一种风力摆控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种风力摆控制装置，所述的装置包括摆体、支架和控制板，所述的控制板与摆体连接，所述的摆体通过万向节与支架连接，所述的摆体包括摆杆、固定连接于摆杆下端的托盘、以及固定在托盘上的自制风机和六轴角度传感器，所述的控制板分别与自制风机和六轴角度传感器连接，所述的自制风机包括相互连接的空心杯电机和螺旋桨，所述的控制板连接空心杯电机，所述的装置还包括移动控制终端，所述的移动控制终端通过蓝牙传输电路连接控制板。所述的六轴角度传感器包括六轴陀螺仪，所述的六轴陀螺仪采用6轴MPU6050。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有采用空心杯电机、自重轻、移动终端直接控制和稳定性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种风力摆控制装置
本技术涉及自动控制领域、机械领域，尤其是涉及一种风力摆控制装置。
技术介绍
四轴飞行器可广泛应用于军民各领域，具有造价低廉、操作简便、维护简单、可重复性强等诸多优点。风力摆是进行无人机设计研究的基础，对其的深入分析和研究，可为四轴飞行器系统测试方案的确定、测试参数的选用、测试数据的分析等提供借鉴。中国专利CN205158708U公开了一种智能风力摆装置，该风力摆装置包括有舵机、螺旋桨、万向节、碳纤纤维管、风机外壳、边框固定座、铝合金型材，碳纤纤维管固定座，风机固定座，风力摆装置上设有自制风机，自制风机包括电机与螺旋桨，电机与螺旋桨相连接，自制风机安装在风机外壳内，安装了自制风机的风机外壳均匀分布在风机固定座上，风机固定座与碳纤纤维管固定座相连。该专利的智能风力摆装置，轴流风力可正向或反向转动使风力摆能够做有规划的摆动。但是该风力摆装置自制风机没有进行优化以减轻自重，并且无法对其进行移动终端控制。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种风力摆控制装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种风力摆控制装置，所述的装置包括摆体、支架和控制板，所述的控制板与摆体连接，所述的摆体通过万向节与支架连接，所述的摆体包括摆杆、固定连接于摆杆下端的托盘、以及固定在托盘上的自制风机和六轴角度传感器，所述的控制板分别与自制风机和六轴角度传感器连接，所述的自制风机包括相互连接的空心杯电机和螺旋桨，所述的控制板连接空心杯电机。所述的控制板包括单片机、显示屏、风机驱动电路、语音提示电路和蓝牙传输电路，所述的单片机分别连接显示屏、风机驱动电路、语音提示电路、蓝牙传输电路和六轴角度传感器，所述的风机驱动电路连接空心杯电机。所述的蓝牙传输电路为HC-05无线蓝牙串口透传电路。所述的装置还包括移动控制终端，所述的移动控制终端通过蓝牙传输电路连接控制板。所述的六轴角度传感器为六轴陀螺仪，所述的六轴陀螺仪采用6轴MPU6050。所述的装置包括4个空心杯电机，所述的空心杯电机两两相背设置。所述的语音提示电路为ZY1730语音芯片。所述的单片机为MK60DN512ZVLQ10单片机。所述的摆体还包括激光笔，所述的激光笔固定于托盘中心。所述的摆杆为碳素纤维管。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、采用空心杯电机、自重轻：使用空心杯电机与螺旋桨组装而成的风机，不仅风力大，而且重量轻，大大的降低整个风力摆控制系统的重量，可以加快摆体启动速度，并且在摆动过程中由于摆体惯性小，使得其运行轨迹更易控制；2、移动终端直接控制、人机交互性能友好：所述装置采用蓝牙连接移动控制终端，可以通过手机操作切换风力摆控制装置的运行状态，操作更方便；3、稳定性好：并且采用四个风机两两相背的固定在托盘上，从而使整个装置在工作的时候更具稳定性；4、数据存储良好：ZY1730语音芯片采用模拟处理存储方式，音频数据无须数字压缩，这种存储方式基本消除了常见的背景噪音，从而可以提供更优质的语音；同时，语音内容即使在电路断电后也不会丢失，从而保证了数据的完整和系统的稳定；5、数据传输速度快：免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题，减少了大量的封装空间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与单片机传输数据，传输速度快。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术托盘设置示意图；图3为本技术控制板结构示意图；图4为本技术工作原理示意图；图5为本技术风机驱动电路示意图；其中：1：万向节，2：支架，3：托盘，4：六轴陀螺仪，5：空心杯电机，6：摆杆，7：激光笔，8：控制板，9：显示屏，10：单片机，11：风机驱动电路，12：语音提示电路，13：蓝牙传输电路，14：移动控制终端。