一种基于电磁效应的倒立摆系统

摘要

一种基于电磁效应的倒立摆系统，包括基座、转动连接轴、线圈、舵机、舵机连接杆、永磁体支架、永磁体、隔板、陀螺仪、加速度计、控制模块、电源模块、线圈绕组，线圈支架，基座把手。本倒立摆系统中控制本电磁倒立摆系统平衡的力是施加在倒立摆的上端的，且将电磁效应应用到倒立摆系统中，发明了一套应用电磁效应产生力来控制倒立摆系统的平衡的装置。本发明系统设计简单可靠，结构清晰明了，为独轮机器人侧向平衡等研究提供实验平台，该系统可在控制领域用来检验某种理论或方法的正确性与可行性，更重要的是该系统可以为独轮机器人的侧向平衡提供解决方案。

主权项

基于电磁效应的倒立摆系统，包括基座（1）、连接轴（2）、线圈（3）、平台（4）、舵机（5）、舵机连接杆（6）、永磁体支架（7）、永磁体（8）、隔板（9）、陀螺仪（10）、加速度计（11）、控制模块（12）、电源模块（13）、线圈绕组（14）、线圈支架（15）、基座把手（16）；其特征在于： 基座（1）与连接轴（2）活动相连，线圈（3）下端与连接轴（2）固定连接，平台（4）与线圈（3）是一个整体，位于线圈（3）侧面的下端，舵机（5）固定在线圈（3）一侧的平台（4）上，舵机连接杆（6）下端与舵机（5）转动盘同心连接，永磁体支架（7）与舵机连接杆（6）的另一端固定连接，永磁体（8）固定在永磁体支架（7）上，三块隔板（9）镶嵌入线圈的内侧，陀螺仪（10和加速度计（11）安放在第二块隔板（9上，控制模块（12）安放在最下边的隔板（9）上，陀螺仪（10）和加速度计（11）由控制模块（13）供电，并且与控制模块（12）相连将测量的信息传输给控制模块（12），电源模块（13）安放在线圈（3）下部的内侧面上，线圈绕组（14）绕于线圈（3）外侧面，电源模块（13）给控制模块（12）和线圈绕组（14）供电，控制模块（12）输出控制量控制舵机（5）和线圈绕组（14）中的电流；线圈支架（15）固定在基座（1）上对称置于连接轴（2）两侧；线圈绕组（13）的有效部分为线圈绕组（13）的上侧面，该侧面与永磁体（8）产生的磁场方向保持垂直，且该侧面中绕圈绕组中的电流方向与磁场方向垂直。