基于軌道的互動(dòng)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本產(chǎn)品的技術(shù)核心為移動(dòng)機(jī)構(gòu)及其所固定的多媒體平臺(tái)。機(jī)械部分包括新刑軌道、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、伸縮平臺(tái)等?？刂撇糠职▎纹瑱C(jī)系統(tǒng)，紅外遙控控制，電機(jī)，電源等。
【背景技術(shù)】
:
[0002]上一世紀(jì)，虛擬技術(shù)迅速發(fā)展。金融交易，數(shù)據(jù)共享，網(wǎng)絡(luò)傳媒，休閑服務(wù)等都逐漸引入了電子技術(shù)和硬件設(shè)備。但其中給用戶帶來直觀體驗(yàn)的成分主要是電子產(chǎn)品所承載的軟件虛擬數(shù)據(jù)，如何通過巧妙的硬件設(shè)計(jì)來增強(qiáng)產(chǎn)品的趣味性和互動(dòng)性，這是時(shí)代當(dāng)下的一大論題。
[0003]隨著電子技術(shù)的提高，電腦等電子設(shè)備的體積在不斷縮小，精巧的設(shè)計(jì)替代了現(xiàn)今的龐大的結(jié)構(gòu)是一種必然趨勢(shì)。針對(duì)公共場(chǎng)合如圖書館等多媒體設(shè)備使用靈活性差，多占用空間等缺點(diǎn)，我們小組致力于研發(fā)基于新型軌道的服務(wù)平臺(tái)，就是為了在同等電子技術(shù)時(shí)代背景下，通過硬件結(jié)構(gòu)的方式來增強(qiáng)多媒體硬件設(shè)備使用的靈活性和互動(dòng)性，同時(shí)希望通過這么一個(gè)新的平臺(tái)展望未來的生活方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0004](一 )移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0005]1、矩陣軌道
[0006]這種新型軌道的概念，足圍繞移動(dòng)的自如性和軌道鋪設(shè)的適應(yīng)性兩點(diǎn)為基礎(chǔ)而提出的，這種設(shè)計(jì)使得本產(chǎn)品能夠基于整個(gè)天花板平面上自由移動(dòng)，并且矩陣軌道可作為精確定位的參照物。本軌道不同于市面上常見的軌道，它由一系列大小形狀完全相同的基臺(tái)構(gòu)成，基臺(tái)按照矩陣排列分布，各個(gè)基臺(tái)之間有著一定的等間距。基臺(tái)組成包括:移動(dòng)基面、個(gè)體基臺(tái)、移動(dòng)模塊等三部分。
[0007]多個(gè)基臺(tái)配合軌道:整個(gè)基臺(tái)以圓柱體為基體，側(cè)端車削出凹面，用于放移動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑槽?；_(tái)底部安裝推力軸承，推力軸承起到減小摩擦的作用。
[0008]2、移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0009]移動(dòng)模塊的雙排履帶，分別貼合在矩陣軌道基臺(tái)側(cè)面，基于摩擦力運(yùn)動(dòng)，其滑槽則貼合在基臺(tái)的推力軸承表面，起到承載裝置重量的作用。主動(dòng)輪正反轉(zhuǎn)控制著移動(dòng)模塊倒退前進(jìn)。移動(dòng)模塊的轉(zhuǎn)向，主要依靠四連桿曲柄滑塊結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)現(xiàn)。
[0010]3、其它裝置
[0011]履帶預(yù)緊調(diào)整:在雙排履帶架的下方各安裝了兩個(gè)彈簧套，使雙排履帶產(chǎn)生一定的預(yù)緊力。當(dāng)基臺(tái)進(jìn)入滑槽時(shí)，彈簧套受到擠壓，彈簧產(chǎn)生的彈力使履帶與矩陣軌道基臺(tái)緊緊貼合，保證有一定大小的正壓力作用在履帶上面，防止履帶打滑，保證整個(gè)裝置可以進(jìn)行移動(dòng)。
[0012]紅外對(duì)管記錄:紅外對(duì)管安裝在雙排履帶的頂上面，共有8個(gè)。與控制模塊配合，裝置每通過一個(gè)基臺(tái)，紅外對(duì)管都時(shí)刻記錄裝置所處的位置，以便于精確定位。
[0013]導(dǎo)輪:導(dǎo)輪安裝在滑槽的上下左右四個(gè)端面的上，每個(gè)滑槽的兩端裝有16個(gè)，I個(gè)滑槽總共有61個(gè)其作用是使滑道與滑槽留有一定的空隙，并將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，較小接觸面的摩擦力同時(shí)使滑道能夠伸縮自如，以方便機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0014]轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu):該轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)由兩根完全相同的桿件構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，兩桿可繞中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。
