一種電子增穩(wěn)平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動電子增穩(wěn)平臺，包括底座、平臺以及設(shè)置在底座上的單片機、重力傳感器和步進電機，平臺通過三根固定在底座上的支撐桿支撐設(shè)置在底座上，當(dāng)?shù)鬃惺艿念嶔r重力傳感器測得加速度信號變化，重力傳感器將檢測到的信號傳給單片機，單片機經(jīng)過計算輸出相應(yīng)的控制信號控制步進電機運動，步進電機帶動齒輪轉(zhuǎn)動，使調(diào)整桿伸縮，使上層載物平臺達到保持水平的目的。本實用新型自動電子增穩(wěn)平臺結(jié)構(gòu)簡單、增穩(wěn)效果好，具有體積小、安裝方便、造價成本低以及應(yīng)用前景廣等優(yōu)點，具有巨大的經(jīng)濟實用價值。
【專利說明】一種電子增穩(wěn)平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及自動平衡機械電子設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說是一種自動電子增穩(wěn)平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車運輸和船舶運輸中，由于道路情況和天氣等原因造成的顛簸晃動在所難免，然而過度點晃動可能使所運輸?shù)奈锲钒l(fā)生損壞，精密儀器無法正常工作，造成損失。這就需要一種裝置當(dāng)發(fā)生震動、顛簸時，能提供一個始終保持平衡的裝置，它可以有效緩解晃動，降低物品的損壞率，減少損失。目前尚無簡單實用的增穩(wěn)設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種當(dāng)?shù)鬃嶔せ蝿訒r，載物臺可以保持平穩(wěn)的自動電子增穩(wěn)平臺。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種自動電子增穩(wěn)平臺，包括底座和平臺，所述平臺通過三根固定在底座上的支撐桿支撐設(shè)置在底座上，該自動電子增穩(wěn)平臺還包括設(shè)置在底座上的單片機、重力傳感器和步進電機，三根支撐桿分為一根固定支撐桿和兩根由滑軌與調(diào)整桿組成的可伸縮支撐桿，所述調(diào)整桿上設(shè)有齒條及相適配的齒輪，所述齒輪由所述步進電機驅(qū)動，所述重力傳感器與所述單片機連接，單片機與步進電機連接，當(dāng)?shù)鬃惺艿念嶔r重力傳感器測得加速度信號變化，重力傳感器將檢測到的信號傳給單片機，單片機根據(jù)傳感器測得的重力加速度，計算出設(shè)備相對于水平面的傾斜角度，再由單片機經(jīng)過計算輸出相應(yīng)的控制信號控制步進電機運動，步進電機帶動齒輪轉(zhuǎn)動，安裝在調(diào)整桿內(nèi)的齒條隨著齒輪的轉(zhuǎn)動而上下移動，使調(diào)整桿伸縮，補償傾斜的角度，使上層載物平臺達到保持水平的目的。
[0006]為了實現(xiàn)本實用新型的自動電子增穩(wěn)平臺工作時性能更穩(wěn)定，進一步改進為:所述單片機通過步進電機驅(qū)動電路與所述步進電機連接，新增的步進電機驅(qū)動電路的作用是放大信號，由于單片機接口信號不夠大，需要通過驅(qū)動芯片放大再連接到相應(yīng)的電機接口，使信號會放大，起一個驅(qū)動的作用。
[0007]進一步的改進方案是支撐桿與平臺之間增設(shè)有萬向輪，所述支撐桿與所述平臺通過萬向輪固定連接。當(dāng)可伸縮支撐桿伸縮調(diào)整時，由于萬向輪可以任意角度轉(zhuǎn)動，更增加了平臺的保持水平平衡的效果。
[0008]本實用新型采用的各電路部分可以采用成熟的集成電路來實現(xiàn)。
[0009]本實用新型具有以下突出的有益效果:本實用新型自動電子增穩(wěn)平臺結(jié)構(gòu)簡單、增穩(wěn)效果好，具有體積小、安裝方便、造價成本低以及應(yīng)用前景廣等優(yōu)點，具有巨大的經(jīng)濟實用價值。
【專利附圖】

【附圖說明】[0010]圖1是本實用新型自動電子增穩(wěn)平臺機械結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實用新型自動電子增穩(wěn)平臺電子控制電路框圖；
[0012]圖3為重力傳感器連接電路圖；
[0013]圖4為步進電機驅(qū)動電路圖；
[0014]圖中，1-平臺2-底座3-固定支撐桿4-步進電機5-滑軌6_調(diào)整桿7_萬向輪8-齒輪9_齒條10-重力傳感器11_單片機12-步進電機驅(qū)動電路。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明:
