專利名稱：一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于娛樂機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
皮影戲作為我國具有地方特色的傳統(tǒng)藝術(shù)，不僅蘊(yùn)含了我國傳統(tǒng)藝術(shù)的精華，同樣也是一項(xiàng)神秘的藝術(shù)技能。皮影戲?qū)Ρ硌菡叩募妓囉泻芨叩囊螅硌菡叱艘芤蝗丝刂贫鄠€影人的動作，還要密切配合場上的配樂，兼顧旁白和唱腔。要練就過硬的皮影表演功底，是一件很不容易的事情。如果能將現(xiàn)代技術(shù)融入到皮影藝術(shù)中，將皮影影人的動作、皮影戲的旁白和唱腔由機(jī)械結(jié)構(gòu)和微控機(jī)來控制就會容易很多
發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的
本發(fā)明提供了一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)，其目的在于采用機(jī)械結(jié)構(gòu)和微控機(jī)來替代皮影藝人控制皮影進(jìn)行表演，打破傳統(tǒng)皮影藝術(shù)僅能由皮影藝人來表現(xiàn)的局限，將現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)文化娛樂項(xiàng)目完美結(jié)合。技術(shù)方案
一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)，其特征在于該控制系統(tǒng)主要包括藍(lán)牙控制器、電子控制器、反饋電路及控制終端，藍(lán)牙控制器連接電子控制器和控制終端，電子控制器連接直流電機(jī)組和舵機(jī)組，直流電機(jī)組連接底座移動裝置，舵機(jī)組連接機(jī)械臂，反饋電路主要由位置反饋電位計(jì)組成，設(shè)置于每個舵機(jī)內(nèi)部。藍(lán)牙控制器包括片內(nèi)數(shù)字無線處理器DRP、數(shù)控振蕩器、片內(nèi)射頻收發(fā)開關(guān)、內(nèi)置ARM7嵌入式處理器，藍(lán)牙控制器能夠與控制終端及電子控制器通信連接。電子控制器與藍(lán)牙控制器相集成，電子控制器由微控機(jī)(單片機(jī))和電機(jī)控制模塊組成；電機(jī)控制模塊包括用于控制直流電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的直流電機(jī)控制器和用于控制舵機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的舵機(jī)控制器?？刂平K端為帶有藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸功能的平板電腦或移動電話。優(yōu)點(diǎn)及效果
通過本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施，能夠?qū)崿F(xiàn)通過操控平板電腦或移動電話編排自己喜愛的皮影戲。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為
I、對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的傳承和保護(hù)，使傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代生活融合，弘揚(yáng)中國傳統(tǒng)文化。2、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使傳統(tǒng)技藝更容易被現(xiàn)代人接受；本發(fā)明既可以表演傳統(tǒng)皮影戲，也可以根據(jù)自己的喜好編排現(xiàn)代曲目和歌曲等，自娛自樂。3、選用舵機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制精確，通過控制機(jī)械臂使幕后操作者在幕前也可觀賞自己的杰作。
4、選用帶有藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸功能的平板電腦或移動電話作為控制終端，操作便利，易于普及。5、本發(fā)明采用藍(lán)牙控制器，可實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程控制。


圖I為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明控制電路 圖3為本發(fā)明舵機(jī)工作原理框 圖4為本發(fā)明工作流程圖。附圖標(biāo)記說明
I.藍(lán)牙控制器、2.電子控制器、3.直流電機(jī)組、4.舵機(jī)組、5.底座移動裝置、6.機(jī)械臂、7.反饋電路、8.控制終端、I.主控模塊、II.通信模塊、III.供電模塊、IV.執(zhí)行模塊。
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明
本發(fā)明是一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)，其特征在于圖I為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I中所示，該皮影表演裝置控制系統(tǒng)主要包括藍(lán)牙控制器I、電子控制器2、反饋電路7及控制終端8，藍(lán)牙控制器I連接電子控制器2和控制終端8，電子控制器2連接直流電機(jī)組3和舵機(jī)組4，直流電機(jī)組3連接底座移動裝置5，舵機(jī)組4連接機(jī)械臂6，反饋電路7主要由位置反饋電位計(jì)組成，設(shè)置于每個舵機(jī)內(nèi)部。藍(lán)牙控制器I包括公知的片內(nèi)數(shù)字無線處理器DRP(Digital Radio Processor)、數(shù)控振蕩器、片內(nèi)射頻收發(fā)開關(guān)、內(nèi)置ARM7嵌入式處理器，藍(lán)牙控制器I能夠分別與控制終端8及電子控制器2進(jìn)行通信連接，可將從控制終端8接收到的數(shù)據(jù)傳輸給電子控制器2進(jìn)行分析運(yùn)算。電子控制器2與藍(lán)牙控制器I相集成，電子控制器2由微控機(jī)(單片機(jī))和電機(jī)控制模塊組成；電機(jī)控制模塊包括直流電機(jī)控制器和舵機(jī)控制器兩部分，直流電機(jī)控制器用于控制直流電機(jī)組3的運(yùn)轉(zhuǎn)，舵機(jī)控制器用于控制舵機(jī)組4的運(yùn)轉(zhuǎn)。電子控制器2經(jīng)微控機(jī)(單片機(jī))對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，產(chǎn)生控制信號對直流電機(jī)組3和舵機(jī)組4進(jìn)行控制。