[發明專利]二維球-面系統控制裝置及方法

無效

• 申請號: 201210087173.2
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102591367A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 高丙團;包宇慶;賈麗娟;湯奕
• 申請（專利權）人: 蘇州市思瑪特電力科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種球-面系統控制裝置，包括工業計算機和控制柜，其特征在于還包括球面裝置本體；所述球面裝置本體包括球、支腳、碼盤、電機、同步帶、攝像頭、連桿、平面、萬向節、同步帶輪、支撐平臺和傾角傳感器；?所述的小球放置于平面上，平面由支腳固定在支撐平臺上，平面與支腳由二自由度的萬向節連接，平面的四個頂點由兩根同步帶對角相連；每根同步帶經過兩個同步帶輪，四個同步帶輪分別固定于平面平行于支撐平臺的時候平面四個頂點在支撐平臺的投影位置，四個同步帶輪中，選擇兩個相鄰同步帶輪由電機驅動；所述的攝像頭由四根連桿固定于平面正上方，四根連桿分別連接平面的一個頂點，隨時采集小球在平面上的位置，攝像頭的輸出端與工業計算機的輸入端連接；?所述的傾角傳感器放置于平面的底面，傾角傳感器的輸出端與工業計算機的輸入端連接；所述碼盤安裝在電機的后方，以測量電機的轉角。

2.根據權利要求1所述的球-面系統控制裝置，其特征在于：所述控制柜分別通過導線與攝像頭、傾角傳感器、電機、工業計算機連接，由控制柜給這些設備提供電力。

3.根據權利要求1所述的球-面系統控制裝置，其特征在于：所述工業計算機通過控制柜的電機驅動電路控制電機的運轉。

4.根據權利要求1所述裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）小球的位置信息通過攝像機采集得到，攝像頭將采集的信息發送到工業計算機；

（2）碼盤采集電機的轉角信息，并發送到工業計算機；

（3）傾角傳感器采集的平面兩自由度傾角，并發送到工業計算機；

（4）工業計算機計算分析傾角傳感器、碼盤與攝像頭采集到的信息，控制算法根據反饋信息和控制目標給出控制信號，控制信號由工業計算機發送到控制柜，由控制柜中的電機驅動兩臺電機的運轉，以控制同步帶輪轉速記轉角，從而保證小球在平面上的平衡并到達所期許的位置。