[发明专利]二维球-面系统控制装置及方法

摘要

本发明公开一种球-面平衡控制装置，包括球面装置本体，工业计算机，控制柜三部分；其中球面装置本体包括球、支脚、电机、同步带、摄像头、连杆、平面、万向节、同步带轮、支撑平台、倾角传感器。通过平面上部的摄像头即时采集球在平面的具体位置，采集到的位置信息实时发送到工业计算机，同时，电机码盘和倾角传感器采集平面的倾斜角度信息发送到工业计算机，工业计算机根据控制算法发送控制信号到控制柜，控制柜中的电机驱动器驱动电机控制平面两个自由度运动以实现球的实时平衡控制。本装置具有结构简单、节能高效等特点，可广泛地应用于教学场合。

主权项

一种球‑面系统控制装置，包括工业计算机和控制柜，其特征在于还包括球面装置本体；所述球面装置本体包括球、支脚、码盘、电机、同步带、摄像头、连杆、平面、万向节、同步带轮、支撑平台和倾角传感器； 所述的小球放置于平面上，平面由支脚固定在支撑平台上，平面与支脚由二自由度的万向节连接，平面的四个顶点由两根同步带对角相连；每根同步带经过两个同步带轮，四个同步带轮分别固定于平面平行于支撑平台的时候平面四个顶点在支撑平台的投影位置，四个同步带轮中，选择两个相邻同步带轮由电机驱动；所述的摄像头由四根连杆固定于平面正上方，四根连杆分别连接平面的一个顶点，随时采集小球在平面上的位置，摄像头的输出端与工业计算机的输入端连接； 所述的倾角传感器放置于平面的底面，倾角传感器的输出端与工业计算机的输入端连接；所述码盘安装在电机的后方，以测量电机的转角。