CN110827630A - 一种新型如可夫斯基凳 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型如可夫斯基凳，旋转板(2)通过轴承杆(3)安装于底基台(1)的顶部，人形固定板(4)固定安装于旋转板(2)的顶部，人形固定板(4)正面中部左右两侧通过螺钉安装有肩关节舵机(7)，肩关节舵机(7)的远人形固定板(4)一端连接安装有支臂A(8)，支臂A(8)的远肩关节舵机(7)的一端通过肘关节舵机(9)连接安装有支臂B(10)，支臂B(10)的远肘关节舵机(9)一端安装有哑铃(11)；本发明结构可靠便携，拆装方便，并且规避了人在凳上旋转导致眩晕的风险，流量可定量控制，以更直观的方式进行大学物理实验演示，易于观察和测量转速。
Description
技术领域
本发明涉及理论力学和动量守恒定律设备技术领域，具体是一种新型如可夫斯基凳。
背景技术
如可夫斯基凳的名称来源于前苏联理论力学教材，其原理为：质点系绕定轴转动时，若其所受到的合外力矩为零，则质点系的角动量守恒，L＝JW＝恒量，因为内力矩不会影响质点系的角动量，若质点系在内力的作用下，质量分布发生变化，从而使绕定轴转动的转动惯量改变，则它的角速度将发生相应的改变以保持总角动量守恒。
如可夫斯基凳在大学物理实验教学过程中需要让操作者坐在凳上手持哑铃，两臂平伸，其他人推动转椅，使转椅转动起来；为了保证安全，在实验过程中操作者必须系好安全带，且需要周围同学保持一定距离；实验时间不宜太长以免身体不适；下凳时注意平衡，晕车者不宜做。
然而，在实际教学实验过程中，为了实现教学实验目的让人坐到凳上进行旋转是具有一定危险性的，一是在旋转过程中因个人的体质问题，某些人会在旋转或者实验结束下凳时出现严重眩晕，二是在实验过程中收缩双臂是容易造成失去身体平衡倾斜摔倒，造成操作者或者周围同学摔伤或碰倒身边实验仪器；同时，在需要较长时间的教学实验时，单人无法长时间的进行，而反复更换操作者又会造成实验教学效率低下。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种新型如可夫斯基凳，本发明结构可靠便携，拆装方便，并且规避了人在凳上旋转导致眩晕的风险，流量可定量控制，以更直观的方式进行大学物理实验演示，易于观察和测量转速。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是包括：底基台、旋转板、轴承杆、人形固定板、电池组、控制器、肩关节舵机、支臂A、肘关节舵机、支臂B和哑铃；所述的旋转板通过轴承杆安装于底基台的顶部，人形固定板固定安装于旋转板的顶部，人形固定板正面中部左右两侧通过螺钉安装有肩关节舵机，肩关节舵机的远人形固定板一端连接安装有支臂A，支臂A的远肩关节舵机的一端通过肘关节舵机连接安装有支臂B，支臂B的远肘关节舵机一端安装有哑铃。
进一步的，旋转板以轴承杆的轴线中心线为旋转中心线，具有横向旋转自由度。
进一步的，人形固定板正面中下部固定安装有电池组，人形固定板正面中上部固定安装有控制器，电池组与有控制器电性连接，控制器与肩关节舵机和肘关节舵机电性连接。
进一步的，支臂A可以通过肩关节舵机的作用与人形固定板产生定角转动；支臂B可以通过肘关节舵机的作用与支臂A产生定角转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
一、结构安全可靠，倾斜倒塌危险性低，便于在实验过程中展示和拆装。
二、使用机械结构实现实验目的，通过遥控控制哑铃收缩，不需要过多人为操作。
三、肩关节舵机和肘关节舵机对支臂A和支臂B进行流量可定量控制，控制准确可靠、便于实验演示，易于观察和测量转速。
附图说明
图1为本发明正面立体结构示意图；
图2为本发明背面立体结构示意图；
图3为本发明底基台与旋转板立体结构示意图。
图中：1-底基台、2-旋转板、3-轴承杆、4-人形固定板、5-电池组、6-控制器、7-肩关节舵机、8-支臂A、9-肘关节舵机、10-支臂B、11-哑铃。
