CN103492036A - 自动控制摆荡装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种自动控制振荡装置（1）及方法，适用于自动控制一悬垂体（3）摆荡，此自动控制摆荡装置（1）包含一驱动器（11）及一移动块（13），移动块（13）设于驱动器（11）一側，并由驱动器（11）正转或逆转驱动而往复移动，此移动块（13）包含一吊挂件（131）及一角度侦测装置（133），吊挂件（131）枢设于移动块（13）下端并供悬垂体（3）吊挂，角度侦测装置（133）与驱动器（11）电性连接，此角度侦测装置（133）侦测吊挂件（131）的摆荡角度、摆荡方向及预测摆荡高点，并于摆荡角度小于预设角度时，启动驱动器（11）选择性地正转或逆转，使移动块（13）于吊挂件（131）的预测摆荡高点时，朝向此吊挂件（131）经过实际摆荡高点后即将摆荡的方向移动，以牵引悬垂体（3）摆荡。

Description

自动控制摆荡装置及方法 技术领域 本发明涉及一种自动摆荡装置， 特别地是， 有关于一种不 需倚赖人力， 而是利用驱动器自动控制一悬垂体摆荡的装置及 方法。 说 背景技术

书

忙碌紧张的生活步调是现代人无可避免的压力来源， 大多 数人都致力寻求一种简单、 舒适且不影响生活的放松方式， 其 中， 乘坐吊椅或吊床轻松摆荡， 是常见的休闲及放松身心的方 式。 乘坐吊椅或吊床， 身体随着吊椅緩緩摆荡， 可以使人在规 律的摇晃中抛却烦恼并得到心灵的沉静。 然而， 乘坐吊椅或吊床虽然舒适， 但其缺点在于必须由外 力驱动， 才能持续的摆荡。 由于受到惯性及重力影响， 吊椅或 吊床摆荡的角度会逐渐变小进而静止， 此时就必须再对它施加 推力， 才能再次摆荡。 对于想要在吊椅或吊床上惬意消磨时光 的人而言， 必须重复推动吊椅或吊床的举动， 很是打扰和不便。 现有中国公告第 201 01 55 06号实用新型专利， 其提出一种 电动摇摆装置， 该电动摇摆装置上设有一驱动件， 该驱动件与 一控制电路相连接， 且该驱动件的输出端与一减速齿轮组互相 啮合， 该齿轮组其中一齿轮接设有一向外延伸的转动轴， 该转 动轴配合有一转动时同步改变阻抗值的可变电阻， 该可变电阻 与控制电路相连接， 转动轴与一摇摆件相连接， 如此， 当驱动 件启动， 则通过减速齿轮组作减速动作， 通过转动轴带动摇摆 件作一定角度的摆动， 同时， 可变电阻会将随着转动轴的转动 改变阻抗值并输入控制电路， 经控制电路处理可知摇摆的周期 及相位， 进而对驱动件以 PWM (PULS E W I DTH MODULAT I ON)方式 增加或减少驱动力， 如此， 可达到控制摇摆角度及省电的效果。 然而， 该项实用新型专利所公开的技术， 虽然能够利用驱 动器以电动方式达到带动摇摆件作一定角度的摆动， 然而其摆 动的端点固定（即为转动轴）， 在驱动摇摆件摆动时， 容易产生 震动或顿点感， 对乘坐者而言并不舒适， 并且马达转动吃力， 也容易造成零件磨损。