[0015](二)伸展裝置結(jié)構(gòu)及功能介紹
[0016]該伸展裝置由直線電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)及其內(nèi)部的齒輪組構(gòu)成，伸展裝置實(shí)現(xiàn)了將多媒體平臺(tái)從移動(dòng)模塊上伸展下去以供使用，并在使用完成后將平臺(tái)收回移動(dòng)裝置并使多媒體平臺(tái)復(fù)位的功能。
[0017](三)電路與控制模塊
[0018]本平臺(tái)主要采用單片機(jī)集中控制和分散模塊化設(shè)計(jì)?？刂朴布M成:單片機(jī)開發(fā)板、電源模塊、單片機(jī)、電機(jī)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、紅外檢測(cè)模塊。
[0019]用戶使用時(shí)通過紅外遙控模塊端輸入相應(yīng)坐標(biāo)，紅外接收裝置接收信號(hào)并發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，通過其內(nèi)部的邏輯確定目標(biāo)位置的坐標(biāo)相對(duì)于當(dāng)前位置的坐標(biāo)差的絕對(duì)值，從而計(jì)算出裝置的移動(dòng)路線。通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)，使電機(jī)工作。本平臺(tái)在每次移動(dòng)前，都會(huì)以自己的當(dāng)前位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，通過收到的位置數(shù)據(jù)分忻，計(jì)算出目標(biāo)位置相對(duì)于當(dāng)前位置的坐標(biāo)。
[0020]本產(chǎn)品通過單片機(jī)給出的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，通過紅外對(duì)管檢測(cè)來判斷平臺(tái)是否移動(dòng)到了目標(biāo)位置。紅外檢測(cè)模塊每檢測(cè)到相應(yīng)的信號(hào)一次，則平臺(tái)移動(dòng)了一個(gè)單位長(zhǎng)度(即兩個(gè)基臺(tái)之間的距離)，在平臺(tái)移動(dòng)過程中，紅外檢測(cè)模塊不斷進(jìn)行檢測(cè)。平臺(tái)每移動(dòng)一個(gè)單位的長(zhǎng)度，單片機(jī)會(huì)記一次數(shù)，當(dāng)單片機(jī)計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)達(dá)到計(jì)算出的數(shù)時(shí)，電機(jī)停止工作，平臺(tái)到達(dá)目標(biāo)位置。平臺(tái)移動(dòng)到了用戶位置，提供軟硬件服務(wù)。
[0021](四)功能描述
[0022]本產(chǎn)品為基于矩陣軌道移動(dòng)的多媒體平臺(tái)，附上微型硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)輕便的智能化服務(wù)。產(chǎn)品的主旨在于提供更便利的數(shù)字媒體生活，是利用軌道可擴(kuò)展的性質(zhì)搭建的移動(dòng)
AlZZ^
T 口 O
【附圖說明】
:
[0023]圖1:矩陣軌道運(yùn)動(dòng)示意圖。
[0024]圖2:矩陣軌道結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3:為移動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙排履帶俯視圖
[0026]圖4:為移動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙排履帶仰視圖。
[0027]圖5:為移動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙排履帶側(cè)視圖。
[0028]圖6:轉(zhuǎn)向前視圖
[0029]圖7:轉(zhuǎn)向中視圖
[0030]圖8:轉(zhuǎn)向后視圖
[0031 ]圖9:為導(dǎo)輪及其安裝位置圖。
【具體實(shí)施方式】
:
[0032]矩陣轉(zhuǎn)道由圓柱形個(gè)體1、推力軸承保持架2和大花扳3組成。移動(dòng)裝置由與基臺(tái)側(cè)面產(chǎn)生摩擦的履帶12和產(chǎn)生轉(zhuǎn)向的一對(duì)旋轉(zhuǎn)桿6組成，履帶沒偶快又由履帶5、履帶輪
