全文摘要
本实用新型公开了一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，涉及倒立摆技术领域，该具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，包括滑架，所述滑架的一端设置有马达，且滑架相对于马达的一端设置有隔板，所述滑架的一侧靠近隔板的一侧位置处设置有控制器，所述马达的传动轴转动连接有丝杆，所述丝杆和滑架之间设置有滑块，所述滑块的顶部设置有固定板，所述固定板的一侧设置有摆杆，本实用新型设置了第一挡杆、第二挡杆和杆槽，装置使用前，第二挡杆和第一挡杆可防止摆杆直接与滑块接触碰撞，进而对摆杆摆动旋转的角度进行限位，解决了传统装置难以对都柱的角度限位，致使都柱易发生倾倒现象的问题。
主设计要求
1.一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，包括滑架(8)，所述滑架(8)的一端设置有马达(4)，且滑架(8)相对于马达(4)的一端设置有隔板(10)，所述滑架(8)的一侧靠近隔板(10)的一侧位置处设置有控制器(11)，所述马达(4)的传动轴转动连接有丝杆(7)，所述丝杆(7)和滑架(8)之间设置有滑块(1)，所述滑块(1)的顶部设置有固定板(16)，所述固定板(16)的一侧设置有摆杆(5)，且固定板(16)与摆杆(5)通过转动座(6)转动连接，所述转动座(6)的一侧设置有角度传感器(15)，所述角度传感器(15)和马达(4)均与控制器(11)电性连接，其特征在于：所述摆杆(5)的内部两侧均开设有杆槽(21)，其中一个所述杆槽(21)的内部设置有第一挡杆(18)，另一个所述杆槽(21)的内部设置有第二挡杆(20)，所述第一挡杆(18)和第二挡杆(20)均通过阻尼转轴与摆杆(5)转动连接，所述滑架(8)的底部设置有第一支撑板(12)，所述第一支撑板(12)的下方设置有第二支撑板(2)，且第一支撑板(12)与第二支撑板(2)之间设置有弹簧(3)，所述弹簧(3)共设置有四个，且四个弹簧(3)分别分布在第二支撑板(2)的四个拐角处。
设计方案
1.一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，包括滑架(8)，所述滑架(8)的一端设置有马达(4)，且滑架(8)相对于马达(4)的一端设置有隔板(10)，所述滑架(8)的一侧靠近隔板(10)的一侧位置处设置有控制器(11)，所述马达(4)的传动轴转动连接有丝杆(7)，所述丝杆(7)和滑架(8)之间设置有滑块(1)，所述滑块(1)的顶部设置有固定板(16)，所述固定板(16)的一侧设置有摆杆(5)，且固定板(16)与摆杆(5)通过转动座(6)转动连接，所述转动座(6)的一侧设置有角度传感器(15)，所述角度传感器(15)和马达(4)均与控制器(11)电性连接，其特征在于：所述摆杆(5)的内部两侧均开设有杆槽(21)，其中一个所述杆槽(21)的内部设置有第一挡杆(18)，另一个所述杆槽(21)的内部设置有第二挡杆(20)，所述第一挡杆(18)和第二挡杆(20)均通过阻尼转轴与摆杆(5)转动连接，所述滑架(8)的底部设置有第一支撑板(12)，所述第一支撑板(12)的下方设置有第二支撑板(2)，且第一支撑板(12)与第二支撑板(2)之间设置有弹簧(3)，所述弹簧(3)共设置有四个，且四个弹簧(3)分别分布在第二支撑板(2)的四个拐角处。
2.根据权利要求1所述的一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，其特征在于：所述隔板(10)的一侧设置有橡胶圈(9)，所述橡胶圈(9)的内部开设有与丝杆(7)相匹配的槽孔。
3.根据权利要求1所述的一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，其特征在于：所述摆杆(5)的内部靠近杆槽(21)的上方位置处开设有矩形槽(17)，所述矩形槽(17)的深度与杆槽(21)的深度相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，其特征在于：所述第一挡杆(18)和第二挡杆(20)的外壁均套设有橡胶套(19)，所述橡胶套(19)的外壁设置有凸点。
