CN106078692A - 智能矩阵 - Google Patents

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宋萌萌
罗志燊
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

本发明提供一种智能矩阵，包括：第一基板；第一电机；第一丝杆；滑块，设置于第一丝杆上，并可在第一丝杆的带动下沿第一丝杆做往复运动；多个步进电机设置于滑块上，其设置有主轴齿轮；第二基板，设置于所述第一基板，第二基板包括多个小孔以及多个大孔，每一大孔和至少一个小孔组成一子单元，大孔上设置有轴承；多个格子，设置于第一基板的上方，并与每一子单元正对，每一格子底部装有带螺纹的轴套；多个第二丝杆，每一第二丝杆分别与一子单元中的轴承固定，且每一第二丝杆下端设置有调心齿轮，每一调心齿轮与所述主轴齿轮相啮合；以及控制单元，控制第一丝杆和第二丝杆的正反转从而实现格子的升降。

Description

智能矩阵
技术领域
本发明涉及一种用于人机互动的智能矩阵。
背景技术
人机互动就是人与机器的交互，本质上是指人与计算机的交互，或者可以理解为人与“含有计算机的机器”的交互。随着人机互动技术的发展，为了获得更好的人机互动效果，开发出各种不同种类的人机互动设备的需求越来越紧迫。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种智能矩阵，包括：
第一基板；
第一电机；
第一丝杆，可在所述第一电机的带动下做往复运动；
滑块，设置于所述第一丝杆上，并可在所述第一丝杆的带动下沿所述第一丝杆做往复运动；
多个步进电机并排设置于所述滑块上，每一步进电机上设置有主轴齿轮；
第二基板，设置于所述第一基板的正上方，所述第二基板包括多个小孔以及多个大孔，每一大孔和至少一个小孔组成一子单元，所述大孔上设置有轴承；
多个格子，设置于所述第一基板的上方，并与每一子单元正对设置，每一格子底部装有带螺纹的轴套，且每一格子通过第一光杆与其相对的子单元中的小孔限位；
多个第二丝杆，每一第二丝杆分别与一子单元中的轴承固定，且每一第二丝杆下端设置有调心齿轮，每一调心齿轮与所述主轴齿轮相啮合；以及
控制单元，分别与所述第一电机及所述步进电机电连接，并控制所述第一丝杆和所述第二丝杆的正反转从而实现所述格子的升降。
进一步优选的，所述子单元形成N*M的矩阵，且具有N*M个格子与N*M的矩阵一一对应设置，其中，N及M均为自然数。
进一步优选的，N等于M，且N、M均大于等于6。
进一步优选的，包括N或M个并排设置的步进电机。
所述智能矩阵进一步还包括第二限位光杆，所述第二限位光杆设置于所述滑块的两端，用于确保所述滑块前后进给时不发生左右摇摆。
进一步优选的，所述控制单元包括单片机及信号接收单元，所述信号接收单元与所述单片机电连接，所述信号接收单元用于输入控制信号。
所述智能矩阵进一步还包括信号输入单元，所述信号输入单元输出二进制信号，所述信号接收单元接收所述二进制信号给所述单片机。
所述智能矩阵进一步还包括支撑杆，所述支撑杆用于支撑所述第一基板及所述第二基板。
进一步优选的，所述格子为空心的多棱柱或空心的圆柱体。
进一步优选的，每一大孔和四个小孔组成一子单元，且所述四个小孔设置于所述大孔的四周。
本发明还提供的所述智能矩阵具有以下优点，其一，控制单元可以同时控制所述第一电机及所述步进电机，所述第一电机可以正反转从而带动所述第一丝杆做往复运动，而所述步进电机也可以同时正反转从而带动所述第二丝杆做往复运动，最终实现所述格子的升降；其二，所述智能矩阵还可以用于人机互动并具有三维模拟的功能；其三，各个格子的调节精度高，行程可调；其四，所述智能矩阵可根据需要进行订做，满足多种需求，如，家居、景观等；其五，所述智能矩阵还具有结构简单、成本较低等特点，适于广泛应用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的智能矩阵的侧视图。
图2是本发明实施例提供的智能矩阵中第一基板的俯视图。
图3是本发明实施例提供的智能矩阵中第二基板的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1-3，一种智能矩阵，包括：
第一基板10；
第一电机12；
第一丝杆13，可在所述第一电机12的带动下做往复运动；
滑块14，设置于所述第一丝杆13上，并可在所述第一丝杆13的带动下沿所述第一丝杆13做往复运动；
多个步进电机141并排设置于所述滑块14上，每一步进电机141上设置有主轴齿轮142；
第二基板16，设置于所述第一基板10的正上方，所述第二基板16包括多个小孔161以及多个大孔162，每一大孔162和至少一个小孔161组成一子单元，所述大孔162上设置有轴承162；
多个格子18，设置于所述第一基板10的上方，并与每一子单元正对设置，每一格子18底部装有带螺纹的轴套152，且每一格子18通过第一光杆153与其相对的子单元中的小孔161限位；
