序控制器获得人的面部图象并把该面部图象信息储存起来后，程序控制器会驱动扬声器发出“请抬脚脱鞋”的语音提示，当人抬起双脚脱鞋时，第一脚踏板底部的压力传感器感受到压力消除，程序控制器获得该信息后会驱动第一脚踏板的滑动踏板驱动电机转动进一步带动滑动踏板沿着滑槽方向滑动一段距离使得脚踏板顶盖长方形开口及脚踏皮带露出来，脱掉鞋子的脚踩在第一脚踏板的脚踏皮带上，蹲下身子，将前面鞋柜上门把手可变色灯颜色表示储鞋室“空置”的相应的一个储鞋室打开，将鞋子套到鞋支架上，鞋支架上的压力传感器感受到压力，程序控制器获得该信息后驱动这个储鞋室门把手的可变色灯变色为表示储鞋室“非空置”的颜色，同时，程序控制器也将这双鞋所在的储鞋室位置储存下来，关闭该储鞋室门，该储鞋室门上的开闭状态感应开关感应到门关闭并接通储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路，同时程序控制器也获得该储鞋室门关闭的信息并驱动储鞋室内的储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管启动，达到设定的紫外线消毒时间后程序控制器驱动储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管停止发光。

第二步，翻越换鞋凳、第一脚踏板自动除尘消毒。当人完成储鞋程序后，抬起双腿从换鞋凳凳面上方向第二脚踏板方向转身并坐到后坐垫上，前坐垫底部的压力传感器、第一脚踏板底部的压力传感器均感受到压力消除，程序控制器获得该信息后会驱动第一脚踏板的滑动踏板沿着滑槽方向滑动一端距离使得脚踏板顶盖长方形开口被闭合，且同时驱动第一脚踏板的传动滚筒驱动电机转动进一步带动传动滚筒转动并同步使得脚踏皮带转动起来，脚踏皮带的转动幅度为半圈，刚好使得露置于脚踏板顶盖长方形开口的脚踏皮带部位与其处于脚踏板内部相对部位对调，此时在程序控制器控制下脚踏板紫外灯管开启，对脚踏皮带刚才被脚踩过的部位进行消毒，达到设定的消毒时间后程序控制器控制脚踏板紫外灯管关闭，在脚踏皮带转动的同时，自动除尘装置的除尘刷被动的刷除脚踏皮带上的灰尘，刷除下来的灰尘被同步启动的吸尘风机经吸尘通道入口、通过吸尘通道被吸到集尘腔中。

第三步，换拖鞋、第二脚踏板自动除尘消毒。第二步中，人翻越换鞋凳坐到后坐垫上时，首先是后坐垫底部的压力传感器感受到压力，接着，不穿鞋的脚落在第二脚踏板的脚踏皮带上，第二脚踏板底部的压力传感器感应到压力，程序控制器第一次先、后接收到后坐垫、第二脚踏板压力信息不做出动作，人蹲在第二脚踏板的脚踏皮带上，将后面鞋柜上门把手可变色灯颜色表示储鞋室“非空置”的相应的一个储鞋室打开，将拖鞋从鞋支架上取下，鞋支架上的压力传感器感受到压力消除，程序控制器获得该信息后驱动这个储鞋室门把手的可变色灯变色为表示储鞋室“空置”的颜色，同时程序控制器会切断该储鞋室内储鞋室紫外灯管跟鞋支架紫外灯管的电路，关闭该储鞋室门，坐在后坐垫上，穿上拖鞋，起身，穿拖鞋的脚再次落在第二脚踏板的脚踏皮带上，第二脚踏板底部的压力传感器再次感应到压力，程序控制器再次获得该信息，仍然不做出动作，当人离开第二脚踏板走向实验室内部时，第二脚踏板底部的压力传感器、后坐垫底部的压力传感器均感受到压力消除，程序控制器第二次获得压力消除且是两个压力传感器压力均消除的信息时会驱动第二脚踏板的脚踏皮带自动清除灰尘及进行消毒。

