[实用新型]一种陀螺装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及陀螺装置技术领域，特别涉及一种可以能够防止摔倒，使人稳定行走的陀螺装置。 

背景技术

绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺。通常所说的陀螺是特指对称陀螺，它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体，其几何对称轴就是它的自转轴。它有两个基本特性：一为定轴性，另一是进动性。 

定轴性：当陀螺以高速旋转时，在没有任何外力矩作用在陀螺上时，陀螺的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变，即指向一个固定的方向；同时反抗任何改变转子轴向的力量。这种物理现象称为陀螺的定轴性或稳定性。 

进动性：当陀螺以高速旋转时，如果施加的外力矩是沿着除自转轴以外的其它轴向，陀螺并不顺着外力矩的方向运动，其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直，这种特性，叫做陀螺的进动性。 

现实生活中由于各种原因，例如，年老体衰、身负疾病或是大脑小脑受损，导致许多人行走不便，站立不稳。这给他们的生活带来极大的不便。为了防止跌倒，他们在行走时一般借助拐杖等辅助工具维持身体的平稳，然而此类辅助工具也只能依靠使用者自身进行重心调整，防摔效果并不理想。 

因此，如何提供一种装置，能够防止跌倒，使人稳定行走，是本领域技术人员亟需解决的问题。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种陀螺装置，能够防止跌倒，使人稳定行走。 

为实现上述目的，本实用新型提供了一种陀螺装置，包括： 

用于环绕在使用者腰部的空心环状的外壳； 

设置在所述外壳内部的环状的陀螺转子； 

均匀设置在所述外壳上方的4个永久性强磁铁； 

均匀设置在所述环状的外壳下方的4个轴向传感器以及相对设置所述环状外壳上方的4个控制所述陀螺转子轴向位移的轴向电磁铁，分别为电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C和电磁铁D； 

设置在所述环状外壳外侧的2个径向传感器以及相对设置在所述环状外壳外侧的2个控制所述陀螺转子径向位移的径向电磁铁； 

设置在所述外壳上的用于感受加速度的重力加速度传感器，以及用于接收所述轴向传感器和径向传感器的信号并发出控制信号的微处理器。 

优选地，上述陀螺装置中，还包括能吸附在竖直金属墙面的电磁鞋。 

优选地，上述陀螺装置中，所述电磁鞋包括鞋体、设置在所述鞋体底部的电磁铁、设置在所述电磁铁上的橡胶层以及设置在所述鞋体后侧的微动开关。 

优选地，上述陀螺装置中，所述陀螺转子包括转子紧圈以及设置在所述转子紧圈内部上方的和所述永久性强磁铁以及轴向电磁铁相互作用的轴向强磁、位于所述转子紧圈内部内侧的和所述径向电磁铁相互作用的径向强磁以及分别与所述轴向强磁和径向强磁相连的转子驱动部分。 

优选地，上述陀螺装置中，所述轴向强磁和径向强磁与所述转子驱动部分之间设置有将三者相互隔开的隔磁材料。 

优选地，上述陀螺装置中，还包括关节锁，所述关节锁包括与所述外壳相连的关节锁上部，和与所述电磁鞋相连的关节锁下部，所述关节锁上部具有第一连接部，所述关节锁下部具有与所述第一连接部相贴合的第二连接部，所述第一连接部和第二连接部上开设有连接孔，所述关节锁上部和所述关节锁下部通过所述连接孔铰接在一起； 

还包括设置在所述关节锁上部的电磁铁、与所述电磁铁发生相互作用的强磁铁、与所述强磁铁相连的上锁部件，以及设置在所述第一连接部和第二连接部上的上锁孔；所述电磁铁可对所述强磁铁发出斥力使得所述上锁部件插入所述上锁孔，或发出吸力使得所述上锁部件拔出所述上锁孔。 

相对于现有技术，本实用新型的技术效果是： 

使用时，将外壳环绕在使用者的腰部，人站立在水平地面上，此时均匀设置在外壳上方的四个永久性强磁铁，对位于壳体中的陀螺转子产生吸力，使得陀螺转子能够悬浮在外壳中，整个陀螺装置处于待机状态，陀螺转子不发生转动。 

当人即将摔倒时，身体发生倾斜重力加速度传感器检测到这种变化并将电信号传递给微处理器，微处理器经过计算分析发出信号，控制陀螺转子高速旋转，并结合四个轴向电磁铁与陀螺转子的相互作用，使人稳定处于倾斜态，这时，通过遥控器发送指令给微处理器，微处理器控制相应电磁铁与陀螺转子相互作用，从而使人向上进动，回到最初的站立态，从而达到防止跌倒，使人稳定行走的目的。 

附图说明