一种应用于拨弦乐器的自动演奏装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于拨弦乐器的自动演奏装置，包括与乐器本体相对固定的基座，还包括控制系统和由控制系统控制的拨弦机构，拨弦机构设置在基座上，拨弦机构还包括由控制系统控制的多个拨弦组件，各拨弦组件横向设置在乐器本体的音腔处，各拨弦组件包括设于基座上的舵机、由舵机传动的连接臂、与乐器本体相对固定的限位器以及设于连接臂端部的拨片，连接臂包括位于末段的摆臂，限位器与摆臂铰接，拨片设于摆臂端部，拨片底端靠近对应的琴弦，以使当舵机控制连接臂摆动时，摆臂受限位器限制往复摆动，带动拨片沿第一轨迹运动以拨动琴弦，第一轨迹包括钟摆轨迹。本发明专利技术的自动演奏装置组装方便，且具有拨弦响应快、精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于拨弦乐器的自动演奏装置
本专利技术涉及一种演奏装置，尤其涉及一种应用于拨弦乐器的自动演奏装置。
技术介绍
现有的拨弦乐器如吉他、二胡或琵琶等通常通过拨动琴弦实现演奏，随着机器智能化和自动化的发展，近年来机器人技术也逐渐开始应用于上述拨弦乐器中。现有的拨弦乐器机器人通过在每根琴弦处设置对应的拨弦气缸和支架组达到拨弦目的，在拨动一根琴弦时，通常需要配合协作的两个拨弦气缸以及若干呈特定角度、长度的支架实现，结构相对较为复杂，支架安装和定位难度大、购买和养护成本较高，同时，采用气缸进行拨弦操作具有响应速度慢的缺点，影响乐器弹奏时音调的准确性。
技术实现思路
为克服现有的自动演奏装置的结构相对较为复杂，支架安装定位难度大、拨弦响应速度慢的问题，本专利技术实施例提供了一种应用于拨弦乐器的自动演奏装置，包括与乐器本体相对固定的基座，还包括控制系统和由所述控制系统控制的拨弦机构，所述拨弦机构设置在所述基座上，所述拨弦机构还包括由所述控制系统控制的多个拨弦组件，各拨弦组件横向设置在所述乐器本体的音腔处，各所述拨弦组件包括设于所述基座上的舵机、由所述舵机传动的连接臂、与乐器本体相对固定的限位器以及设于连接臂端部的拨片，所述连接臂包括位于末段的摆臂，所述限位器与摆臂铰接，所述拨片设于摆臂端部，所述拨片底端靠近对应的琴弦，以使当所述舵机控制所述连接臂摆动时，所述摆臂受所述限位器限制往复摆动，带动所述拨片沿第一轨迹运动以拨动所述琴弦，所述第一轨迹包括钟摆轨迹。进一步，上述所述拨弦组件包括位于音腔右侧的第一拨弦组件、第二拨弦组件和第三拨弦组件，以及位于音腔左侧的第四拨弦组件、第五拨弦组件和第六拨弦组件；所述第一拨弦组件和第六拨弦组件相对设置，所述第二拨弦组件和第四拨弦组件相对设置，所述第三拨弦组件和第五拨弦组件相对设置，所述限位器为“曰”字形，限位器包括两个竖向支架以及三个横向支架，所述三个横向支架设于所述两个竖向支架之间，各横向支架设于每两个相对设置的拨弦组件之间并横跨琴弦，且各横向支架上至少开设有两个铰接位，各拨弦组件的摆臂上设有与所述铰接位配合的限位块，每两个相对设置的拨弦组件的限位块与同一横向支架上的对应的铰接位配合。进一步，上述所述乐器本体包括位于音腔右侧的右琴弦组，以及位于音腔左侧的左琴弦组；音腔右侧的拨弦组件的拨片靠近右琴弦组对应琴弦的左侧，音腔左侧的拨弦组件的拨片靠近左琴弦组对应琴弦的右侧。进一步，上述所述连接臂包括顺次枢接的前连杆、后连杆和所述摆臂，所述铰接位包括限位滑槽，所述限位块为滑动轴，所述摆臂中部通过滑动轴连接在所述限位滑槽上，当所述摆臂在所述后连杆的带动下摆动时，所述滑动轴沿所述限位滑槽以第二轨迹往复滑动以变换所述摆臂的摆动支点位置。