CN206726051U - 一种环形倒立摆的摆杆机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环形倒立摆的摆杆机构，包括装置主体，所述装置主体由设置在该装置主体顶部的铝合金横梁及铝合金横梁一侧的连接环构成，所述连接环的一侧设有固定板，且所述固定板与所述连接环紧密焊接，所述固定板的侧面设有角度传感器，且所述角度传感器贯穿设置在固定板中，该种环形倒立摆的摆杆机构，采用新型的环形结构，环形结构能够增加系统的稳定性，避免带来不必要的损伤，且能明显的反应装置的现状，设置的角度传感器能准确的根据环形摆杆的旋转速度和角度来记录数据，将动能转化为电信号传给转接板，设置的电机编码器能够准确的对传送过来的电信号进行分析，再进行调整，直到最佳状态。

Description

一种环形倒立摆的摆杆机构

技术领域

本实用新型涉及摆杆机构技术领域，具体为一种环形倒立摆的摆杆机构。

背景技术

倒立摆是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合，其被控系统本身又是一个绝对不稳定、高阶次、多变量、强耦合的非线性系统，可以作为一个典型的控制对象对其进行研究。最初研究开始于二十世纪50年代，麻省理工学院(MIT)的控制论专家根据火箭发射助推器原理设计出一级倒立摆实验设备。近年来，新的控制方法不断出现，人们试图通过倒立摆这样一个典型的控制对象，检验新的控制方法是否有较强的处理多变量、非线性和绝对不稳定系统的能力，从而从中找出最优秀的控制方法。

但现有的倒立摆稳定系统不够完善，操作的过程有晃动及摇摆的现象，现有的倒立摆被作为基准，去测试软件在状态空间控制器运算法则，但对于数据的处理不完善，难以计算，用户难以得到准确的情况，再就是对记录的数据难以呈现，用户很难得到倒立摆记录的数据。

所以，如何设计一种环形倒立摆的摆杆机构，成为我们当前要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环形倒立摆的摆杆机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种环形倒立摆的摆杆机构，包括装置主体，所述装置主体由设置在该装置主体顶部的铝合金横梁及铝合金横梁一侧的连接环构成，所述连接环的一侧设有固定板，且所述固定板与所述连接环紧密焊接，所述固定板的侧面设有角度传感器，且所述角度传感器贯穿设置在固定板中，所述铝合金横梁的底部设有联轴器，且所述联轴器嵌入设置在铝合金横梁中，所述联轴器的外表面设有轴，且所述轴与联轴器之间平行设置，所述轴的底部设有第三转接板，且所述第三转接板贯穿设置在轴中，所述第三转接板与所述轴通过螺丝钉固定连接，所述第三转接板的一侧设有电机，且所述电机与所述第三转接板紧密贴合，所述电机的一侧设有电源接口，且所述电源接口与电机电性连接，所述电机的外表面设有主开关、PID调节按键和用户按键，且所述主开关、PID调节按键和用户按键均与电机信号连接，所述第三转接板的外表面设有加固柱，且所述加固柱嵌入设置在第三转接板中，所述加固柱与所述第三转接板通过螺丝钉固定连接，所述加固柱的底部设有第二转接板，且所述第二转接板与所述加固柱紧密贴合，所述第二转接板的侧面设有支架，且所述支架嵌入设置在第二转接板中，并与第二转接板紧密焊接，所述支架的底部设有第一转接板，且所述第一转接板与所述支架通过螺丝钉固定连接。

