一種隨動式花瓣自動啟閉裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種隨動式花瓣自動啟閉裝置，它包括動力源蓄電池、減速傳動機(jī)構(gòu)、鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)、花瓣啟閉機(jī)構(gòu)、花瓣啟閉自動控制裝置和六邊形的支撐機(jī)架；所述支撐機(jī)架由頂板、底板、正六邊形角鐵架和六個行走支撐萬向輪等組成，所述正六邊形角鐵架位于頂板和底板之間，所述六個行走支撐萬向輪位于底板的下方；所述動力源蓄電池固定于萬向支撐機(jī)架的底板上，并與步進(jìn)電機(jī)相連；所述步進(jìn)電機(jī)通過連接螺栓固定于步進(jìn)電機(jī)支座，所述步進(jìn)電機(jī)支座通過連接螺栓固定在萬向支撐機(jī)架的底板上，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)越、能較好地實(shí)現(xiàn)花瓣的啟閉隨音樂節(jié)奏變化及整個裝置的自動轉(zhuǎn)向和行走，能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化的花瓣啟閉。
【專利說明】一種隨動式花瓣自動啟閉裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬舞臺機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種舞臺用的隨動式花瓣自動啟閉裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，雖然國內(nèi)外開啟裝置種類繁多，但國內(nèi)有關(guān)花瓣的開啟裝置技術(shù)大多數(shù)自動化程度不高，效果也不夠好，而國外花瓣的開啟裝置技術(shù)復(fù)雜，成本又太高，因此，在舞臺【技術(shù)領(lǐng)域】非常需要開發(fā)研究成本低、又能自動開啟的花瓣開啟裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明為解決現(xiàn)在技術(shù)中的問題，提供一種隨動式花瓣自動啟閉裝置。它結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)越、能較好地實(shí)現(xiàn)花瓣的啟閉隨音樂節(jié)奏變化及整個裝置的自動轉(zhuǎn)向和行走，能實(shí)現(xiàn)裝置的機(jī)械化、自動化，且成本低、操作簡單。
[0004]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]—種隨動式花瓣自動啟閉裝置,它包括動力源蓄電池、減速傳動機(jī)構(gòu)、鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)、花瓣啟閉機(jī)構(gòu)、花瓣啟閉自動控制裝置和六邊形的支撐機(jī)架；所述支撐機(jī)架由頂板、底板、角鐵架和六個行走支撐萬向輪等組成，所述頂板、底板為上下對應(yīng)的正六邊形，其頂板、底板之間對應(yīng)的六個角點(diǎn)之間焊有角鐵架，形成正六邊形角鐵架，所述六個行走支撐萬向輪通過萬向輪固定螺母固定于底板的下方；所述動力源蓄電池固定于萬向支撐機(jī)架的底板上，并與步進(jìn)電機(jī)相連；所述步進(jìn)電機(jī)通過連接螺栓固定于步進(jìn)電機(jī)支座上，所述步進(jìn)電機(jī)支座通過連接螺栓固定在萬向支撐機(jī)架的底板上。
[0006]所述減速傳動機(jī)構(gòu)包括依次相連的圓柱齒輪減速器、圓柱齒輪減速器輸出端聯(lián)軸器、蝸桿、蝸輪；所述圓柱齒輪減速器通過圓柱齒輪減速器支座固定于支撐機(jī)架的底板上，步進(jìn)電機(jī)通過圓柱齒輪減速器輸入端聯(lián)軸器與圓柱齒輪減速器的輸入軸相連，圓柱齒輪減速器的輸出軸通過圓柱齒輪減速器輸出端聯(lián)軸器與蝸桿、蝸輪依次相連，蝸桿的另一端固定于蝸桿軸軸承及蝸桿軸軸承支座上，蝸桿軸軸承支座通過螺栓螺母固定于支撐機(jī)架的底板上，蝸輪與蝸桿相嚙合，蝸輪通過型號為25X8的鍵四固定于蝸輪軸上，蝸輪軸通過蝸輪軸支座安裝于支撐機(jī)架的底板上。
[0007]所述鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)包括依次環(huán)形相連的蝸輪軸、鏈輪、環(huán)形閉合鏈條、鏈輪軸、鏈輪軸軸承；所述蝸輪軸和五個鏈輪軸均布于支撐機(jī)架的內(nèi)部，所述蝸輪軸和五個鏈輪軸分別均布位于支撐機(jī)架的兩個角鐵架的中部，所述蝸輪軸通過環(huán)形閉合鏈條連接其余五個鏈輪軸，所述每個鏈輪軸安裝有鏈輪，所述蝸輪軸上也安裝有鏈輪，六個鏈輪上安裝有環(huán)形閉合鏈條，每兩個鏈輪之間經(jīng)過張緊輪，從而形成環(huán)形閉合形狀鏈條；所述鏈輪通過型號為25X5的鍵三固定于鏈輪軸上，六個張緊輪通過張緊輪軸和張緊輪軸軸承固定于張緊輪軸軸承支座上，整個張緊輪部分通過螺栓螺母固定于張緊輪軸軸承支座底架上，蝸輪軸上的鏈輪帶動環(huán)形閉合鏈條轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動其它鏈輪部件的鏈輪軸同步轉(zhuǎn)動。