进一步，上述所述限位滑槽和第二轨迹的形状为弧形或闭合环形，所述第一轨迹包括相互连接的上闭合段和下闭合段，所述下闭合段与对应琴弦垂直相交。进一步，上述所述基座包括固定于乐器本体靠近音腔处的固定架，以及设于固定架上的若干舵机安装座，所述舵机安装座的数量与舵机的数量对应。进一步，上述所述固定架为“工”形固定架，所述舵机安装座设于所述“工”形固定架的上表面，所述舵机安装座包括底板以及竖直设置于所述底板前方的两个前臂板、以及设于底板后方的背板，所述舵机包括底面和位于舵机两侧的定位凸耳，所述底面设置在所述底板上，所述定位凸耳设置在所述前臂板上，所述舵机安装座于两个前臂板之间形成至少供舵机转轴伸出的缺口。进一步，上述所述拨片呈扁平状且与所述琴弦平行设置，所述拨片的形状为心形、水滴形或三角形。进一步，上述自动演奏装置还包括压弦机构，所述压弦机构包括与乐器本体相对固定的支架本体，还包括设置于琴弦上方的若干压弦组件，各所述压弦组件包括安装在支架本体上的电机和第一滑轨、可滑动的设置在第一滑轨上的压弦模组以及由电机驱动的皮带组件，所述皮带组件包括皮带和滑轮，所述第一滑轨和皮带平行于琴弦设置，所述压弦模组与皮带连接，所述电机控制所述皮带以调整所述压弦模组在琴弦长度方向上的行程，各所述压弦模组包括驱动装置、模组本体以及设置在模组本体上与琴弦数量对应的压弦单元，所述驱动装置用于驱动压弦单元按压对应的琴弦，所述模组本体于内部形成有供压弦单元设置的竖向空腔，所述竖向空腔于底部形成有供压弦单元伸出的第一开口。进一步，上述所述压弦单元包括气缸以及设于气缸气杆末端的橡胶头，所述气缸设于所述竖向空腔内，所述橡胶头伸出所述开口并用于按压所述琴弦，所述驱动装置为气泵，所述模组本体还包括连通所述竖向空腔与模组本体侧面的贯通槽，所述贯通槽于所述模组本体侧面形成第二开口，所述贯通槽用于放置与气泵连通的气压管。本专利技术实施例通过采用横向设置在乐器本体音腔处的拨弦组件实现拨弦操作，使得拨弦操作可以在同一竖直平面内完成，一组拨弦组件对应一根琴弦，简化了拨弦组件的结构，也利于控制拨弦精度，同时，本专利技术实施例的拨弦组件包括舵机、由舵机传动的连接臂、以及设于连接臂端部的拨片，连接臂末段的摆臂与固定在乐器本体上的限位器铰接，使得当所述舵机控制连接臂摆动时，摆臂受限位器限制往复摆动，带动拨片沿第一轨迹运动以拨动琴弦，本实施例拨片的高度和位置受限位器限制，使得拨片的运动轨迹和拨动方向可以由连接臂长度、限位器高度和位置、铰接方式共同调整，连接臂的结构简单，降低了连接臂的安装难度，限位器靠近拨片，使得限位器对拨片的控制更加简单直接，便于操作人员随时对拨片的运动轨迹和拨动方向进行调试；其次，本实施例采用舵机代替气缸，使得舵机对拨片的摆动控制更加直接迅速，在舵机摆动的一个周期内，拨片拨动琴弦可达两次以上，响应速度快、间隔短，极大的提升了乐器弹奏时音调的准确；另外，拨片拨弦时的第一轨迹由与限位器的铰接方式限定，采用不同的铰接方式，可以实现不同的拨弦效果，产生轻音、重音、长音或短音，使得本实施例的自动演奏装置弹奏的音律更加逼真灵动。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术本专利技术第一实施例的自动演奏装置应用于吉他的立体图；图2是图1的左视图；图3是本专利技术第一实施例的拨弦组件的立体图；图4是图3的爆炸视图；图5是图3隐藏其中两个拨弦机构及对应的横向支架后的立体图；图6是图5的另一个视角的立体图；图7是本专利技术第一实施例的限位器的立体图；图8是本专利技术第一实施例的舵机安装座的立体图；图9是本专利技术第一实施例的压弦机构的立