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一種基于二階倒立擺的智能落地臺燈.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510734818.0

申請日:

2015.11.03

公開號:

CN105240729A

公開日:

2016.01.13

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):F21S 6/00申請公布日:20160113|||實質審查的生效IPC(主分類):F21S 6/00申請日:20151103|||公開
IPC分類號: F21S6/00; F21V21/15 主分類號: F21S6/00
申請人: 武漢大學
發明人: 嚴志聰; 占浩瀾; 田元; 陳小橋
地址: 430072湖北省武漢市武昌區珞珈山武漢大學
優先權:
專利代理機構: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222 代理人: 魏波
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510734818.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.07.20|||2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種基于二階倒立擺的智能落地臺燈,包括底座、支架、臺燈燈頭以及燈頭護罩、直流電機、角度編碼器、單片機控制模塊、第一擺桿和第二擺桿;支架固定安裝在底座上,直流電機通過硬桿水平固定安裝在支架上方;直流電機的轉軸與第一擺桿垂直連接,第一擺桿和第二擺桿通過連接件可現對轉動地連接在一起,構成一二階倒立擺系統;第一擺桿和第二擺桿接處設置有角度編碼器;臺燈燈頭以及燈頭護罩安裝在第二擺桿頂部;單片機控制模塊安裝在底座內,分別與直流電機、角度編碼器連接;直流電機、角度編碼器、單片機控制模塊、臺燈燈頭分別通過導線與外接電源連接。本發明具有成本低、占用空間小、能有效的防止臺燈被外力絆倒而損壞。

權利要求書

權利要求書
1.  一種基于二階倒立擺的智能落地臺燈,包括底座、支架、臺燈燈頭以及燈頭護罩;其特征在于:還包括帶編碼器的直流電機(1)、角度編碼器(2)、單片機控制模塊(3)、第一擺桿(4)和第二擺桿(5);
所述支架固定安裝在底座上,所述直流電機(1)通過硬桿水平固定安裝在支架上方;所述直流電機(1)的轉軸與第一擺桿(4)垂直連接,所述第一擺桿(4)和第二擺桿(5)通過連接件可現對轉動地連接在一起,構成一二階倒立擺系統;所述第一擺桿(4)和第二擺桿(5)接處設置有所述角度編碼器(2);所述臺燈燈頭以及燈頭護罩安裝在所述第二擺桿(5)頂部;
所述的單片機控制模塊(3)安裝在所述底座內,分別與所述直流電機(1)、角度編碼器(2)連接;所述直流電機(1)、角度編碼器(2)、單片機控制模塊(3)、臺燈燈頭分別通過導線與外接電源連接。