反饋電路7主要由位置反饋電位計(jì)組成，設(shè)置于每個舵機(jī)內(nèi)部，其位置反饋電位計(jì)用于檢測舵機(jī)的相對轉(zhuǎn)角，然后將檢測到的反饋信號與輸入的控制脈沖信號相比較，產(chǎn)生校正脈沖，控制并驅(qū)動舵機(jī)正向或反向轉(zhuǎn)動，使舵機(jī)的轉(zhuǎn)角與期望值相符。所述控制系統(tǒng)中的控制終端8為帶有藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸功能的平板電腦或移動電話，控制終端8可將控制信號通過藍(lán)牙功能將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿{(lán)牙控制器I。具體的控制原理見圖2和圖3。圖2所示的控制電路圖中包含電子控制器和藍(lán)牙控制器。電子控制器由主控模塊I、通信模塊II、供電模塊III及執(zhí)行模塊IV組成。藍(lán)牙控制器與通信模塊II進(jìn)行串口通信連接。相應(yīng)的，供電模塊III為主控模塊I提供電源，并設(shè)置系統(tǒng)波特率，通信模塊II接受來自于藍(lán)牙控制器的信號并傳至主控模塊I進(jìn)行分析處理，主控模塊I為該控制系統(tǒng)的核心，將處理后的數(shù)據(jù)傳至執(zhí)行模塊IV，執(zhí)行模塊IV連接直流電機(jī)組3及舵機(jī)組4，經(jīng)執(zhí)行模塊IV的數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號對電機(jī)進(jìn)行控制。圖4為本發(fā)明的一個實(shí)例的工作流程圖。初始化，主要初始化單片機(jī)定時器，設(shè)定中斷優(yōu)先級、配置輸入輸出口及寄存器數(shù)據(jù)。初始化完成后控制系統(tǒng)進(jìn)入“通信操作是否已完成”狀態(tài)，當(dāng)藍(lán)牙控制器I傳來數(shù)據(jù)，單片機(jī)響應(yīng)通信中斷，請求程序執(zhí)行中斷通信服務(wù)子程序，完成接收后顯示通信完成標(biāo)志，若不能完成接收，控制系統(tǒng)主程序只能在“通信操作是否完成”處等待。正確接收后，主程序調(diào)用指令分析處理子程序，完成對接收有效指令的分析處理，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給電子控制器2，控制直流電機(jī)組3和舵機(jī)組4的運(yùn)轉(zhuǎn)。反饋電路7檢測位置信號，檢測到電機(jī)正確完成運(yùn)轉(zhuǎn)后，電機(jī)關(guān)閉，程序返回并繼續(xù)通信操作，檢測到電機(jī)未正確完成運(yùn)轉(zhuǎn)時，程序返回讀取單片機(jī)寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)，控制電機(jī)正確運(yùn)轉(zhuǎn)，直至正確執(zhí)行所有指令并在“通信操作是否完成”處等待。從而實(shí)現(xiàn)通過Android操作平臺的移動電話操控皮影影人表演皮影戲。本發(fā)明這種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)，其目的在于將中國的傳統(tǒng)文化發(fā)揚(yáng)光大，打破傳統(tǒng)皮影藝術(shù)僅能由皮影藝人來表現(xiàn)的局限，將現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)文化娛樂 項(xiàng)目完美結(jié)合的同時，也可以滿足人們隨時隨地想要觀看到自己喜歡的皮影曲目的要求，而且可以在閑暇之余自己創(chuàng)作表演一部精彩的皮影戲。
權(quán)利要求
1.一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)，其特征在于該控制系統(tǒng)主要包括藍(lán)牙控制器(I)、電子控制器(2)、反饋電路(7)及控制終端(8)，藍(lán)牙控制器(I)連接電子控制器(2)和控制終端(8)，電子控制器(2)連接直流電機(jī)組(3)和舵機(jī)組(4)，直流電機(jī)組(3)連接底座移動裝置(5)，舵機(jī)組(4)連接機(jī)械臂(6)，反饋電路(7)主要由位置反饋電位計(jì)組成，設(shè)置于每個舵機(jī)內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)，其特征在于藍(lán)牙控制器(I)包括片內(nèi)數(shù)字無線處理器DRP、數(shù)控振蕩器、片內(nèi)射頻收發(fā)開關(guān)、內(nèi)置ARM7嵌入式處理器，藍(lán)牙控制器(I)與控制終端(8 )及電子控制器(2 )通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)，其特征在于電 子控制器(2)與藍(lán)牙控制器(I)相集成，由微控機(jī)(單片機(jī))和電機(jī)控制模塊組成；電機(jī)控制模塊包括用于控制直流電機(jī)組(3)運(yùn)轉(zhuǎn)的直流電機(jī)控制器和用于控制舵機(jī)組(4)運(yùn)轉(zhuǎn)的舵機(jī)控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)，其特征在于控制終端(8)為帶有藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸功能的平板電腦或移動電話。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及一種由機(jī)械操縱的皮影表演裝置控制系統(tǒng)，屬于娛樂機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，該控制系統(tǒng)主要包括藍(lán)牙控制器、電子控制器、反饋電路及控制終端，藍(lán)牙控制器連接電子控制器和控制終端，電子控制器連接直流電機(jī)組和舵機(jī)組，直流電機(jī)組連接底座移動裝置，舵機(jī)組連接機(jī)械臂，反饋電路存在于每個舵機(jī)內(nèi)部，反饋電路與電子控制器相連接。本發(fā)明采用藍(lán)牙控制器，可實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程控制，操控便利，易于普及，打破了傳統(tǒng)皮影藝術(shù)僅能由皮影藝人來表現(xiàn)的局限，將現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)文化娛樂項(xiàng)目完美結(jié)合，適于推廣應(yīng)用。
文檔編號B25J13/00GK102962844SQ20121044642
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者楊曉輝, 方向, 吳波, 曾澤璀, 焦智贏, 黃繼東 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)