5.根据权利要求1所述的一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，其特征在于：所述第一支撑板(12)和第二支撑板(2)相对的一侧均开设有滑槽(14)，两个所述滑槽(14)之间设置有限位块(13)。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于倒立摆技术领域，具体涉及一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构。
背景技术
倒立摆就是使摆杆尽快地达到一个平衡位置，并且使之没有大的振荡和过大的角度和速度；当摆杆到达期望的位置后，系统能克服随机扰动而保持稳定的位置。
但是目前市场上的具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构在使用时仍然存在缺陷，例如，传统装置上的都柱难以在振幅过大时保持平衡，而装置难以对都柱进行限位，进而易使都柱发生倾倒现象，此外，装置在测试稳定程度的过程中，需要人为拨动都柱，由于人为拨动都柱难以具备随机性，易使实验结果出现错误的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，以解决上述背景技术中提出的传统装置难以对都柱进行限位，以及传统装置测试方式难以具备随机性的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，包括滑架，所述滑架的一端设置有马达，且滑架相对于马达的一端设置有隔板，所述滑架的一侧靠近隔板的一侧位置处设置有控制器，所述马达的传动轴转动连接有丝杆，所述丝杆和滑架之间设置有滑块，所述滑块的顶部设置有固定板，所述固定板的一侧设置有摆杆，且固定板与摆杆通过转动座转动连接，所述转动座的一侧设置有角度传感器，所述角度传感器和马达均与控制器电性连接，所述摆杆的内部两侧均开设有杆槽，其中一个所述杆槽的内部设置有第一挡杆，另一个所述杆槽的内部设置有第二挡杆，所述第一挡杆和第二挡杆均通过阻尼转轴与摆杆转动连接，所述滑架的底部设置有第一支撑板，所述第一支撑板的下方设置有第二支撑板，且第一支撑板与第二支撑板之间设置有弹簧，所述弹簧共设置有四个，且四个弹簧分别分布在第二支撑板的四个拐角处。
优选的，所述隔板的一侧设置有橡胶圈，所述橡胶圈的内部开设有与丝杆相匹配的槽孔。
优选的，所述摆杆的内部靠近杆槽的上方位置处开设有矩形槽，所述矩形槽的深度与杆槽的深度相匹配。
优选的，所述摆杆的内部靠近杆槽的上方位置处开设有矩形槽，所述矩形槽的深度与杆槽的深度相匹配。
优选的，所述摆杆的内部靠近杆槽的上方位置处开设有矩形槽，所述矩形槽的深度与杆槽的深度相匹配。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型设置了第一挡杆、第二挡杆和杆槽，装置使用前，可将杆槽内部的第一挡杆和第二挡杆通过阻尼转轴向摆杆的外部转动，当摆杆摆动旋转的幅度过大时，第二挡杆和第一挡杆可防止摆杆直接与滑块接触碰撞，进而对摆杆摆动旋转的角度进行限位，从而使摆杆的摆动幅度减小，以便装置能够快速重新将摆杆调整在平衡位置，解决了传统装置难以对都柱的角度限位，致使都柱易发生倾倒现象的问题。
(2)本实用新型设置了第二支撑板、弹簧和第一支撑板，当装置在测试稳定性的过程中，可将限位块从滑槽中抽出，之后将第一支撑板向第二支撑板的方向压动，待第一支撑板向下压动至一定程度时，可松开手部，在弹簧的作用下，第一支撑板会产生随机运动，接着滑架上方的摆杆也会产生随机运动，以便增加摆杆摆动时的随机性，从而可使测试结果更加精确，解决了传统装置测试时难以做到震动的随机性，致使测试结果不准确的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型A处的局部放大图；
图3为本实用新型固定板的后视图；
图4为本实用新型杆槽的侧视图；