12、兩端的蓋板4組成。電機(jī)帶動(dòng)履帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使得旋轉(zhuǎn)的履帶和基臺(tái)間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)整個(gè)裝置移動(dòng)。兩根旋轉(zhuǎn)桿分別連接在一個(gè)內(nèi)齒輪和一個(gè)外齒輪上，內(nèi)外齒輪都由同一個(gè)步進(jìn)電機(jī)通過兩個(gè)小齒輪帶動(dòng)，傳動(dòng)比相等而轉(zhuǎn)向相反，使得旋轉(zhuǎn)時(shí)兩根桿的旋向相反。旋轉(zhuǎn)桿的兩端分別連接在兩個(gè)中間開槽的滑道上，滑道又裝有同樣開有槽的滑槽內(nèi)，滑槽的一端連接在底部的支承架13上，旋轉(zhuǎn)桿可帶動(dòng)滑道在滑槽內(nèi)移動(dòng)，從而使得整個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置形成一個(gè)呈中心對(duì)稱的曲柄搖塊機(jī)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于新型軌道的移動(dòng)平臺(tái)，其軌道特征是:軌道由多個(gè)圓柱形個(gè)體組成，單個(gè)個(gè)體軸向垂直于水平面，每個(gè)圓柱體軸向的頂部直徑小于底部，從而形成軸肩端面，多個(gè)個(gè)體以矩陣排列安裝，分別放置推力軸承保持架，利用圓柱的過盈以及軸肩端面來確定推力軸承保持架的相對(duì)位置，保持架上的滾珠或滾子起到減小移動(dòng)裝置與軌道間摩擦的作用，多個(gè)個(gè)體以矩陣排列構(gòu)成移動(dòng)模塊的運(yùn)動(dòng)平面，該軌道可以在平面上根據(jù)不同的使用需求基于平面隨意鋪設(shè)，由于圓柱個(gè)體的標(biāo)準(zhǔn)化，這種設(shè)計(jì)方便軌道的擴(kuò)展使用。2.其移動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征是:該移動(dòng)模塊包括開槽的外矩形管，開槽的內(nèi)矩形管，一對(duì)折彎曲柄，支承架，支撐架蓋，內(nèi)齒輪A,外齒輪A,外齒輪B,外齒輪C,履帶,角鐵,滾珠軸承，動(dòng)力元件以四對(duì)完全相同的履帶及帶輪構(gòu)成，在空間上，整個(gè)移動(dòng)模塊利用內(nèi)矩形管與軌道的個(gè)體相互嵌套固定，并通過內(nèi)矩形管兩兩對(duì)接形成的通道來保證移動(dòng)機(jī)構(gòu)前進(jìn)穩(wěn)定可行，兩對(duì)內(nèi)矩形管通過旋轉(zhuǎn)副分別與一對(duì)折彎曲柄連接，并利用外矩形管上安裝的滾珠軸承徑向固定，四個(gè)外矩形管通過旋轉(zhuǎn)副與支承架連接。3.移動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向原理的特征是:通過主動(dòng)軸軸上的外齒輪B與外齒輪C帶動(dòng)外齒輪A及內(nèi)齒輪A實(shí)現(xiàn)，外齒輪A與內(nèi)齒輪A分別剛性連接的折彎曲柄同步等速逆向旋轉(zhuǎn)90度，使得外矩形管旋轉(zhuǎn)90度，內(nèi)矩形管相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的外矩形管滑動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)分離，轉(zhuǎn)向，對(duì)接，完成換向，在移動(dòng)時(shí)，履帶成對(duì)貼合在矩陣排列圓柱個(gè)體側(cè)面，基于圓柱體曲面與履帶產(chǎn)生的切向摩擦力運(yùn)動(dòng)。
【專利摘要】互動(dòng)平臺(tái)的新型軌道的概念，是圍繞移動(dòng)的自如性和軌道鋪設(shè)的適應(yīng)性兩點(diǎn)為基礎(chǔ)而提出的，這種設(shè)計(jì)使得本產(chǎn)品能夠基于整個(gè)天花板平面上自由移動(dòng)，并且矩陣軌道可作為精確定位的參照物。本軌道不同于市面上常見的軌道，它由一系列大小形狀完全相同的基臺(tái)構(gòu)成，基臺(tái)按照矩陣排列分布，各個(gè)基臺(tái)之間有著一定的等間距。基臺(tái)組成包括：移動(dòng)基面、個(gè)體基臺(tái)、移動(dòng)模塊等三部分?；?dòng)平臺(tái)的移動(dòng)模塊的雙排履帶，分別貼合在矩陣軌道基臺(tái)側(cè)面，基于摩擦力運(yùn)動(dòng)，其滑槽則貼合在基臺(tái)的推力軸承表面，起到承載裝置重量的作用。主動(dòng)輪正反轉(zhuǎn)控制著移動(dòng)模塊倒退前進(jìn)。移動(dòng)模塊的轉(zhuǎn)向，主要依靠四連桿曲柄滑塊結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】G05D3/00
【公開號(hào)】CN105005319
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410169612
【發(fā)明人】溫翔宇, 肖體熠, 寧?kù)? 陳納新, 吳倩
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)錦江學(xué)院
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2014年4月25日