为了追求更舒适的乘坐经验、 减少零件及电力损耗， 实有 必要发展一种既能和緩驱动、 减少震动感， 又能兼顾机具使用 的耐用度的自动摇摆装置， 以期提升乘坐品质， 帮助乘坐者拥 有更好、 更舒适的乘坐经验， 达到减少压力、 身心放松的目 的。 发明内容 由于现有技术存在的上述问题， 本发明的目 的就是在提供 一种自动控制摆荡装置， 以解决以往乘坐吊椅或吊床便利性不 足， 或是无法和緩驱动摇摆的缺陷。 根据本发明的目 的， 提出一种自动控制摆荡装置， 适用于 利用 自动控制一悬垂体摆荡， 此自动控制摆荡装置包含一驱动 器及一移动块。 驱动器是选择性地正转或逆转， 移动块设置在 此驱动器的一側， 并由驱动器的正转或逆转而往复移动。 此移 动块包含一吊挂件及一角度侦测装置。 吊挂件枢设于移动块的 下端并供悬垂体吊挂。 角度侦测装置与驱动器电性连接， 此角 度侦测装置侦测吊挂件的摆荡角度、 摆荡方向及预测摆荡高 点， 并在摆荡角度小于一预设角度时， 启动驱动器选择性地正 转或逆转， 使移动块在吊挂件位于预测摆荡高点时， 朝向吊挂 件经过实际摆荡高点后即将摆荡的方向移动， 以牵引悬垂体摆 荡。 其中， 此预测摆荡高点小于或等于实际摆荡高点。 其中， 前述的吊挂件的一端设有一枢轴与角度侦测装置对 应配置， 此吊挂件以枢轴为轴心摆荡。 其中， 前述的自动控制摆荡装置更包含一处理单元与驱动 器及角度侦测装置电性连接， 此处理单元接收角度侦测装置所 侦测的摆荡角度、 摆荡方向及预测摆荡高点， 并比对摆荡角度 与预设角度， 且此处理单元在吊挂件的摆荡角度小于预设角度 时， 根据摆荡方向及预测摆荡高点产生一启动指令驱动驱动器 正转或逆转， 使移动块朝向吊挂件通过预测摆荡高点及实际摆 荡高点后即将要摆荡的方向移动， 以牵引悬垂体摆荡。 其中， 前述的自动控制摆荡装置更包含至少一位置侦测装 置与处理单元连接， 此位置侦测装置侦测移动块移动的位置， 并在移动块移动到一预设位置时， 处理单元根据位置信号产生 一停止指令终止驱动器运转。 其中， 前述的自动控制摆荡装制更包含一螺杆， 此螺杆是 水平设置， 驱动器与螺杆一端连接， 且移动块套设在螺杆上， 此移动块的上端设有一螺孔， 螺杆穿设此螺孔， 并与螺孔合配， 使驱动器带动螺杆转动， 且移动块沿螺杆往复移动。 此外， 本发明更提出一种自动控制摆荡方法， 适用于利用 一自动控制摆荡装置自动控制一悬垂体摆荡， 且此自动控制摆 荡装置包含一驱动器及一移动块， 该移动块包含一吊挂件、 一 角度侦测装置。 此自动控制摆荡方法包含下列步骤： 由此角度 侦测装置侦侧吊挂件的摆荡角度、 摆荡方向及预测摆荡高点； 当摆荡角度小于一预设角度时， 启动驱动器选择性地正转或逆 转； 以及根据驱动器正转或逆转的模式， 使移动块朝向 ^挂件 通过预测摆荡高点及实际摆荡高点之后即将要摆荡的相同方 向移动， 以牵引悬垂体摆荡； 其中， 预测摆荡高点小于或等于 实际摆荡高点。 其中， 前述的自动控制摆荡装置更包含一处理单元， 且前 述的吊挂件的一端设有一枢轴。 此自动控制摆荡方法更包含下 列步骤： 吊挂件以枢轴为轴心摆荡； 由处理单元比对角度侦测 装置所侦测的摆荡角度与预设角度； 当摆荡角度小于预设角度 时， 处理单元产生一启动指令驱动前述的驱动器转动； 以及根 据驱动气转动， 使移动块朝向吊挂件通过预测摆荡高点及实际 摆荡高点之后即将摆荡的相同方向移动。 其中， 前述的自动控制摆荡装置更包含一位置侦测装置， 且前述的 自动控制摆荡方法更包含以下步骤： 由位置侦测装置 侦测移动块移动的位置； 以及当移动块移动至一预设位置时， 处理单元产生一停止指令终止驱动器运转。 其中， 前述的启动指令包含一正转指令或一逆转指令。 驱 动器根据正转指令正转或逆转指令逆转， 以带动移动块往复移 动。 其中， 前述的自动控制摆荡装置更包含一螺杆， 驱动器根 据正转指令正转或逆转指令逆转， 带动螺杆正转或逆转， 使移 动块沿螺杆往复移动。 承上所述， 依本发明的自动控制摆荡装置及方法， 其可具 有一或多个下述优点：

