微電流多功能自主足療鞋

1、黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)第一屆創(chuàng)意大賽“微電流多功能自主足療鞋”設(shè)計(jì)說明書作品類別：產(chǎn) 品 研 發(fā)學(xué)院名稱：工 程 學(xué) 院參賽人員： 指導(dǎo)教師： 2016年 9 月 30日微電流多功能自主足療鞋1. 創(chuàng)意簡(jiǎn)介本創(chuàng)意名為微電流多功能自主足療鞋，是根據(jù)物理電學(xué)自主發(fā)電的原理發(fā)明的一種有益于人類健康的創(chuàng)意。一款具有自主發(fā)電、自主按摩腳部、自主發(fā)熱的裝置。該創(chuàng)意是平時(shí)通過人們腳步的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流存儲(chǔ)在微型電池里面，待到需要用的時(shí)候打開開關(guān)即可使用。該發(fā)電裝置安裝在腳跟的位置，由腳部的上下移動(dòng)發(fā)電。待到人們休息腳部疲勞的時(shí)候開啟自主按摩模式，由隱藏在鞋墊里的電極釋放微電流刺激腳部各個(gè)穴道以達(dá)到減緩疲勞促進(jìn)健康。

2、另外，在冬天在外行走或者坐在辦公室的時(shí)候，人們的腳常常凍得發(fā)麻。而本創(chuàng)意另一個(gè)功能就是在鞋里面鋪上發(fā)熱鞋墊，由自主發(fā)電產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)換成熱能，溫暖腳部，是整個(gè)冬天不再寒冷。2. 創(chuàng)意背景創(chuàng)意來源于生活。當(dāng)今社會(huì)發(fā)展迅速，人們的生活壓力越來越大，整天忙碌在各種各樣工作或者社交場(chǎng)合之中時(shí)候；當(dāng)人們?cè)诠?jié)假日外出旅游正在忙于爬山涉水的時(shí)候；人們身體往往會(huì)不堪重負(fù)，渾身疲憊，尤其是人們的會(huì)腳酸軟無力，停下稍事休息的那一刻動(dòng)都不想動(dòng)一下。而在這個(gè)時(shí)候，做一下足療放松身體無疑是一種絕佳的選擇。足療對(duì)人們的身體有絕佳的好處，腳是人類的第二心臟，進(jìn)行足部按摩，可使足部的血液循環(huán)順暢，促進(jìn)全身血液循環(huán)，加速機(jī)體新陳

3、代謝、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，使您的機(jī)體健康、正常地運(yùn)轉(zhuǎn)。并且可以調(diào)節(jié)神經(jīng)，足部分布著非常豐富的神經(jīng)組織，通過有效刺激足底反射區(qū)，可使相應(yīng)組織器官的功能得到調(diào)節(jié)，使正常的更強(qiáng)壯，不正常的得以改善和恢復(fù)。而且可以達(dá)到疏通經(jīng)絡(luò)緩解疲勞的作用。但是當(dāng)人們忙于工作無暇去專門的足療店做足療時(shí)，微電流多功能自主足療鞋便應(yīng)運(yùn)而生了。這種微電流多功能自主足療鞋有效地解決了人們?cè)诰o張的忙碌工作中放松雙腳的難題。當(dāng)人們?cè)趤砘刈邉?dòng)的時(shí)候它會(huì)自動(dòng)發(fā)電儲(chǔ)存電能。在腳部疲勞酸軟稍事休息的時(shí)候，只要輕觸鞋底的開關(guān)，藏在鞋墊中的電極立刻會(huì)釋放出儲(chǔ)存在電池中的微電流，刺激腳底的各個(gè)穴道，以達(dá)到按摩放松雙腳的效果。試想一下，當(dāng)忙碌一天工作完成

4、滿身疲累的時(shí)候，在你休息的時(shí)候有一個(gè)腳底自動(dòng)按摩器在給腳底按摩放松雙腳，是一件多么令人開心的事。3. 功能原理介紹（1）腳底按摩功能腳底按摩是我們微電流自主足療鞋的主要功能，這種裝置主要分為兩部分，一部分是自動(dòng)發(fā)電存儲(chǔ)系統(tǒng)，一部分是微電流刺激按摩系統(tǒng)，通過一個(gè)連接裝置鏈接。第二部分是可拆卸的，微電流刺激按摩系統(tǒng)在必要的時(shí)候可以拆卸，安裝其他功能的裝置。首先我們?cè)谛幇惭b了自主發(fā)電裝置，這種自主發(fā)電裝置與手搖式發(fā)電系統(tǒng)類似。其結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示。搖動(dòng)裝置使它的磁鐵上下移動(dòng)，通過線圈即產(chǎn)生電能，再經(jīng)D1-D4整流，C1貯能向電池CR2032充電通過開關(guān)控制使發(fā)白光二極管發(fā)光而實(shí)現(xiàn)自發(fā)電的功能。為

5、了使自主發(fā)電裝置發(fā)完電以后能夠安全儲(chǔ)存起來，我們暫時(shí)采用CR2032鋰電池。待到人們休息想要用其按摩腳部的時(shí)候，鋰電池立刻釋放出毫安級(jí)微電流，再通過必要的裝置控制微電流，使微電流按照一定的規(guī)律流到隱藏在鞋墊中的電極有順序的按摩腳部。這種鞋墊表面看起來和市場(chǎng)上賣的鞋墊大致相同，其內(nèi)部由電極和線路構(gòu)成，電極按照足底按摩的穴位排列，使其電極能夠準(zhǔn)確地分布在腳底的各個(gè)穴位的位置。腳底穴位分布圖如下圖所示：（2）發(fā)熱鞋墊發(fā)熱鞋墊是我們微電流自主足療按摩鞋的的一個(gè)附屬功能。當(dāng)寒冷的冬天來的時(shí)候，我們可以足療鞋墊去掉，換成發(fā)熱鞋墊，通過電流轉(zhuǎn)換裝置把電流轉(zhuǎn)化成適合鞋墊發(fā)熱大小，使雙腳始終能夠保持在溫暖的環(huán)境