[0008]所述鏈輪軸在垂直方向分別依次連接有鏈輪軸軸承、鏈輪軸套筒、鏈輪軸軸承支座，所述鏈輪軸軸承固定在鏈輪軸軸承支座上，所述鏈輪軸軸承支座固定于支撐機(jī)架的底板上；所述蝸輪軸通過蝸輪軸支架固定于支撐機(jī)架的底板上。
[0009]所述花瓣啟閉機(jī)構(gòu)由六套相同的按正六邊形分布的花瓣啟閉單元構(gòu)成，所述六套花瓣啟閉單元分別固定于六邊形支撐機(jī)架的每一邊的內(nèi)側(cè)中上部；所述每套花瓣啟閉單元包括第一錐齒輪、第二錐齒輪、花瓣軸、花瓣回綜彈簧、花瓣、花瓣固定架、花瓣軸軸承、花瓣軸軸承支座和花瓣軸軸承支座底架。
[0010]所述花瓣為花瓣形的空間曲面，六個花瓣組成向外凸的花蕾待放的形狀，所述花瓣的下端部的兩端通過緊定螺釘固定于兩個花瓣固定架上，所述花瓣固定架固定于花瓣軸上。
[0011]所述花瓣安裝在花瓣軸上，在蝸輪軸上安裝有第二錐齒輪并與水平位置的花瓣軸上安裝的第一錐齒輪相嚙合，花瓣固定架通過緊定螺釘固于花瓣軸上與花瓣相連接，花瓣軸通過花瓣軸軸承安裝固定在軸承支座底架上的花瓣軸軸承支座上，所述花瓣軸軸承支座在六邊形的支撐機(jī)架的內(nèi)側(cè)中上部，花瓣軸軸承支座底架通過螺栓螺母固定于支撐機(jī)架的角鋼架上，第二錐齒輪通過型號為10X5的鍵二固定于鏈輪軸上，將轉(zhuǎn)動傳遞給通過型號為10X8的鍵一固定于花瓣軸上的第一錐齒輪，第一錐齒輪帶動花瓣軸運(yùn)動，并將其傳遞給由緊定螺釘固定的花瓣固定架，從而實(shí)現(xiàn)花瓣的啟閉過程；所述花瓣回綜彈簧的上端部固定于花瓣的中間部，花瓣回綜彈簧的下端部固定在支撐機(jī)架的角鋼架的上部，起到平衡花瓣開啟過程中重力的變化作用。
[0012]所述轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)部件包括扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座、行走裝置支架、行走步進(jìn)電動機(jī)、V帶輪、V帶、行走輪；所述扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座為倒置的圓杯形，所述扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)通過扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)緊定螺釘固定在扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座的上部中央位置，所述扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)通過位于扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座頂部下方的扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器與支撐機(jī)架的正六邊形底板上的行走裝置支架相連；行走裝置支架內(nèi)安裝有行走步進(jìn)電動機(jī)，行走步進(jìn)電動機(jī)的輸出軸依次通過V帶輪、V帶與安裝于行走裝置支架下方的行走輪相連；轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)部件安裝固定于支撐機(jī)架的底板中部。
[0013]所述花瓣啟閉自動控制裝置包括音樂信號輸入部分、單片機(jī)控制部分、輸出控制部分；所述音樂信號輸入部分與單片機(jī)控制部分相連，所述單片機(jī)控制部分與輸出控制部分相連。
[0014]所述音樂信號輸入部分的音樂信號采集首先經(jīng)限幅放大電路，再經(jīng)分頻電路將音樂信號按照高中低三個頻段進(jìn)行分類，將其轉(zhuǎn)換為隨音樂變化的VU(音量單位)信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號進(jìn)入單片機(jī)處理。
[0015]所述單片機(jī)控制部分的單片機(jī)主芯片用于采集音樂信號，并可調(diào)節(jié)I/O 口的輸入輸出用于控制步進(jìn)電機(jī)。
[0016]所述輸出控制部分包括步進(jìn)電機(jī)控制電路和花瓣啟閉機(jī)構(gòu)，所述步進(jìn)電機(jī)控制電路包括AT89系列單片機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)控制電路和花瓣啟閉機(jī)構(gòu)通過單片機(jī)的串口相連；單片機(jī)將音樂頻率信號轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘信號、正反轉(zhuǎn)信號、復(fù)位信號及控制信號，傳遞給步進(jìn)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)花瓣的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角的自動控制；即實(shí)現(xiàn)花瓣多種形式的自動啟閉控制效
