本發(fā)明涉及展覽設(shè)備或教學(xué)演示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)擺。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)的擺動(dòng)研究領(lǐng)域中，涉及倒立擺、單擺、旋轉(zhuǎn)擺等多種擺。其中旋轉(zhuǎn)擺包括圓錐擺。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN104020504A公開了一種利用圓錐擺測(cè)量重力加速度的方法，其中圓錐擺的結(jié)構(gòu)是，在電機(jī)轉(zhuǎn)軸的底部中心懸掛一根擺線，擺線的底端固定連接有擺球，啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)，擺球處于穩(wěn)定的圓錐擺狀態(tài)。上述專利文獻(xiàn)公開的技術(shù)，只能呈現(xiàn)出圓錐擺的運(yùn)動(dòng)特性，無(wú)法呈現(xiàn)出其他吸引人的運(yùn)動(dòng)特性，呈現(xiàn)效果單一，對(duì)參觀者沒有足夠的吸引力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的圓錐擺只能呈現(xiàn)出圓錐擺的運(yùn)動(dòng)特性，無(wú)法呈現(xiàn)出其他吸引人的運(yùn)動(dòng)特性的缺陷，從而提供一種不僅能夠呈現(xiàn)出圓錐擺的運(yùn)動(dòng)特性，還可以呈現(xiàn)出其他吸引人的運(yùn)動(dòng)特性的旋轉(zhuǎn)擺。

本發(fā)明的一種旋轉(zhuǎn)擺，包括：

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的輸出軸；

桿件，與所述輸出軸垂直地固定連接；

擺繩，固定連接于所述桿件上，并與所述輸出軸徑向間隔一距離；

擺動(dòng)件，具有至少兩個(gè)，間隔地固定連接于所述擺繩上，其中靠近所述輸出軸的為第一擺動(dòng)件。

所述擺繩固定連接于所述桿件遠(yuǎn)離所述輸出軸的一端。

還包括：

檢測(cè)裝置，當(dāng)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過桿件帶動(dòng)擺繩及擺動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，并在擺動(dòng)件進(jìn)入勻速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)狀態(tài)后，所述擺動(dòng)件及所述擺繩形成圓錐擺，檢測(cè)所述第一擺動(dòng)件的位置是否落在所述輸出軸的軸線上，當(dāng)所述第一擺動(dòng)件的位置落在所述輸出軸的軸線上時(shí)，發(fā)出檢測(cè)信號(hào)；

控制系統(tǒng)，接收所述檢測(cè)信號(hào)，并在接收到所述檢測(cè)信號(hào)時(shí)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述檢測(cè)裝置為安裝于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的位置傳感器。

所述擺繩為剛性繩。

所述擺動(dòng)件具有三個(gè)。

所述擺動(dòng)件為球體。

所述擺動(dòng)件的形狀及質(zhì)量相同。

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)擺，通過設(shè)置與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸垂直連接的桿件，并將擺繩與輸出軸徑向間隔一距離地固定連接于桿件上，可以使連接于擺繩上的至少兩個(gè)擺動(dòng)件與擺動(dòng)件之間的擺繩形成圓錐擺，而整個(gè)擺繩與擺動(dòng)件則呈現(xiàn)出類似沙漏的形狀，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)擺呈現(xiàn)效果較為多樣，對(duì)參觀者具有更強(qiáng)的吸引力。

2.本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)擺，所述擺繩固定連接于所述桿件遠(yuǎn)離所述輸出軸的一端。擺繩與輸出軸的徑向間距越大，旋轉(zhuǎn)擺呈現(xiàn)出的類似沙漏的效果就越明顯。

