[发明专利]一种摇摆驱动装置

权利要求书

1.一种摇摆驱动装置，设置于摇摆本体上，其特征在于，所述的摇摆驱动装置包括安装底板、电源装置、驱动控制器、换向机构、往复振动机构和运动状态传感器，换向机构设置于安装底板上，运动状态传感器和往复振动机构设置于换向机构上，驱动控制器分别与换向机构、往复振动机构和运动状态传感器连接，电源装置通过驱动控制器为换向机构、往复振动机构和运动状态传感器供电；

驱动控制器包括信号调理电路、摆幅控制子系统、相位控制子系统、算法及控制系统和电机驱动电路，运动状态传感器与信号调理电路的输入端连接，信号调理电路的输出端分别与相位控制子系统和摆幅控制子系统的输入端连接，相位控制子系统和摆幅控制子系统的输出端分别与算法及控制系统的输入端连接，算法及控制系统的输出端通过电机驱动电路分别与换向机构和往复振动机构连接。

2.根据权利要求1所述的摇摆驱动装置，其特征在于，换向机构包括转盘和换向电机，转盘通过中心转轴安设于安装底板上，换向电机与转盘连接，换向电机设置于安装底板上，换向电机带动转盘转动；换向电机的输出轴上连接有换向编码器，换向编码器与驱动控制器连接，运动状态传感器固设于转盘上。

3.根据权利要求2所述的摇摆驱动装置，其特征在于，换向电机的输出轴上连接有齿轮，转盘外圈布置有齿圈，齿轮通过齿圈与转盘啮合，换向电机与驱动控制器连接，驱动控制器控制换向电机通过齿轮带动转盘转动。

4.根据权利要求1所述的摇摆驱动装置，其特征在于，往复振动机构包括驱动电机、摆锤和主轴编码器，驱动电机设置于换向机构上，驱动电机的输出主轴与摆锤连接，带动摆锤以驱动电机的输出主轴为中心进行周期性往复摆动，主轴编码器设置于驱动电机的输出主轴上，主轴编码器与驱动控制器连接。

5.根据权利要求1所述的摇摆驱动装置，其特征在于，往复振动机构包括驱动电机、蜗杆、蜗轮和摆锤，驱动电机设置于换向机构上，蜗杆与驱动电机的输出主轴连接，蜗轮与蜗杆啮合，摆锤设置于蜗轮上，驱动电机带动蜗杆转动，从而驱动蜗轮转动使摆锤绕蜗轮的中心进行周期性往复摆动，驱动电机的输出主轴上设有主轴编码器，主轴编码器与驱动控制器连接。

6.根据权利要求5所述的摇摆驱动装置，其特征在于，蜗轮的个数有两个，两个蜗轮对称分布于蜗杆两侧，均与蜗杆啮合，每个蜗轮上均设有摆锤，两个摆锤以蜗杆为中心对称布置。

7.根据权利要求1所述的摇摆驱动装置，其特征在于，相位控制子系统包括脉冲形成电路和相位控制电路，脉冲形成电路的输入端与信号调理电路的输出端连接，脉冲形成电路的输出端与相位控制电路的输入端连接，相位控制电路的输出端与算法及控制系统连接。

8.根据权利要求1所述的摇摆驱动装置，其特征在于，摆幅控制子系统包括摆幅获取电路、摆幅控制电路、摆幅调节电路和防倾覆电路，摆幅获取电路的输入端与信号调理电路的输出端连接，摆幅控制电路的输入端分别与摆幅获取电路、摆幅调节电路和防倾覆电路的输出端连接，摆幅控制电路的输出端与算法及控制系统连接。

9.根据权利要求1所述的摇摆驱动装置，其特征在于，通过运动状态传感器所拾取的原始信号输入到信号调理电路进行去除杂波和干扰的处理，得到摇摆运动信号；摇摆运动信号的一路输入摆幅控制子系统，得到整个摇摆系统当前的摆幅信号电压，并与设定的摆幅电压进行比较运算，输出一个摆幅控制信号；摇摆运动信号的另一路输入相位控制子系统，产生一个与当前的摇摆运动方向转折时刻相对应的摇摆脉冲信号，同时根据两个相邻的摇摆脉冲计算出摇摆系统的摇摆运动周期T，并根据相位控制子系统内部设定的算法，输出一个相位控制信号；将上述的相位控制信号和摆幅控制信号输入到算法及控制系统，经算法及控制系统运算处理，输出一个驱动控制信号；驱动控制信号输入到电机驱动电路，输出一个电机驱动信号。