一种电动摇摆玩具内的摇摆控制装置的制作方法

本实用新型属于摇摆控制装置技术领域，尤其涉及一种电动摇摆玩具内的摇摆控制装置。

背景技术：

电动摇摆玩具市面上较多，能给儿童带来一定的乐趣，其省去了人力驱动的因素，当儿童在没有家长的陪护下，可以自行单独操作来玩，但由于电动摇摆玩具内的摇摆控制装置设计所存在的缺陷，导致在摇摆过程中出现停滞或运动不够平滑，且比较费电，大大影响儿童的使用体验。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、运行平滑、省电的电动摇摆玩具内的摇摆控制装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，包括电机、与电机驱动轴相连的减速齿轮箱组、陀螺仪传感器，所述的陀螺仪传感器能检测到减速齿轮箱组内其中一根与摇摆玩具摇臂相连的输出轴的转动弧度和转动速度，并将检测信号传输给信号控制芯片，该信号控制芯片根据陀螺仪传感器的信号传输来控制减速齿轮箱组内其中一根与摇摆玩具摇臂相连的输出轴或与该输出轴相连的电机，该输出轴带动摇摆玩具摇臂做单摆运动。

作为优选，还包括小线路板、大线路板，陀螺仪传感器连接在小线板上，信号控制芯片连接在大线路板上，该小线路板通过信号线与大线路板连接；所述的小线路板固定在减速齿轮箱组内其中一根与摇摆玩具摇臂相连的输出轴上。

作为优选，所述的信号控制芯片根据陀螺仪传感器的传输信号形成控制信号，该控制信号通过信号控制芯片控制减速齿轮箱组内其中一根与摇摆玩具摇臂相连的输出轴的运转。

作为优选，所述的控制信号为PWM脉冲信号，所述的PWM脉冲信号以PWM波形等量面积的形式来控制每段波形的变化，从而来控制电机的电流变化。

作为优选，所述的陀螺仪传感器为重力加速度传感器或多轴陀螺仪传感器或地磁。

作为优选，所述的摇摆玩具为电动秋千、电动摇椅或电动摇床中的一种。

本实用新型的有益效果为：通过此结构的摇摆控制装置，能使电动摇摆玩具在摇摆过程中避免出现停滞或运动不够平滑的缺陷，而且也较为省电。

附图说明

图1是本实用新型的摇摆控制装置整体结构示意图。

图2是本实用新型的小线路板在摇摆控制装置内所在位置结构示意图。

图3是本实用新型的等量面积的波形图结构示意图。

图4是本实用新型的摇摆玩具负载下降运动波段变化图结构示意图。

图5是本实用新型的摇摆玩具负载上升运动波段变化图结构示意图。

图6是本实用新型应用在电动秋千上的结构示意图。

附图中的标号分别为：1、电机；2、减速齿轮箱组；3、陀螺仪传感器；4、信号控制芯片；5、小线路板；6、大线路板；7、信号线；8、秋千；9、秋千摇臂；21、输出轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：如附图1、2所示，本实用新型包括电机1、与电机驱动轴相连的减速齿轮箱组2、陀螺仪传感器3，所述的陀螺仪传感器3能检测到减速齿轮箱组2内其中一根与摇摆玩具摇臂相连的输出轴21的转动弧度和转动速度，并将检测信号传输给信号控制芯片4，该信号控制芯片4根据陀螺仪传感器3的信号传输来控制减速齿轮箱2组内其中一根与摇摆玩具摇臂相连的输出轴21或与该输出轴21相连的电机1，该输出轴21带动摇摆玩具摇臂做单摆运动。

本实用新型还包括小线路板5、大线路板6，陀螺仪传感器3连接在小线板5上，信号控制芯片4连接在大线路板6上，该小线路5板通过信号线7与大线路板6连接；所述的小线路板5固定在减速齿轮箱2组内其中一根与摇摆玩具摇臂相连的输出轴21上。

所述的信号控制芯片4根据陀螺仪传感器3的传输信号形成控制信号，该控制信号通过信号控制芯片4控制减速齿轮箱2组内其中一根与摇摆玩具摇臂相连的输出轴21的运转。

所述的控制信号为PWM脉冲信号，所述的PWM脉冲信号以PWM波形等量面积的形式来控制每段波形的变化，从而来控制电机1的电流变化。

图3是PWM脉冲调制图，它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。也就是在摇摆玩具控制器输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变输出电压的大小，也可改变输出频率，调整电流。这就是通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。

含有6V摇摆玩具就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地等于6V，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。与此类似，从摇摆玩具电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。含有6v电池的摇摆玩具(模拟信号器)不定电压会在{0V,6V}这一集合中取值，当摇摆玩具负载上升期间时，电压会上升。当下降时电压会下降。始终摇摆玩具的负载运动电压的变化在这个区间内。当摇摆玩具负载上升运动，波段变化如图5所示。图4为摇摆玩具负载下降运动波段变化图。

例如，把摇摆玩具运动所产生的信号轨迹产生正弦半波波形分成N等份，就可把这些摇摆玩具运动所产生的信号轨迹正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于∏/n，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(即冲量)相等，就得到一组脉冲序列，这就是PWM波形。以波形等量面积的形式来控制每段波形的变化，从而来控制电流的变化。等量面积的波形图如图3所示。

所述的陀螺仪传感器3为重力加速度传感器或多轴陀螺仪传感器或地磁。

所述的摇摆玩具为电动秋千、电动摇椅或电动摇床中的一种。具体应用到电动秋千上作为本实用的具体实施例方案如下：如附图6所示，

多轴陀螺仪传感器通常采用位置标定法和速率标定法两种。采用这两种方法精确的测量出秋千8摆动弧度和秋千8运动轨迹的变化从而来辨别秋千8运动是轨迹变化后电压、电流和运动方向的变化，来达到省电，稳定控制秋千摆动运动的轨迹(通过这个装置的运用使婴儿电动秋千的运动轨迹始终在恒定的范围内摆动)。

传感器对秋千摇臂9输出轴角度转动的控制和对秋千摇臂9输出电压电流变化的控制。

解析：当秋千运动时运动的角度始终恒定为35°，运动时扭矩的变化来带动运动速度的变化，从来来改变秋千恒定电压的变化，来控制电流的变化，来达到省电的作用。优点在于与其他秋千运用的传递方式的电流有个稳摆的作用，始终在这这个范围内摆动，并未达到省电的作用。而我们的多轴陀螺仪传感器在扭矩的变化情况下角度恒定不变，当秋千上升的时候扭矩加大速度加快电压上升电流加大，当秋千下降的时候由于惯性和自由落体的缘故，随着扭矩的变小速度变慢电压变小，电流随之变小，达到预期省电的作用。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。