[發明專利]鋁板琴自動彈奏機構

在審

• 申請號: 202010897086.8
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112037734A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 林偉偉;張蕊華
• 申請（專利權）人: 麗水學院
• 主分類號: G10D13/08
• 分類號: G10D13/08;G10H1/00
• 代理公司: 麗水創智果專利代理事務所(普通合伙) 33278
• 代理人: 閆曉紅

1.一種鋁板琴自動彈奏機構，其特征在于，包括：

控制裝置；

水平移動裝置，與所述的控制裝置相連；

彈奏裝置，設于所述的水平移動裝置上，并與所述的控制裝置電連接；

鋁板琴，設于水平移動裝置的一側。

2.如權利要求1所述的鋁板琴自動彈奏機構，其特征在于，所述的控制裝置包括上位機、蓄電池、降壓器、arduino板、步進電機驅動器、繼電器，所述蓄電池分別與步進電機驅動器、繼電器、arduino板的電源接口相連，降壓器設于所述蓄電池和arduino板之間，所述arduino板的一個信號輸出端通過所述繼電器與所述彈奏裝置相連，所述arduino板的另一個信號輸出端通過所述步進電機驅動器與所述水平移動裝置相連，所述上位機的信號輸出端與所述的arduino板的信號輸入端相連。

3.如權利要求2所述的鋁板琴自動彈奏機構，其特征在于，所述水平移動裝置包括底板和設于所述底板上的步進電機一、步進電機二、同步帶輪安裝架和線軌，所述步進電機一和步進電機二設于底板上表面的一端，且所述步進電機二設于所述步進電機一的右前方，所述步進電機一和步進電機二的輸出軸上分別設有同步帶輪一和同步帶輪二，所述同步帶輪安裝架設于所述底板上表面的另一端，所述同步帶輪安裝架上轉動安裝有光軸，所述光軸上固定安裝有同步帶輪三和同步帶輪四，所述同步帶輪一和同步帶輪三上套設有同步帶一，所述同步帶輪二和同步帶輪四上套設有同步帶二，所述線軌與所述的同步帶一、同步帶二平行；所述步進電機一和步進電機二分別與所述的步進電機驅動器相連。

4.如權利要求3所述的鋁板琴自動彈奏機構，其特征在于，所述水平移動裝置還包括連接件一、連接件二和設于所述線軌上的滑塊一和滑塊二，所述滑塊一通過所述連接件一與所述同步帶二固定連接，所述滑塊二通過所述連接件二與同步帶一固定連接。

5.如權利要求4所述的鋁板琴自動彈奏機構，其特征在于，所述連接件一包括L型板，所述L型板上設有水平安裝板，所述水平安裝板上設有豎直安裝板一和豎直安裝板二，所述豎直安裝板一和豎直安裝板二垂直設置；所述L型板上設有壓板；所述的水平安裝板與所述的滑塊一固定連接。

6.如權利要求5所述的鋁板琴自動彈奏機構，其特征在于，所述連接件一和連接件二的結構相同。

7.如權利要求6所述的鋁板琴自動彈奏機構，其特征在于，所述彈奏裝置包括敲擊錘安裝架和電磁鐵，所述敲擊錘安裝架包括設于所述豎直安裝板一左右兩側的安裝板，所述兩個安裝板的內側安裝有轉軸，所述轉軸與敲擊錘的后端固定連接，所述電磁鐵內設有電磁鐵鐵芯，所述電磁鐵鐵芯與敲擊錘相互對應，所述電磁鐵與所述的豎直安裝板二固定連接；所述繼電器與所述的電磁鐵電連接，所述電磁鐵鐵芯上設有彈簧。

8.如權利要求7所述的鋁板琴自動彈奏機構，其特征在于，所述的敲擊錘的錘頭延伸至所述的鋁板琴上。

9.如權利要求8所述的鋁板琴自動彈奏機構，其特征在于，所述的敲擊錘由可以被電磁鐵吸引的金屬材料制成。

10.如權利要求2-9任一項所述的鋁板琴自動彈奏機構的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）首先用戶根據自身需求在上位機網絡曲庫里挑選自己喜歡的歌曲，選定歌曲后上位機解析樂譜，生成樂譜編碼，即arduino板能夠識別的數據信號，并將該信號發送至arduino板上；

（2）arduino板接收樂譜后，按照播放順序，讀取樂譜中位于最前面的音符，獲得該音符的預計播放時長以及該音符敲擊錘所在位置信息；

（3）arduino板輸出PWM信號驅動步進電機將敲擊錘移動至目標位置；

（4）對電磁鐵進行供電，使其與敲擊錘吸合，敲擊對應音符；

（5）演奏過程中，對該音符的預計播放時長和實際敲擊時長進行實時對比，如果實際敲擊時長小于該音符預計播放時長，則繼續演奏，當該音符的實際敲擊時長與該音符預計播放時長相等，停止對電磁鐵供電，該音符演奏完畢；

（6）在進行步驟（3）、（4）、（5）的同時，解析下一目標音符，將下一目標音符所在位置與當前敲擊錘所在音符位置對比，獲得對比數據；

（7）arduino板輸出PWM信號驅動步進電機將敲擊錘移動至目標位置，依次連續演奏，直至最后一個音符，一首歌曲演奏完畢。