进一步的，所述连接环的一侧设有环形摆杆，且所述环形摆杆嵌入设置在连接环中，并与连接环活动连接。

进一步的，所述角度传感器的侧面设有传感器轴孔，所述传感器轴孔与所述角度传感器紧密贴合。

进一步的，所述第一转接板的底部设有铁台夹，且所述铁台夹与所述第一转接板紧密焊接。

进一步的，所述电机的内部设有电机编码器，且所述电机编码器与所述电机信号连接。

进一步的，所述电机的外表面设有LED显示屏，且所述LED显示屏嵌入设置在电机中，并与电机电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种环形倒立摆的摆杆机构，舍去的传统倒立摆的外形，采用新型的环形结构，没有过多的尖锐的部分，环形结构能够增加系统的稳定性，避免带来不必要的损伤，且能明显的反应装置的现状，设置的角度传感器能准确的根据环形摆杆的旋转速度和角度来记录数据，将动能转化为电信号传给转接板，设置的LED显示屏能够将传送过来的电信号转化为数字让用户了解，使得操作的过程更便捷，设置的电机编码器能够准确的对传送过来的电信号进行分析，在进行调整的过程，直到最佳状态。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的角度传感器局部结构示意图；

图3是本实用新型的电机局部结构示意图；

图中：1-连接环；2-环形摆杆；3-角度传感器；4-铝合金横梁；5-装置主体；6-固定板；7-联轴器；8-螺丝钉；9-电机；10-加固柱；11-支架；12-传感器轴孔；13-铁台夹；14-第一转接板；15-第二转接板；16-第三转接板；17-轴；18-主开关；19-PID调节按键；20-电机编码器；21-电源接口；22-LED显示屏；23-用户按键。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种环形倒立摆的摆杆机构，包括装置主体5，所述装置主体5由设置在该装置主体5顶部的铝合金横梁4及铝合金横梁4一侧的连接环1构成，所述连接环1的一侧设有固定板6，且所述固定板6与所述连接环1紧密焊接，所述固定板6的侧面设有角度传感器3，且所述角度传感器3贯穿设置在固定板6中，所述铝合金横梁4的底部设有联轴器7，且所述联轴器7嵌入设置在铝合金横梁4中，所述联轴器7的外表面设有轴17，且所述轴17与联轴器7之间平行设置，所述轴17的底部设有第三转接板16，且所述第三转接板16贯穿设置在轴17中，所述第三转接板16与所述轴17通过螺丝钉8固定连接，所述第三转接板16的一侧设有电机9，且所述电机9与所述第三转接板16紧密贴合，所述电机9的一侧设有电源接口21，且所述电源接口21与电机6电性连接，所述电机9的外表面主开关18、设有PID调节按键19和用户按键23，且所述主开关18、PID调节按键19和用户按键23均与电机9信号连接，所述第三转接板16的外表面设有加固柱10，且所述加固柱10嵌入设置在第三转接板16中，所述加固柱10与所述第三转接板16通过螺丝钉8固定连接，所述加固柱10的底部设有第二转接板15，且所述第二转接板15与所述加固柱10紧密贴合，所述第二转接板15的侧面设有支架11，且所述支架11嵌入设置在第二转接板15中，并与第二转接板15紧密焊接，所述支架8的底部设有第一转接板14，且所述第一转接板14与所述支架11通过螺丝钉8固定连接。

进一步的，所述连接环1的一侧设有环形摆杆2，且所述环形摆杆2嵌入设置在连接环1中，并与连接环1活动连接，设置的环形摆杆2能够增加系统的稳定性，避免带来不必要的损伤，且环形摆杆2的旋转能明显的反应装置的现状。

进一步的，所述角度传感器3的侧面设有传感器轴孔12，所述传感器轴孔12与所述角度传感器3紧密贴合，设置的角度传感器3能准确的根据环形摆杆2的旋转速度和角度来记录数据，将动能转化为电信号传给转接板。

进一步的，所述第一转接板14的底部设有铁台夹13，且所述铁台夹13与所述第一转接板14紧密焊接，设置的铁台夹13是全金属加工底座，便于装置进行调试，且能加固机架的稳定性。

进一步的，所述电机9的内部设有电机编码器20，且所述电机编码器20与所述电机9信号连接，设置的电机编码器20能够准确的对传送过来的电信号进行分析，在进行调整的过程，直到最佳状态。

进一步的，所述电机9的外表面设有LED显示屏22，且所述LED显示屏22嵌入设置在电机9中，并与电机9电性连接，设置的LED显示屏22能够将传送过来的电信号转化为数字让用户了解使得操作的过程更便捷。

