[发明专利]一种基于电磁效应的倒立摆系统

权利要求书

1.基于电磁效应的倒立摆系统，包括基座(1)、连接轴(2)、线圈(3)、平台(4)、舵机(5)、舵机连接杆(6)、永磁体支架(7)、永磁体(8)、隔板(9)、陀螺仪(10)、加速度计(11)、控制模块(12)、电源模块(13)、线圈绕组(14)、线圈支架(15)、基座把手(16)；其特征在于：

基座(1)与连接杆(2)活动相连，线圈(3)下端与连接轴(2)固定连接，平台(4)与线圈(3)是一个整体，位于线圈(3)侧面的下端，舵机(5)固定在线圈(3)一侧的平台(4)上，舵机连接杆(6)下端与舵机(5)转动盘同心连接，永磁体支架(7)与舵机连接杆(6)的另一端固定连接，永磁体(8)固定在永磁体支架(7)上，三块隔板(9)镶嵌入线圈的内侧，陀螺仪(10和加速度计(11)安放在第二块隔板(9上，控制模块(12)安放在最下边的隔板(9)上，陀螺仪(10)和加速度计(11)由控制模块(13)供电，并且与控制模块(12)相连将测量的信息传输给控制模块(12)，电源模块(13)安放在线圈(3)下部的内侧面上，线圈绕组(14)绕于线圈(3)外侧面，电源模块(13)给控制模块(12)和线圈绕组(14)供电，控制模块(12)输出控制量控制舵机(5)和线圈绕组(14)中的电流；线圈支架(15)固定在基座(1)上对称置于转动连接轴(2)两侧；线圈绕组(13)的有效部分为线圈绕组(13)的上侧面，该侧面与永磁体(8)产生的磁场方向保持垂直，且该侧面中绕圈绕组中的电流方向与磁场方向垂直。

2.根据权利要求1所述的基于电磁效应的倒立摆系统，其特征在于：所述的基座基于电磁效应的倒立摆系统(1)通过两个轴承与连接杆基于电磁效应的倒立摆系统(2)相连。

3.根据权利要求1所述的基于电磁效应的倒立摆系统，其特征在于：所述的控制模块(13)为单片机芯片，DSP芯片、ARM芯片或FPGA。

4.根据权利要求1所述的基于电磁效应的倒立摆系统，其特征在于：所述的舵机(5)亦可替代为步进电机或直流电机。

5.根据权利要求1所述的基于电磁效应的倒立摆系统，其特征在于：线圈绕组(14)位于线圈(3)顶部杆处加有铁芯，以增强电磁效应所产生的力或力矩，但线圈绕组(14)位于线圈(3)底部外侧安放有电磁屏蔽材料(17)，以避免电磁效应对底部的线圈绕组产生力的作用。

6.根据权利要求1所述的基于电磁效应的倒立摆系统，其特征在于：所述的线圈(3)与舵机(4)连接有两种结构，所述的舵机(5)固定在线圈(3)一侧的平台(4)上的结构也可替换为：在线圈(4)两侧对称伸出两个平台，也就是将第一种结构的平台(4)向上移动到侧面中心位置，并在对面对称这么设置，然后在平台(4)上固定连接两个舵机(5)。

7.根据权利要求1所述的基于电磁效应的倒立摆系统，其特征在于：所述的基于电磁效应的倒立摆系统，其特征在于：所述的线圈支架(15)为配合线圈(3)倾斜角度可调。

8.根据权利要求1所述的基于电磁效应的倒立摆系统，其特征在于：线圈支架(15)长度可调节。

9.根据权利要求1所述的基于电磁效应的倒立摆系统，其特征在于：基座把手(16)对称固定基座(1)上，且位于基座(1)两个侧面，