( 1 ) 此自动控制摆荡装置及方法由驱动器驱动吊挂件摆 荡， 进而带动挂设于吊挂件的悬垂体摆荡。 悬垂体可以是吊床、 吊椅或秋千、 摇篮等， 由此配置， 以驱动器自动控制摆荡， 取 代乘坐此类设备时必须施力以维持摇摆的不便。

( 2 ) 此自动控制摆荡装置及方法利用共振原理， 在驱动 移动块左右滑移的同时， 由角度侦测装置侦测吊挂件的摆荡角 度， 使移动块行进方向与吊挂件摆荡方向相同， 而能以最小施 力达到最大摆荡效果， 减少马达及电力的消耗。

( 3 ) 此自动控制摆荡装置及方法， 摒弃已知摆荡时一端 固定一端开放摆荡的方式， 而是一端由移动块于螺杆上往复移 动， 并搭配吊挂件的摆荡角度达到共振， 以牵引悬垂体摆荡。 因此， 悬垂体的摆荡流畅， 不会产生震动或顿点感， 提供乘坐 者舒适、 和緩的乘坐感受。

附图说明 图 1 为本发明的自动控制摆荡装置的第一实施例示意图； 图 2为本发明的 自动控制摆荡装置的第一实施例流程图； 图 3为本发明的自动控制摆荡装置的第二实施例示意图； 图 4为本发明的第二实施例的移动块的部分剖视； 图 5为本发明的自动控制摆荡方法的第二实施例流程图； 图 6 为本发明的 自动控制摆荡装置之第二实施例的应用示意 图； 图 7为本发明的第二实施例的作动示意图一； 以及 图 8为本发明的第二实施例的作动示意图二。

图中：

1， 自动控制摆荡装置；

11， 驱动器；

110, 推杆；

111, 传动皮带；

12, 螺杆；

13, 移动块；

131, 吊挂件；

132, 枢轴；

133, 角度侦测装置；

134, 螺孔；

14， 位置侦测装置；

15, 处理单元；

2, 架体；

3, 悬垂体； 以及

S10、 Sll、 S20、 S21、 S30、 S31, 步骤。

具体实施方式 请一并参阅图 1 及图 2， 其分别为本发明的 自动控制摆荡 装置的第一实施例示意图及本发明的 自动控制摆荡装置的第 一实施例流程图， 图中包含驱动器 11 及移动块 13, 且驱动器 11 连接一油压棒 110， 且推杆 110 连接移动块 13， 移动块 13 更包含吊挂件 131、 枢轴 132及角度侦测装置 133， 驱动器 11 及角度侦测装置 133与一外部处理单元（图未示）电性连接， 且 一外部的悬垂体（图未示）挂设于吊挂件 131。