图中：1-滑块、2-第二支撑板、3-弹簧、4-马达、5-摆杆、6-转动座、7- 丝杆、8-滑架、9-橡胶圈、10-隔板、11-控制器、12-第一支撑板、13-限位块、 14-滑槽、15-角度传感器、16-固定板、17-矩形槽、18-第一挡杆、19-橡胶套、 20-第二挡杆、21-杆槽。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-图4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种具有低固有频率的稳定倒立摆都柱结构，包括滑架8，滑架8的一端设置有马达4，且滑架8 相对于马达4的一端设置有隔板10，所述滑架8的一侧靠近隔板10的一侧位置处设置有控制器11，控制器11采用的型号为STC12LE5A60S2，工作电压为 3.6V-2.2V，工作频率范围为0-35MHz，马达4的传动轴转动连接有丝杆7，丝杆7和滑架8之间设置有滑块1，滑块1的顶部设置有固定板16，固定板16的一侧设置有摆杆5，且固定板16与摆杆5通过转动座6转动连接，转动座6 的一侧设置有角度传感器15，角度传感器15采用型号为MPU6050，输出类型为 I2C，工作温度为-40℃至85℃(TA)，角度传感器15和马达4均与控制器 11电性连接，摆杆5的内部两侧均开设有杆槽21，其中一个杆槽21的内部设置有第一挡杆18，另一个杆槽21的内部设置有第二挡杆20，第一挡杆18和第二挡杆20均通过阻尼转轴与摆杆5转动连接，将第二挡杆20和第一挡杆18通过阻尼转轴转动至摆杆5的外部，可防止摆杆5直接与滑块1接触碰撞，从而对摆杆5摆动旋转的角度进行限位，滑架8的底部设置有第一支撑板12，第一支撑板12的下方设置有第二支撑板2，且第一支撑板12与第二支撑板2之间设置有弹簧3，弹簧3共设置有四个，且四个弹簧3分别分布在第二支撑板2的四个拐角处，压动第一支撑板12后，弹簧3会使其产生随机运动，进而可使滑架 8上方的摆杆5产生随机运动，从而可增加摆杆5摆动时的随机性，以便提高装置测试结果的精确度。
进一步的，隔板10的一侧设置有橡胶圈9，橡胶圈9的内部开设有与丝杆 7相匹配的槽孔。
具体的，摆杆5的内部靠近杆槽21的上方位置处开设有矩形槽17，矩形槽 17的深度与杆槽21的深度相匹配。
进一步的，第一挡杆18和第二挡杆20的外壁均套设有橡胶套19，橡胶套 19的外壁设置有凸点。
具体的，第一支撑板12和第二支撑板2相对的一侧均开设有滑槽14，两个滑槽14之间设置有限位块13，将限位块13与滑槽14滑动连接后可提高装置整体的稳定性。
本实用新型的工作原理及使用流程：该实用新型在使用时，首先将杆槽21 内部的第一挡杆18和第二挡杆20通过阻尼转轴向摆杆5的外部转动，之后当摆杆5摆动旋转的幅度过大时，第二挡杆20和第一挡杆18可防止摆杆5直接与滑块1接触碰撞，进而对摆杆5摆动旋转的角度进行限位，从而使摆杆5的摆动幅度减小，以便装置能够快速重新将摆杆5调整在平衡位置，当装置第一挡杆18和第二挡杆20调节完毕后，之后通过控制器11打开马达4和角度传感器15，摆杆5摆动时旋转的角度会被角度传感器15捕捉，之后马达4会带动丝杆7转动，进而使滑块1在滑架8上移动，从而在角度传感器15和马达4相互配合作用下，可使摆杆5始终保持平衡状态，当需要对装置的稳定性进行测试时，可抽出滑槽14内部的限位块13，之后将第一支撑板12向下压动，待第一支撑板12向下压动至一定程度时，可松开手部，在弹簧3的作用下，第一支撑板12会产生随机运动，接着滑架8上方的摆杆5也会产生随机运动，以便增加摆杆5摆动时的随机性，从而可使测试结果更加精确。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920063389.2
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:89(沈阳)
授权编号:CN209446778U
授权时间:20190927
主分类号:G01V 1/02
专利分类号:G01V1/02
范畴分类:31G;
申请人:沈阳工程学院
第一申请人:沈阳工程学院
申请人地址:110136 辽宁省沈阳市沈北新区蒲昌路18号
发明人:王建华;樊迪
第一发明人:王建华
当前权利人:沈阳工程学院
代理人:王程远
代理机构:11496
代理机构编号:北京君泊知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：固有频率论文;