2.  根據權利要求1所述的基于二階倒立擺的智能落地臺燈,其特征在于:所述的與外接電源連接得導線配置有開關。

說明書

說明書一種基于二階倒立擺的智能落地臺燈
技術領域
本發明屬于自動控制技術領域,涉及一種電機控制平衡的臺燈,具體涉及一種基于二階倒立擺的智能落地臺燈。
背景技術
近年來隨著人們生活水平的發展,智能家居已經逐漸成為人們生活的一部分。在人們工作室、家居內,使用的落地臺燈都是與底座通過連桿固定的,當連桿比較長的時候,相應的底座就要更大,占用的空間越多,而且比較容易摔倒而導致臺燈損壞。
發明內容
針對現有臺燈占地空間大,容易絆倒而損壞的局限,本發明提供了一種基于二階倒立擺的智能落地臺燈。
本發明所采用的技術方案是:一種基于二階倒立擺的智能落地臺燈,包括底座、支架、臺燈燈頭以及燈頭護罩;其特征在于:還包括帶編碼器的直流電機、角度編碼器、單片機控制模塊、第一擺桿和第二擺桿;
所述支架固定安裝在底座上,所述直流電機通過硬桿水平固定安裝在支架上方;所述直流電機的轉軸與第一擺桿垂直連接,所述第一擺桿和第二擺桿通過連接件可現對轉動地連接在一起,構成一二階倒立擺系統;所述第一擺桿和第二擺桿接處設置有所述角度編碼器;所述臺燈燈頭以及燈頭護罩安裝在所述第二擺桿頂部;
所述的單片機控制模塊安裝在所述底座內,分別與所述直流電機、角度編碼器連接;所述直流電機、角度編碼器、單片機控制模塊、臺燈燈頭分別通過導線與外接電源連接。
作為優選,所述與外接電源連接得導線配置有開關。
本發明的臺燈可以智能的控制臺燈使其立起,當有外力想要絆倒臺燈時能使其自動平衡,不使用時連桿可折疊收起節約一半以上的占地空間。本發明適合于在廚房、工作室、臥室等地方工作,具有成本低、占用空間小、新穎與使用方便的特點,上半部分采用自平衡倒立擺設計,能有效的防止臺燈被外力絆倒而損壞。
附圖說明
圖1:本發明實施例的工作狀態圖;
圖2:本發明實施例的非工作狀態圖。
具體實施方式
為了便于本領域普通技術人員理解和實施本發明,下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述,應當理解,此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發明,并不用于限定本發明。
請見圖1和圖2,本發明提供的一種基于二階倒立擺的智能落地臺燈,包括底座、支架、臺燈燈頭以及燈頭護罩、帶編碼器的直流電機1、角度編碼器2、單片機控制模塊3、第一擺桿4和第二擺桿5;支架固定安裝在底座上,直流電機1通過硬桿水平固定安裝在支架上方;直流電機1的轉軸與第一擺桿4垂直連接,第一擺桿4和第二擺桿5通過連接件可現對轉動地連接在一起,構成一二階倒立擺系統;第一擺桿4和第二擺桿5接處設置有角度編碼器2,用于讀取第一擺桿4和第二擺桿5的帶動角度;臺燈燈頭以及燈頭護罩安裝在第二擺桿5頂部;的單片機控制模塊3安裝在底座內,分別與直流電機1、角度編碼器2連接;直流電機1、角度編碼器2、單片機控制模塊3、臺燈燈頭分別通過導線與外接電源連接;與外接電源連接得導線配置有開關。
本實施例的臺燈工作時,單片機控制模塊3讀取直流電機1上的角度編碼器與角度編碼器2的信息,獲取燈頭的平衡狀態,然后單片機控制模塊3輸出pwm波通過電機驅動模塊轉換為驅動直流電機1運轉的電壓,控制直流電機1運轉來使燈頭保持平衡狀態。整個控制過程為一閉環工作系統。臺燈不工作時,燈頭垂下,節約占地空間。
其中單片機控制模塊3控制燈頭直立的具體步驟為:
步驟1.初始化:按下開關時,單片機控制模塊3進行初始化。單片機控制模塊3讀取直流電機1上的角度編碼器與角度編碼器2的數值判斷臺燈是否為靜止狀態,等臺燈靜止后,此時第一擺桿4和第二擺桿5均處于倒立狀態,單片機控制模塊3對讀取到的擺桿傾斜角度值信息進行校正;
步驟2.控制直流電機1擺動使燈頭擺動至最高點:單片機控制模塊3輸出不同占空比的pwm波控制直流電機1擺動的速度。電機旋轉時第一擺桿4跟著旋轉,帶動第二擺桿5進行擺動。逐漸增大第二擺桿5擺動的幅度,當第二擺桿5剛好擺動到倒立狀態時,立即進入步驟3;
步驟3.控制燈頭保持倒立狀態,并點亮燈頭:單片機控制模塊3繼續讀取直流電機1上的角度編碼器與角度編碼器2數據,當在外力作用下燈頭發生傾斜時,燈頭在重力作用下加速傾斜,單片機控制第一擺桿4運轉,使燈頭收到相反的力,從而使燈頭保持平衡。
盡管本說明書較多地使用了直流電機1、角度編碼器2、單片機控制模塊3、第一擺桿4和第二擺桿5等術語,但并不排除使用其他術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便的描述本發明的本質,把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
應當理解的是,本說明書未詳細闡述的部分(例如:控制算法)均屬于現有技術。
應當理解的是,上述針對較佳實施例的描述較為詳細,并不能因此而認為是對本發明專利保護范圍的限制,本領域的普通技術人員在本發明的啟示下,在不脫離本發明權利要求所保護的范圍情況下,還可以做出替換或變形,均落入本發明的保護范圍之內,本發明的請求保護范圍應以所附權利要求為準。

關 鍵 詞:
一種 基于 倒立 智能 落地 臺燈
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