[0016]參見圖1、圖2，本實施例的自動電子增穩(wěn)平臺包括底座2和平臺1，平臺I通過三根固定在底座2上的支撐桿支撐設(shè)置在底座2上，支撐桿與平臺I通過萬向輪7固定連接，該自動電子增穩(wěn)平臺還包括設(shè)置在底座2上的單片機11、重力傳感器10(型號為ADXL3345)和步進電機4，三根支撐桿分為一根固定支撐桿3和兩根由滑軌5與調(diào)整桿6組成的可伸縮支撐桿，調(diào)整桿6上設(shè)有齒條9及相適配的齒輪8，齒輪8由步進電機4驅(qū)動，重力傳感器10與單片機11連接，單片機11通過步進電機驅(qū)動電路12 (型號為ULN2803)與步進電機4連接，重力傳感器10將檢測到的底座2水平位置變動信號傳給單片機11，單片機11經(jīng)過計算輸出相應(yīng)的控制信號控制步進電機4的動作。
[0017]本實施例的自動電子增穩(wěn)平臺使用ATmega32作為單片機11，它是基于增強的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATmega32的數(shù)據(jù)吞吐率高達I MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。采用ADXL345重力傳感器作為感應(yīng)元件，ADXL345是一款小而薄的低功耗3軸加速度計，分辨率高(13位)，測量范圍達±16g。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為16位二進制補碼格式，可通過SPI (3線或4線)或I2C數(shù)字接口訪問，它可以在傾斜檢測應(yīng)用中測量靜態(tài)重力加速度，還可以測量運動或沖擊導(dǎo)致的動態(tài)加速度。在典型電壓VS=2.5 V時功耗電流約為25?130 μ A ;最大量程可達±16 g,另可選擇±2、±4、±8 g量程,可米用固定的4 mg/LSB分辨率模式，該分辨率可測得0.25。的傾角變化。本實用新型重力傳感器10連接電路見圖3:ADXL345重力傳感器的14腳(SCL)、13腳(SDA)分別與單片機P3.1、P3.2腳相連，8腳(INT1)、9腳(INT2)分別與單片機11的INTO, INTl相連。
[0018]本實施例的步進電機驅(qū)動電路12采用ULN2803驅(qū)動電路，其作用為:由于單片機11接口信號不夠大，需要通過驅(qū)動電路放大再連接到相應(yīng)的步進電機接口，這里用的是ULN2803，使信號會放大，起一個驅(qū)動的作用。圖4為步進電機驅(qū)動電路12的電路圖，其中:單片機11的P0.0?P0.7與ULN2803驅(qū)動板的I?8腳相連，驅(qū)動板的11?18腳與步進電機4相連。
[0019]使用自動電子增穩(wěn)平臺時，將自動電子增穩(wěn)平臺的底座2固定在船舶、汽車、飛機等運動物體內(nèi)，精密儀器或物品放置在平臺I上，當(dāng)船舶、汽車、飛機震動顛簸時，安裝在底座2的重力傳感器10測得重力加速度送給單片機11，單片機11再計算出相對于水平面傾斜角度，并處理得出相應(yīng)控制信號通過步進電機驅(qū)動電路12，放大后傳給控制步進電機4轉(zhuǎn)動，步進電機4帶動齒輪8轉(zhuǎn)動，安裝在調(diào)整桿6內(nèi)的齒條9隨著齒輪9的轉(zhuǎn)動而上下移動，使調(diào)整桿6伸縮，萬向球7根據(jù)調(diào)整桿6的伸縮會轉(zhuǎn)動一定的角度，補償傾斜的角度，使上層平臺I保持水平。
[0020]以上是本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實用新型技術(shù)方案的范圍時，均屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自動電子增穩(wěn)平臺，包括底座(2)和平臺(1)，所述平臺(I)通過三根固定在底座(2)上的支撐桿支撐設(shè)置在底座(2)上，其特征在于，該自動電子增穩(wěn)平臺還包括設(shè)置在底座(2)上的單片機(11)、重力傳感器(10)和步進電機(4)，三根支撐桿分為一根固定支撐桿(3)和兩根由滑軌(5)與調(diào)整桿(6)組成的可伸縮支撐桿，所述調(diào)整桿(6)上設(shè)有齒條(9)及相適配的齒輪(8 )，所述齒輪(8 )由所述步進電機(4 )驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動電子增穩(wěn)平臺，其特征在于，所述單片機(11)通過步進電機驅(qū)動電路(12 )與所述步進電機(4 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動電子增穩(wěn)平臺，其特征在于，所述支撐桿與所述平臺(I)通過萬向輪(7)固定連接。
【文檔編號】F16M11/32GK203453733SQ201320389628
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】胡俊, 傅大梅 申請人:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院