多个第二丝杆15，每一第二丝杆15分别与一子单元中的轴承162固定，且每一第二丝杆15下端设置有调心齿轮151，每一调心齿轮151与所述主轴齿轮142相啮合；以及
控制单元11，分别与所述第一电机12及所述步进电机141电连接，并控制所述第一丝杆13和所述第二丝杆15的正反转从而实现所述格子18的升降。
在其他实施例中，所述子单元形成N*M的矩阵，且具有N*M个格子18与N*M的矩阵一一对应设置，其中，N及M均为自然数。进一步优选的，N等于M，且N、M均大于等于6。本实施例中，N、M均为8，即，形成8*8个矩阵单元。优选的，包括N或M个并排设置的步进电机141。本实施例中，包括8个并排设置的步进电机141。
所述智能矩阵进一步还包括第二光杆19，所述第二光杆19设置于所述滑块14的两端，用于确保所述滑块14前后进给时不发生左右摇摆。
所述控制单元11包括单片机及信号接收单元，所述信号接收单元与所述单片机电连接，所述信号接收单元用于输入控制信号。所述信号接收单元可以为蓝牙。所述智能矩阵进一步还包括信号输入单元，所述信号输入单元输出二进制信号，所述信号接收单元接收所述二进制信号给所述单片机。所述信号输入单元可以为预装有APP的手机。APP可将输入信号转化为二进制信号传输给单片机，单片机根据信号对电机进行相应的调节。APP还具有三维模拟的功能，对传输的信号可预先进行三维模拟，使使用者更加直观的预先了解装置所呈现出来的状态。所述控制单元11进一步还包括存储单元，用于存储不同格子18的给进位置之数据以供所述控制单元11实时调用。例如，当在时间S1时，第一排第一列所对应的格子18上升5cm时，所述第一排第一列所对应的格子18的给进数据会被存储于所述存储单元中；当在时间S2时，所述第一排第一列所对应的格子18需要下降2cm，此时，所述控制单元11会自动调取S1时所述第一排第一列所对应的格子18的给进数据，并将其所对应的步进电机141升高到对应的位置，使调心齿轮151与主轴齿轮142相啮合，进而运转所述步进电机141使所述第一排第一列所对应的格子18降低2cm，与此同时，用时间S2之数据把时间S1的数据覆盖并存储于所述存储单元中。
所述智能矩阵进一步还包括支撑杆17，所述支撑杆17用于支撑所述第一基板10及所述第二基板16。
所述格子18可以为空心的多棱柱或空心的圆柱体。优选为空心的四棱柱。所述格子18的材料可以选自柔性弹性材料。另外，所述格子18还可以根据实际需要上色。
在本实施例中，每一大孔162和四个小孔161组成一子单元，且所述四个小孔161设置于所述大孔162的四周。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能矩阵，其特征在于，包括：
第一基板；
第一电机；
第一丝杆，可在所述第一电机的带动下做往复运动；
滑块，设置于所述第一丝杆上，并可在所述第一丝杆的带动下沿所述第一丝杆做往复运动；
多个步进电机并排设置于所述滑块上，每一步进电机上设置有主轴齿轮；
第二基板，设置于所述第一基板的正上方，所述第二基板包括多个小孔以及多个大孔，每一大孔和至少一个小孔组成一子单元，所述大孔上设置有轴承；
多个格子，设置于所述第一基板的上方，并与每一子单元正对设置，每一格子底部装有带螺纹的轴套，且每一格子通过第一光杆与其相对的子单元中的小孔限位；
多个第二丝杆，每一第二丝杆分别与一子单元中的轴承固定，且每一第二丝杆下端设置有调心齿轮，每一调心齿轮与所述主轴齿轮相啮合；以及
控制单元，分别与所述第一电机及所述步进电机电连接，并控制所述第一丝杆和所述第二丝杆的正反转从而实现所述格子的升降。
2.根据权利要求1所述的智能矩阵，其特征在于：所述子单元形成N*M的矩阵，且具有N*M个格子与N*M的矩阵一一对应设置，其中，N及M均为自然数。
3.根据权利要求2所述的智能矩阵，其特征在于：N等于M，且N、M均大于等于6。
4.根据权利要求2所述的智能矩阵，其特征在于：包括N或M个并排设置的步进电机。
5.根据权利要求1所述的智能矩阵，其特征在于：进一步包括第二限位光杆，所述第二限位光杆设置于所述滑块的两端，用于确保所述滑块前后进给时不发生左右摇摆。
6.根据权利要求1所述的智能矩阵，其特征在于：所述控制单元包括单片机及信号接收单元，所述信号接收单元与所述单片机电连接，所述信号接收单元用于输入控制信号。
7.根据权利要求6所述的智能矩阵，其特征在于：进一步包括信号输入单元，所述信号输入单元输出二进制信号，所述信号接收单元接收所述二进制信号给所述单片机。
8.根据权利要求1所述的智能矩阵，其特征在于：所述控制单元进一步包括存储单元，所述存储单元用于存储不同格子的升降数据以供所述控制单元实时调用。
9.根据权利要求1所述的智能矩阵，其特征在于：所述格子为空心的多棱柱或空心的圆柱体。
10.根据权利要求1所述的智能矩阵，其特征在于：每一大孔和四个小孔组成一子单元，且所述四个小孔设置于所述大孔的四周。
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