CN107224149A - 一种多杆机构智能化婴儿摇床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多杆机构智能化婴儿摇床，包括摇床床体、多杆悬挂机构、过载保护装置、驱动装置、控制系统。所述多杆机构在竖直方向的位移很小，使得床身整体近乎平动，运动平稳；所述过载保护装置，用于防止机构卡死烧毁电机，同时用于实现电机驱动与手动驱动方式的随意转换；所述驱动装置主要用于传递动力并驱动摇床摆动；所述控制系统用于控制电机的驱动、音乐播放、屏幕显示以及数据、信号的处理。本发明的多杆机构智能婴儿摇床，提高了摇床运动的平稳性能，且整个系统装置安全可靠，实用与舒适性能好。

Description

一种多杆机构智能化婴儿摇床

技术领域

本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种多杆机构智能化婴儿摇床。这种婴儿摇床对婴儿啼哭具有实时监测的能力，并能够通过自动、手动和无线的方式控制摇床的摇动和音乐的播放，此外本摇床还具有过载保护的功能。这种摇床整体运动平稳、结构紧凑、稳定性好、安全系数高，在原有摇床的基础上增添了更多的外设功能，更具有人性化。

背景技术

随着社会的发展与二胎政策的放开，摇篮的需求将会大大增大，同时生活压力也与日俱增，父母在看护婴儿的同时，可能还需要处理一些家务，婴幼儿的看护过程中难免会有一些照顾不周的地方。因此，智能化的婴儿摇床成为一种新的需求。

目前，市场上的婴儿摇篮的驱动及传动方式主要有两种：一是电机控制的平行四边形机构，二是电磁铁控制的。这两种方式控制的摇床其床身运动轨迹呈弧线，因此在运动过程中会产生一定的向心加速度并降低摇床的舒适度。此外电磁铁控制的摇床其运动幅度不易控制，安全系数低。而且多数摇床无法实时监测婴儿的啼哭情况。并且目前的摇床尚无过载保护装置，因此出现问题后，可能导致电机烧毁并产生较大事故。

发明内容

针对目前婴幼儿摇床的不稳定性，各部分功能的单调性以及在摇动过程中可能存在的安全问题。本发明的目的是提供一种具有新型机械结构的摇床，使其床身只进行平动。并设有过载保护装置，保证其安全运行的同时还增加了手动摇晃与电机驱动互不干涉的功能。此外对婴儿的啼哭进行实时监测与识别，并具有播放音乐、远程遥控功能。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种多杆机构智能化婴儿摇床，包括摇床床体、控制系统、过载保护装置、多杆悬挂机构、驱动装置，所述多杆机构与床身及支架相连；床身底部通过螺钉与T型梁相连；所述T型梁通过螺钉与床身底部相连；第一连杆一端通过轴承与T型梁连接，另一端通过轴和轴承与曲柄连接；曲柄通过螺钉与第一联轴器相连；第一联轴器与通过轴承座的轴相连，并通过顶丝锁紧；轴承座通过螺钉固定在支撑杆上；第一支撑杆通过螺钉固定在横梁上；第三轴与扭矩限制器的输出端连接，并通过键连接；所述扭矩限制器的输入端与第二轴连接，并通过键连接；第二轴通过轴承座与第二联轴器连接；轴承座通过螺钉固定在第二支撑杆上；电机的输出轴与第二联轴器相连，并通过顶丝锁紧；电机通过螺钉固定在电机座上；电机座通过螺钉以及第三支撑杆固定在横梁上，所述扭矩限制器的第四联轴器通过螺钉与第三联轴器连接，第三联轴器套在铜环上，并依次通过第一摩擦片、第二摩擦片第一弹性垫片、压紧螺母压紧；所述铜环套在底座上，底座、联轴器通过键分别与第二轴、第三轴相连，所述多杆悬挂机构的第五轴、第六轴通过轴承与第二连杆的一端相连接；第二连杆的另一端通过法兰轴承、第二弹性垫片以及螺母连接在第四轴的一端，第四轴的另一端固定在V型杆上；所述V型杆通过轴承与第七轴连接；第二套筒套在第七轴上；第一套筒分别套在第五轴、第六轴上；所述控制系统放在摇床支架上，可根据具体需要做适当调整。

