[发明专利]一种单杆平衡装置

说明书

本发明涉及一种单杆平衡装置，包括安装本体，在该安装本体上设置有平衡调节装置，该平衡调节装置包括若干组调节机构，该调节机构包括电机和与该电机输出轴连接的飞轮；在所述安装本体的底部设置有一支撑杆，所述平衡调节装置的重心、支撑杆的重心与所述安装本体的重心在竖直方向共线。本发明的单杆平衡装置的安装本体上还设置有单片机和与该单片机电连接的陀螺仪，该单片机与各调节机构的电机电连接，学习者可以在单片机内写入算法；在使用时，陀螺仪检测单杆平衡装置相对于其平衡位置的倾角，写入算法的单片机根据该倾角控制相应的电机带动飞轮转动，飞轮转动提供的角动量可以使装置回到平衡位置，从而达到单杆平衡的目的。

技术领域

本发明涉及学习单片机平衡控制项目的工具技术领域，具体涉及一种单杆平衡装置。

背景技术

在自动化领域科学研究中，通常需要学习单片机平衡控制项目，而该项目的学习，目前仅停留在理论阶段，没有实验工具帮助学习者在实验中学习进步，因此，如何设计一款学习单片机平衡控制项目的工具，以便于学习者结合实验对单片机的算法进行验证，不断对算法进行更正，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

此外，对于处于静止状态下的物体，如果需要维持物体的平衡，通常需要至少三个支撑点。

综上，本申请结合科研领域和生活领域的综合需要，提出了一种单杆平衡装置，既可以满足学习者的科研需要，又可以将科研成果应用在生活中，对需要的物体起到支撑作用，使得物体处平衡状态。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种单杆平衡装置，其具有在水平面上通过单杆支撑保持平衡状态的功能。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种单杆平衡装置，包括安装本体，在该安装本体上设置有平衡调节装置，该平衡调节装置包括若干组调节机构，该调节机构包括电机和与该电机输出轴连接的飞轮；在所述安装本体的底部设置有一支撑杆，所述平衡调节装置的重心、支撑杆的重心与所述安装本体的重心在竖直方向共线。

本发明的单杆平衡装置的安装本体上还设置有单片机和与该单片机电连接的陀螺仪，该单片机与各调节机构的电机电连接，学习者可以在单片机内写入算法；在使用时，陀螺仪检测单杆平衡装置相对于其平衡位置的倾角，写入算法的单片机根据该倾角控制相应的电机带动飞轮转动，飞轮转动提供的角动量可以使装置回到平衡位置，从而达到单杆平衡的目的。由此可见，本发明的单杆平衡装置设置多组调节机构，且其重心分布均匀，便于控制，对于学习单片机平衡控制项目的学习者来说，其可以通过将不同的算法输入单片机内，以观察该算法驱动的单杆平衡装置的平衡效果，在实验中不断完善算法，以使得平衡装置可以保持平衡状态，有利于提高学习者的学习热情；此外，本发明的单杆平衡装置在输入正确的算法后，可以应用于实际生活当中，如作为室外临时告示牌的载体，保持临时告示牌的平衡。

优选地，所述电机通过电机安装板连接在所述安装本体上。

优选地，所述支撑杆的外周套设有一橡胶防滑套，以提高支撑杆与水平操作面之间的摩擦力。

优选地，所述安装本体包括沿竖直方向平行设置的顶板和底板，所述支撑杆连接在所述底板的底部。

优选地，所述电机安装板竖直设置，且该电机安装板的顶部和底部分别与所述顶板和底板连接。

优选地，所述电机安装板的顶部和底部均凸出设置有若干卡块，所述顶板和底板上均设置有若干与所述卡块适配的卡口，所述卡块和相应的卡口卡接。在安装时，只需要电机安装板顶部和底部的卡块分别卡入顶板和底板上的卡口中，即可将电机安装板卡接在顶板和底板之间，便于拆装。

优选地，所述顶板和底板通过若干竖直设置的连接杆连接。该连接杆可以限定顶板和底板在竖直方向的相对位置，进而限定了电机安装板的位置，防止电机安装板脱落。

优选地，所述顶板和底板上设置有若干减重孔。