具体实施方式
下面将结合附图，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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明包括：底基台1、旋转板2、轴承杆3、人形固定板4、电池组5、控制器6、肩关节舵机7、支臂A8、肘关节舵机9、支臂B10和哑铃11；所述的旋转板2通过轴承杆3安装于底基台1的顶部，人形固定板4固定安装于旋转板2的顶部，人形固定板4正面中部左右两侧通过螺钉安装有肩关节舵机7，肩关节舵机7的远人形固定板4一端连接安装有支臂A8，支臂A8的远肩关节舵机7的一端通过肘关节舵机9连接安装有支臂B10，支臂B10的远肘关节舵机9一端安装有哑铃11。
进一步的，旋转板2以轴承杆3的轴线中心线为旋转中心线，具有横向旋转自由度。
进一步的，人形固定板4正面中下部固定安装有电池组5，人形固定板4正面中上部固定安装有控制器6，电池组5与有控制器6电性连接，控制器6与肩关节舵机7和肘关节舵机9电性连接。
进一步的，支臂A8可以通过肩关节舵机7的作用与人形固定板4产生定角转动；支臂B10可以通过肘关节舵机9的作用与支臂A8产生定角转动。
所述的旋转板2的顶部能够粘贴转速表反光纸，用于通过非接触式的光电转速表对转速变化进行测量。
工作原理：使用时，底基台1相对地面固定，操作者对旋转板2施加一定的力后，旋转板2以轴承杆3的轴线中心线为旋转中心线，通过惯性带动人形固定板4相对底基台1进行横向转动；在旋转板2转动过程中，操作者可通过遥控控制使控制器6联动操作肩关节舵机7和肘关节舵机9对支臂A8和支臂B10进行转角运动，模拟人形手臂的收缩运动，从而直观便捷的观察手臂张开或收缩时的转动角速度，便于通过非接触式的光电转速表对转速变化进行测量。
综上所述：本发明提供一种新型如可夫斯基凳，旋转板2通过轴承杆3安装于底基台1的顶部，人形固定板4固定安装于旋转板2的顶部，人形固定板4正面中部左右两侧通过螺钉安装有肩关节舵机7，肩关节舵机7的远人形固定板4一端连接安装有支臂A8，支臂A8的远肩关节舵机7的一端通过肘关节舵机9连接安装有支臂B10，支臂B10的远肘关节舵机9一端安装有哑铃11；本发明结构可靠便携，拆装方便，并且规避了人在凳上旋转导致眩晕的风险，流量可定量控制，以更直观的方式进行大学物理实验演示，易于观察和测量转速。
Claims (4)
1.一种新型如可夫斯基凳，包括底基台(1)，其特征在于：还包括旋转板(2)、轴承杆(3)、人形固定板(4)、电池组(5)、控制器(6)、肩关节舵机(7)、支臂A(8)、肘关节舵机(9)、支臂B(10)和哑铃(11)；所述的旋转板(2)通过轴承杆(3)安装于底基台(1)的顶部，人形固定板(4)固定安装于旋转板(2)的顶部，人形固定板(4)正面中部左右两侧通过螺钉安装有肩关节舵机(7)，肩关节舵机(7)的远人形固定板(4)一端连接安装有支臂A(8)，支臂A(8)的远肩关节舵机(7)的一端通过肘关节舵机(9)连接安装有支臂B(10)，支臂B(10)的远肘关节舵机(9)一端安装有哑铃(11)。
2.根据权利要求1所述的一种新型如可夫斯基凳，其特征在于：旋转板(2)以轴承杆(3)的轴线中心线为旋转中心线，具有横向旋转自由度。
3.根据权利要求1所述的一种新型如可夫斯基凳，其特征在于：人形固定板(4)正面中下部固定安装有电池组(5)，人形固定板(4)正面中上部固定安装有控制器(6)，电池组(5)与有控制器(6)电性连接，控制器(6)与肩关节舵机(7)和肘关节舵机(9)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型如可夫斯基凳，其特征在于：支臂A(8)可以通过肩关节舵机(7)的作用与人形固定板(4)产生定角转动；支臂B(10)可以通过肘关节舵机(9)的作用与支臂A(8)产生定角转动。
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