一種磁懸浮運(yùn)載工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及技術(shù)領(lǐng)域磁懸浮技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種磁懸浮運(yùn)載工具。
【背景技術(shù)】
[0002]磁懸浮技術(shù)不通過摩擦力即可實(shí)現(xiàn)移動，與現(xiàn)有的機(jī)械接觸移動方式相比具有明顯優(yōu)勢，在交通、機(jī)器人等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。實(shí)現(xiàn)懸浮的方式有很多種，現(xiàn)有的磁懸浮列車上的直線電機(jī)采用行波磁場實(shí)現(xiàn)了列車的一維運(yùn)動，但是直線電機(jī)產(chǎn)生的磁場行波只能朝著一個固定方向推進(jìn)，很難實(shí)現(xiàn)二維方向上的自由運(yùn)動，要實(shí)現(xiàn)懸浮體在二維平面的運(yùn)動，這種方法不再適用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的電動車或者電動娛樂車，通常采用電力驅(qū)動輪胎通過收到地面摩擦力的作用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在地面移動，然而這類傳統(tǒng)驅(qū)動方式具有多種不足，例如車體的轉(zhuǎn)向需要采用方向盤控制方向輪的方式，轉(zhuǎn)向過程中需要較大轉(zhuǎn)向半徑，不能夠原地轉(zhuǎn)向。傳統(tǒng)的驅(qū)動方式限定了車體本身的移動模式，不能夠?qū)崿F(xiàn)原地轉(zhuǎn)向、旋轉(zhuǎn)、橫移等多種運(yùn)動形式。特別的，對于娛樂車來說，其更需要一定的娛樂性，現(xiàn)有的驅(qū)動方式功能較少，趣味性不強(qiáng)，不能夠給人帶來的新鮮的娛樂體驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種磁懸浮運(yùn)載工具，包括車體以及驅(qū)動車體運(yùn)動的矢量磁懸浮動力系統(tǒng)，矢量磁懸浮動力系統(tǒng)包括底盤以及固定在底盤上的矢量磁懸浮引擎;矢量磁懸浮引擎包括磁引擎，磁引擎包括動力裝置和受動力裝置驅(qū)動在導(dǎo)體上方運(yùn)動產(chǎn)生驅(qū)動力的磁體；以及角度調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)磁引擎與導(dǎo)體之間的夾角。
[0005]優(yōu)選的，底盤上安裝有2?6組矢量磁懸浮引擎。
[0006]優(yōu)選的，還包括用于連接角度調(diào)節(jié)裝置和磁引擎的連接件;所述動力裝置為電動機(jī)。
[0007]優(yōu)選的，磁體為將若干磁性體裝配在固定盤內(nèi)的磁盤。
[0008]優(yōu)選的，角度調(diào)節(jié)裝置的一端固定在支撐板上，另一端與動力裝置連接。
[0009]優(yōu)選的，角度調(diào)節(jié)裝置為舵機(jī)，舵機(jī)固定在支撐板上;舵機(jī)的輸出軸通過連接件與動力裝置連接，并通過控制動力裝置的俯仰角度使磁體與導(dǎo)體之間的角度變化。
[0010]優(yōu)選的，角度調(diào)節(jié)裝置為固定在支撐板上的若干液壓裝置，所述液壓裝置的伸縮部與動力裝置連接用于控制磁體與導(dǎo)體之間的角度。
[0011]優(yōu)選的，支撐板上安裝有兩組舵機(jī)。
[0012]優(yōu)選的，連接件為軸套法蘭，軸套法蘭的軸套端與舵機(jī)連接，軸套法蘭的法蘭端與動力裝置連接。
[0013]優(yōu)選的，還包括安裝在車體上的電源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括操縱機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)。
[0014]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明使用交變磁場在非磁性金屬中產(chǎn)生禍流的原理來產(chǎn)生與原交變磁場方向相反的磁場，利用禍流磁場對懸浮體產(chǎn)生推力，在產(chǎn)生推力后為實(shí)現(xiàn)懸浮體在二維方向上的運(yùn)動。
[0015]本發(fā)明提供的矢量磁懸浮引擎，通過改變動力裝置或者電動機(jī)的偏轉(zhuǎn)方向，可以改變磁引擎底面與導(dǎo)體的俯仰夾角，通過調(diào)節(jié)磁引擎與渦流產(chǎn)生面的夾角，將磁引擎與渦流電流之間電磁斥力沿水平面的分力分解成為磁懸浮引擎水平方向上的推力;并根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)得到其他水平角度的分力，通過配合控制多個磁懸引擎與非磁性金屬表面的角度來實(shí)現(xiàn)懸浮體的二維方向自由運(yùn)動;使得本裝置安裝在車輛后可以實(shí)現(xiàn)車體的原地制動、旋轉(zhuǎn)、橫移等運(yùn)動方式，增加了車輛操控的便利性以及趣味性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明矢量磁懸浮的側(cè)視圖；
圖2為本發(fā)明一個實(shí)施例中矢量磁懸浮包含一個舵機(jī)時的立體圖；
圖3為本發(fā)明一個實(shí)施例中矢量磁懸浮包含兩個舵機(jī)時的立體圖；
圖4為本發(fā)明一個實(shí)施例中角度調(diào)節(jié)裝置采用液壓裝置的正視圖；
圖5為本發(fā)明矢量磁懸浮動力系統(tǒng)的立體圖；
圖6為本發(fā)明矢量磁懸浮動力系統(tǒng)安裝四個磁懸浮引擎懸沿X方向運(yùn)動受力分析圖；