工作原理：首先将装置主体5安装好，用螺丝钉8将需固定的地方固定好，然后将铁台夹13夹在需检测的一处，连接主开关18，按下用户按键23，电机9进行工作，环形摆件2进入倒立旋转，根据环形摆件2摆动的速度和角度能得知装置的现状，角度传感器3将环形摆件2的动能转化为电能，最终以电信号的形式传给第三转接板16，第三转接板16将传送过来的电信号传送给电机9，电机9的内部设有电机编码器20，且电机编码器20与电机9信号连接，电机9中的电机编码器20对传送过来的数据进行分析和计算，电机9的外表面设有LED显示屏22，且LED显示屏22嵌入设置在电机9中，并与电机9电性连接，最终数据在LED显示屏22中显示，用户通过LED显示屏22中的数据对装置进行调试，用户可以调试PID调节按键19，在对比之前的状态，再进行调整，直到最佳状态。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种环形倒立摆的摆杆机构，包括装置主体(5)，其特征在于：所述装置主体(5)由设置在该装置主体(5)顶部的铝合金横梁(4)及铝合金横梁(4)一侧的连接环(1)构成，所述连接环(1)的一侧设有固定板(6)，且所述固定板(6)与所述连接环(1)紧密焊接，所述固定板(6)的侧面设有角度传感器(3)，且所述角度传感器(3)贯穿设置在固定板(6)中，所述铝合金横梁(4)的底部设有联轴器(7)，且所述联轴器(7)嵌入设置在铝合金横梁(4)中，所述联轴器(7)的外表面设有轴(17)，且所述轴(17)与联轴器(7)之间平行设置，所述轴(17)的底部设有第三转接板(16)，且所述第三转接板(16)贯穿设置在轴(17)中，所述第三转接板(16)与所述轴(17)通过螺丝钉(8)固定连接，所述第三转接板(16)的一侧设有电机(9)，且所述电机(9)与所述第三转接板(16)紧密贴合，所述电机(9)的一侧设有电源接口(21)，且所述电源接口(21)与电机(9)电性连接，所述电机(9)的外表面设有主开关(18)、PID调节按键(19)和用户按键(23)，且所述主开关(18)、PID调节按键(19)和用户按键(23)均与电机(9)信号连接，所述第三转接板(16)的外表面设有加固柱(10)，且所述加固柱(10)嵌入设置在第三转接板(16)中，所述加固柱(10)与所述第三转接板(16)通过螺丝钉(8)固定连接，所述加固柱(10)的底部设有第二转接板(15)，且所述第二转接板(15)与所述加固柱(10)紧密贴合，所述第二转接板(15)的侧面设有支架(11)，且所述支架(11)嵌入设置在第二转接板(15)中，并与第二转接板(15)紧密焊接，所述支架(11)的底部设有第一转接板(14)，且所述第一转接板(14)与所述支架(11)通过螺丝钉(8)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种环形倒立摆的摆杆机构，其特征在于：所述连接环(1)的一侧设有环形摆杆(2)，且所述环形摆杆(2)嵌入设置在连接环(1)中，并与连接环(1)活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种环形倒立摆的摆杆机构，其特征在于：所述角度传感器(3)的侧面设有传感器轴孔(12)，所述传感器轴孔(12)与所述角度传感器(3)紧密贴合。

4.根据权利要求1所述的一种环形倒立摆的摆杆机构，其特征在于：所述第一转接板(14)的底部设有铁台夹(13)，且所述铁台夹(13)与所述第一转接板(14)紧密焊接。

5.根据权利要求1所述的一种环形倒立摆的摆杆机构，其特征在于：所述电机(9)的内部设有电机编码器(20)，且所述电机编码器(20)与所述电机(9)信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种环形倒立摆的摆杆机构，其特征在于：所述电机(9)的外表面设有LED显示屏(22)，且所述LED显示屏(22)嵌入设置在电机(9)中，并与电机(9)电性连接。