6、下。發(fā)熱鞋墊中，線芯用玻璃纖維或滌綸絲編成，上面纏繞著柔韌可撓的電熱合金絲（或箔帶），外面包覆一層尼龍感熱層或特種塑料感熱層，再將一種銅合金信號(hào)線繞在感熱層外，最外面涂覆一層耐熱樹脂。當(dāng)發(fā)熱鞋墊上任一點(diǎn)處的溫度超過預(yù)定值時(shí)，該處相應(yīng)的電熱絲上的感熱層即由絕緣體變?yōu)榱紝?dǎo)體，使控制電路接通，發(fā)熱鞋墊斷電，達(dá)到控溫和安全防護(hù)的目的。為了防止鞋墊溫度過高發(fā)生危險(xiǎn)，我們的自主發(fā)電系統(tǒng)提供的電壓將被控制在一定的范圍之內(nèi)。4. 安全性考慮在腳底按摩或者發(fā)熱過程中，有可能會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大或者短路等引起鞋墊起火等危險(xiǎn)因素，需要安裝一些控制電流的大小的裝置，限制電流的輸出，使其溫度達(dá)不到一定的高度，從而解決起火的危

7、險(xiǎn)。另外我們需要經(jīng)過不斷的試驗(yàn)，測(cè)試電壓的大小，調(diào)整裝置，讓電池的最大電壓達(dá)不到超出危險(xiǎn)點(diǎn)的大小。5. 市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)查在生活中有許多也有許多腳底按摩鞋，但是大多以拖鞋為主。這種按摩鞋腳底有許多凸出的按摩鍵，材質(zhì)以皮料、塑料、布料為主，通過來回走動(dòng)使按摩鍵刺激穴位來達(dá)到按摩的效果。雖然，按摩鞋可以隨時(shí)隨地為我們提供足底刺激(稱不上按摩)，極其方便，但不是所有的人都適合同時(shí)效果也不算太好。因?yàn)檫@種按摩鞋有一定的缺陷限制。一般來說，體重較重的人不宜穿按摩鞋，因?yàn)樵谧陨碇亓康淖饔孟拢瑯O易引起足底軟組織勞損;更不宜長(zhǎng)時(shí)間穿著按摩鞋，因按摩鞋鞋面高低不平，會(huì)使足底原本受力面改變，易致足弓變形。有些人就是因?yàn)?/p>

8、長(zhǎng)時(shí)間穿按摩鞋，加上體重偏重，使足底軟組織持續(xù)受到重量的機(jī)械擠壓而受損。引起足跟痛的。所以這種缺陷還是比較明顯的。普通按摩鞋在市場(chǎng)中有發(fā)熱鞋墊的存在，這些鞋墊也是使用一些發(fā)電原理通過電阻絲發(fā)熱來提供熱量。但這些鞋墊大多存在發(fā)熱量小，發(fā)熱慢，效率低的缺陷，同時(shí)最關(guān)鍵的是它們僅僅是一個(gè)獨(dú)立的鞋墊，實(shí)現(xiàn)充好電再工作，這樣就造成了鞋墊不能持久工作的缺陷。再者安全不能保證，這些鞋墊是一個(gè)獨(dú)立的存在，安全保護(hù)措施不夠到位，電熱絲很容易發(fā)生溫度過高最后導(dǎo)致燙傷或者是導(dǎo)致安全隱患。 普通自發(fā)熱鞋墊6. 創(chuàng)意缺陷(1).裝置大小問題由于鞋子大小的限制，空間有限，產(chǎn)品發(fā)電系統(tǒng)需要利用鞋跟那一部分，而鞋跟那一部分可

9、利用的空間實(shí)在有限，所以限制了發(fā)電系統(tǒng)的大小，發(fā)電系統(tǒng)太小會(huì)導(dǎo)致電池充電慢等一系列問題。（2）.鞋子質(zhì)量我們需要在鞋跟處掏空一大部分來安裝發(fā)電系統(tǒng)及其他系統(tǒng)，因此鞋子的抗壓能力以及耐久能力便出現(xiàn)了挑戰(zhàn)，人們?cè)谛凶叩倪^程中極有可能會(huì)因?yàn)樾拥馁|(zhì)量問題而產(chǎn)生不舒服的感覺。（3）.裝置耐久性人們?cè)陂L(zhǎng)期行走過程中雙腳可能會(huì)出腳汗，又或者在奔跑或者在蹦跳過程中裝置受力猛然增大，那么這就對(duì)裝置的抗潮抗壓能力提出了新的挑戰(zhàn)。7. 發(fā)展前景分析21世紀(jì)，社會(huì)發(fā)展迅速，城市變化日新月異，人們的生活質(zhì)量也是越來越高，因此在當(dāng)下社會(huì)健康也是人們?cè)絹碓街匾暤囊粋€(gè)問題。這也是現(xiàn)如今養(yǎng)生的節(jié)目特別流行的一個(gè)原因。但是在很多情況下人們忙碌的很難停下腳步去享