3.本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)擺，通過設(shè)置檢測(cè)裝置來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)后的第一擺動(dòng)件位置是否落在輸出軸的軸線上，并在第一擺動(dòng)件的位置落在輸出軸的軸線上時(shí)發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，控制系統(tǒng)在接收到檢測(cè)信號(hào)時(shí)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使擺動(dòng)件進(jìn)入勻速的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并在勻速運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下維持在這一狀態(tài)，此時(shí)擺動(dòng)件及擺動(dòng)件之間的擺繩形成圓錐擺，第一擺動(dòng)件固定在一定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)并構(gòu)成圓錐擺的頂點(diǎn)，所述定點(diǎn)落在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸的軸線上。即可以呈現(xiàn)出一個(gè)頂點(diǎn)懸空、且頂點(diǎn)位置始終不動(dòng)的圓錐擺，此外，還可以同時(shí)呈現(xiàn)出一個(gè)中心連接點(diǎn)位置不動(dòng)的沙漏形狀。不僅具有比較多樣的呈現(xiàn)效果，且呈現(xiàn)出的頂點(diǎn)懸空、且頂點(diǎn)位置始終不動(dòng)的圓錐擺比較新鮮不常見，容易激發(fā)參觀者的好奇心，對(duì)參觀者具有更強(qiáng)的吸引力。

4.本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)擺，所述擺繩為剛性繩。剛性繩不易發(fā)生形變，從而可以使呈現(xiàn)出的圓錐擺的形狀更規(guī)則。

5.本發(fā)明提供的旋轉(zhuǎn)擺，所述擺動(dòng)件具有三個(gè)。多個(gè)擺動(dòng)件呈現(xiàn)出的圓錐擺，可以使圓錐擺的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，更吸引人。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的第一種實(shí)施方式中提供的旋轉(zhuǎn)擺的主視圖；

圖2為圖1所示的旋轉(zhuǎn)擺的立體圖；

圖3為圖1所示的旋轉(zhuǎn)擺的右視圖；

附圖標(biāo)記說明：

1-電機(jī)，11-輸出軸，2-桿件，3-擺繩，4-擺動(dòng)件，41-第一擺動(dòng)件。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

如圖1-圖3所示，本實(shí)施例提供一種旋轉(zhuǎn)擺，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、桿件2、擺繩3及擺動(dòng)件4。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的輸出軸11；桿件2與所述輸出軸11垂直地固定連接；擺繩3固定連接于所述桿件2上，并與所述輸出軸11徑向間隔一距離；擺動(dòng)件4具有至少兩個(gè)，間隔地固定連接于所述擺繩3上，其中靠近所述輸出軸11的為第一擺動(dòng)件41。在本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)1。

所述擺繩3與所述輸出軸11徑向間隔的距離大小不受限制，可以間隔較大的間距，也可以間隔較小的間距。在本實(shí)施例中，所述擺繩3固定連接于所述桿件2遠(yuǎn)離所述輸出軸11的一端。擺繩3與輸出軸11的徑向間距越大，旋轉(zhuǎn)擺呈現(xiàn)出的類似沙漏的效果就越明顯。

為了更準(zhǔn)確的控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)入勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)機(jī)，以使旋轉(zhuǎn)擺呈現(xiàn)出頂點(diǎn)懸空且位置不動(dòng)的圓錐擺，在本實(shí)施例中，還包括檢測(cè)裝置和控制系統(tǒng)，當(dāng)啟動(dòng)電機(jī)1通過桿件2帶動(dòng)擺繩3及擺動(dòng)件4轉(zhuǎn)動(dòng)，并在擺動(dòng)件4進(jìn)入勻速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)狀態(tài)后，所述擺動(dòng)件4及所述擺繩3形成圓錐擺，檢測(cè)所述第一擺動(dòng)件41的位置是否落在所述輸出軸11的軸線上，當(dāng)所述第一擺動(dòng)件41的位置落在所述輸出軸11的軸線上時(shí)，發(fā)出檢測(cè)信號(hào)；控制系統(tǒng)接收所述檢測(cè)信號(hào)，并在接收到所述檢測(cè)信號(hào)時(shí)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。通過設(shè)置檢測(cè)裝置來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)后的第一擺動(dòng)件41位置是否落在輸出軸11的軸線上，并在第一擺動(dòng)件41的位置落在輸出軸11的軸線上時(shí)發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，控制系統(tǒng)在接收到檢測(cè)信號(hào)時(shí)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使擺動(dòng)件4進(jìn)入勻速的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并在勻速運(yùn)動(dòng)的電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)下維持在這一狀態(tài)，此時(shí)擺動(dòng)件4及擺動(dòng)件4之間的擺繩3形成圓錐擺，第一擺動(dòng)件41固定在一定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)并構(gòu)成圓錐擺的頂點(diǎn)，所述定點(diǎn)落在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸11的軸線上。即可以呈現(xiàn)出一個(gè)頂點(diǎn)懸空、且頂點(diǎn)位置始終不動(dòng)的圓錐擺，此外，還可以同時(shí)呈現(xiàn)出一個(gè)中心連接點(diǎn)位置不動(dòng)的沙漏形狀。不僅具有比較多樣的呈現(xiàn)效果，且呈現(xiàn)出的頂點(diǎn)懸空、且頂點(diǎn)位置始終不動(dòng)的圓錐擺比較新鮮不常見，容易激發(fā)參觀者的好奇心，對(duì)參觀者具有更強(qiáng)的吸引力。

