[发明专利]三轴风摆运动控制的实验教学装置及其使用方法

摘要

本发明公开了一种三轴风摆运动控制的实验教学装置，包括三轴风摆和上位机，所述三轴风摆包括支架，所述支架上设置有电源、控制装置和驱动装置，所述支架悬臂的自由端通过万向节与摆杆相连，所述摆杆与托架相连，所述托架上设置有角度传感器和三轴电机，所述三轴电机上安装有正反桨；所述控制装置与上位机通讯连接，所述上位机通过多种交互模式控制三轴风摆的运动或调节其状态。因此，本发明提供了一种三轴风摆运动控制的实验教学平台及其使用方法，该平台涉及了运动检测、控制算法、机器学习等多方面的训练，适合自动化、计算机、电子信息技术等多专业学生进行实践训练。

主权项

1.一种三轴风摆运动控制的实验教学装置，其特征在于，包括三轴风摆和智能移动设备，所述三轴风摆包括支架，所述支架包括立柱和悬臂，所述支架上设置有电源、控制装置和驱动装置，所述悬臂的自由端通过万向节与摆杆相连，所述摆杆与托架相连，所述托架上设置有角度传感器和三轴电机，所述三轴电机上安装有正反桨；所述控制装置包括依次相连的数据分类模块、数据记录模块、信息处理模块、分析和指令执行模块，所述角度传感器、控制装置、驱动装置通过传输系统依次相连，所述驱动装置与三轴电机相连，所述电源向控制装置和三轴电机供电；所述控制装置通过通讯接口连接所述智能移动设备；所述智能移动设备带有重力感应装置、显示屏、扬声器、输入装置以及无线双向通讯模块；所述智能移动设备上设置有三种运动控制模式：包括模式一，单摆模式，通过所述智能移动设备修改托架自由摆动的幅度与相对角度；模式二，停止模式，先将托架放置任何位置与角度，松开后托架可以自动调整到相对零点；模式三，转圈模式，可以使托架进行圆周运动；所述重力感应装置获取两种数据，第一种是所述智能移动设备头端指向的地理位置，取值范围是[0,360°]，第二种是所述智能移动设备头部翻转的角度，取值选择范围[‑90°,+90°]，所述智能移动设备选择不同的运动模式后，采用重力感应控制方式，对三轴风摆进行同步运动控制。