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本技术保护的范围。实施例：一种风力摆控制装置，如图1所示，装置包括摆体、支架2和控制板8，控制板8与摆体连接，摆体通过万向节1与支架2连接，摆体包括摆杆6、固定连接于摆杆下端的托盘3、以及固定在托盘上的自制风机和六轴角度传感器，如图2所示；控制板8分别与自制风机和六轴角度传感器连接，自制风机包括相互连接的空心杯电机5和螺旋桨，控制板8连接空心杯电机5。如图3所示，控制板包括单片机10、显示屏9、风机驱动电路11、语音提示电路12和蓝牙传输电路13，单片机10分别连接显示屏9、风机驱动电路11、语音提示电路12、蓝牙传输电路13和六轴角度传感器，风机驱动电路11连接空心杯电机5。蓝牙传输电路13为HC-05无线蓝牙串口透传电路。具有低功耗，低成本，灵敏度高，配备高性能无线收发系统。装置还包括移动控制终端14，移动控制终端14通过蓝牙传输电路13连接控制板8。可以利用手机等终端设备对装置工作模式进行切换。六轴角度传感器为六轴陀螺仪4，六轴陀螺仪采用6轴MPU6050。免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题，减少了大量的封装空间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。装置包括4个空心杯电机5，空心杯电机5两两相背设置。语音提示电路12为ZY1730语音芯片。ZY1730语音芯片采用模拟处理存储方式，音频数据无须数字压缩，这种存储方式基本消除了常见的背景噪音，从而可以提供更优质的语音；同时，语音内容即使在电路断电后也不会丢失，从而保证了数据的完整和系统的稳定。单片机为MK60DN512ZVLQ10单片机10。该单片机以ARM-CORTEX-M4为内核，功耗低，处理速度快，具有相当可观的存储容量和数据吞吐能力。摆杆6为碳素纤维管，具有质量轻的特性，易于控制的优点。风机驱动电路采用L298N电机驱动电路，如图5所示。芯片工作电流大。采用H桥的全桥式驱动电路，可调节的范围宽，效率高。很容易的实现电机的正反转。风机采用3.7V，0.1A720空心杯电机和螺旋桨组合而成。具有重量轻、风力足并且很容易实现正反转的特点，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。显示屏采用OLED显示屏。具有重量轻，抗震性能好，画面不失真等优点。摆体还包括激光笔7，激光笔固定于托盘中心。工作原理：如图4所示，本技术中的风力摆控制装置以飞思卡尔的MK60DN512ZVLQ10单片机为核心，通过MPU6050六轴传感器实时测量摆杆的位置角度信息，通过单片机处理算法，再对摆杆角度进行提取，然后根据自身摆杆的状态位置和正确航向之间的偏差，再结合其他因素产生控制量，控制量经过相应驱动电路，控制空心杯电机进行转动并改变电机的速度大小，这样不仅能够使速度控制更加的精确，而且也防止空心杯电机转速出错，最终实现了风力摆控制系统的全部功能。系统通电后，各个模块电源指示灯亮，蓝牙模块指示灯闪烁，打开手机蓝牙，搜索装置配备的蓝牙，连接，打开控制软件，屏幕显示五个图标：功能1、功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力摆控制装置，所述的装置包括摆体、支架(2)和控制板(8)，所述的控制板(8)与摆体连接，所述的摆体通过万向节(1)与支架(2)连接，所述的摆体包括摆杆(6)、固定连接于摆杆下端的托盘(3)、以及固定在托盘上的自制风机和六轴角度传感器，所述的控制板(8)分别与自制风机和六轴角度传感器连接，其特征在于，所述的自制风机包括相互连接的空心杯电机(5)和螺旋桨，所述的控制板(8)连接空心杯电机(5)。

【技术特征摘要】
1.一种风力摆控制装置，所述的装置包括摆体、支架(2)和控制板(8)，所述的控制板(8)与摆体连接，所述的摆体通过万向节(1)与支架(2)连接，所述的摆体包括摆杆(6)、固定连接于摆杆下端的托盘(3)、以及固定在托盘上的自制风机和六轴角度传感器，所述的控制板(8)分别与自制风机和六轴角度传感器连接，其特征在于，所述的自制风机包括相互连接的空心杯电机(5)和螺旋桨，所述的控制板(8)连接空心杯电机(5)。2.根据权利要求1所述的一种风力摆控制装置，其特征在于，所述的控制板包括单片机(10)、显示屏(9)、风机驱动电路(11)、语音提示电路(12)和蓝牙传输电路(13)，所述的单片机(10)分别连接显示屏(9)、风机驱动电路(11)、语音提示电路(12)、蓝牙传输电路(13)和六轴角度传感器，所述的风机驱动电路(11)连接空心杯电机(5)。3.根据权利要求2所述的一种风力摆控制装置，其特征在于，所述的蓝牙传输电路(13)为HC-05无线蓝牙串口透传...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁建平，施一萍，江鹏，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海,31