其中，所述控制系统包括：微型计算机、声音监测模块、无线模块、音乐播放模块、电机驱动模块、数据接口模块、显示屏。所述微型计算机通过对各模块采集到的信息进行分析处理，进而控制摇床的运动；所述声音监测模块与微型计算机相连，主要对外界的声音信号进行采集，并传输给微型计算机，微型计算机将声音检测模块传输过来的模拟信号转化为数字信号，分析、判断该声音信号是否为婴儿啼哭声，并根据婴儿啼哭声的大小，控制电机和音乐模块动作；所述无线模块与微型计算机相连，主要通过接收到的无线信号控制微型计算机，进而控制音乐播放模块和电机驱动模块；所述音乐模块与微型计算机相连，主要接收来自微型计算机的信号，并播放音乐，支持SD卡扩展功能；所述电机驱动模块与微型计算机相连，主要通过微型计算机所给出的指令信号，控制电机的启停与调速；所述数据接口模块可用于连接计算机进行控制与音乐数据传输；所述显示屏主要用以显示摇床运动状态以及音乐曲目；

其中，所述过载保护装置用于防止机构卡死烧毁电机，同时用于实现电机驱动与手动驱动方式的随意转换，该过载保护装置提高了摇床系统的安全可靠性；

其中，所述多杆悬挂机构与床身及支架相连，用于实现床身的水平运动，同时能够使竖直位移几乎为零，该多杆悬挂机构提高了摇床的舒适性、安全性及运动的平稳性。

其中，所述驱动装置包括：电机、第二联轴器、曲柄，用于传递动力并驱动摇床摆动。

其中，控制系统中声音监测模块可根据婴儿的哭闹声以及哭闹声的大小，自动控制摇床摇动以及摇动的幅度大小。

其中，控制系统根据婴儿在摇床中的状态播放不同类型的音乐安抚婴儿。

其中，控制系统可通过无线与手机APP中的相连，可通过手机中的APP控制摇床工作。

其中，控制系统中数据接口模块可用于连接计算机进行控制与音乐数据传输。

本发明与现有技术相比的优点是：

本发明结构简单、造价低廉，是一种全新的多杆机构智能摇床。该摇床的特点包括：其一，该结构使得床身竖直位移控制在3mm范围内，即床身近乎平动。从而在摇床运动过程中不会产生向心加速度，大大增加了摇床的舒适性。其二，本发明具有过载保护装置，在保证其安全运行的同时还增加了手动摇晃与电机驱动互不干涉的功能。其三，本发明具有无线遥控功能，能够实现一定距离内操控。其四，本发明具有声音监测功能与音乐播放功能，能够实时监测婴儿状态并根据情况播放音乐和驱动摇床运动。

附图说明

图1为本发明一种多杆机构智能婴儿摇床示意图。

图2为本发明过载保护装置与驱动装置组合示意图。

图3为本发明过载保护装置示意图。

图4为本发明多杆悬挂机构示意图。

图5为本发明多杆悬挂机构局部视图。

图6为本发明运动仿真竖直位移曲线。

图7为本发明控制系统图。

附图标记含义为：1为摇床床体，2为控制系统，3为过载保护装置，4为多杆悬挂机构，5为驱动装置，11为床身，12为支架，13为横梁，301为T型梁，302为第一连杆，303为曲柄，304为第一联轴器，305为第一支撑杆，306为轴承座，307为第二支撑杆，308为第二联轴器，309为电机，310为电机座，311为第三支撑杆，312为扭矩限制器，313为第一轴，314为第三联轴器，315为第一摩擦片，316为第一弹性垫片，317为压紧螺母，318为底座，319为第二轴，320为铜环，321为第二摩擦片，322为第四联轴器，323为第三轴，401为V型杆，402为第四轴，403为第二连杆，404为第五轴，405为第一套筒，406为第六轴，407为第二套筒，408为第七轴，409为法兰轴承，410为螺母，411为第二弹性垫片。