果O
[0017]優(yōu)選的，所述單片機(jī)控制部分的單片機(jī)主芯片為AT89S52單片機(jī)。[0018]優(yōu)選的，所述步進(jìn)電機(jī)為四相單極減速步進(jìn)電動機(jī)。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn):
[0020]本發(fā)明的隨動式花瓣自動啟閉裝置，以模擬天然花卉自然啟閉的過程為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)花瓣啟閉機(jī)械化、隨變化，即通過對齒輪輪系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新變異，通過蓄電池提供動力、減速傳動機(jī)構(gòu)減速、鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)帶動花瓣軸同步旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整個裝置的轉(zhuǎn)向和行走、花瓣啟閉自動控制裝置控制花瓣啟閉隨動和整個裝置的轉(zhuǎn)向行走，最終實(shí)現(xiàn)花瓣啟閉機(jī)構(gòu)的連續(xù)工作過程，滿足機(jī)械花瓣隨音樂頻率變化及整個裝置在舞臺上按需自動轉(zhuǎn)向行走的要求，同時(shí)，所設(shè)計(jì)的花瓣零件采用鋼筋骨架結(jié)構(gòu)并配有回綜彈簧，滿足了整個運(yùn)動過程的平穩(wěn)性以及快速響應(yīng)。所設(shè)計(jì)的機(jī)械花瓣固定架與花瓣軸緊定固定，可以調(diào)節(jié)與花瓣軸的周向的角度，從而實(shí)現(xiàn)花瓣反復(fù)運(yùn)動所產(chǎn)生的角度累積誤差的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了花瓣啟閉的準(zhǔn)確連續(xù)工作。
[0021]總之，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)越、能較好地實(shí)現(xiàn)花瓣的啟閉隨音樂節(jié)奏變化及整個裝置的自動轉(zhuǎn)向和行走，能實(shí)現(xiàn)裝置的機(jī)械化、自動化，且成本低、操作簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置的主視圖；
[0023]圖2為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置的右視圖；
[0024]圖3為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置的俯視圖；
[0025]圖4為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉控制系統(tǒng)邏輯框圖；
[0026]圖5為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置整體效果圖；
[0027]圖6為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置支撐機(jī)架I結(jié)構(gòu)主視圖；
[0028]圖7為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置支撐機(jī)架I結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0029]圖8為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置減速傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)主視圖；
[0030]圖9為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置減速傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0031]圖10為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)的蝸輪軸部件結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖11為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)的鏈輪軸部件結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖12為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)布局圖；
