[0027]第一动力装置45、第五销轴46、导杆47、第二滑块48均设置为两个，且左右布置，以便于推动可弯曲反射镜41产生弯曲变形。两个第五销轴46的轴线同线。
[0028]驱动可弯曲反射镜41曲率变化的第一动力装置45可以选用电动推杆，或者电机与连杆滑块机构配合，来使可弯曲反射镜41弯曲变形。本实用新型优选为电动推杆，电动推杆的一端固定在方向角调整框架31上，电动推杆的驱动杆451的末端与可弯曲反射镜41侧边上的第二滑块48相连。
[0029]采用可弯曲反射镜41作为采光反射件，可弯曲反射镜41的曲率变化采用电动推杆作为动力源，可弯曲反射镜41的一端铰接，另一端铰接并连接第一滑块44，用来保证可弯曲反射镜41的镜面的曲率变化时方向角调整框架31本身不发生形变。
[0030]方向角调整框架31的转动采用步进电机作为动力源，步进电机的转动容易控制。电机轴连接驱动齿轮341，方向角调整框架31通过第二销轴32固定连接一不完全齿轮342，用来限定方向角调整框架31的转动角度。
[0031]俯仰角调整框架21的转动采用直流电机作为动力源，采用减速比相对较大的蜗轮蜗杆副传动，达到自锁的目的。
[0032]支座12结构紧凑，且支座12上设置有加强横梁13，加强横梁13可用于放置控制电路板。
[0033]支座12下部有折叠脚轮机构11，移动时用折叠脚轮机构11支起整个系统，固定放置时可折起，降低重心。
[0034]本实用新型采用一种用可弯曲反射镜41实现设定采光区域内充满太阳光的智能太阳光反射式室内采光系统，重点解决现有系统结构复杂、驱动部件多、采光面积受平面镜大小限制等问题，从而使系统结构简单、驱动控制功耗低、成本更低。
[0035]本实用新型构建由可弯曲反射镜41为核心的智能反射式采光控制系统，根据光照传感器所在的位置，控制系统控制俯仰角调整机构2、方向角调整机构3和曲率调整机构4运动，进而控制反射镜的俯仰角、方向角和曲率，完成设定区域的自动跟踪采光。
[0036]本采光设备工作时，先将光照传感器放置在设定阳光投射区，光照传感器信号输送到处理电路，处理电路通过直流电机驱动蜗杆、蜗轮和俯仰角调整框架21组成的俯仰角调整机构2运动，使俯仰角调整框架21绕第一销轴22的轴线转动；同时，步进电机通过驱动齿轮341带动不完全齿轮342转动，进而调整方向角调整框架31，使得可弯曲反射镜41及方向角调整框架31绕第二销轴32旋转来调整位置，实现对太阳位置的跟踪，并将接收到的太阳光反射到光照传感器的位置；随着太阳相对位置的改变，为保证反射光线照射到光照传感器所在的区域，电动推杆推动第二滑块48，使得可弯曲反射镜41的曲率发生改变，进而改变反射光的投射面积，达到采光目的。
[0037]为实现设定区域内充满阳光，本实用新型的系统包括三组相互关联的调整机构:由直流电机和蜗轮蜗杆副构成的俯仰角调整机构2 ;由步进电机和不完全齿轮342副构成的方向角调整机构3 ；由电动推杆和导杆47第一滑块44构成的反射镜曲率调整机构4。三组调整机构与光照传感器配合，使得系统能够自动跟踪太阳光并始终将太阳光投射到光照传感器所在的区域，而且整个采光设备结构简单、紧凑，制造成本低，整体外观类似于大厅中常用的落地镜，除采光外可用于日常人们的照镜子，可收折的折叠脚轮机构11使得设备便于移动且可稳定放置于任意位置。
[0038]上述系统工作时，首先控制电路检测来自太阳光投射区的光照传感器的信号，然后控制电路调节俯仰角传动机构和方向角传动机构，进而不断调整反射镜的俯仰角和方向角，使得反射镜始终跟踪太阳并将太阳光投射到光照传感器所设定的位置。在此基础上，如果太阳相对于装置所处的角度较特殊时，反射镜的投射面积不足以覆盖光照传感器所处的区域，处理电路就会控制反射镜曲率调节机构，从而使光照强度满足要求。
[0039]此外，该采光设备的辅助机构中，支座12为整个系统提供了一个稳定的平台，各个调整机构均是以支座12作为基础。当系统需要移动时，用折叠脚轮机构11支起整个系统，使得系统可以依靠折叠脚轮机构11很方便的移动，当系统需要放于某处使用时，即将折叠脚轮机构11折起，达到使系统重心降低，安放稳定的目的。加强横梁13有两个作用，其一是提高支座12的刚度，使支座12不易发生形变，其二是用于放置电路板，给系统提供一个安放系统辅助部件的位置。