当人离开实验室时使用该换鞋及储鞋装置的流程与上述流程相反，具体描述如下：

第一步，脱拖鞋、储拖鞋。当人穿着拖鞋从实验室内出来，首先是踏到第二脚踏板上，第二脚踏板底部的压力传感器感受到压力，程序控制器第一次接收到第二脚踏板压力信息时不做出动作，当人坐在后坐垫上并抬起脚脱拖鞋时，后坐垫底部压力传感器感受到压力，程序控制器接收到后坐垫底部产生压力并且第二脚踏板的压力消除的信息时驱动第二脚踏板的脚踏皮带自动清除灰尘及进行消毒。当人脱下拖鞋后，离开后坐垫蹲在第二脚踏板的脚踏皮带上，将后面鞋柜上门把手可变色灯颜色表示储鞋室“空置”的相应的一个储鞋室打开，将鞋子套到鞋支架上，鞋支架上的压力传感器感受到压力，程序控制器获得该信息后驱动这个储鞋室门把手的可变色灯变色为表示储鞋室“非空置”的颜色，关闭该储鞋室门，该储鞋室门上的开闭状态感应开关感应到门关闭并接通储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路，同时程序控制器也获得该储鞋室门关闭的信息并驱动储鞋室内的储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管启动，达到设定的紫外线消毒时间后程序控制器驱动储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管停止发光。

第二步，翻越换鞋凳、第二脚踏板自动除尘消毒。当人储存好拖鞋后，抬起双腿从换鞋凳凳面上方向第一脚踏板方向转身并坐到前坐垫上，后坐垫底部的压力传感器、第二脚踏板底部的压力传感器均感受到压力消除，程序控制器获得该信息后会驱动第二脚踏板的脚踏皮带自动清除灰尘及进行消毒。

第三步，取鞋、穿鞋、离开、第一脚踏板自动除尘消毒。当人在第二步中翻越换鞋凳坐到前坐垫上时，前坐垫底部的压力传感器感受到压力，程序控制器接收到该信息并驱动第一脚踏板的滑动踏板驱动电机转动进一步带动滑动踏板沿着滑槽方向滑动一段距离使得脚踏板顶盖长方形开口及脚踏皮带露出来，且程序控制器激活摄像头使其开始捕捉人的面部图象并识别，从程序控制器里找到该人进入实验室时放置鞋子的储鞋室位置并驱动该储鞋室的门把手可变色灯闪烁起来，同时驱动扬声器发出“请在X号取鞋”的语音提示，这时人蹲在第一脚踏板的脚踏皮带上，找到门把手可变色灯闪烁的储鞋室并打开储鞋室门将鞋从鞋支架上取下，鞋支架上的压力传感器感受到压力消除，程序控制器获得该信息后驱动这个储鞋室门把手的可变色灯停止闪烁并变色为表示储鞋室“空置”的颜色，同时程序控制器会切断该储鞋室内储鞋室紫外灯管跟鞋支架紫外灯管的电路，关闭该储鞋室门，坐在前坐垫上，抬脚穿鞋的过程中，程序控制器第二次接收到前坐垫产生压力的信息及第一脚踏板压力消除的信息会驱动滑动踏板沿着滑槽方向滑动一端距离使得脚踏板顶盖长方形开口被闭合，且同时驱动第一脚踏板的脚踏皮带自动清除灰尘及进行消毒。当人穿好鞋子后踏着滑动踏板离开实验室。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：

（1）除了能实现对鞋子消毒并储存的基本功能，又能把换鞋前脱鞋区域跟穿拖鞋区域分离开，避免了户外鞋子带入的泥土等污染物对室内拖鞋在同一区域产生污染并进一步将污染物通过拖鞋带入到实验室；

（2）具有“人脸识别”及储鞋室位置记忆功能。摄像头的应用，使得人在脱鞋子时面对摄像头被摄像头进行“人脸识别”并将人的面部特征跟鞋子的储存位置记录下来，等人取鞋子时再次被摄像头“面部识别”并提取到相应的鞋子储存位置信息，并通过语音提示及变色灯闪烁让人获得鞋子存储位置的信息。其好处在于，人在实验室里忙碌一天，从实验室出来时很可能忘记鞋子的储存位置，该技术的应用省去了一个一个储鞋室查找鞋子的麻烦；