图 2所示的步骤， 由图 1所示的配置， 达到 自动控制摆荡 的目 的。 图中所示步骤包含：

( S 10 )由角度侦测装置侦侧吊挂件的摆荡角度、 摆荡方向 及预测摆荡高点；

(S20)当摆荡角度小于预设角度时， 启动驱动器选择性地 正转或逆转； 以及

(S30)根据驱动器正转或逆转的模式， 使移动块朝向吊挂 件通过预测摆荡高点及实际摆荡高点之后即将要摆荡的相同 方向移动， 以牵引悬垂体摆荡。 在本实施例中， 利用驱动器 11 正转或逆转， 使推杆 110 凸伸或回缩， 而使移动块 13 作往复移动， 进而使吊挂件 131 连带悬垂体摆荡。 其中， 推杆 110以油压杆表示， 但并以此惟 线， 也可为气压杆， 或其他可受驱动器 11 驱动而凸伸或回缩 的杆体。 请一并参阅图 3 及图 4， 其分别为本发明的自动控制摆荡 装置的第二实施例示意图及本发明的第二实施例的移动块的 部分剖视图。 图中， 自动控制摆荡装置 1 包含驱动器 11、 螺杆 12、 移动块 13、 位置侦测装置 14及处理单元 15， 其中移动块 13 更包含吊挂件 131、 枢轴 132 及角度侦测装置 133。 驱动器 11、 角度侦测装置 133及位置侦测装置 14分别与处理单元 15 电性连接， 吊挂件 131 由枢轴 132 枢设于移动块 13 的下端， 使吊挂件 131 可以枢轴 132 为轴心摆转。 移动块 13 上端设有 螺孔 134与螺杆 12对应配置， 使螺杆 12 可以活动地穿设于螺 孔 134， 当螺杆 12 受驱动器 11 带动而正转或逆转时， 移动块 13于螺杆 12上作往复运动。 请一并参阅图 3至图 5, 其中图 5 为本发明的自动控制摆 荡方法的第二实施例流程图。 图 5 所示的步骤， 由图 3及图 4 所示的自动控制摆荡装置 1 的配置，达到 自动控制摆荡的目 的。 图中所示步骤包含：

(S11)由角度侦测装置侦侧吊挂件的摆荡角度、 摆荡方向 及预测摆荡高点；

(S21)当摆荡角度小于预设角度时， 启动驱动器选择性地 正转或逆转， 带动螺杆正转或逆转； 以及

( S 31 )根据螺杆正转或逆转的模式， 使移动块沿着螺杆并 朝向吊挂件通过预测摆荡高点及实际摆荡高点之后即将要摆 荡的相同方向移动， 以牵引悬垂体摆荡。 其中， 自动控制摆荡装置 1 的螺杆 12 是水平设置， 且驱 动器 11设有传动皮带 111 带动螺杆 12转动， 枢轴 132与角度 侦测装置 133对应配置， 以使角度侦测装置 133可以侦测吊挂 件 131 的摆荡角度， 并产生摆荡角度信号及摆荡方向信号发送 给处理单元 15。 处理单元 15与驱动器 11及角度侦测装置 133 电性连接， 且处理单元 15设有一预设角度的参数， 由处理单元 15接收摆 荡角度信号及摆荡方向信号， 并比对摆荡角度与预设角度， 当 比对结果为吊挂件 131 的摆荡角度小于预设角度时， 处理单元 15 产生启动指令驱动驱动器 11 转动螺杆 12， 使移动块 13 沿 着螺杆 12 并朝向吊挂件 131 通过预测摆荡高点及实际摆荡高 点之后即将要摆荡的相同方向移动。 预设角度可视需求而定， 由设定不同预设角度， 可使吊挂件 13 产生不同摆荡弧度。 由 于实际摆荡高点不易预测， 因此设定预测摆荡高点， 且预测摆 荡高点小于或等于实际摆荡高点。 位置侦测装置 14与处理单元 15连接， 由位置侦测装置 14 侦测移动块 13在螺杆 12 移动的位置， 并在移动块 13 移动到 设位置时对处理单元 15发出一位置信号， 处理单元 15根据 位置信号产生停止指令以终止驱动器 11运转。 