[0040]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种太阳光反射式室内采光设备，包括底座(I)、铰接在底座(I)上的俯仰角调整机构(2)、铰接在俯仰角调整机构(2)上的方向角调整机构(3)及活动连接在方向角调整机构(3)上的曲率调整机构(4)，其特征在于:其中 俯仰角调整机构(2)，包括俯仰角调整框架(21)，俯仰角调整框架(21)通过第一销轴(22)铰接在底座(I)上，第一销轴(22)的轴线水平设置； 方向角调整机构(3)，包括方向角调整框架(31)，方向角调整框架(31)通过第二销轴(32)铰接在俯仰角调整框架(21)上，第二销轴(32)的轴线与第一销轴(22)的轴线的夹角大于零; 曲率调整机构(4)，包括可弯曲反射镜(41)，可弯曲反射镜(41)的上下两端分别通过第三销轴(42)和第四销轴(43)铰接在方向角调整框架(31)上，第三销轴(42)与第四销轴(43)的轴线平行，方向角调整框架(31)上活动安装有第一滑块(44)，第三销轴(42)安装在第一滑块(44)上，第三销轴(42)的轴线与第一滑块(44)的移动方向垂直，第一滑块(44)和第四销轴(43)之间安装有用于推动可弯曲反射镜(41)产生弯曲变形的第一动力装置(45)ο
2.根据权利要求1所述的一种太阳光反射式室内采光设备，其特征在于:所述底座(I)包括折叠脚轮机构(11)及安装在折叠脚轮机构(11)上的支座(12)，俯仰角调整框架(21)通过所述的第一销轴(22)铰接在支座(12)上。
3.根据权利要求1所述的一种太阳光反射式室内采光设备，其特征在于:所述俯仰角调整机构(2)还包括安装在底座(I)上的第二动力装置(23)，所述第二动力装置(23)通过第一传动机构(24)带动带动第一销轴(22)转动，从而使俯仰角调整框架(21)绕第一销轴(22)的轴线转动。
4.根据权利要求3所述的一种太阳光反射式室内采光设备，其特征在于:所述第一传动机构(24)为蜗轮蜗杆传动机构。
5.根据权利要求1所述的一种太阳光反射式室内采光设备，其特征在于:所述方向角调整机构(3)还包括安装在俯仰角调整框架(21)上的第三动力装置(33)，所述第三动力装置(33)通过第二传动机构(34)带动第二销轴(32)转动，从而使方向角调整框架(31)绕第二销轴(32)的轴线转动。
6.根据权利要求5所述的一种太阳光反射式室内采光设备，其特征在于:所述第二传动机构(34)包括连接在第三动力装置(33)上的驱动齿轮(341)和连接在第二销轴(32)上的不完全齿轮(342)。
7.根据权利要求6所述的一种太阳光反射式室内采光设备，其特征在于:所述不完全齿轮(342)包括轮体及设置在轮体上的多个轮齿，该多个轮齿均匀设置在轮体上弧度为180°的圆弧上。
8.根据权利要求1所述的一种太阳光反射式室内采光设备，其特征在于:第一动力装置(45)包括可伸缩的驱动杆(451)，驱动杆(451)通过第五销轴(46)与可弯曲反射镜(41)连接。
9.根据权利要求8所述的一种太阳光反射式室内采光设备，其特征在于:所述可弯曲反射镜(41)上固定连接有能与可弯曲反射镜(41)同步弯曲的导杆(47)，所述导杆(47)上活动安装有第二滑块(48)，第五销轴(46)设置在第二滑块(48)上。
10.根据权利要求1所述的一种太阳光反射式室内采光设备，其特征在于:还包括用于检测光照强度的光照传感器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳光反射式室内采光设备，包括底座、铰接在底座上的俯仰角调整机构、铰接在俯仰角调整机构上的方向角调整机构及活动连接在方向角调整机构上的曲率调整机构。本实用新型根据光照强度，控制俯仰角调整机构、方向角调整机构和曲率调整机构运动，进而控制反射镜的俯仰角、方向角和曲率，完成设定区域的跟踪采光。本采光设备结构简单、紧凑，制造成本低；本采光设备放置在地上，除采光功能外能实现日常的照镜子功能，能实现多功能。
【IPC分类】G05D3-12
【公开号】CN204270156
【申请号】CN201420675384
【发明人】李锡文, 黄兴, 王涛, 张华波, 孙晓, 张朋, 张鹏, 韩爽
【申请人】华中科技大学
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年11月12日