注：附图中相同的结构只标注了一次，但是可以存在多个。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。

一种多杆机构智能婴儿摇床，包括摇床床体1、控制系统2、过载保护装置3、多杆悬挂机构4、驱动装置5。摇床床体1可为木质。所述控制系统2放在支架12上；所述过载保护装置3通过螺钉固定在摇床下方的横梁13上；所述多杆悬挂机构4与床身11及支架12相连。

所述摇床具有控制系统。声音监测模块、无线模块均与微型计算机相连；微型计算机输出分别与电机以及音乐播放模块相连。通过声音信号采集分析以及无线信号传输控制摇床的运动。

所述摇床具有过载保护装置。T型梁301通过螺钉与床身11底部相连；第一连杆302一端通过轴承与T型梁301连接，另一端通过第一轴313和轴承与曲柄303连接；曲柄303通过螺钉与第一联轴器304相连；第一联轴器304与通过轴承座306的第三轴323相连，并通过顶丝锁紧；轴承座306通过螺钉固定在第一支撑杆305上；第一支撑杆305通过螺钉固定在横梁13上；第三轴323与扭矩限制器312的输出端连接，并通过键连接；所述扭矩限制器312的输入端与第二轴319连接，并通过键连接；第二轴319通过轴承座与第二联轴器308连接；轴承座通过螺钉固定在第二支撑杆307上；电机309的输出轴与第二联轴器308相连，并通过顶丝锁紧；电机309通过螺钉固定在电机座310上；电机座310通过螺钉以及第三支撑杆311固定在横梁13上。所述扭矩限制器312的第四联轴器322通过螺钉与第三联轴器314连接，第三联轴器314套在铜环320上，并通过第一摩擦片315、第二摩擦片321、弹性垫片316、压紧螺母317压紧；所述铜环套在底座318上，底座318、第四联轴器322通过键分别与第二轴319、第三轴323相连。

所述摇床具有多杆机构。第五轴404、第六轴406通过轴承与第二连杆403的一端相连接；第二连杆403的另一端通过法兰轴承409、第二弹性垫片411以及螺母410连接在第四轴402的一端，第四轴402的另一端固定在V型杆401上；所述V型杆401通过轴承与第七轴408连接；第二套筒407套在第七轴408上；第一套筒405分别套在第五轴404、第六轴406上。该多杆机构提高了摇床系统运动的平稳性。

本发明中涉及到的本领域公知技术未详细阐述。

Claims (9)

1.一种多杆机构智能化婴儿摇床，其特征在于：包括摇床床体(1)、控制系统(2)、过载保护装置(3)、多杆悬挂机构(4)、驱动装置(5)，所述多杆悬挂机构(4)与床身(11)及支架(12)相连；床身(11)底部通过螺钉与T型梁(301)相连；第一连杆(302)一端通过轴承与T型梁(301)连接，另一端通过第一轴(313)和轴承与曲柄(303)连接；曲柄(303)通过螺钉与第一联轴器(304)相连；第一联轴器(304)与通过轴承座(306)的第三轴(323)相连，并通过顶丝锁紧；轴承座(306)通过螺钉固定在第一支撑杆(305)上；第一支撑杆(305)通过螺钉固定在横梁(13)上；第三轴(323)与扭矩限制器(312)的输出端连接，并通过键连接；所述扭矩限制器(312)的输入端与第二轴(319)连接，并通过键连接；第二轴(319)通过轴承座与第二联轴器(308)连接；轴承座通过螺钉固定在第二支撑杆(307)上；电机(309)的输出轴与第二联轴器(308)相连，并通过顶丝锁紧；电机(309)通过螺钉固定在电机座(310)上；电机座(310)通过螺钉以及第三支撑杆(311)固定在横梁(13)上，所述扭矩限制器(312)的第四联轴器(322)通过螺钉与第三联轴器(314)连接，第三联轴器(314)套在铜环(320)上，并依次通过第一摩擦片(315)、第二摩擦片(321)第一弹性垫片(316)、压紧螺母(317)压紧；所述铜环套在底座(318)上，底座(318)、第四联轴器(322)通过键分别与第二轴(319)、第三轴(323)相连；所述多杆悬挂机构的第五轴(404)、第六轴(406)通过轴承与第二连杆(403)的一端相连接，第二连杆(403)的另一端通过法兰轴承(409)、第二弹性垫片(411)以及螺母(410)连接在第四轴(402)的一端，第四轴(402)的另一端固定在V型杆(401)上；所述V型杆(401)通过轴承与第七轴(408)连接；第二套筒(407)套在第七轴(408)上；第一套筒(405)分别套在第五轴(404)、第六轴(406)上；所述控制系统(2)放在摇床支架(12)上，可根据具体需要做适当调整。