（3）具有自动消毒除尘功能脚踏板的应用，消除了“换鞋区域多人共用，大家在换鞋子时脱掉鞋子换上拖鞋的过程中脚容易着地，给不同人脚部的细菌互相传染创造了机会”的弊端。本发明的脚踏板设置有滑动踏板跟脚踏皮带，带泥土的鞋子踩在滑动踏板上，脱掉鞋子的脚踩在脚踏皮带上，且每踩踏完一次脚踏皮带，脚踏皮带都会自动进行除尘、消毒，既卫生又极大的降低了不同人脚部细菌互相传染的机会。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为换鞋及储鞋装置前侧视示意图。

图2为换鞋及储鞋装置后侧视示意图。

图3为换鞋及储鞋装置右侧视示意图。

图4为图1中A处放大且储鞋室门打开示意图。

图5为图4中挂鞋板示意图。

图6为第一脚踏板示意图（滑动踏板闭合）。

图7为第一脚踏板示意图（滑动踏板打开）。

图8为第一脚踏板在其第一集尘腔出口处沿其左右方向纵截面剖面示意图。

图9为图8中B处放大示意图。

图10为图9中D处放大示意图。

图11为图8中C处放大示意图。

图12为第一脚踏板去掉脚踏板顶盖、滑动踏板显示其内部结构的示意图。

图13为图12中E处放大且视图方向调整的示意图。

图14为第一脚踏板去掉左侧壁显示其内部结构的示意图。

图15为图14中F处放大示意图。

图16为脚踏板顶盖示意图。

图17为滑动踏板底部朝上示意图。

图18为图17中G处放大示意图。

图中：1换鞋凳，1-1储鞋室，1-2前坐垫，1-3后坐垫，1-4排气管出口，1-5程序控制器，1-6储鞋室紫外灯管，1-7储鞋室排气口，1-8挂鞋板，1-8-1鞋支架，1-8-2鞋支架紫外灯管，2第一脚踏板，2-1长条形开口，2-2第一集尘腔出口，2-3滑动踏板，2-4脚踏板顶盖，2-5滑槽，2-6脚踏皮带，2-7脚踏板紫外灯管，2-8集尘腔，2-9吸尘风机，2-10吸尘通道，2-11支撑板，2-12传动滚筒，2-13吸尘通道入口，2-14除尘刷，2-15传动滚筒驱动电机,2-16滑动踏板驱动电机，2-17齿条，2-18长方形开口，2-19滑轨， 3第二脚踏板，3-1第二集尘腔出口，4摄像头。

具体实施方式

结合附图，一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，由换鞋凳、放置于换鞋凳前面正前方地面上的第一脚踏板、设置在第一脚踏板前方的墙面上或支架上的摄像头、放置于换鞋凳背面正前方地面上的第二脚踏板构成，换鞋凳由两个相同的长方体形鞋柜背靠背一前一后分离放置，两个长方体形鞋柜的顶部一体连接形成换鞋凳的凳面，换鞋凳的侧面设置有程序控制器及扬声器，前面鞋柜对应的凳面部分、后面鞋柜对应的凳面部分分别设置有前坐垫、后坐垫，前坐垫、后坐垫底部分别设置有压力传感器，鞋柜内设置有储鞋室，储鞋室内的顶部安装有储鞋室紫外灯管，储鞋室内的后壁上固定有挂鞋板，挂鞋板上设置有两个透明、中空、可插入鞋内的鞋支架，鞋支架内部设置有鞋支架紫外灯管，储鞋室设有储鞋室门，储鞋室门设置有带可变色灯的门把手，储鞋室门上安装有门开闭状态感应开关，储鞋室门打开时感应开关切断储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路，储鞋室门关闭时感应开关接通储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路，第一脚踏板、第二脚踏板与地面接触之处也设置有压力传感器。

其中，所述的长方体形鞋柜，在高度方向上分上下两层，每层在水平方向上由隔板分割成等距、各自独立的储鞋室，储鞋室内的后壁上开有储鞋室排气口，各储鞋室排气口均由支线管道与设置在两个鞋柜中间夹缝中的主管道连通，主管道一端封闭、另一端开口处通向换鞋凳外部，鞋支架头部上端面设有压力传感器用于感应鞋支架上是否放置有鞋子并把该信息传递到程序控制器。