图 3 中， 位置侦测装置 14设置在邻近移动块 13下端两側 位置， 且未超出螺杆 12长度范围， 但位置侦测装置 14的态样 及设置位置不为所限， 惟确保移动块 13 移动范围不超出螺杆 12, 并可根据设计不同预设位置， 以限制移动块 13 具有不同 往复范围， 达到驱动吊挂件 131 不同摇摆速度、 摇摆方向及摇 摆角度的目 的。 处理单元 15 根据倬置信号、 摆荡角度信号及摆荡方向信 号产生启动指令， 且启动指令包含正转指令或逆转指令， 驱动 器 11根据正转指令正转或逆转指令逆转， 以带动螺杆 12正转 或逆转， 使移动块 13沿螺杆 12作往复移动。 请一并参阅图 6 至图 8， 其分别为本发明的自动控制摆荡 装置的第二实施例的应用示意图、 本发明的第二实施例的作动 示意图一及本发明的第二实施例的作动示意图二。 图 6 中， 自动控制摆荡装置 1 固设于架体 2 的顶端， 吊挂 件 131 的自 由端弯折成钩状， 且悬垂体 3挂设于吊挂件 131 自 由端的钩状位置， 并可前后摆荡。 在本实施例中， 悬垂体 3 以 吊椅表示， 但并不以此为限， 也可为秋千、 摇篮或吊床等。 当角度侦测装置 133侦测到吊挂件 131 的摆荡角度小于预 设角度， 且位置侦测装置 14侦测到吊挂件 131位于螺杆 12的 左侧时， 处理单元 15 在角度侦测装置 133 侦测到吊挂件 131 摆动至左侧预测摆荡高点时发出启动指令， 则驱动器 11 带动 螺杆 12转动，使移动块 13朝向右边移动，且同时间吊挂件 131 也即将要朝向右侧摆动（如第 7 图所示）。 当位置侦测装置 14侦测到移动块 12 已位移到右侧预设位 置时， 则处理单元 15 终止驱动器 11 运转， 使螺杆 12 停止转 动， 同时， 若角度侦测装置 14 侦测吊挂件 131 的摆荡角度经 处理单元 15比对仍未达预设角度，则处理单元 15在吊挂件 131 摆荡至右侧预测摆荡高点时驱动螺杆 12 朝相反方向转动， 使 移动块 13 朝向左側移动， 同时， 吊挂件 131 也即将要朝向左 侧摆动（如第 8 图所示）。 如此， 使移动块 13在螺杆 12上数度进行往复运动， 且每 一次移动都与吊挂件 131通过实际摆荡高点之后即将要摆荡的 方向相同， 则能牵引悬垂体 13摆荡角度加大， 达到预设角度。 同时， 角度侦测装置 133持续侦测吊挂件 131 的摆荡角度 及摆荡方向， 若摆荡角度已达到预设角度时， 则处理单元 15 终止驱动器 11运转， 使移动块 12停止位移， 而仅由悬垂体 3 受惯性作用持续前后摆荡。 待角度侦测装置 133再度侦测到吊 挂件 131 的摆荡角度低于预设角度时， 则重新驱动螺杆 12 正 转或逆转， 以使吊挂件 131重新摆荡到预设角度。 在本实施例中， 并不限定正转或逆转螺杆 12 带动移动块 13往左或往右移动， 端看驱动器 11 的配置及螺杆 12的螺纹方 向相互搭配， 以使移动块 13能于螺杆 12上往复运动为用。 由本发明的自动控制摆荡装置 1 的配置， 吊挂件 131 可以 带动悬垂体 3和緩流畅地摆荡， 而无须由人力推动悬垂体 3摆 荡； 并进一步能以最小施力达到最大摆荡效果， 減少马达及电 力的消耗。 以上所述仅为举例性， 而非为限制性者。 任何未脱离本发 明的精神与范畴， 而对其进行的等效修改或变更， 均应包含于 后附的申请专利范围中。