2.根据权利要求1所述的一种多杆机构智能化婴儿摇床，其特征在于：所述控制系统(2)包括：微型计算机、声音监测模块、无线模块、音乐播放模块、电机驱动模块、数据接口模块、显示屏，所述微型计算机通过对各模块采集到的信息进行分析处理，进而控制摇床的运动；所述声音监测模块与微型计算机相连，主要对外界的声音信号进行采集，并传输给微型计算机，微型计算机将声音检测模块传输过来的模拟信号转化为数字信号，分析、判断该声音信号是否为婴儿啼哭声，并根据婴儿啼哭声的大小，控制电机和音乐模块动作；所述无线模块与微型计算机相连，主要通过接收到的无线信号控制微型计算机，进而控制音乐播放模块和电机驱动模块；所述音乐模块与微型计算机相连，主要接收来自微型计算机的信号，并播放音乐，支持SD卡扩展功能；所述电机驱动模块与微型计算机相连，主要通过微型计算机所给出的指令信号，控制电机的启停与调速；所述数据接口模块可用于连接计算机进行控制与音乐数据传输；所述显示屏主要用以显示摇床运动状态以及音乐曲目。

3.根据权利要求1所述的一种多杆机构智能化婴儿摇床，其特征在于：所述过载保护装置(3)用于防止机构卡死烧毁电机，同时用于实现电机驱动与手动驱动方式的随意转换，该过载保护装置提高了摇床系统的安全可靠性。

4.根据权利要求1所述的一种多杆机构智能化婴儿摇床，其特征在于：所述多杆悬挂机构(4)与床身(11)及支架(12)相连，用于实现床身的水平运动，同时能够使竖直位移几乎为零，该多杆机构提高了摇床的舒适性、安全性及运动的平稳性。

5.根据权利要求1所述的一种多杆机构智能化婴儿摇床，其特征在于：所述驱动装置主要包括：电机(309)、第二联轴器(308)和曲柄(303)，用于传递动力并驱动摇床摆动。

6.根据权利要求1所述的一种多杆机构智能化婴儿摇床，其特征在于：控制系统(2)中声音监测模块可根据婴儿的哭闹声以及哭闹声的大小，自动控制摇床摇动以及摇动的幅度大小。

7.根据权利要求1所述的一种多杆机构智能化婴儿摇床，其特征在于：控制系统(2)根据婴儿在摇床中的状态播放不同类型的音乐安抚婴儿。

8.根据权利要求1所述的一种多杆机构智能化婴儿摇床，其特征在于：控制系统(2)可通过无线与手机APP中的相连，可通过手机中的APP控制摇床工作。

9.根据权利要求1所述的一种多杆机构智能化婴儿摇床，其特征在于：控制系统(2)中数据接口模块可用于连接计算机进行控制与音乐数据传输。