其中，所述的第一脚踏板以一长方体形箱体为外壳，包括一覆盖于长方体形箱体顶部的具有长方形开口的脚踏板顶盖、位于脚踏板顶盖上方可沿脚踏板顶盖短边方向滑动的滑动踏板、安装于脚踏板顶盖长方形开口正下方的自动除尘消毒脚踏装置、安装于自动除尘消毒脚踏装置正下方的脚踏板紫外灯管、安装于长方体形箱体内位于短边一侧的自动除尘装置。

其中，所述的脚踏板顶盖上侧面靠近两侧短边处设有与短边平行的滑槽，其长方形开口靠近脚踏板顶盖一长边一侧且其长边方向与脚踏板顶盖长边方向一致，长方形开口的宽度小于等于脚踏板顶盖宽度的一半。

其中，所述的滑动踏板长度与脚踏板顶盖长度相同、宽度大于脚踏板顶盖长方形开口宽度，下表面两端靠近短边处设有与脚踏板顶盖滑槽相配合的滑轨，滑轨嵌于滑槽中使得滑动踏板可以沿着滑槽方向在脚踏板顶盖上沿着短边方向来回移动。

其中，所述的自动除尘消毒脚踏装置包括四个传动滚筒、一个脚踏皮带、一个传动滚筒驱动电机、一个支撑板，四个传动滚筒通过轴承可转动的垂直固定于长方体形箱体靠近脚踏板顶盖长方形开口一侧的壁上，其中两个传动滚筒同一高度且分别位于长方形开口两侧短边正下方，另外两个传动滚筒同一高度位于前两个传动滚筒正下方，脚踏皮带为一宽度大于等于脚踏板顶盖长方形开口宽度、首尾连接的皮带，脚踏皮带将四个传动滚筒包在其内部、皮带内表面与四个传动滚筒外表面相切接触并张紧，脚踏皮带最上边的水平表面低于脚踏板顶盖上表面且不与脚踏板顶盖接触，另有一支撑板水平置于脚踏皮带内部且不与脚踏皮带四周及传动滚筒接触、其一端固定在长方体形箱体靠近脚踏板顶盖长方形开口一侧的壁上、另一端边缘沿水平方向延伸到脚踏皮带外部并靠固定于长方体形箱体底部竖直方向的支柱支撑，四个传动滚筒向着长方体形箱体内部一端与竖直固定于箱体底部的立柱通过轴承可转动的固定连接，在长方体形箱体内底部、脚踏皮带正下方间隔固定有脚踏板紫外灯管，位于下边的其中一个传动滚筒端部穿过立柱的轴承凸出到立柱外侧面外部并与固定于该立柱外侧面上的传动滚筒驱动电机的转轴通过皮带连接，电机的转轴与传动滚筒轴平行。

其中，所述的自动除尘装置安装于长方体形箱体内短边一侧、脚踏皮带长度方向正对位置，包括位于脚踏板顶盖长方形开口其一短边正下方靠近脚踏皮带外表面部位的吸尘通道入口，该吸尘通道入口呈狭缝形，其狭缝长度等于脚踏皮带宽度，狭缝的上侧边缘与脚踏皮带有间隙、下侧边缘固定有除尘刷且除尘刷与脚踏皮带紧贴接触，吸尘通道入口远离脚踏皮带方向连接有倾斜向下的的吸尘通道，吸尘通道下端内部设置有吸尘风机、且与一水平设置的集尘腔相通连接，集尘腔出口位于长方形箱体相应一侧的壁上，且设有集尘腔出口门。

其中，所述的滑动踏板设有一齿条，长方体形箱体靠近其一短边的侧面上靠近脚踏板顶盖处有一与脚踏板顶盖短边平行的长条形开口，滑动踏板的齿条位于其一滑轨的正下方且与滑轨平行，滑动踏板的滑轨嵌装入脚踏板顶盖的滑槽中时，滑动踏板的齿条位于长方体形箱体内部，滑动踏板通过一“C”型结构件从外部穿过长方体形箱体侧壁上的长条形开口穿入箱体内部与齿条固定连接，箱体内部设有滑动踏板驱动电机，滑动踏板驱动电机轴与齿条垂直且其轴端部的齿轮与齿条相啮合，电机转动带动齿条移动从而使得滑动踏板在脚踏板顶盖上沿着滑槽方向移动。