体图；图10是图9的爆炸视图；图11是图9隐藏其中两个压弦模组后的立体图；图12是本专利技术第一实施例的模组本体的立体图；图13是本专利技术第一实施例的第一夹片的正视图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于拨弦乐器的自动演奏装置，包括与乐器本体相对固定的基座，还包括控制系统和由所述控制系统控制的拨弦机构，所述拨弦机构设置在所述基座上，其特征在于，所述拨弦机构还包括由所述控制系统控制的多个拨弦组件，各拨弦组件横向设置在所述乐器本体的音腔处，各所述拨弦组件包括设于所述基座上的舵机、由所述舵机传动的连接臂、与乐器本体相对固定的限位器以及设于连接臂端部的拨片，所述连接臂包括位于末段的摆臂，所述限位器与摆臂铰接，所述拨片设于摆臂端部，所述拨片底端靠近对应的琴弦，以使当所述舵机控制所述连接臂摆动时，所述摆臂受所述限位器限制往复摆动，带动所述拨片沿第一轨迹运动以拨动所述琴弦，所述第一轨迹包括钟摆轨迹。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于拨弦乐器的自动演奏装置，包括与乐器本体相对固定的基座，还包括控制系统和由所述控制系统控制的拨弦机构，所述拨弦机构设置在所述基座上，其特征在于，所述拨弦机构还包括由所述控制系统控制的多个拨弦组件，各拨弦组件横向设置在所述乐器本体的音腔处，各所述拨弦组件包括设于所述基座上的舵机、由所述舵机传动的连接臂、与乐器本体相对固定的限位器以及设于连接臂端部的拨片，所述连接臂包括位于末段的摆臂，所述限位器与摆臂铰接，所述拨片设于摆臂端部，所述拨片底端靠近对应的琴弦，以使当所述舵机控制所述连接臂摆动时，所述摆臂受所述限位器限制往复摆动，带动所述拨片沿第一轨迹运动以拨动所述琴弦，所述第一轨迹包括钟摆轨迹。


2.如权利要求1所述的应用于拨弦乐器的自动演奏装置，其特征在于，所述拨弦组件包括位于音腔右侧的第一拨弦组件、第二拨弦组件和第三拨弦组件，以及位于音腔左侧的第四拨弦组件、第五拨弦组件和第六拨弦组件；所述第一拨弦组件和第六拨弦组件相对设置，所述第二拨弦组件和第四拨弦组件相对设置，所述第三拨弦组件和第五拨弦组件相对设置，所述限位器为“曰”字形，限位器包括两个竖向支架以及三个横向支架，所述三个横向支架设于所述两个竖向支架之间，各横向支架设于每两个相对设置的拨弦组件之间并横跨琴弦，且各横向支架上至少开设有两个铰接位，各拨弦组件的摆臂上设有与所述铰接位配合的限位块，每两个相对设置的拨弦组件的限位块与同一横向支架上的对应的铰接位配合。


3.如权利要求1所述的应用于拨弦乐器的自动演奏装置，其特征在于，所述乐器本体包括位于音腔右侧的右琴弦组，以及位于音腔左侧的左琴弦组；音腔右侧的拨弦组件的拨片靠近右琴弦组对应琴弦的左侧，音腔左侧的拨弦组件的拨片靠近左琴弦组对应琴弦的右侧。


4.如权利要求3所述的应用于拨弦乐器的自动演奏装置，其特征在于，所述连接臂包括顺次枢接的前连杆、后连杆和所述摆臂，所述铰接位包括限位滑槽，所述限位块为滑动轴，所述摆臂中部通过滑动轴连接在所述限位滑槽上，当所述摆臂在所述后连杆的带动下摆动时，所述滑动轴沿所述限位滑槽以第二轨迹往复滑动以变换所述摆臂的摆动支点位置。


5.如权利要求4所述的应用于拨弦乐器的自动演奏装置，其特征在于，所述限位滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超艺，陈新度，吴磊，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44