一种自动鞋带系统的制作方法

1.本实用新型涉及鞋技术领域，更具体地说，涉及一种自动鞋带系统。


背景技术：

2.看似容易的绑鞋带，在很多情况下有些人几乎无法完成。比如，对于幼儿来说，要学会系鞋带并不是一件易事。再如，一些手部受伤、残疾人士或失去手指灵活性的老年人，他们也同样难以系好细细的鞋带。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述的缺陷，提供一种自动鞋带系统，包括：
4.鞋带穿孔及支架；
5.顶部外壳，设于所述鞋带穿孔及支架上；
6.覆盖件，设于所述顶部外壳上；
7.按键，设于所述覆盖件上；
8.底部外壳，设于所述顶部外壳下面，与所述顶部外壳相配合；
9.绕线轴，设于所述顶部外壳与所述底部外壳相配合的内部空间中；
10.轴承，与所述绕线轴相配合；
11.锂电池，设于所述顶部外壳与所述底部外壳相配合的内部空间中；
12.电机，设于所述顶部外壳与所述底部外壳相配合的内部空间中；
13.pcba主板，设于所述顶部外壳与所述底部外壳相配合的内部空间中；
14.鞋带，设于所述鞋带穿孔及支架上；
15.其中，所述按键、绕线轴、轴承、锂电池、电机、pcba主板通过电气连接。
16.优选地，所述系统还包括：
17.电机限位支架，所述电机限位支架与所述电机活动连接。
18.优选地，所述系统还包括：
19.绕线轴凸起部，所述绕线轴凸起部设于所述绕线轴外部。
20.优选地，所述pcba主板包括：mcu，所述mcu与所述按键、绕线轴、轴承、锂电池、电机、pcba主板通过电气连接。
21.优选地，所述电机设有电机驱动芯片。
22.优选地，所述电机驱动芯片为bdr6121b。
23.实施本实用新型的自动鞋带系统，具有以下有益效果：通过使用电机控制芯片来实现马达的正转、反转以及锁止，可以避免使用蜗杆及太阳轮之类的齿轮组合来实现锁止功能，因此可以大幅度缩减达到同样功能所需要的配件数量及成品体积；通过设置完全独立的机械结构，可以通过传统的车缝及粘接等方式与鞋子组合，可以通过鞋带直接替换任意普通鞋子的鞋带，并立即使用，无需为其安装及使用而定制专属鞋款；能在使用中自动侦
测鞋带是否轻微松脱并自动进行修正，也可以手动将系统恢复到初始状态；价格低廉、结构紧凑、安装简单，可极大地提高人们的使用满意度。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
25.图1是本实用新型一种自动鞋带系统主视图；
26.图2是本实用新型一种自动鞋带系统俯视图；
27.图3是本实用新型一种自动鞋带系统左视图；
28.图4是本实用新型一种自动鞋带系统右视图；
29.图5是本实用新型一种自动鞋带系统后视图；
30.图6是本实用新型一种自动鞋带系统爆炸图；
31.图7是本实用新型一种自动鞋带系统内部局部图；
32.图8是本实用新型一种自动鞋带系统电机控制及锁定原理图；
33.图9是本实用新型一种自动鞋带系统电机输入控制原理图。
34.图中，1-第一按键，2-第二按键，3-鞋带穿孔及支架，4-type c充电口，5-覆盖件，6-顶部外壳，7-轴承，8-绕线轴(鞋带绕线轴)，9-锂电池， 10-n30减速电机，11-底部外壳，12-pcba主板，13-电机限位支架，14-限位开关，15-绕线轴凸起部，16-鞋带。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
37.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
38.图1是本实用新型一种自动鞋带系统主视图；图2是本实用新型一种自动鞋带系统俯视图；图3是本实用新型一种自动鞋带系统左视图；图4 是本实用新型一种自动鞋带系统右视图；图5是本实用新型一种自动鞋带系统后视图；图6是本实用新型一种自动鞋带系统
爆炸图；图7是本实用新型一种自动鞋带系统内部局部图。请参考图1至图7，在本实用新型第一实施例提供的自动鞋带系统中，至少包括：
39.第一按键1，第二按键2，鞋带穿孔及支架3，type c充电口4，覆盖件5，顶部外壳6，轴承7，绕线轴(鞋带绕线轴)8，锂电池9，电机10，底部外壳11，pcba主板12，电机限位支架13，限位开关14，绕线轴凸起部15，鞋带16，顶部外壳6设于鞋带穿孔及支架3上；覆盖件5设于顶部外壳6上；第一按键1和第二按键2设于覆盖件5上；底部外壳11设于顶部外壳6下面，且与顶部外壳6相配合；绕线轴6设于顶部外壳6与底部外壳11相配合的内部空间中；轴承7与绕线轴8相配合；锂电池9设于顶部外壳6与底部外壳11相配合的内部空间中；电机10设于顶部外壳6与底部外壳11相配合的内部空间中；pcba主板12设于顶部外壳6与底部外壳11相配合的内部空间中；鞋带16设于鞋带穿孔及支架3上；其中，第一按键1、第二按键2、绕线轴8、轴承7、锂电池9、电机10、pcba主板 12通过电气连接。电机限位支架13与电机10活动连接。绕线轴凸起部15 设于绕线轴8外部。pcba主板包括：mcu，mcu与第一按键1、第二按键2、绕线轴8、轴承7、锂电池9、电机10、pcba主板12通过电气连接。电机 10设有电机驱动芯片。