其中，所述的第二脚踏板比第一脚踏板少滑动踏板。

其中，所述的程序控制器通过电源线与信号线与储鞋室紫外灯管、鞋支架紫外灯管、鞋支架压力传感器、摄像头、扬声器、前坐垫与后坐垫底部的压力传感器、第一脚踏板与第二脚踏板底部的压力传感器、门把手可变色灯、传动滚筒驱动电机、脚踏板紫外灯管、吸尘风机、滑动踏板驱动电机相连接，通过储存于程序控制器内的程序控制各部分用电部件的运转。

其使用方法如下：

实验室入口设有换鞋区，本换鞋及储鞋装置放置于实验室入口的换鞋区，第一脚踏板位于刚进入实验室入口的位置，第二脚踏板位于实验室入口靠里通向实验室内部方向的位置，换鞋凳把实验室入口划分为两个功能区域，第一个区域——脱鞋、储鞋区，即换鞋凳前面第一脚踏板区域，第二个区域——穿拖鞋区，即换鞋凳后面第二脚踏板区域。

第一步，脱鞋、储鞋。第一脚踏板待机时，滑动踏板将脚踏板顶盖的长方形开口闭合。当人进入换鞋区时，从户外穿的鞋子首先踩踏在第一脚踏板的滑动踏板上，第一脚踏板底部的压力传感器感受到压力，程序控制器获得该信息后会发出指令给摄像头使其从待机状态转换为激活状态，当人坐在前坐垫上时，前坐垫底部的压力传感器感受到压力，程序控制器获得该信息后会驱动摄像头开始捕捉人的面部图象，当程序控制器获得人的面部图象并把该面部图象信息储存起来后，程序控制器会驱动扬声器发出“请抬脚脱鞋”的语音提示，当人抬起双脚脱鞋时，第一脚踏板底部的压力传感器感受到压力消除，程序控制器获得该信息后会驱动第一脚踏板的滑动踏板驱动电机转动进一步带动滑动踏板沿着滑槽方向滑动一段距离使得脚踏板顶盖长方形开口及脚踏皮带露出来，脱掉鞋子的脚踩在第一脚踏板的脚踏皮带上，蹲下身子，将前面鞋柜上门把手可变色灯颜色表示储鞋室“空置”的相应的一个储鞋室打开，将鞋子套到鞋支架上，鞋支架上的压力传感器感受到压力，程序控制器获得该信息后驱动这个储鞋室门把手的可变色灯变色为表示储鞋室“非空置”的颜色，同时，程序控制器也将这双鞋所在的储鞋室位置储存下来，关闭该储鞋室门，该储鞋室门上的开闭状态感应开关感应到门关闭并接通储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路，同时程序控制器也获得该储鞋室门关闭的信息并驱动储鞋室内的储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管启动，达到设定的紫外线消毒时间后程序控制器驱动储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管停止发光。

第二步，翻越换鞋凳、第一脚踏板自动除尘消毒。当人完成储鞋程序后，抬起双腿从换鞋凳凳面上方向第二脚踏板方向转身并坐到后坐垫上，前坐垫底部的压力传感器、第一脚踏板底部的压力传感器均感受到压力消除，程序控制器获得该信息后会驱动第一脚踏板的滑动踏板沿着滑槽方向滑动一端距离使得脚踏板顶盖长方形开口被闭合，且同时驱动第一脚踏板的传动滚筒驱动电机转动进一步带动传动滚筒转动并同步使得脚踏皮带转动起来，脚踏皮带的转动幅度为半圈，刚好使得露置于脚踏板顶盖长方形开口的脚踏皮带部位与其处于脚踏板内部相对部位对调，此时在程序控制器控制下脚踏板紫外灯管开启，对脚踏皮带刚才被脚踩过的部位进行消毒，达到设定的消毒时间后程序控制器控制脚踏板紫外灯管关闭，在脚踏皮带转动的同时，自动除尘装置的除尘刷被动的刷除脚踏皮带上的灰尘，刷除下来的灰尘被同步启动的吸尘风机经吸尘通道入口、通过吸尘通道被吸到集尘腔中。