[0034]圖13為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置花瓣啟閉機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)主視圖；
[0035]圖14為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置花瓣啟閉機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0036]圖15為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置花瓣啟閉機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)布局圖；
[0037]圖16為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)主視圖；
[0038]圖17為本發(fā)明隨動式花瓣自動啟閉裝置轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0039]圖中各部件說明:
[0040]1、支撐機(jī)架，2、花瓣軸軸承支座底架，3、花瓣軸軸承支座，4、花瓣軸軸承，5、花瓣，
6、第一錐齒輪，7、鍵一，8、鍵二，9、第二錐齒輪，10、鏈輪，11、鍵三，12、環(huán)形閉合鏈條，13、鏈輪軸，14、鏈輪軸軸承，15、鏈輪軸套筒，16、鏈輪軸軸承支座，17、萬向輪固定螺母，18、張緊輪，19、張緊輪軸軸承支座，20、張緊輪軸軸承，21、張緊輪軸，22、蝸輪，23、鍵四，24、圓柱齒輪減速器支座，25、圓柱齒輪減速器，26、花瓣軸，27、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)，28、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)緊定螺釘，29、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座，30、V帶，31、V帶輪，32、行走輪，33、行走裝置支架，34、行走步進(jìn)電動機(jī)，35、步進(jìn)電機(jī)，36、蝸桿軸軸承支座，37、蝸桿軸軸承，38、蝸桿，39、圓柱齒輪減速器輸出端聯(lián)軸器，40、圓柱齒輪減速器輸入端聯(lián)軸器，41、花瓣固定架，42、蓄電池，43、蝸輪軸，44、花瓣回綜彈簧，45、蝸輪軸支座，46、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器，47、花瓣啟閉自動控制裝置，48、張緊輪軸軸承支座底架，49、步進(jìn)電機(jī)支座，50、遙控器。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0042]參見圖1至圖17。
[0043]本發(fā)明一種隨動式花瓣自動啟閉裝置,它包括動力源蓄電池42、減速傳動機(jī)構(gòu)、鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)、花瓣啟閉機(jī)構(gòu)、花瓣啟閉自動控制裝置47和六邊形的支撐機(jī)架I ;所述支撐機(jī)架I由頂板、底板、角鐵架和六個行走支撐萬向輪等組成，如圖6、圖7所示，所述頂板、底板為上下對應(yīng)的正六邊形，其頂板、底板之間對應(yīng)的六個角點(diǎn)之間焊有角鐵架，形成正六邊形角鐵架，所述六個行走支撐萬向輪通過萬向輪固定螺母17固定于底板的下方；所述動力源蓄電池42固定于萬向支撐機(jī)架I的底板上，并與步進(jìn)電機(jī)35相連；所述步進(jìn)電機(jī)35通過連接螺栓固定于步進(jìn)電機(jī)支座49,所述步進(jìn)電機(jī)支座49通過連接螺栓固定在萬向支撐機(jī)架I的底板上。
[0044]如圖7所示，支撐機(jī)架I的六個行走支撐萬向輪依次均布于六邊形底板下側(cè)的六個角上。
[0045]如圖1、圖3、圖8、圖9所示，所述減速傳動機(jī)構(gòu)包括依次相連的圓柱齒輪減速器25、圓柱齒輪減速器輸出端聯(lián)軸器39、蝸桿38、蝸輪22 ;所述圓柱齒輪減速器25通過圓柱齒輪減速器支座24固定于支撐機(jī)架I的底板上，步進(jìn)電機(jī)35通過圓柱齒輪減速器輸入端聯(lián)軸器40與圓柱齒輪減速器25的輸入軸相連，圓柱齒輪減速器25的輸出軸通過圓柱齒輪減速器輸出端聯(lián)軸器39與蝸桿38、蝸輪22依次相連，蝸桿38的另一端固定于蝸桿軸軸承37及蝸桿軸軸承支座36上，蝸桿軸軸承支座36通過螺栓螺母固定于支撐機(jī)架I的底板上，蝸輪22與蝸桿38相嚙合，蝸輪22通過型號為25X8的鍵四23固定于蝸輪軸43上，蝸輪軸43通過蝸輪軸支座45安裝于支撐機(jī)架I的底板上。減速傳動機(jī)構(gòu)整體安裝位置如圖1和圖3所示。
