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一种基于二阶倒立摆的智能落地台灯.pdf

摘要
申请专利号:

CN201510734818.0

申请日:

2015.11.03

公开号:

CN105240729A

公开日:

2016.01.13

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F21S 6/00申请公布日:20160113|||实质审查的生效IPC(主分类):F21S 6/00申请日:20151103|||公开
IPC分类号: F21S6/00; F21V21/15 主分类号: F21S6/00
申请人: 武汉大学
发明人: 严志聪; 占浩澜; 田元; 陈小桥
地址: 430072湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学
优先权:
专利代理机构: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222 代理人: 魏波
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510734818.0

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

2018.07.20|||2016.02.10|||2016.01.13

法律状态类型:

发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种基于二阶倒立摆的智能落地台灯,包括底座、支架、台灯灯头以及灯头护罩、直流电机、角度编码器、单片机控制模块、第一摆杆和第二摆杆;支架固定安装在底座上,直流电机通过硬杆水平固定安装在支架上方;直流电机的转轴与第一摆杆垂直连接,第一摆杆和第二摆杆通过连接件可现对转动地连接在一起,构成一二阶倒立摆系统;第一摆杆和第二摆杆接处设置有角度编码器;台灯灯头以及灯头护罩安装在第二摆杆顶部;单片机控制模块安装在底座内,分别与直流电机、角度编码器连接;直流电机、角度编码器、单片机控制模块、台灯灯头分别通过导线与外接电源连接。本发明具有成本低、占用空间小、能有效的防止台灯被外力绊倒而损坏。

权利要求书

权利要求书
1.  一种基于二阶倒立摆的智能落地台灯,包括底座、支架、台灯灯头以及灯头护罩;其特征在于:还包括带编码器的直流电机(1)、角度编码器(2)、单片机控制模块(3)、第一摆杆(4)和第二摆杆(5);
所述支架固定安装在底座上,所述直流电机(1)通过硬杆水平固定安装在支架上方;所述直流电机(1)的转轴与第一摆杆(4)垂直连接,所述第一摆杆(4)和第二摆杆(5)通过连接件可现对转动地连接在一起,构成一二阶倒立摆系统;所述第一摆杆(4)和第二摆杆(5)接处设置有所述角度编码器(2);所述台灯灯头以及灯头护罩安装在所述第二摆杆(5)顶部;
所述的单片机控制模块(3)安装在所述底座内,分别与所述直流电机(1)、角度编码器(2)连接;所述直流电机(1)、角度编码器(2)、单片机控制模块(3)、台灯灯头分别通过导线与外接电源连接。

