專利名稱：一種自動(dòng)增強(qiáng)秋千振蕩幅值的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種令秋千擺動(dòng)的裝置，特別是一種自動(dòng)增強(qiáng)秋千振蕩幅值的裝置，屬于娛樂設(shè)施領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
蕩秋千是一種游戲者的身體隨著秋千一起上下起落的游戲，作為一項(xiàng)從中國(guó)晉代就開始流行的民間娛樂游戲活動(dòng)，現(xiàn)在流行于全世界各地?，F(xiàn)在一般蕩秋千有兩種方式，一種是游戲者坐在踏板上，由外人在游戲者的背后推動(dòng)或是身前拉動(dòng)讓游戲者的身體隨著秋千一起上下起落。另一種方法是游戲者自己在登上秋千的踏板時(shí)使秋千有一個(gè)初速度，產(chǎn)生一個(gè)小的擺動(dòng)，然后隨著秋千的擺動(dòng)做起立和下蹲的動(dòng)作，當(dāng)秋千下落時(shí)蹲下，當(dāng)秋千上升時(shí)站立；這里的關(guān)鍵在于利用規(guī)律的動(dòng)作控制重心，從而控制秋千擺繩的等效長(zhǎng)度?，F(xiàn)有的蕩秋千的方式的缺陷在于，由人工推動(dòng)時(shí)，秋千的擺動(dòng)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，不能實(shí)現(xiàn)讓秋千擺動(dòng)幅度逐步增強(qiáng)的目的；游戲者自己擺動(dòng)時(shí)，重心很難控制，并且不能一次性保持在一個(gè)較高的擺動(dòng)幅度上，不能讓游戲者舒適地享受秋千的樂趣。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)增強(qiáng)秋千振蕩幅值的裝置。提出秋千擺繩的擺長(zhǎng)在其旋轉(zhuǎn)軸心處，按照一定的頻率和幅值周期性地調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。在擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)的幅值、頻率滿足特定條件時(shí)，偏離初始平衡位置的秋千會(huì)以參數(shù)共振的形式逐漸越擺越高。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種自動(dòng)增強(qiáng)秋千振蕩幅值的裝置，包括秋千擺繩和秋千踏板，還包括擺長(zhǎng)控制電機(jī)和秋千運(yùn)動(dòng)軸心，所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心固定連接在所述擺長(zhǎng)控制電機(jī)上，所述擺長(zhǎng)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心正反旋轉(zhuǎn)，所述秋千擺繩卷繞在所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心上，所述秋千擺繩的長(zhǎng)度隨著所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心的正反旋轉(zhuǎn)而變化，所述秋千踏板固定在所述秋千擺繩上。本裝置實(shí)現(xiàn)秋千逐漸越擺越高的原理如下本實(shí)用新型首先通過拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程對(duì)秋千的單擺運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。令秋千的擺長(zhǎng)Z和偏離豎直位置的夾角6都是關(guān)于時(shí)間t的函數(shù)。則秋千運(yùn)動(dòng)控制方程為
M= O(1)令擺長(zhǎng)Z變化的頻率滿足秋千單擺固有頻率的條件，從而使秋千的擺動(dòng)和擺長(zhǎng)的
變化形成參數(shù)共振，并以參數(shù)共振的形式越擺越高。因此令￡ = 4(1 +廣C0s,其中4為
秋千擺繩初始長(zhǎng)度，5為秋千擺長(zhǎng)變化幅值，同時(shí)令秋千擺繩長(zhǎng)度變化頻率為秋千固有頻率的倍數(shù)，所以秋千運(yùn)動(dòng)控制方程變成
權(quán)利要求1. 一種自動(dòng)增強(qiáng)秋千振蕩幅值的裝置，包括秋千擺繩(2)和秋千踏板(3)，其特征在于，還包括擺長(zhǎng)控制電機(jī)(1)和秋千運(yùn)動(dòng)軸心(4)，所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心(4)固定連接在所述擺長(zhǎng)控制電機(jī)(1)上，所述擺長(zhǎng)控制電機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心(4)正反旋轉(zhuǎn)，所述秋千擺繩(2)卷繞在所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心(4)上，所述秋千擺繩(2)的長(zhǎng)度隨著所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心(4)的正反旋轉(zhuǎn)而變化，所述秋千踏板(3)固定在所述秋千擺繩(2)上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)增強(qiáng)秋千振蕩幅值的裝置，包括秋千擺繩和秋千踏板，還包括擺長(zhǎng)控制電機(jī)和秋千運(yùn)動(dòng)軸心，所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心固定連接在所述擺長(zhǎng)控制電機(jī)上，所述擺長(zhǎng)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心正反旋轉(zhuǎn)，所述秋千擺繩卷繞在所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心上，所述秋千擺繩的長(zhǎng)度隨著所述秋千運(yùn)動(dòng)軸心的正反旋轉(zhuǎn)而變化，所述秋千踏板固定在所述秋千擺繩上。相比于現(xiàn)有的技術(shù)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用控制秋千擺長(zhǎng)來提供一種簡(jiǎn)單易行，且不令游戲者費(fèi)心讓他人推動(dòng)或是自己控制重心驅(qū)動(dòng)秋千擺動(dòng)的辦法使秋千能夠持續(xù)振蕩下去，并且使得振蕩的幅度以一個(gè)正弦函數(shù)的形式逐步增強(qiáng)，使游戲者最舒適的享受到秋千的樂趣。
文檔編號(hào)G05D1/08GK202230388SQ20112036493
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者張利杰, 陳超越, 雷作勝 申請(qǐng)人:上海大學(xué)