[发明专利]二轴陀螺仪式运动仓内运动控制方法

说明书

本发明涉及二轴陀螺仪式运动仓内控制方法，二轴陀螺仪式运动仓包括内部球形仓和固定在地面的最外层支架，内部球形仓包括套在一起、球心重合、直径不等的球体形状的载人运动仓和Y轴运动仓，载人运动仓外表面通过对称的转轴固定在Y轴运动仓内表面，Y轴运动仓外表面通过对称的转轴固定在支架上，2个球体的转轴连线垂直、相交且都经过球心；设2个转轴在同一水平面时，球心为坐标原点，根据运动对象在三维空间中的实时坐标M＝(x,y,z)，根据M＝(x,y,z)中的x值、y值分别给载人运动仓和Y轴运动仓一个反方向的旋转力。

技术领域

本发明涉及到的是二轴陀螺仪式运动仓内运动控制方法。

背景技术

运动对象在二轴陀螺仪(最内层球体和外层球体球心重合套在一起，最内层球体外表面通过转轴固定在外层球体内表面，外层球体外表面通过转轴固定在支架上)最内层球体表面上发生运动时，由于重力作用会导致最内层和外层球体随之转动，并且最终使运动对象回到垂直地面的中心位置。

当二轴陀螺仪直径很大，实际运行过程中，由于各转轴存在摩擦及运动惯性等因素限制，当运动对象在最内层球体运动时，只靠转轴的重力运动无法使Oˊ(Oˊ为移动后的位置，上文中的“垂直地面的中心位置”为O点，当运动仓初始状态静止时O与O’重合)在规定时间内与O重合。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提出了在二轴陀螺仪式运动仓中使用的，使最内层和外层球体快速旋转，从而使得运动对象快速回到垂直地面的中心位置的运动控制方法。

二轴陀螺仪式运动仓内运动控制方法，二轴陀螺仪式运动仓包括内部球形仓和固定在地面的最外层支架，内部球形仓包括套在一起、球心重合、直径不等的球体形状的载人运动仓和Y轴运动仓，载人运动仓外表面通过对称的转轴固定在Y轴运动仓内表面，Y轴运动仓外表面通过对称的转轴固定在支架上，2个球体的转轴连线垂直、相交且都经过球心；设2个转轴在同一水平面时，球心为坐标原点，根据运动对象在三维空间中的实时坐标M＝(x,y,z)，根据M＝(x,y,z)中的x值、y值分别给载人运动仓和Y轴运动仓一个反方向的旋转力。

进一步的，根据M＝(x,y,z)中的x值、y值，使载人运动仓和Y轴运动仓分别反方向旋转∣x∣、∣y∣。

进一步的，在2个球体的转轴上安装旋转电机，通过旋转电机旋转载人运动仓和Y轴运动仓。

进一步的，使用者在距原点0.5米范围内时各转转动速度不得超过1m/s。

附图说明

图1为二轴陀螺仪式运动仓结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，二轴陀螺仪式运动仓内运动控制系统，包括内部球形仓和固定在地面的最外层支架3，内部球形仓包括套在一起、球心重合、直径不等的球体形状的载人运动仓1和Y轴运动仓2，载人运动仓1外表面通过转轴，即为“X轴”12，固定在Y轴运动仓2内表面，Y轴运动仓2外表面通过转轴，即为“Y轴”21固定在支架3上，2个球体的转轴连线垂直、相交且都经过球心。载人运动仓1为全封闭球体，开有直径1米的仓门11，供人员进出，人员准备好后仓门关闭。Y轴运动仓2为全封闭球形骨架。载人运动仓1直径6米，以方便运动对象进行各种动作。

运动对象在二轴机械陀螺仪内部载人运动仓1产生位置移动时，由于重力作用会导致各层球体随之转动。由于“X轴”、“Y轴”互相垂直，可选择2个转轴在同一平面时载人运动仓1的下顶点为起始参考点Oˊ，该点相对于地面的空间位置为O，当运动仓初始状态静止时O与O’重合；设运动对象的左右运动方向为Y轴方向，前后运动方向为X轴方向，以载人运动仓1所在的球面为坐标计算球面，球面原点与O重合。