[0046]如圖3、圖10、圖11、圖12所示,所述鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)包括依次環(huán)形相連的蝸輪軸43、鏈輪10、環(huán)形閉合鏈條12、鏈輪軸13、鏈輪軸軸承14 ;所述蝸輪軸43和五個鏈輪軸13均布于支撐機(jī)架I的內(nèi)部，所述蝸輪軸43和五個鏈輪軸分別均布位于支撐機(jī)架I的兩個角鐵架的中部，所述蝸輪軸43通過環(huán)形閉合鏈條12連接其余五個鏈輪軸13，所述每個鏈輪軸13安裝有鏈輪10，所述蝸輪軸43上也安裝有鏈輪10，六個鏈輪10上安裝有環(huán)形閉合鏈條12，每兩個鏈輪之間經(jīng)過張緊輪18，從而形成環(huán)形閉合形狀鏈條；所述鏈輪10通過型號為25X5的鍵三11固定于鏈輪軸13上，六個張緊輪18通過張緊輪軸21和張緊輪軸軸承20固定于張緊輪軸軸承支座19上，整個張緊輪部分通過螺栓螺母固定于張緊輪軸軸承支座底架48上，蝸輪軸43上的鏈輪10帶動環(huán)形閉合鏈條12轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動其它鏈輪部件的鏈輪軸同步轉(zhuǎn)動。[0047]圖12所示為鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)安裝布局圖，該機(jī)構(gòu)包括一套蝸輪軸部件(如圖10)和五套鏈輪軸部件(如圖11)，通過環(huán)形閉合鏈條12依次連接，并且每兩個鏈輪10之間經(jīng)過張緊輪18。
[0048]所述鏈輪軸13在垂直方向分別依次連接有鏈輪軸軸承14、鏈輪軸套筒15、鏈輪軸軸承支座16，所述鏈輪軸軸承14固定在鏈輪軸軸承支座16上，所述鏈輪軸軸承支座16固定于支撐機(jī)架I的底板上；所述蝸輪軸43通過蝸輪軸支架固定于支撐機(jī)架I的底板上。
[0049]鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)整體安裝位置如圖1和圖3所示。
[0050]如圖1、圖3、如圖13、圖14、圖15所示，所述花瓣啟閉機(jī)構(gòu)由六套相同的按正六邊形分布的花瓣啟閉單元構(gòu)成，所述六套花瓣啟閉單元分別固定于六邊形支撐機(jī)架I的每一邊的內(nèi)側(cè)中上部；所述每套花瓣啟閉單元包括第一錐齒輪6、第二錐齒輪9、花瓣軸26、花瓣回綜彈簧44、花瓣5、花瓣固定架41、花瓣軸軸承4、花瓣軸軸承支座3和花瓣軸軸承支座底架2。圖15所示為花瓣啟閉機(jī)構(gòu)安裝布局圖，該機(jī)構(gòu)包括6個分別固定于支撐機(jī)架6的六根角鐵立柱中上部的花瓣軸軸承支座底架2，以及六套安裝于花瓣軸軸承支座底架2上的花瓣啟閉機(jī)構(gòu)。
[0051]所述花瓣5為花瓣形的空間曲面，六個花瓣5組成向外凸的花蕾待放的形狀，所述花瓣5的下端部的兩端通過緊定螺釘固定于兩個花瓣固定架41上，所述花瓣固定架41固定于花瓣軸26上，花瓣5安裝效果如圖5所示。
[0052]所述花瓣5安裝在花瓣軸26上，在蝸輪軸43上安裝有第二錐齒輪9并與水平位置的花瓣軸26上安裝的第一錐齒輪6相嚙合，花瓣固定架41通過緊定螺釘固于花瓣軸26上與花瓣5相連接，花瓣軸26通過花瓣軸軸承4安裝固定在軸承支座底架2上的花瓣軸軸承支座3上，所述花瓣軸軸承支座3在六邊形的支撐機(jī)架I的內(nèi)側(cè)中上部，花瓣軸軸承支座底架2通過螺栓螺母固定于支撐機(jī)架I的角鋼架上，第二錐齒輪9通過型號為10X5的鍵二 8固定于鏈輪軸13上，將轉(zhuǎn)動傳遞給通過型號為10X8的鍵一 7固定于花瓣軸26上的第一錐齒輪6，第一錐齒輪6帶動花瓣軸26運(yùn)動，并將其傳遞給由緊定螺釘固定的花瓣固定架41，從而實(shí)現(xiàn)花瓣的啟閉過程；所述花瓣回綜彈簧44的上端部固定于花瓣的中間部，花瓣回綜彈簧44的下端部固定在支撐機(jī)架I的角鋼架的上部，起到平衡花瓣開啟過程中重力的變化作用。
[0053]如圖16、圖17所示，所述轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)部件包括扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)27、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器46、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座29、行走裝置支架33、行走步進(jìn)電動機(jī)34、V帶輪31、V帶30、行走輪32 ;所述扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座29為倒置的圓杯形，所述扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)27通過扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)緊定螺釘28固定在扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座29的上部中央位置，所述扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)27通過位于扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座29頂部下方的扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器46與支撐機(jī)架I的正六邊形底板上的行走裝置支架33相連；行走裝置支架33內(nèi)安裝有行走步進(jìn)電動機(jī)34，行走步進(jìn)電動機(jī)34的輸出軸依次通過V帶輪31、V帶30與安裝于行走裝置支架33下方的行走輪32相連；轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)部件安裝固定于支撐機(jī)架I的底板中部。轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)部件整體安裝位置如圖2和圖3所示。
[0054]如圖4，所述花瓣啟閉自動控制裝置47包括音樂信號輸入部分、單片機(jī)控制部分、輸出控制部分；所述音樂信號輸入部分與單片機(jī)控制部分相連，所述單片機(jī)控制部分與輸出控制部分相連。[0055]所述音樂信號輸入部分的音樂信號采集首先經(jīng)限幅放大電路，再經(jīng)分頻電路將音樂信號按照高中低三個頻段進(jìn)行分類，將其轉(zhuǎn)換為隨音樂變化的VU(音量單位)信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號進(jìn)入單片機(jī)處理。
[0056]所述單片機(jī)控制部分的單片機(jī)主芯片選用價(jià)格低廉、低功耗、多開關(guān)量處理、高性能的AT89S52單片機(jī)，它用于采集音樂信號，并可調(diào)節(jié)I/O 口的輸入輸出用以控制步進(jìn)電機(jī)35。
[0057]所述輸出控制部分包括步進(jìn)電機(jī)控制電路和花瓣啟閉機(jī)構(gòu)，所述步進(jìn)電機(jī)控制電路包括AT89系列單片機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)控制電路和花瓣啟閉機(jī)構(gòu)通過單片機(jī)的串口相連；單片機(jī)將音樂頻率信號轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘信號、正反轉(zhuǎn)信號、復(fù)位信號及控制信號，傳遞給步進(jìn)電機(jī)35，從而實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角的自動控制；最終實(shí)現(xiàn)花瓣多種形式的自動啟閉控制效
果O
[0058]所述單片機(jī)控制部分的單片機(jī)主芯片為AT89S52單片機(jī)。
[0059]所述步進(jìn)電機(jī)35為四相單極減速步進(jìn)電動機(jī)。
[0060]本發(fā)明的工作過程為:
[0061]將隨動式花瓣啟閉裝置整機(jī)擺放于舞臺適當(dāng)位置，接通蓄電池42電源開關(guān)，利用遙控器50啟動花瓣啟閉自動控制裝置47的工作程序，通過遙控器50控制扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)27和行走步進(jìn)電機(jī)34完成整個裝置的行走和轉(zhuǎn)向。行走步進(jìn)電動機(jī)34依次通過V帶輪31、V帶30與行走裝置支架33、行走輪32完成裝置的行走；扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)27通過扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器46、行走裝置支架33完成裝置的轉(zhuǎn)向，扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)27和行走步進(jìn)電機(jī)34同時(shí)工作，帶動整個裝置行走至工作位置。然后再啟動花瓣啟閉自動控制程序，此時(shí)音樂信號送入單片機(jī)內(nèi)部AD，由定時(shí)器控制以8k采樣率采集音樂信號。將音樂信號經(jīng)電路轉(zhuǎn)換為VU(音量單位)信號，并按低中高三個頻段處理，各頻段分別控制花瓣的開啟、閉合及組合效果，如低頻段一般用于控制花瓣慢慢開啟閉合；中頻段用于隨音樂節(jié)奏擺動開啟閉合；高頻段一般用于控制花瓣快速開啟閉合等；再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號進(jìn)入單片機(jī)處理。同時(shí)步進(jìn)電機(jī)35開始運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著音樂頻率信號的變化，步進(jìn)電機(jī)35的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角發(fā)生改變，將此運(yùn)動通過減速傳動機(jī)構(gòu)傳遞給鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)，最終傳遞給花瓣啟閉機(jī)構(gòu)，使得花瓣5的啟閉與步進(jìn)電機(jī)35的轉(zhuǎn)動發(fā)生同步的變化，實(shí)現(xiàn)整體的工作過程。演出完畢，通過遙控器50關(guān)閉花瓣啟閉自動控制程序，通過遙控器50控制扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)27和行走步進(jìn)電機(jī)34將整個裝置行走至非工作位置，關(guān)閉蓄電池42電源開關(guān)，結(jié)束整個工作。