所述檢測(cè)裝置的具體形式可以有多種，在本實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置為安裝于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的位置傳感器。作為可變換的實(shí)施方式，所述檢測(cè)裝置還可以是攝影攝像裝置，例如攝像頭。

在本實(shí)施例中，所述擺繩3為剛性繩。剛性繩不易發(fā)生形變，從而可以使呈現(xiàn)出的圓錐擺的形狀更規(guī)則。作為可變換的實(shí)施方式，所述擺繩3也可以為柔性繩。

所述擺動(dòng)件4的數(shù)量不受限制，只要不少于兩個(gè)即可。在本實(shí)施例中，所述擺動(dòng)件4具有三個(gè)。多個(gè)擺動(dòng)件4呈現(xiàn)出的圓錐擺，可以使圓錐擺的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，更吸引人。作為可變換的實(shí)施方式，所述擺動(dòng)件4也可以具有兩個(gè)、四個(gè)等。

所述擺動(dòng)件4的具體形狀可以有多種形式，在本實(shí)施例中，所述擺動(dòng)件4為球體。作為可變換的實(shí)施方式，所述擺動(dòng)件4也可以為矩形體、棱錐、棱柱等形狀。

所述擺動(dòng)件4的形狀及質(zhì)量不做限制，在本實(shí)施例中，所述擺動(dòng)件4的形狀及質(zhì)量相同。

本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)擺的作動(dòng)過程如下：?jiǎn)?dòng)電機(jī)1，電機(jī)1的輸出軸11開始進(jìn)入加速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并帶動(dòng)與輸出軸11固定連接的桿件2一體旋轉(zhuǎn)，從而使固定連接于桿件2上的擺繩3及固定連接于擺繩3上的擺動(dòng)件4旋轉(zhuǎn)起來，當(dāng)?shù)谝粩[動(dòng)件41的位置落在輸出軸11的軸線上時(shí)，檢測(cè)裝置檢測(cè)到第一擺動(dòng)件41并向控制系統(tǒng)發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，控制系統(tǒng)在接收到檢測(cè)信號(hào)時(shí)控制電機(jī)1開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)桿件2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使擺繩3及擺動(dòng)件4進(jìn)入到勻速的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并在勻速運(yùn)動(dòng)的電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)下維持在這一狀態(tài)，此時(shí)擺動(dòng)件4及擺動(dòng)件4之間的擺繩3形成圓錐擺，第一擺動(dòng)件41固定在一定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)并構(gòu)成圓錐擺的頂點(diǎn)，所述定點(diǎn)落在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸11的軸線上。即可以呈現(xiàn)出一個(gè)頂點(diǎn)懸空、且頂點(diǎn)位置始終不動(dòng)的圓錐擺，此外，還可以同時(shí)呈現(xiàn)出一個(gè)中心連接點(diǎn)位置不動(dòng)的沙漏形狀。不僅具有比較多樣的呈現(xiàn)效果，且呈現(xiàn)出的頂點(diǎn)懸空、且頂點(diǎn)位置始終不動(dòng)的圓錐擺比較新鮮不常見，容易激發(fā)參觀者的好奇心，對(duì)參觀者具有更強(qiáng)的吸引力。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。