一种单边平衡方块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单边平衡方块包括框架、固定装置、电机、飞轮和控制装置，框架由六个框板形成立方块，框板包括安装板和与安装板相邻的四个侧框板，四个侧框板之间相互形成四条单边，固定装置设置于框架内并与安装板可拆卸连接，电机安装在固定装置上，且电机转轴与单边平行，飞轮与电机转轴固定连接，控制装置与电机电性连接，控制装置可控制电机驱动飞轮转动。总的来说，该单边平衡方块，准确应用角动量守恒定律实现整体的单边站立，运动方式新颖，结构简单稳固，整体轻巧美观。

【技术实现步骤摘要】
一种单边平衡方块
本技术涉及教学仪器
，具体为一种单边平衡方块。
技术介绍
角动量守恒定律作为物理学的普遍定律之一，反映质点和质点系围绕一点或一轴运动的普遍规律：对于一固定点O，质点所受的合外力矩为零，则此质点的角动量矢量保持变。角动量守恒定律在实际生活中应用广泛，同时也是当代中学生必学的一个知识点，现有的角动量守恒定律教学仪器存在诸多不便，有手持式、人工驱动的简陋教学仪器，一方面无法准确地实现角动量守恒定律，另一方面则是难于引起学生学习兴趣；也有电路繁琐、内部结构复杂、操作不便的较精密的教学仪器，这一类则存在制作成本高、普及范围小等问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题为解决以上问题，本技术提供了一种单边平衡方块，准确应用角动量守恒定律实现整体的单边站立，运动方式新颖，结构简单稳固，整体轻巧美观。(二)技术方案为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种单边平衡方块包括框架、固定装置、电机、飞轮和控制装置，框架由六个框板形成立方块，框板包括安装板和与安装板相邻的四个侧框板，四个侧框板之间相互形成四条单边，固定装置设置于框架内并与安装板可拆卸连接，电机安装在固定装置上，且电机转轴与单边平行，飞轮与电机转轴固定连接，控制装置与电机电性连接，控制装置可控制电机驱动飞轮转动。优选地，控制装置包括控制面板，任一单边两侧的侧框板上设有控制窗口，控制面板与固定装置靠近控制窗口的一端固定连接。优选地，固定装置包括底架和侧架，底架与安装板可拆卸连接，且底架与安装板之间形成容纳腔，电机前端与底架固定连接，飞轮设置于容纳腔内与电机转轴固定连接，侧架环绕电机设置，控制装置与侧架固定连接。优选地，还包括连接块，连接块设有六个，连接块可连接各个框板形成框架。(三)有益效果与现有技术相比，本技术的有益效果是：该一种单边平衡方块包括框架、固定装置、电机、飞轮和控制装置，框架由六个框板形成立方块，框板包括安装板和与安装板相邻的四个侧框板，框板外形尺寸相同，中部镂空设置，使得该单边平衡方块外形平整对称，整体轻巧美观；四个侧框板之间相互形成四条单边，固定装置设置于框架内并与安装板可拆卸连接，电机安装在固定装置上，且电机转轴与单边平行，保证该单边平衡方块在运动过程中，框架内各个结构的稳定，从结构上确保该单边平衡方块在应用角动量守恒定律实现自身的单边站立，飞轮与电机转轴固定连接，控制装置与电机电性连接，控制装置可控制电机驱动飞轮转动，电机在本实施中采用编码器电机，使得飞轮可实现加减速、正反转的精准转动，从而更好地实现该单边平衡方块的单边站立和整体的平稳性，总的来说，该单边平衡方块，准确应用角动量守恒定律实现整体的单边站立，运动方式新颖，结构简单稳固，整体轻巧美观。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制,在附图中：图1示出了本技术的实施例整体结构示意图；图2示出了本技术的实施例的爆炸图；图3示出了本技术的实施例的内部结构示意图。图中：1框架、10框板、11安装板、12侧框板、120控制窗口、13单边、2固定装置、20底架、21侧架、22容纳腔、3电机、4飞轮、5控制装置、50控制面板、6连接块。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，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参阅附图1、附图2和附图3，一种单边平衡方块，包括框架1、固定装置2、电机3、飞轮4和控制装置5，框架1由六个框板10形成的立方块，框板10可采用重量轻、强度高的铝板、铜板或钢板等金属材料制成，在本实施例中，优选为铝板，具体的，框板10外形尺寸相同，中部镂空设置，从而使得该单边平衡方块外形平整对称，整体轻巧美观，进一步地，框板10包括安装板11和与安装板相邻的四个侧框板12，四个侧框板12之间相互形成四条单边13，具体的，安装板11镂空的中部设有环形的安装架，安装架上有多个螺纹孔，用于与固定装置2固定连接，保证内部其余部件的稳固性，另外，侧框板12实际作为该单边平衡方块的放置面，即该单边平衡方块在不启动时，侧框板12与桌面、地板等平台接触，而侧框板12之间的单边13则是该单边平衡方块在启动后站立的支撑点。