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Claims (8)

1. 权 利 要 求 书 一种自动控制摆荡装置， 适用于自动控制一悬垂体摆荡， 其特征在于： 所述自动控制摆荡装置包含： 一驱动器， 其选择性正转或逆转； 以及 一移动块， 其设置于所述驱动器的一側， 并由所述驱动 器正转或逆转以往复移动， 所述移动块包含： 一吊挂件， 其枢设于所述移动块的下端并供所述悬垂 体吊挂； 及 一角度侦测装置， 其与所述驱动器电性连接， 所述角 度侦测装置侦测所述吊挂件的一摆荡角度、 一摆荡方 向及一预测摆荡高点， 并于所述摆荡角度小于一预设 角度时， 启动所述驱动器选择性地正转或逆转， 使所 述移动块于所述吊挂件位于所述预测摆荡高点时， 朝 向所述吊挂件经过一实际摆荡高点后即将摆荡的方向 移动， 以牵引所述悬垂体摆荡； 其中， 所述预测摆荡高点小于或等于所述实际摆荡高点。 根据权利要求 1所述的自动控制摆荡装置， 其特征在于： 其中所述吊挂件的一端设有一枢轴与所述角度侦测装置 对应配置， 所述吊挂件以所述枢轴为轴心摆荡。 根据权利要求 2所述的 自动控制摆荡装置， 其特征在于： 其还包含一处理单元， 其与所述驱动器及所述角度侦测 装置电性连接， 所述处理单元接收所述角度侦测装置所 侦测的所述摆荡角度、 所述摆荡方向及所述预测摆荡高 点， 并比对所述摆荡角度与所述预设角 , 且所述处理 单元在所述摆荡角度小于所述预设角度时， 根据所迷摆 荡方向及所述预测摆荡高点产生一启动指令驱动所迷 ¾ 动器正转或逆转， 使所述移动块朝向所述吊挂件通过所 述预测摆荡高点及所述实际摆荡高点后即向摆荡的相同 方向移动， 以牵引所述悬垂体摆荡。
2. 4. 根据权利要求 3所述的自动控制摆荡装置， 其特征在于： 其还包含至少一位置侦测装置， 其与所述处理单元连接， 所述位置侦测装置侦测所述移动块移动的位置， 并在所 述移动块移动至一预设位置时， 所述处理单元产生一停 止指令终止所述驱动器运转。
3. 5 . 根据权利要求 4所述的自动控制摆荡装置， 其特征在于： 其中所述自动控制摆荡装制还包含一螺杆， 所述螺杆为 水平设置， 所述驱动器与所述螺杆一端连接， 且所述移 动块套设于所述螺杆上， 所述移动块的上端设有一螺孔， 所述螺杆穿设该螺孔， 并与所述螺孔配合， 使所述驱动 器带动所述螺杆转动， 且所述移动块沿所述螺杆往复移 动。
4. 6. 一种自动控制摆荡方法， 适用于利用一自动控制摆荡装 置自动控制一悬垂体摆荡， 所述自动控制摆荡装置包含 一驱动器及一移动块， 所述移动块包含一吊挂件、 一角 度侦测装置， 其特征在于： 所述自动控制摆荡方法包含 下列步骤： 由所述角度侦测装置侦側所述吊挂件的一摆荡角度、 一摆荡方向及一预测摆荡高点； 当所述摆荡角度小于一预设角度时， 启动所述驱动器 选择性地正转或逆转； 以及 根据所述驱动器正转或逆转的模式， 使所述移动块朝 向所述吊挂件通过所述预测摆荡高点及一实 摆荡高点 之后即向摆荡的相同方向移动， 以牵引所述悬垂体摆荡； 其中， 所述预测摆荡高点是小于或等于所述实际摆荡 高点。
5. 7. 根据权利要求 6 所述的自动控制摆荡方法， 所述自动控 制摆荡装置更包含一处理单元， 且所述吊挂件的一端是 设有一枢轴， 其特征在于： 所述自动控制摆荡方法更包 含下列步骤： 所述吊挂件以所述枢轴为轴心摆荡； 由所述处理单元比对所述角度侦测装置所侦测的所述摆 荡角度与所述预设角度； 当所述摆荡角度小于所述预设角度时， 所述处理单元产 生一启动指令驱动所述驱动器转动； 以及 根据所述驱动器转动， 使所述移动块朝向所述吊挂件通 过所述预测摆荡高点及所述实际摆荡高点之后即向摆荡 的相同方向移动。
6. 8. 根据权利要求 7 所述的 自动控制摆荡方法， 所述自动控 制摆荡装置更包含一位置侦测装置， 其特征在于： 所述 自动控制摆荡方法更包含以下步骤： 由所述位置侦测装置侦测所述移动块移动的位置； 以 及 当所述移动块移动至一预设位置时， 所述处理单元产 生一停止指令终止所述驱动器运转。
7. 9. 根据权利要求 8所述的自动控制摆荡方法， 其特征在于： 所述启动指令包含一正转指令或一逆转指令， 所述驱动 器根据所述正转措令正转或所述逆转指令逆转， 以带动 所述移动块往复移动。
8. 1 0.根据权利要求 9所述的自动控制摆荡方法， 其特征在于： 所述自动控制摆荡装置更包含一螺杆， 所述驱动器根据 所述正转指令正转或所述逆转指令逆转， 带动所述螺杆 正转或逆转， 使所述移动块沿所述螺杆往复移动。