2.  根据权利要求1所述的基于二阶倒立摆的智能落地台灯,其特征在于:所述的与外接电源连接得导线配置有开关。

说明书

说明书一种基于二阶倒立摆的智能落地台灯
技术领域
本发明属于自动控制技术领域,涉及一种电机控制平衡的台灯,具体涉及一种基于二阶倒立摆的智能落地台灯。
背景技术
近年来随着人们生活水平的发展,智能家居已经逐渐成为人们生活的一部分。在人们工作室、家居内,使用的落地台灯都是与底座通过连杆固定的,当连杆比较长的时候,相应的底座就要更大,占用的空间越多,而且比较容易摔倒而导致台灯损坏。
发明内容
针对现有台灯占地空间大,容易绊倒而损坏的局限,本发明提供了一种基于二阶倒立摆的智能落地台灯。
本发明所采用的技术方案是:一种基于二阶倒立摆的智能落地台灯,包括底座、支架、台灯灯头以及灯头护罩;其特征在于:还包括带编码器的直流电机、角度编码器、单片机控制模块、第一摆杆和第二摆杆;
所述支架固定安装在底座上,所述直流电机通过硬杆水平固定安装在支架上方;所述直流电机的转轴与第一摆杆垂直连接,所述第一摆杆和第二摆杆通过连接件可现对转动地连接在一起,构成一二阶倒立摆系统;所述第一摆杆和第二摆杆接处设置有所述角度编码器;所述台灯灯头以及灯头护罩安装在所述第二摆杆顶部;
所述的单片机控制模块安装在所述底座内,分别与所述直流电机、角度编码器连接;所述直流电机、角度编码器、单片机控制模块、台灯灯头分别通过导线与外接电源连接。
作为优选,所述与外接电源连接得导线配置有开关。
本发明的台灯可以智能的控制台灯使其立起,当有外力想要绊倒台灯时能使其自动平衡,不使用时连杆可折叠收起节约一半以上的占地空间。本发明适合于在厨房、工作室、卧室等地方工作,具有成本低、占用空间小、新颖与使用方便的特点,上半部分采用自平衡倒立摆设计,能有效的防止台灯被外力绊倒而损坏。
附图说明
图1:本发明实施例的工作状态图;
图2:本发明实施例的非工作状态图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明,下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述,应当理解,此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
请见图1和图2,本发明提供的一种基于二阶倒立摆的智能落地台灯,包括底座、支架、台灯灯头以及灯头护罩、带编码器的直流电机1、角度编码器2、单片机控制模块3、第一摆杆4和第二摆杆5;支架固定安装在底座上,直流电机1通过硬杆水平固定安装在支架上方;直流电机1的转轴与第一摆杆4垂直连接,第一摆杆4和第二摆杆5通过连接件可现对转动地连接在一起,构成一二阶倒立摆系统;第一摆杆4和第二摆杆5接处设置有角度编码器2,用于读取第一摆杆4和第二摆杆5的带动角度;台灯灯头以及灯头护罩安装在第二摆杆5顶部;的单片机控制模块3安装在底座内,分别与直流电机1、角度编码器2连接;直流电机1、角度编码器2、单片机控制模块3、台灯灯头分别通过导线与外接电源连接;与外接电源连接得导线配置有开关。
本实施例的台灯工作时,单片机控制模块3读取直流电机1上的角度编码器与角度编码器2的太阳城集团,获取灯头的平衡状态,然后单片机控制模块3输出pwm波通过电机驱动模块转换为驱动直流电机1运转的电压,控制直流电机1运转来使灯头保持平衡状态。整个控制过程为一闭环工作系统。台灯不工作时,灯头垂下,节约占地空间。
其中单片机控制模块3控制灯头直立的具体步骤为:
步骤1.初始化:按下开关时,单片机控制模块3进行初始化。单片机控制模块3读取直流电机1上的角度编码器与角度编码器2的数值判断台灯是否为静止状态,等台灯静止后,此时第一摆杆4和第二摆杆5均处于倒立状态,单片机控制模块3对读取到的摆杆倾斜角度值太阳城集团进行校正;
步骤2.控制直流电机1摆动使灯头摆动至最高点:单片机控制模块3输出不同占空比的pwm波控制直流电机1摆动的速度。电机旋转时第一摆杆4跟着旋转,带动第二摆杆5进行摆动。逐渐增大第二摆杆5摆动的幅度,当第二摆杆5刚好摆动到倒立状态时,立即进入步骤3;
步骤3.控制灯头保持倒立状态,并点亮灯头:单片机控制模块3继续读取直流电机1上的角度编码器与角度编码器2数据,当在外力作用下灯头发生倾斜时,灯头在重力作用下加速倾斜,单片机控制第一摆杆4运转,使灯头收到相反的力,从而使灯头保持平衡。
尽管本说明书较多地使用了直流电机1、角度编码器2、单片机控制模块3、第一摆杆4和第二摆杆5等术语,但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分(例如:控制算法)均属于现有技术。
应当理解的是,上述针对较佳实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下,还可以做出替换或变形,均落入本发明的保护范围之内,本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

关 键 词:
一种 基于 倒立 智能 落地 台灯
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