【權(quán)利要求】
1.一種隨動式花瓣自動啟閉裝置，其特征是，它包括動力源蓄電池(42)、減速傳動機(jī)構(gòu)、鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)、花瓣啟閉機(jī)構(gòu)、花瓣啟閉自動控制裝置(47)和六邊形的支撐機(jī)架(1);所述支撐機(jī)架(1)由頂板、底板、角鐵架和六個行走支撐萬向輪等組成，所述頂板、底板為上下對應(yīng)的正六邊形，其頂板、底板之間對應(yīng)的六個角點(diǎn)之間焊有角鐵架，形成正六邊形角鐵架，所述六個行走支撐萬向輪通過萬向輪固定螺母(17)固定于底板的下方；所述動力源蓄電池(42)固定于萬向支撐機(jī)架(1)的底板上，并與步進(jìn)電機(jī)(35)相連；所述步進(jìn)電機(jī)(35 )通過連接螺栓固定于步進(jìn)電機(jī)支座(49 )上,所述步進(jìn)電機(jī)支座(49 )通過連接螺栓固定在萬向支撐機(jī)架(1)的底板上； 所述減速傳動機(jī)構(gòu)包括依次相連的圓柱齒輪減速器25、圓柱齒輪減速器輸出端聯(lián)軸器(39)、蝸桿(38)、蝸輪(22);所述圓柱齒輪減速器(25)通過圓柱齒輪減速器支座(24)固定于支撐機(jī)架(1)的底板上，步進(jìn)電機(jī)(35 )通過圓柱齒輪減速器輸入端聯(lián)軸器(40 )與圓柱齒輪減速器(25)的輸入軸相連，圓柱齒輪減速器(25)的輸出軸通過圓柱齒輪減速器輸出端聯(lián)軸器(39)與蝸桿(38)、蝸輪(22)依次相連，蝸桿(38)的另一端固定于蝸桿軸軸承(37)及蝸桿軸軸承支座(36 )上，蝸桿軸軸承支座(36 )通過螺栓螺母固定于支撐機(jī)架(1)的底板上，蝸輪(22)與蝸桿(38)相嚙合，蝸輪(22)通過型號為25X8的鍵四(23)固定于蝸輪軸(43)上，蝸輪軸(43)通過蝸輪軸支座(45)安裝于支撐機(jī)架(1)的底板上； 所述鏈條同步傳動機(jī)構(gòu)包括依次環(huán)形相連的蝸輪軸(43)、鏈輪(10)、環(huán)形閉合鏈條(12)、鏈輪軸(13)、鏈輪軸軸承(14);所述蝸輪軸(43)和五個鏈輪軸(13)均布于支撐機(jī)架(O的內(nèi)部，所述蝸輪軸(43 )和五個鏈輪軸分別均布位于支撐機(jī)架(1)的兩個角鐵架的中部，所述蝸輪軸(43)通過環(huán)形閉合鏈條(12)連接其余五個鏈輪軸(13)，所述每個鏈輪軸(13)安裝有鏈輪(10)，所述蝸輪軸(43)上也安裝有鏈輪(10)，六個鏈輪(10)上安裝有環(huán)形閉合鏈條(12)，每兩個鏈輪之間經(jīng)過張緊輪(18)，從而形成環(huán)形閉合形狀鏈條；所述鏈輪(10)通過型號為25X5的鍵三(11)固定于鏈輪軸(13)上，六個張緊輪(18)通過張緊輪軸(21)和張緊輪軸軸承(20)固定于張緊輪軸軸承支座(19)上，整個張緊輪部分通過螺栓螺母固定于張緊輪軸軸承支座底架(48)上，蝸輪軸(43)上的鏈輪(10)帶動環(huán)形閉合鏈條(12)轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動其它鏈輪部件的鏈輪軸同步轉(zhuǎn)動； 所述鏈輪軸(13)在垂直方向分別依次連接有鏈輪軸軸承(14)、鏈輪軸套筒(15)、鏈輪軸軸承支座(16)，所述鏈輪軸軸承(14)固定在鏈輪軸軸承支座(16)上，所述鏈輪軸軸承支座(16)固定于支撐機(jī)架(1)的底板上；所述蝸輪軸(43)通過蝸輪軸支架固定于支撐機(jī)架(O的底板上； 所述花瓣啟閉機(jī)構(gòu)由六套相同的按正六邊形分布的花瓣啟閉單元構(gòu)成，所述六套花瓣啟閉單元分別固定于六邊形支撐機(jī)架(1)的每一邊的內(nèi)側(cè)中上部；所述每套花瓣啟閉單元包括第一錐齒輪(6)、第二錐齒輪(9)、花瓣軸(26)、花瓣回綜彈簧(44)、花瓣(5)、花瓣固定架(41)、花瓣軸軸承(4 )、花瓣軸軸承支座(3 )和花瓣軸軸承支座底架(2 ); 所述花瓣(5)為花瓣形的空間曲面，六個花瓣(5)組成向外凸的花蕾待放的形狀，所述花瓣(5)的下端部的兩端通過緊定螺釘固定于兩個花瓣固定架(41)上，所述花瓣固定架(41)固定于花瓣軸(26)上； 所述花瓣(5 )安裝在花瓣軸(26 )上，在蝸輪軸(43 )上安裝有第二錐齒輪(9 )并與水平位置的花瓣軸(26)上安裝的第一錐齒輪(6)相嚙合，花瓣固定架(41)通過緊定螺釘固于花瓣軸(26 )上與花瓣(5 )相連接，花瓣軸(26 )通過花瓣軸軸承(4 )安裝固定在軸承支座底架(2 )上的花瓣軸軸承支座(3 )上，所述花瓣軸軸承支座(3 )在六邊形的支撐機(jī)架(1)的內(nèi)側(cè)中上部，花瓣軸軸承支座底架(2)通過螺栓螺母固定于支撐機(jī)架(1)的角鋼架上，第二錐齒輪(9)通過型號為10X5的鍵二(8)固定于鏈輪軸(13)上，將轉(zhuǎn)動傳遞給通過型號為10X8的鍵一(7 )固定于花瓣軸(26 )上的第一錐齒輪(6 )，第一錐齒輪(6 )帶動花瓣軸(26 )運(yùn)動，并將其傳遞給由緊定螺釘固定的花瓣固定架(41)，從而實(shí)現(xiàn)花瓣的啟閉過程；所述花瓣回綜彈簧(44)的上端部固定于花瓣的中間部，花瓣回綜彈簧(44)的下端部固定在支撐機(jī)架(O的角鋼架的上部，起到平衡花瓣開啟過程中重力的變化作用；所述轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)部件包括扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)(27)、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器(46)、扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座(29)、行走裝置支架(33)、行走步進(jìn)電動機(jī)(34)、V帶輪(31)、V帶(30)、行走輪(32);所述扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座(29)為倒置的圓杯形，所述扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)(27)通過扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)緊定螺釘(28)固定在扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座(29)的上部中央位置，所述扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)(27)通過位于扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)支座(29)頂部下方的扭矩轉(zhuǎn)向電機(jī)聯(lián)軸器(46)與支撐機(jī)架(I)的正六邊形底板上的行走裝置支架(33 )相連；行走裝置支架(33 )內(nèi)安裝有行走步進(jìn)電動機(jī)(34)，行走步進(jìn)電動機(jī)(34)的輸出軸依次通過V帶輪(31)、V帶(30)與安裝于行走裝置支架(33)下方的行走輪(32)相連；轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)部件安裝固定于支撐機(jī)架(1)的底板中部; 所述花瓣啟閉自動控制裝置(47)包括音樂信號輸入部分、單片機(jī)控制部分、輸出控制部分；所述音樂信號輸入部分與單片機(jī)控制部分相連，所述單片機(jī)控制部分與輸出控制部分相連； 所述音樂信號輸入部分的音樂信號采集首先經(jīng)限幅放大電路，再經(jīng)分頻電路將音樂信號按照高中低三個頻段進(jìn)行·分類，將其轉(zhuǎn)換為隨音樂變化的VU(音量單位)信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號進(jìn)入單片機(jī)處理； 所述單片機(jī)控制部分的單片機(jī)主芯片用于采集音樂信號，并可調(diào)節(jié)I/O 口的輸入輸出用于控制步進(jìn)電機(jī)(35)； 所述輸出控制部分包括步進(jìn)電機(jī)控制電路和花瓣啟閉機(jī)構(gòu)，所述步進(jìn)電機(jī)控制電路包括AT89系列單片機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)控制電路和花瓣啟閉機(jī)構(gòu)通過單片機(jī)的串口相連；單片機(jī)將音樂頻率信號轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘信號、正反轉(zhuǎn)信號、復(fù)位信號及控制信號，傳遞給步進(jìn)電機(jī)(35)，從而實(shí)現(xiàn)花瓣的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角的自動控制；即實(shí)現(xiàn)花瓣多種形式的自動啟閉控制效果。
2.如權(quán)利要求1所述的隨動式花瓣自動啟閉裝置，其特征是，所述單片機(jī)控制部分的單片機(jī)主芯片為AT89S52單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的隨動式花瓣自動啟閉裝置，其特征是，所述步進(jìn)電機(jī)(35)為四相單極減速步進(jìn)電動機(jī)。
【文檔編號】A63J1/00GK103520940SQ201310519908
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】楊松林, 李小龍, 張莉莎, 彭國良 申請人:河北科技大學(xué)