一种风力摆运动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于运动控制领域，涉及一种运动控制装置，尤其涉及一种风力摆运动控制装置。
【背景技术】
[0002]随着当今电子科学技术的发展，在国家发展各个领域对于智能化、自动化的需求越来越高。对于运动的自动控制和研究也是在自动化发展当中重要的一个方向。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种风力摆运动控制装置。
[0004]为达上述目的，本实用新型提供如下方案:
[0005]一种风力摆运动控制装置，包括控制板、风力摆体和支架;所述风力摆体包括摆杆，摆杆通过万向节与支架连接，摆杆上向下依次固定有陀螺仪、四个风机相互垂直组成的轴流风机组和激光笔;所述控制板包含单片机、显示屏、风机驱动模块和矩阵键盘。
[0006]优选的，所述风机驱动模块采用BTN7971芯片模块。该芯片模块可驱动大电流电机，且该芯片响应快、加减速性能良好，易于控制。
[0007]优选的，所述单片机采用TM4C123G单片机。该单片机为ARM内核单片机，处理速度高，有利于及时的处理数据，做出控制信号。
[0008]优选的，所述摆杆采用碳素纤维管，具有质量轻的特性，易于控制。
[0009]优选的，所述风机采用12V，3A轴流风机。具有大电流特性，可提供合适的动力。且使用4个电机驱动摆体，较之其他数量风机，有控制精确的优点。
[0010]优选的，所述显示屏采用IXD显示屏，可显示当前工作模式，和具体参数。
[0011]优选的，所述陀螺仪采用MPU6050芯片，可传输当前摆体的姿态。该芯片环境性能好，质量轻便，数据精确，可使用UART与主控单片机传输数据，传输速度快。
[0012]本实用新型的有益效果是:使用单龙门架，使得结构稳定且轻便。使用矩阵键盘进行控制，使得控制模式更加灵活化，多样化。使用拟合方式设计软件，使得控制长度角度更加精确。
【附图说明】
[0013]为了使本实用新型技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明:
[0014]图1为本实用新型风力摆体与支架结构原理图；
[0015]图2为本实用新型控制板结构原理图；
[0016]其中，1:万向节，2:支架，3:陀螺仪，4:轴流风机组，5:摆杆，6:激光笔，7:控制板，8:显示屏，9:单片机，10:风机驱动模块，11:矩阵键盘。
[0017]图3为BTN7971驱动模块电路图；
[0018]图4为MPU6050陀螺仪测量模块电路图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，一种风力摆运动控制装置，包括控制板、风力摆体和支架;所述风力摆体包括摆杆，摆杆通过万向节与支架连接，摆杆上向下依次固定有陀螺仪、四个风机相互垂直组成的轴流风机组和激光笔;所述控制板包含单片机、显示屏、风机驱动模块和矩阵键盘。
[0020]所述的陀螺仪，固定在摆杆上端，测量运动状态。
[0021]所述的激光笔，固定在摆杆下端，用以观测摆的运动情况。
[0022]工作时，可通过控制板选择工作方式，控制风力摆进行相应模式摆动，包含可定角度、长度直线摆，可定长度圆周摆。
[0023]本风力摆运动控制装置，起摆方式，采用正弦波同频共振起振。即输出振幅为正弦波的PWM波，振幅正弦波的频率为摆体的固有频率，可快速起振。
[0024]本风力摆可实现可设长度直线起摆，可设角度直线起摆，可设半径圆周起摆，可通过矩阵键盘对模式、长度和角度参数进行设定。其长度、角度、半径圆周轨迹，可通过激光笔在地上的轨迹观测。
【主权项】
1.一种风力摆运动控制装置，其特征在于:包括控制板、风力摆体和支架;所述风力摆体包括摆杆，摆杆通过万向节与支架连接，摆杆上向下依次固定有陀螺仪、四个风机相互垂直组成的轴流风机组和激光笔;所述控制板包含单片机、显示屏、风机驱动模块和矩阵键盘。2.根据权利要求1所述的风力摆运动控制装置，其特征在于:所述风机驱动模块采用BTN7971芯片模块。3.根据权利要求1所述的风力摆运动控制装置，其特征在于:所述单片机采用TM4C123G单片机。4.根据权利要求1所述的风力摆运动控制装置，其特征在于:所述摆杆采用碳素纤维管。5.根据权利要求1所述的风力摆运动控制装置，其特征在于:所述风机采用12V，3A轴流风机。6.根据权利要求1所述的风力摆运动控制装置，其特征在于:所述显示屏采用LCD显示屏。7.根据权利要求1所述的风力摆运动控制装置，其特征在于:所述陀螺仪采用MPU6050芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风力摆运动控制装置，属于运动控制领域。包括控制板、风力摆体和支架；所述风力摆体包括摆杆，摆杆通过万向节与支架连接，摆杆上向下依次固定有陀螺仪、四个风机相互垂直组成的轴流风机组和激光笔；所述控制板包含单片机、显示屏、风机驱动模块和矩阵键盘。工作时，可通过控制板选择工作方式，控制风力摆进行相应模式摆动，包含可定角度、长度直线摆，可定长度圆周摆。
【IPC分类】G05B19/04, G09B23/12
【公开号】CN205194162
【申请号】CN201520795565
【发明人】叶晓涵, 胡婷, 夏彤
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年10月15日