一种语音控制空间移动的磁悬浮系统的制作方法

本发明涉及磁悬浮系统，尤其是涉及一种语音控制空间移动的磁悬浮系统。

背景技术：

随着磁悬浮技术的发展，衍生出多种诸如磁悬浮台灯等基于小型磁悬浮的产品。如中国专利cn201610329845公开的磁悬浮装置，其采用磁斥型悬浮装置，底座外层为产生固定磁场的环形磁铁，内部为多组线圈，其仅能实现底座内单组独立闭环控制，无法从一个闭环系统移动到另一个闭环控制系统，缺乏灵活性。

而目前语音识别准确率已经达到较高水准，但暂无将磁悬浮与语音控制结合的实例。

技术实现要素：

针对上述缺点，本发明旨在提供可通过语音控制恒流源进而控制磁悬浮悬片在空间中移动的一种语音控制空间移动的磁悬浮系统。

本发明设有网络服务器、控制器、恒流驱动电路、多路磁悬浮装置和磁悬浮悬片；所述控制器与恒流驱动电路相连；所述控制器设有嵌入式微处理器、wifi模块、麦克风、音频功放电路及扬声器；所述恒流驱动电路设有数模转换电路和电压电流转换电路，所述数模转换电路与电压电流转换电路相连，所述恒流驱动电路与多路磁悬浮装置相连并提供电流；所述多路磁悬浮装置设有4组磁悬浮模块，所述磁悬浮模块设有1个大型线圈与至少4个小型线圈；所述磁悬浮悬片中心设有环形永磁铁；所述控制器通过网络服务器识别并解析语音口令并向恒流驱动电路发送电流数据，恒流驱动电路输出恒流；驱动多路磁悬浮装置并控制磁悬浮模块的各线圈的磁场强度，使得磁悬浮悬片在多路磁悬浮装置中移动，并最终悬浮于目标磁悬浮模块上。

所述控制器的嵌入式微处理器作为主控，与wifi模块、麦克风和音频功放电路相连接；控制器通过wifi模块向网络服务器发送所拾音频信号与接收网络服务器的识别结果。

所述网络服务器接收识别控制器发来的语音信号，并向控制器下发识别结果。

所述数模转换电路接收控制器发来的数据，并输出电压至电压电流转换电路。

所述数模转换电路的数据输入端口可采用多片并联方式相连，数模转换电路的片选信号输入端口独立引出，嵌入式微处理器提供一组数据输出端口和多组片选输出端口，通过片选端口选择发送的数模转换芯片。

所述多路磁悬浮装置可设有多个磁悬浮模块，磁悬浮悬片可在磁悬浮模块之间移动。

所述多路磁悬浮装置可采用4组磁悬浮模块，1组磁悬浮模块中设有一个提供垂直地心方向的磁场大线圈，在该垂直地心方向的磁场大线圈内，中心周围以等角分布着至少4个用于调控空间倾角的小型线圈。

本发明的优点在于：

1)所述磁悬浮模块包含1个大型线圈和至少4个小型线圈，小型线圈以等角的形式分布在大型线圈内部中心位置的四周；

2)所述大型线圈经恒流驱动后，为磁悬浮悬片提供向下的吸引力；所述小型线圈经恒流驱动后，为磁悬浮悬片提供向上的吸引力，通过改变小型线圈的电流大小，来改变磁悬浮悬片的倾角；

3)通过改变所述多路磁悬浮装置中相邻两路磁悬浮模块的大线圈与小线圈的电流值，可使磁悬浮悬片从一个磁悬浮模块移动到另一个磁悬浮模块。

附图说明

图1为本发明实施例的系统框图。

图2为本发明的一种实施方式的结构示意图。

图3为本发明实施例的磁悬浮悬片中心包含的环形永磁铁示意图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1～3所示，本发明实施例设有网络服务器1、控制器、恒流驱动电路、多路磁悬浮装置4和磁悬浮悬片5；所述控制器与恒流驱动电路相连；所述控制器设有wifi模块21、嵌入式微处理器22、麦克风23、音频功放电路24及扬声器25；所述恒流驱动电路设有数模转换电路31和电压电流转换电路32，所述数模转换电路31与电压电流转换电路32相连，所述恒流驱动电路与多路磁悬浮装置4相连并提供电流；所述多路磁悬浮装置4设有4组磁悬浮模块41～44，所述磁悬浮模块设有1个大型线圈45与至少4个小型线圈46；所述磁悬浮悬片5中心设有环形永磁铁51；所述控制器通过网络服务器1识别并解析语音口令并向恒流驱动电路发送电流数据，恒流驱动电路输出恒流，驱动多路磁悬浮装置4并控制4组磁悬浮模块41～44的各线圈的磁场强度，使得磁悬浮悬片5在多路磁悬浮装置4中移动，并最终悬浮于目标磁悬浮模块上。