第三步，换拖鞋、第二脚踏板自动除尘消毒。第二步中，人翻越换鞋凳坐到后坐垫上时，首先是后坐垫底部的压力传感器感受到压力，接着，不穿鞋的脚落在第二脚踏板的脚踏皮带上，第二脚踏板底部的压力传感器感应到压力，程序控制器第一次先、后接收到后坐垫、第二脚踏板压力信息不做出动作，人蹲在第二脚踏板的脚踏皮带上，将后面鞋柜上门把手可变色灯颜色表示储鞋室“非空置”的相应的一个储鞋室打开，将拖鞋从鞋支架上取下，鞋支架上的压力传感器感受到压力消除，程序控制器获得该信息后驱动这个储鞋室门把手的可变色灯变色为表示储鞋室“空置”的颜色，同时程序控制器会切断该储鞋室内储鞋室紫外灯管跟鞋支架紫外灯管的电路，关闭该储鞋室门，坐在后坐垫上，穿上拖鞋，起身，穿拖鞋的脚再次落在第二脚踏板的脚踏皮带上，第二脚踏板底部的压力传感器再次感应到压力，程序控制器再次获得该信息，仍然不做出动作，当人离开第二脚踏板走向实验室内部时，第二脚踏板底部的压力传感器、后坐垫底部的压力传感器均感受到压力消除，程序控制器第二次获得压力消除且是两个压力传感器压力均消除的信息时会驱动第二脚踏板的脚踏皮带自动清除灰尘及进行消毒。

当人离开实验室时使用该换鞋及储鞋装置的流程与上述流程相反，具体描述如下：

第一步，脱拖鞋、储拖鞋。当人穿着拖鞋从实验室内出来，首先是踏到第二脚踏板上，第二脚踏板底部的压力传感器感受到压力，程序控制器第一次接收到第二脚踏板压力信息时不做出动作，当人坐在后坐垫上并抬起脚脱拖鞋时，后坐垫底部压力传感器感受到压力，程序控制器接收到后坐垫底部产生压力并且第二脚踏板的压力消除的信息时驱动第二脚踏板的脚踏皮带自动清除灰尘及进行消毒。当人脱下拖鞋后，离开后坐垫蹲在第二脚踏板的脚踏皮带上，将后面鞋柜上门把手可变色灯颜色表示储鞋室“空置”的相应的一个储鞋室打开，将鞋子套到鞋支架上，鞋支架上的压力传感器感受到压力，程序控制器获得该信息后驱动这个储鞋室门把手的可变色灯变色为表示储鞋室“非空置”的颜色，关闭该储鞋室门，该储鞋室门上的开闭状态感应开关感应到门关闭并接通储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路，同时程序控制器也获得该储鞋室门关闭的信息并驱动储鞋室内的储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管启动，达到设定的紫外线消毒时间后程序控制器驱动储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管停止发光。

第二步，翻越换鞋凳、第二脚踏板自动除尘消毒。当人储存好拖鞋后，抬起双腿从换鞋凳凳面上方向第一脚踏板方向转身并坐到前坐垫上，后坐垫底部的压力传感器、第二脚踏板底部的压力传感器均感受到压力消除，程序控制器获得该信息后会驱动第二脚踏板的脚踏皮带自动清除灰尘及进行消毒。