固定装置2设置于框架1内并与安装板11可拆卸连接，具体的，固定装置2与安装板11的螺纹孔螺纹连接，固定装置2设有多个安装位，用于稳固电机3和控制装置5，保证该单边平衡方块在运动过程中，框架1内各个结构的稳定，从结构上确保该单边平衡方块在应用角动量守恒定律实现自身的单边站立；电机3安装在固定装置2上，且电机3转轴与单边13平行，飞轮4与电机3转轴固定连接，该电机3转轴与安装板11的轮廓中心同轴，从而使得飞轮4的转动中心成为四条单边13的转动中心，确保该单边平衡方块在启动后的运动或单边站立稳定性，另外的，电机3在本实施中采用编码器电机，使得飞轮4可实现加减速、正反转的精准转动，从而更好地实现该单边平衡方块的单边站立和整体的平稳性。进一步地，控制装置5与电机3电性连接，控制装置5可控制电机3驱动飞轮4转动，具体的，控制装置5设有姿态传感器，可用于检测和反馈该单边平衡方块的姿态信息，控制装置5通过姿态传感器反馈的姿态信息可控制电机3，根据角动量守恒定律来确定飞轮4是进行正向转动或反向转动、加速转动或减速转动，从而实现该单边平衡方块的单边站立和整体的平衡性。根据上述方案，先将该单边平衡方块的侧框板12放置在桌面、地板等平面上，然后通过控制装置5启动，电机3驱动飞轮4转动，飞轮4的快速转动可带动该单边平衡方块自身的转动，使得该单边平衡方块从以侧框板12作为支撑面转换为以单边13作为支撑点，在该单边平衡方块的单边13与平面接触时，控制装置5可根据单边平衡方块的姿态信息来控制电机3，具体的，当单边平衡方块实现单边站立，该单边平衡方块在自身重力作用下会往一个方向倾倒，此时飞轮4的转动方向在控制装置5控制下会往该单边平衡方块倾倒的反方向转动，从而准确应用角动量守恒定律来实现该单边平衡方块的单边站立，另外的，当该单边平衡方块需要换另一条单边13进行接触站立时，可通过控制装置5控制电机3，使得飞轮4加速并往需站立的单边13方向进行转动，总的来说，该单边平衡方块，准确应用角动量守恒定律实现整体的单边站立，运动方式新颖，结构简单稳固，整体轻巧美观。进一步地，控制装置5包括控制面板50，任一单边13两侧的侧框板12上设有控制窗口120，控制面板50与固定装置2靠近控制窗口120的一端固定连接，具体的，该控制面板50不伸出框架1设置，确保该单边平衡方块在运动过程中，控制面板50受到框架1保护，增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单边平衡方块，其特征在于，包括/n框架(1)，所述框架(1)由六个框板(10)形成立方块，所述框板(10)包括安装板(11)和与安装板相邻的四个侧框板(12)，所述四个侧框板(12)之间相互形成四条单边(13)；/n固定装置(2)，所述固定装置(2)设置于框架(1)内并与安装板(11)可拆卸连接；/n电机(3)，所述电机(3)安装在固定装置(2)上，且所述电机(3)转轴与单边(13)平行；/n飞轮(4)，所述飞轮(4)与电机(3)转轴固定连接；/n控制装置(5)，所述控制装置(5)与电机(3)电性连接，所述控制装置(5)可控制电机(3)驱动飞轮(4)转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种单边平衡方块，其特征在于，包括
框架(1)，所述框架(1)由六个框板(10)形成立方块，所述框板(10)包括安装板(11)和与安装板相邻的四个侧框板(12)，所述四个侧框板(12)之间相互形成四条单边(13)；
固定装置(2)，所述固定装置(2)设置于框架(1)内并与安装板(11)可拆卸连接；
电机(3)，所述电机(3)安装在固定装置(2)上，且所述电机(3)转轴与单边(13)平行；
飞轮(4)，所述飞轮(4)与电机(3)转轴固定连接；
控制装置(5)，所述控制装置(5)与电机(3)电性连接，所述控制装置(5)可控制电机(3)驱动飞轮(4)转动。


2.根据权利要求1所述的一种单边平衡方块，其特征在于，所述控制装置(5)包括控制面板(50)，所述任一单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宪，杨子豪，
申请(专利权)人：东莞市微宏智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44