所述控制器的嵌入式微处理器22作为主控，与wifi模块21、麦克风23和音频功放电路24相连接；控制器通过wifi模块21向网络服务器1发送所拾音频信号与接收网络服务器1的识别结果。

所述网络服务器1接收识别控制器发来的语音信号，并向控制器下发识别结果。

所述数模转换电路31接收控制器发来的数据，并输出电压至电压电流转换电路32。

所述数模转换电路31的数据输入端口采用多片并联方式相连，数模转换电路31的片选信号输入端口独立引出，嵌入式微处理器22提供一组数据输出端口和多组片选输出端口，通过片选端口选择发送的数模转换芯片。

所述多路磁悬浮装置4设有多个磁悬浮模块，磁悬浮悬片可在磁悬浮模块之间移动。

所述多路磁悬浮装置4采用4组磁悬浮模块，1组磁悬浮模块中设有1个提供垂直地心方向的磁场的大型线圈，在该垂直地心方向的磁场大线圈内，中心周围以等角分布着至少4个用于调控空间倾角的小型线圈。

初始状态下，系统通过wifi模块连接网络，多路磁悬浮装置中，空间方位为磁悬浮模块41开启，将磁悬浮悬片放置在磁悬浮模块41中，系统将调节该组磁悬浮模块中一组大线圈45与小线圈46的电流大小，进而调节其磁场强度，大线圈45产生的磁场将对磁悬浮悬片产生一个向下的吸引力，4个等角分布的小线圈46产生的磁场将对磁悬浮悬片产生一个向上的斥力，磁悬浮悬片可在该磁悬浮空间中保持平衡。

当用户发出语音口令，嵌入式微处理器通过麦克风将该音频拾取，通过网络服务器识别语音并解析，接着嵌入式微处理器22向数模转换电路发送各路电流值对应的dac电压数字量，数模转换电路输出电压至电压电流转换电路，从而为不同的线圈提供不同的电流值。改变线圈对应的磁场强度，进而改变线圈对磁悬浮悬片的磁力。

当用户发出语音口令“移动至01方位”，根据目标方位，系统将首先将当前方位与其对比，获取最短路径与移动次数，则得知当前只需向纵轴移动一步，那么该系统会降低磁悬浮模块41的大线圈电流，提高磁悬浮悬片的高度，并瞬时提高磁悬浮模块41下方3个小线圈46的电流，瞬时减少磁悬浮模块41上方3个小线圈46的电流，来产生一个向纵轴的推力，将磁悬浮悬片向磁悬浮模块42的方向推动。同时，提高磁悬浮模块42大线圈45的电流，产生一个向下的吸力，逐渐提高磁悬浮模块42下方3个小线圈36的电流，使得磁悬浮悬片落入该磁悬浮模块而不致落地，再接着提高磁悬浮模块42上方3个小线圈26的电流，然后共同调整4个小线圈46的电流值，使磁悬浮悬片快速保持平衡。

最后系统语音播报空间移动完成的方位。

技术特征：

技术总结
一种语音控制空间移动的磁悬浮系统，设有网络服务器、控制器、恒流驱动电路、多路磁悬浮装置和磁悬浮悬片；控制器与恒流驱动电路相连；控制器设嵌入式微处理器、wifi模块、麦克风、音频功放电路及扬声器；恒流驱动电路设数模转换电路和电压电流转换电路，数模转换电路与电压电流转换电路相连，恒流驱动电路与多路磁悬浮装置相连；多路磁悬浮装置设有4组磁悬浮模块，磁悬浮模块设有大型线圈与小型线圈；磁悬浮悬片中心设有环形永磁铁；控制器解析语音口令向恒流驱动电路发送电流数据，恒流驱动电路输出恒流；驱动多路磁悬浮装置并控制磁悬浮模块的各线圈的磁场强度，使得磁悬浮悬片在多路磁悬浮装置中移动，并最终悬浮于目标磁悬浮模块上。

技术研发人员：游学秋;高巨守;郑振耀;吕毅军;孙惠军;黄玉清;陈忠
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：2018.12.25
技术公布日：2019.04.16