第三步，取鞋、穿鞋、离开、第一脚踏板自动除尘消毒。当人在第二步中翻越换鞋凳坐到前坐垫上时，前坐垫底部的压力传感器感受到压力，程序控制器接收到该信息并驱动第一脚踏板的滑动踏板驱动电机转动进一步带动滑动踏板沿着滑槽方向滑动一段距离使得脚踏板顶盖长方形开口及脚踏皮带露出来，且程序控制器激活摄像头使其开始捕捉人的面部图象并识别，从程序控制器里找到该人进入实验室时放置鞋子的储鞋室位置并驱动该储鞋室的门把手可变色灯闪烁起来，同时驱动扬声器发出“请在X号取鞋”的语音提示，这时人蹲在第一脚踏板的脚踏皮带上，找到门把手可变色灯闪烁的储鞋室并打开储鞋室门将鞋从鞋支架上取下，鞋支架上的压力传感器感受到压力消除，程序控制器获得该信息后驱动这个储鞋室门把手的可变色灯停止闪烁并变色为表示储鞋室“空置”的颜色，同时程序控制器会切断该储鞋室内储鞋室紫外灯管跟鞋支架紫外灯管的电路，关闭该储鞋室门，坐在前坐垫上，抬脚穿鞋的过程中，程序控制器第二次接收到前坐垫产生压力的信息及第一脚踏板压力消除的信息会驱动滑动踏板沿着滑槽方向滑动一端距离使得脚踏板顶盖长方形开口被闭合，且同时驱动第一脚踏板的脚踏皮带自动清除灰尘及进行消毒。当人穿好鞋子后踏着滑动踏板离开实验室。

Claims (10)

1.一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，包括储鞋室，储鞋室设有储鞋室门，储鞋室内的顶部安装有储鞋室紫外灯管，储鞋室内的后壁上固定有挂鞋板，挂鞋板上设置有两个透明、中空、可插入鞋内的鞋支架，鞋支架内部设置有鞋支架紫外灯管，其特征在于，整个装置由换鞋凳、放置于换鞋凳前面正前方地面上的第一脚踏板、设置在第一脚踏板前方的墙面上或支架上的摄像头、放置于换鞋凳背面正前方地面上的第二脚踏板构成，换鞋凳由两个相同的长方体形鞋柜背靠背一前一后分离放置，两个长方体形鞋柜的顶部一体连接形成换鞋凳的凳面，换鞋凳的侧面设置有程序控制器及扬声器，前面鞋柜对应的凳面部分、后面鞋柜对应的凳面部分分别设置有前坐垫、后坐垫，前坐垫、后坐垫底部分别设置有压力传感器，第一脚踏板、第二脚踏板与地面接触之处也设置有压力传感器，储鞋室设置于鞋柜内，储鞋室门设置有带可变色灯的门把手，储鞋室门上安装有门开闭状态感应开关，储鞋室门打开时感应开关切断储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路，储鞋室门关闭时感应开关接通储鞋室紫外灯管及鞋支架紫外灯管的供电线路。

2.如权利要求1所述的一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，其特征在于，所述的长方体形鞋柜，在高度方向上分上下两层，每层在水平方向上由隔板分割成等距、各自独立的储鞋室，储鞋室内的后壁上开有储鞋室排气口，各储鞋室排气口均由支线管道与设置在两个鞋柜中间夹缝中的主管道连通，主管道一端封闭、另一端开口处通向换鞋凳外部，鞋支架头部上端面设有压力传感器用于感应鞋支架上是否放置有鞋子并把该信息传递到程序控制器。

3.如权利要求1所述的一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，其特征在于，所述的第一脚踏板以一长方体形箱体为外壳，包括一覆盖于长方体形箱体顶部的具有长方形开口的脚踏板顶盖、位于脚踏板顶盖上方可沿脚踏板顶盖短边方向滑动的滑动踏板、安装于脚踏板顶盖长方形开口正下方的自动除尘消毒脚踏装置、安装于自动除尘消毒脚踏装置正下方的脚踏板紫外灯管、安装于长方体形箱体内位于短边一侧的自动除尘装置。

4.如权利要求3所述的一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，其特征在于，所述的脚踏板顶盖上侧面靠近两侧短边处设有与短边平行的滑槽，其长方形开口靠近脚踏板顶盖一长边一侧且其长边方向与脚踏板顶盖长边方向一致，长方形开口的宽度小于等于脚踏板顶盖宽度的一半。

5.如权利要求3所述的一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，其特征在于，所述的滑动踏板长度与脚踏板顶盖长度相同、宽度大于脚踏板顶盖长方形开口宽度，下表面两端靠近短边处设有与脚踏板顶盖滑槽相配合的滑轨，滑轨嵌于滑槽中使得滑动踏板可以沿着滑槽方向在脚踏板顶盖上沿着短边方向来回移动。

