[實用新型]小球滾動控制系統

有效

• 申請號: 201720402339.3
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN206757343U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 李承民;鄭暢隆;安倩;馬濤;姜吉宇;李玖
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 劉忠祥

技術領域

本實用新型屬于控制相關技術領域。

背景技術

智能機械和人類的智慧結合在一起，從而發明了機器人，它已經成為現代科學技術發展的目標。機器人的多樣性發展,已成為世界上人們注目的焦點。除了工業機器人,1985年前的大學和科研機構主要是小規模的基礎研究。但從2005年博覽會顯示出，機器人的開發主體已經向汽車、飛機、輪船、手機、家電、電腦等方面前進。并且，隨著不斷積累的經驗和逐步完善的機器人開發技術，以及不斷擴大的機器人開發團隊，使機器人的開發邁進了更高層次。

在操作方面，機器人根本上處于不穩定狀態，很難將其進行穩定控制，所以在實際應用中存在諸多的問題。但人類卻通過大量的實驗，讓機器人穩定移動有了實現的可能。從非常簡單的水平平衡，到利用角度傳感器控制平衡，使其從傾斜姿態復原的控制方法，本設計就是要建立一個機器人的平衡控制模型，將一種新的平衡思路提供給機器人研究工作。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種小球滾動控制系統，結構簡單，實現小球的精準定位和滾動控制。

技術方案：為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

小球滾動控制系統，包括門型支架、導軌、角度傳感器、小球位置檢測傳感器、驅動電機和吊線，所述門型支架垂直于水平面豎直設置，所述門型支架的一側支架上與導軌的一端鉸接設置，所述導軌的另一端通過吊線懸掛設置在驅動電機的轉軸上，所述角度傳感器安裝在門型支架的一側支架與導軌的鉸接位置，所述導軌的兩端分別設置有小球觸碰觸發器；所述驅動電機轉軸轉動，通過吊線控制導軌的另一端升降，小球來回控制運動在導軌。

進一步，還包括控制器，所述角度傳感器與控制器數據傳輸連接，所述小球位置檢測傳感器的信號輸出端與控制器的信號輸入端連接，所述小球觸碰觸發器的信號輸出端與控制器的信號輸入端連接，所述控制器的信號輸出端與驅動電機的信號輸入端連接。

進一步，所述控制器采用stm32單片機。

進一步，所述吊線為釣魚線；雖然會有微小的彈性形變但影響比較小可以忽略，只需保證在吊起時不會有斷線現象的發生就可以了。

進一步，所述導軌為U形槽結構的雙列直插的封裝管剖切后的結構。觀察小球很方便、直觀，導軌的材料強度高且平滑，在導軌兩邊便于放置小球位置檢測傳感器等模塊，成本低并且質量較輕。

進一步的，所述門型支架由硬質膠合木板制作而成，包括兩側的支架，以及分別與兩側支架對應設置的底座。

進一步的，所述小球位置檢測傳感器為紅外線對射式光電開關，小球觸碰觸發器包括限位開關、蜂鳴器和發光二極管，所述限位開關的信號輸出端分別與蜂鳴器和發光二極管的信號輸入端連接。

有益效果：本實用新型是在門型支架的兩側支架的其中一個支架上通過角度傳感器安裝有與導軌的一端安裝，導軌的另一端通過電機懸掛設置在靠近另一側支架的右上方位置。本實用新型采用的門型支架為硬膠合木板，另外在兩側支架的底部設置有底板進行固定，加強其它的穩定性，并且將托盤置于電機底部來實現減震的效果。在導軌的兩端處放置兩個限位開關，與此同時在導軌的28cm、32cm處分別安裝兩個對射式傳感器。用于模擬實現小球的精準定位和滾動控制。

附圖說明

附圖1為本實用新型的結構示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。

本實用新型是在門型支架的兩側支架的其中一個支架上通過角度傳感器安裝有與導軌的一端安裝，導軌的另一端通過電機懸掛設置在靠近另一側支架的右上方位置。如附圖1，小球滾動控制系統，包括門型支架1、導軌2、角度傳感器3、小球位置檢測傳感器、驅動電機4和吊線5，所述門型支架1垂直于水平面豎直設置，所述門型支架1的一側支架上與導軌2的一端鉸接設置，所述導軌2的另一端通過吊線5懸掛設置在驅動電機4的轉軸上，所述角度傳感器3安裝在門型支架1的一側支架與導軌2的鉸接位置，通過角度傳感器3識別導軌與水平方向的傾斜角度，所述導軌2的兩端分別設置有小球觸碰觸發器；所述驅動電機4轉軸轉動，通過吊線控制導軌2的另一端升降，小球來回控制運動在導軌2。