40.电机10可以为减速电机，减速电机可以为定制大扭力带齿轮组的n30 减速电机，当然还可以根据实际需要，换装其他具有减速齿轮组的电机。绕线轴8通过鞋带穿孔及支架3中的连接孔与减速电机连接，鞋带从鞋带穿孔及支架3的连接孔中穿过延伸到底部外壳11的外部，穿过鞋眼代替传统鞋带。
41.pcba主板12包括主控芯片及pcb控制电路。主控芯片可以为带可编程功能的单片机芯片如pms171b-s14，也可更换为带可编程蓝牙芯片如nordic nrf52832，当用蓝牙芯片时系统可通过第一按键1和第二按键2工作，也可通过蓝牙连接手机等智能设备进行遥控。以及使用电机控制芯片，电机控制芯片包括但不限于如bdr612b等可以实现类似效果的电机控制芯片。
42.限位开关14可以为小型感知型监测限位开关，如ese23j101等具有相似功能的其他型号。pcb电路可以是：pcb可以为连接电池、主控芯片、电机控制芯片及周边阻容按键等电子元器件的电路板。
43.图8是本实用新型一种自动鞋带系统电机控制及锁定原理图。如图8 所示，mcu与bdr612b的ina和inb引脚连接，bdr612b的vdd引脚与bdr612b 的引脚gnd之间连接电容c1，bdr612b的引脚outa与bdr612b的引脚outb 之间并联电容c2和马达m。ina、inb、outa与outb逻辑真值表为：
44.inainboutaoutb电机功能l(低电平)l(低电平)hi-zhi-z待机l(低电平)h(高电平)l(低电平)h(高电平)反转h(高电平)l(低电平)h(高电平)l(低电平)正转h(高电平)h(高电平)l(低电平)l(低电平)刹车
45.图9是本实用新型一种自动鞋带系统电机输入控制原理图。如图9所示，系统运行及功能实现原理：
46.开机：同时长按按键1和按键2,系统开机，mcu及马达控制芯片上电，芯片outa及outb无输出，马达处于刹车状态，通过n30电机前部齿轮箱放大可提供约13kg扭力锁定绕线轴。
47.收紧鞋带：长按按键1并保持1.5秒，mcu输出信号至inb，马达正转，同时mcu读取马达电流，当鞋带收紧时电机扭矩变大，马达内线圈电流随之增大，当电流达到300ma并保持1秒后mcu切断inb信号，马达锁定。鞋带收紧的同时部件8绕线轴上的15突出部随着绕线轴正向旋转并正向拨动部件14小型感知型监测限位开关上的拨杆，并开始记录电机从启动到停止拨杆被波动的次数。
48.鞋带放松：当鞋带收紧后长按按键2并保持1.5秒，mcu输出信号至 ina，马达反转，同时部件8绕线轴上的15突出部随着绕线轴反向旋转并正向拨动部件14小型感知型监测限位开关上的拨杆，并开始计数，当计数等于上一次正向旋转计数时，mcu切断ina信号，电机进入锁定状态。
49.微调：当短按按键1或按键2时可对mcu判断停止电流进行微调。如起始堵转电流值为300ma即当检测到马达堵转电流达到300ma并保持1秒电机停止工作。每短按一次按键1，电流增加10ma，每短按一次按键2,，电流减少10ma，即短按一次按键1堵转电流从300ma增加为310ma以此类推。
50.智能补偿机制：当鞋带处于收紧状态时，如遇不可知外力当鞋带承受大于13kg拉力时鞋带突破马达锁紧力度并会带动绕线轴旋转，此时绕线轴上部件15突出部会拨动部件14上的拨杆。当系统侦测到拨杆被拨动时mcu 输出信号至inb马达启动使鞋带回复到原来状态。当保持inb持续得到信号1.5秒后鞋带仍未回复到原来位置，信号停止，并每60秒重复一次，直至鞋带回复到原来位置或长按按键2，松开鞋带时该状态解除。
51.手动复位：如遇系统软件问题或其他问题造成程序混乱等问题时，可通过同时长按按键1和按键2。此时系统断电关机，马达控制芯片断电并解除锁定状态，此时可轻松拉动鞋带并带动绕线轴，完全释放鞋带回到出厂初始状态。
52.本实用新型通过以上实施例的设计，其有益效果是：通过使用电机控制芯片来实现马达的正转、反转以及锁止，可以避免使用蜗杆及太阳轮之类的齿轮组合来实现锁止功能，因此可以大幅度缩减达到同样功能所需要的配件数量及成品体积；通过设置完全独立的机械结构，可以通过传统的车缝及粘接等方式与鞋子组合，可以通过鞋带直接替换任意普通鞋子的鞋带，并立即使用，无需为其安装及使用而定制专属鞋款；能在使用中自动侦测鞋带是否轻微松脱并自动进行修正，也可以手动将系统恢复到初始状态；价格低廉、结构紧凑、安装简单，可极大地提高人们的使用满意度。
53.本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本实用新型技术的特定场合，可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本实用新型并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。