圖7為本發(fā)明矢量磁懸浮動力系統(tǒng)安裝四個磁懸浮引擎懸沿y方向運(yùn)動受力分析圖；
圖8為運(yùn)載工具為磁懸浮車的示意圖；
圖9為運(yùn)載工具為磁懸浮滑板時的示意圖；
圖10為一個實(shí)施例的受力分析圖。
[0017]其中，1、導(dǎo)體;2、磁盤;3、電動機(jī);4、連接部件;5、舵機(jī);51、輸出軸;6、底盤;7、液壓裝置;8、固定盤;9、磁性體;10、矢量磁懸浮引擎。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0019]本發(fā)明的一個實(shí)施例中，提供一種磁懸浮運(yùn)載工具，包括車體以及驅(qū)動車體運(yùn)動的矢量磁懸浮動力系統(tǒng)，矢量磁懸浮動力系統(tǒng)包括底盤以及固定在底盤上的矢量磁懸浮引擎，優(yōu)選在底盤上安裝有2?6組矢量磁懸浮引擎10。矢量磁懸浮引擎包括磁引擎，磁引擎包括動力裝置和受動力裝置驅(qū)動在導(dǎo)體上方運(yùn)動產(chǎn)生驅(qū)動力的磁體；以及角度調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)磁引擎與導(dǎo)體之間的夾角。
[0020]本發(fā)明所指的運(yùn)載工具，如圖8和圖9所示，可以是磁懸浮車、磁懸浮娛樂車或者磁懸浮滑板;運(yùn)載工具均通過矢量磁懸浮動力系統(tǒng)提供動力和推力，運(yùn)載工具的車體和其他配套部件可以參照現(xiàn)有技術(shù)中的運(yùn)載工具進(jìn)行裝配。
[0021]如圖10所示，在底盤左右中軸線成45度角位置上對稱的裝配4個矢量磁懸浮動力系統(tǒng)。圖中的D表示所述磁盤這端沿固定的一條直徑偏轉(zhuǎn)向下，磁盤的旋轉(zhuǎn)方向如圓環(huán)上的箭頭所示，這種情形下，各個里推進(jìn)器收到非導(dǎo)磁性金屬板的水平方向上的力分別如Fxl、Fx2、Fx3、Fx4所示，各個力的作用驅(qū)動娛樂車向前運(yùn)動Md。調(diào)整磁盤的旋轉(zhuǎn)方向和傾斜方向能控制運(yùn)載工具在非導(dǎo)磁性金屬板(銅、鋁等)上的懸浮以及前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)彎、左右平移、原地360度旋轉(zhuǎn)以及制動等水平方向各種方式驅(qū)動。
[0022]運(yùn)載工具還包括安裝在車體上的電源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括操縱機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)。電控系統(tǒng)主要由方向盤、油門踏板、剎車踏板、傳感器及控制電路和軟件組成，利用傳感器把方向盤、油門、踏板的輸入機(jī)械信號轉(zhuǎn)換為電信號，進(jìn)而通過控制電路和軟件對矢量磁力推進(jìn)器電機(jī)和舵機(jī)的控制來調(diào)整矢量磁力推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速與偏轉(zhuǎn)方向和角度，實(shí)現(xiàn)控制娛樂車前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)彎、左右平移、原地360度旋轉(zhuǎn)以及制動等。電源系統(tǒng)由蓄電池、蓄電池充放電管理系統(tǒng)以及電能變換系統(tǒng)等部分構(gòu)成，為矢量磁懸浮動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)提供電能。
[0023]本發(fā)明的一個實(shí)施例中，提供了一種矢量磁懸浮引擎，包括磁引擎，磁引擎包括動力裝置和受動力裝置驅(qū)動在導(dǎo)體上方運(yùn)動產(chǎn)生驅(qū)動力的磁體；以及角度調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)磁引擎與導(dǎo)體之間的夾角。導(dǎo)體為非導(dǎo)磁性材質(zhì)制成，優(yōu)選銅或者鋁。
[0024]磁引擎是通過將動力裝置的動能轉(zhuǎn)換成磁能，使得磁體在轉(zhuǎn)動后懸浮在導(dǎo)體上方。當(dāng)磁體旋轉(zhuǎn)或者移動方向與導(dǎo)體I水平時，磁體獲得垂直于導(dǎo)體向上的作用力，使得磁體可以穩(wěn)定的懸浮在導(dǎo)體上方。動力裝置可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任意可以使磁體運(yùn)動包括做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的裝置，例如常規(guī)的電動機(jī)3，電動機(jī)3可以通過控制程序或者控制電路的作用便于調(diào)整電動機(jī)的工作狀態(tài)，例如轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)動方向。
[0025]角度調(diào)節(jié)裝置是用于調(diào)節(jié)磁體與導(dǎo)體I之間的夾角。磁體受到的作用力與磁體的表面垂直，當(dāng)磁體與導(dǎo)體之間具有一定的夾角后，將會使得磁體受到水平向上的作用力外，還會收到水平方向的分力。本發(fā)明中以磁體或者磁盤2整體與導(dǎo)體平行是角度為O，兩者相互平行。
[0026]電動機(jī)3驅(qū)動磁體旋轉(zhuǎn)，可以使電動機(jī)3的轉(zhuǎn)軸與磁體連接帶動其運(yùn)動；因此可以讓電動機(jī)3的轉(zhuǎn)軸與導(dǎo)體I或者水平面垂直，即轉(zhuǎn)軸與磁體所在面可以是垂直的。角度調(diào)