6.如权利要求3所述的一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，其特征在于，所述的自动除尘消毒脚踏装置包括四个传动滚筒、一个脚踏皮带、一个传动滚筒驱动电机、一个支撑板，四个传动滚筒通过轴承可转动的垂直固定于长方体形箱体靠近脚踏板顶盖长方形开口一侧的壁上，其中两个传动滚筒同一高度且分别位于长方形开口两侧短边正下方，另外两个传动滚筒同一高度位于前两个传动滚筒正下方，脚踏皮带为一宽度大于等于脚踏板顶盖长方形开口宽度、首尾连接的皮带，脚踏皮带将四个传动滚筒包在其内部、皮带内表面与四个传动滚筒外表面相切接触并张紧，脚踏皮带最上边的水平表面低于脚踏板顶盖上表面且不与脚踏板顶盖接触，另有一支撑板水平置于脚踏皮带内部且不与脚踏皮带四周及传动滚筒接触、其一端固定在长方体形箱体靠近脚踏板顶盖长方形开口一侧的壁上、另一端边缘沿水平方向延伸到脚踏皮带外部并靠固定于长方体形箱体底部竖直方向的支柱支撑，四个传动滚筒向着长方体形箱体内部一端与竖直固定于箱体底部的立柱通过轴承可转动的固定连接，在长方体形箱体内底部、脚踏皮带正下方间隔固定有脚踏板紫外灯管，位于下边的其中一个传动滚筒端部穿过立柱的轴承凸出到立柱外侧面外部并与固定于该立柱外侧面上的传动滚筒驱动电机的转轴通过皮带连接，电机的转轴与传动滚筒轴平行。

7.如权利要求3所述的一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，其特征在于，所述的自动除尘装置安装于长方体形箱体内短边一侧、脚踏皮带长度方向正对位置，包括位于脚踏板顶盖长方形开口其一短边正下方靠近脚踏皮带外表面部位的吸尘通道入口，该吸尘通道入口呈狭缝形，其狭缝长度等于脚踏皮带宽度，狭缝的上侧边缘与脚踏皮带有间隙、下侧边缘固定有除尘刷且除尘刷与脚踏皮带紧贴接触，吸尘通道入口远离脚踏皮带方向连接有倾斜向下的的吸尘通道，吸尘通道下端内部设置有吸尘风机、且与一水平设置的集尘腔相通连接，集尘腔出口位于长方形箱体相应一侧的壁上，且设有集尘腔出口门。

8.如权利要求3所述的一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，其特征在于，所述的滑动踏板设有一齿条，长方体形箱体靠近其一短边的侧面上靠近脚踏板顶盖处有一与脚踏板顶盖短边平行的长条形开口，滑动踏板的齿条位于其一滑轨的正下方且与滑轨平行，滑动踏板的滑轨嵌装入脚踏板顶盖的滑槽中时，滑动踏板的齿条位于长方体形箱体内部，滑动踏板通过一“C”型结构件从外部穿过长方体形箱体侧壁上的长条形开口穿入箱体内部与齿条固定连接，箱体内部设有滑动踏板驱动电机，滑动踏板驱动电机轴与齿条垂直且其轴端部的齿轮与齿条相啮合，电机转动带动齿条移动从而使得滑动踏板在脚踏板顶盖上沿着滑槽方向移动。

9.如权利要求1所述的一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，其特征在于，所述的第二脚踏板比第一脚踏板少滑动踏板。

10.如权利要求1所述的一种适用于医学及生物学超洁净实验室的换鞋及储鞋装置，其特征在于，所述的程序控制器通过电源线与信号线与储鞋室紫外灯管、鞋支架紫外灯管、鞋支架压力传感器、摄像头、扬声器、前坐垫与后坐垫底部的压力传感器、第一脚踏板与第二脚踏板底部的压力传感器、门把手可变色灯、传动滚筒驱动电机、脚踏板紫外灯管、吸尘风机、滑动踏板驱动电机相连接，通过储存于程序控制器内的程序控制各部分用电部件的运转。