一种可翻转平衡立方体装置的制作方法

2021-02-07 08:02:37|

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本实用新型涉及平衡立方体技术领域，具体为一种可翻转平衡立方体装置。

背景技术：

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角动量守恒定律在实际生活中应用广泛，其控制方法在航空航天、机器人等领域有广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。
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在动力学和控制领域，智能控制算法、自适应算法以及模糊控制算法等现代控制算法兴起，仅仅停留在理论学习阶段是远远不够的，此控制系统可以作为新型控制算法的理论教学及开展各种实验的理想工具，但目前市面上的平衡立方体装置仅有平衡功能，无法跳动行走和自动平衡。

技术实现要素：

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针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可翻转平衡立方体装置，解决了目前市面上的平衡立方体装置无法实现跳动行走和自动平衡的问题。
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为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种可翻转平衡立方体装置，包括外壳和动量轮，所述动量轮的数量为三组，所述外壳内壁的顶部、背面和右侧均固定安装有刹车装置，所述刹车装置包括舵机、推杆固定座、推杆、摇臂和刹车片，所述三个舵机均固定安装于外壳的内部，所述舵机的输出轴固定安装有摇臂，所述外壳内壁的顶部、背面和右侧均固定安装有推杆固定座，并且推杆固定座的内部贯穿有推杆，所述推杆的一端固定连接有挡板，所述摇臂的一端通过活动件与挡板的表面活动连接，所述推杆的另一端固定安装有动量轮相配合使用的刹车片。
[0006]
优选的，所述外壳内腔的前部、左侧和底部均通过连接架固定安装有驱动电机，所述动量轮固定安装于驱动电机的输出轴。
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优选的，所述外壳内腔背面的上部固定安装有控制器。
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有益效果
[0009]
本实用新型提供了一种可翻转平衡立方体装置。与现有技术相比具备以下有益效果：该可翻转平衡立方体装置，通过制动机构产生的惯性力矩，使装置迅速起立，在一定角度范围内收敛于直立静止平衡状态，通过不同转动方向可控制装置行走方向，不同转动速度可控制选择行走或起立平衡，使得装置实现任一方向的行走跳动，自动起立平衡，同时本装置机构设计简洁，高度一体化的整合，控制系统结构紧凑，可以有效缩小设备尺寸，小巧方便携带演示，低廉造价更加具有竞争力，同时本装置设计的制动机构，装置运行更加稳定，动量转换效率高，使用寿命长，在科研、控制算法学习、航空卫星等都有广泛用途。
附图说明
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图1为本实用新型结构示意图；
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图2为本实用新型内部结构的俯视图；
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图3为本实用新型结构的正视图。
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图中：1、外壳；2、动量轮；3、控制器；4、驱动电机；5、刹车片；6、舵机；7、摇臂；8、推杆固定座；9、推杆；10、挡板；11、刹车装置。
具体实施方式
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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。
[0015]
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种可翻转平衡立方体装置，包括外壳1和动量轮2，动量轮2的数量为三组，外壳1内壁的顶部、背面和右侧均固定安装有刹车装置11，刹车装置11包括舵机6、推杆固定座8、推杆9、摇臂7和刹车片5，刹车片5可使动量轮2制动，三个舵机6均固定安装于外壳1的内部，舵机6的输出轴固定安装有摇臂7，外壳1内壁的顶部、背面和右侧均固定安装有推杆固定座8，并且推杆固定座8的内部贯穿有推杆9，推杆9的一端固定连接有挡板10，摇臂7的一端通过活动件与挡板10的表面活动连接，推杆9的另一端固定安装有动量轮2相配合使用的刹车片5，外壳1内腔的前部、左侧和底部均通过连接架固定安装有驱动电机4，驱动电机4为伺服电机，动量轮2固定安装于驱动电机4的输出轴，外壳1内腔背面的上部固定安装有控制器3。
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同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
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使用时，外壳1内部设有控制器3控制驱动电机4带动动量轮2旋转，在达到一定的速度后控制舵机6通过摇臂7推动推杆9进行移动，从而通过推杆9带动刹车片5向前移动，使动量轮2紧急制动，产生的反作用惯性力矩，使装置迅速起立，在一定角度范围内收敛于直立静止平衡状态，通过不同转动方向可控制装置行走方向，不同转动速度可控制选择行走或起立平衡。
[0018]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0019]
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。

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