專利名稱：電力驅動杠桿搖擺運動的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明所屬技術領域為電動機領域和人類生活需要領域，用來模擬實現人手臂搖扇、輕拍等動作過程。
背景技術：
人們在進行搖扇、輕拍等動作時，必需用到手和臂(自己的或他人的)。但常常由于疲勞、睡眠、疾病或其它活動使該動作不能持續進行。針對這一情況，本發明提出了一種電力驅動杠桿搖擺運動的方法和裝置，來模擬人手臂搖扇、輕拍等動作過程。
發明內容
本發明的目的是為實現模擬人手臂搖扇、輕拍等動作過程而提出的一種電力驅動杠桿搖擺運動的方法和裝置，本發明的目的通過下述技術方案實現。電力驅動杠桿搖擺運動的方法，其特征在于1)電源電流經過流保護電路、整流電路、電流通斷控制電路和電流通斷電路后形成間歇電流，間歇電流流過空心螺線管線圈產生間歇磁場，間歇磁場作用于與杠桿動力臂相連的軟磁棒產生間歇磁力；2)當磁力產生時，磁力作用于杠桿動力臂，使杠桿發生轉動，同時與阻力臂相連的杠桿恢復彈簧發生形變，產生恢復力；3)當磁力消失時，恢復力繼續作用，使杠桿停止轉動并反向轉動，直到杠桿恢復到初始平衡狀態附近，完成一次搖擺運動過程；4)間歇磁力連續、不斷地作用于杠桿動力臂上，則杠桿連續、循環地搖擺運動；5)依據杠桿原理和彈簧的結構特征，磁力與杠桿恢復彈簧形變產生的恢復力存在線性關系；6)依據電磁感應原理和空心螺線管的結構特征，磁力與流過螺線管線圈的電流的大小和持續時間相關。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，包括過流保護電路、整流電路，其特征在于還包括電流通斷控制電路、電流通斷電路、空心螺線管、軟磁棒、杠桿動力臂、杠桿支軸、杠桿阻力臂、杠桿恢復彈簧、杠桿初態調節器、柄夾、杠桿支軸墊圈、彈簧消音圈、螺線管減震墊管、 散熱裝置、螺線管減震墊圈、支撐部件、支撐軟墊等部件。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于包括擺動杠桿裝置，該部件由間歇磁場發生器、軟磁棒、杠桿動力臂、杠桿支軸、杠桿阻力臂、杠桿恢復彈簧、杠桿初態調節器、柄夾、杠桿支軸墊圈、彈簧消音圈、支撐部件等部件組裝而成，用來產生搖擺運動。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于杠桿初態調節器調節擺動杠桿裝置的初始平衡狀態。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于包括間歇電流發生器，該部件由過流保護電路、整流電路、電流通斷控制電路、電流通斷電路等部件組裝封裝而成，用來形成間歇電流。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于電流通斷控制電路是一個通斷控制信號發生電路，由晶體管或集成電路或單片機和其它電子元器件構成，該電路調控電流通斷電路的通斷頻率、導通時長和關斷時長。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于電流通斷電路是一個開關電路，由具有開關特性的電子元器件或集成電路構成，受通斷控制信號的控制而形成導通狀態和關斷狀態。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于包括間歇磁場發生器，該部件由間歇電流發生器、空心螺線管、螺線管減震墊管、散熱裝置、螺線管減震墊圈等部件組裝封裝而成，用來產生間歇磁場。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于包括軟磁棒，該部件安裝在杠桿動力臂上，用來與間歇磁場感應而產生間歇磁力。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于包括螺線管減震墊管，該部件安裝在空心螺線管內部，用來降低軟磁棒在空心螺線管內部運動時產生的噪音。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于包括彈簧消音圈，該部件安裝在杠桿恢復彈簧上，用來降低彈簧形變過程中產生的噪音。電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，其特征在于包括柄夾，該部件安裝在杠桿動力臂上，用來抓握擺動器物，如扇子等。
圖1為本發明方法示意圖；圖2為本發明裝置部件關系示意圖；圖3為本發明一個實施例裝置結構圖；其中1-擺動杠桿裝置2-間歇磁場發生器3-間歇電流發生器4-空心螺線管5-軟磁棒6-杠桿動力臂7-杠桿支軸8-杠桿阻力臂9-杠桿恢復彈簧10-杠桿初態調節器11-過流保護電路12-整流電路13-電流通斷控制電路14-電流通斷電路15-柄夾16-杠桿支軸墊圈
17-彈簧消音圈18-螺線管減震墊管19-散熱裝置20-螺線管減震墊圈21-支撐部件22-支撐軟墊
具體實施例方式下面結合附圖3和實施例對本發明作進一步說明。本發明的基本思想是利用電磁感應原理和杠桿原理，通過電力產生磁力來驅動杠桿搖擺運動，從而實現對人手臂搖扇、輕拍等動作過程的模擬。1.在附圖3所示的裝置實施例中主要部件參數如下1)電源可為220V/110V 50Hz/60Hz單相交流電或直流電或充電電池。本例采用電源為220V/50HZ單相交流電；2)本例過流保護電路由兩個2A玻璃保險管組成；3)本例整流電路由四只IN4007 二極管組成全波整流電路；3)電流通斷電路是一個開關電路，由具有開關特性的電子元器件或集成電路構成，受通斷控制信號的控制而形成導通狀態和關斷狀態。本例電流通斷電路采用N-溝道的場效應開關管IFR730 (400V, 5. 5A)；4)電流通斷控制電路是一個通斷控制信號發生電路，由晶體管或集成電路或單片機和其它電子元器件構成，該電路調控電流通斷電路的通斷頻率、導通時長和關斷時長。本例電流通斷控制電路采用7555時基集成電路，實現通斷頻率0. IHz 3Hz可調，導通時長 80ms 150ms 可調；5)空心螺線管為直徑0. 25mm的鋁漆包線繞在內徑為14mm，長度120mm的鋁質骨架上，雙線并繞4000圈；6)軟磁棒為DT4E純鐵材料制成，直徑8mm，長度180mm ；7)杠桿動力臂和杠桿阻力臂由上面帶有軸孔和安裝孔的鐵片做成；8)杠桿恢復彈簧是由錳鋼材料制成，直徑10mm，絲粗1. Omm,圈數為30的拉簧；9)螺線管減震墊管為內徑9mm，外徑12mm的耐高溫耐磨硅膠管；2.在附圖3所示的裝置實施例中杠桿初態調節器由一端帶孔的螺栓構成，帶孔一端接恢復彈簧，另一端固定在支撐部件上，調節螺栓位置即可完成杠桿初始狀態的調節。3.在附圖3所示的裝置實施例中散熱裝置由間歇磁場發生器封裝金屬殼構成。4.附圖3所示的裝置實施例工作過程如下1) 220V/50HZ單相交流電流，經過由兩個2A玻璃保險管組成的過流保護電路和四只IN4007 二極管組成全波整流電路，成為直流電流；IFR730和空心螺線管串聯組成的直流電流工作回路；7555時基電路產生的控制信號，控制信號頻率0. IHz 3Hz可調，控制信號中高電平(5V-15V，場效應開關管導通所需電平)持續時間為80ms 150ms可調；2)當控制信號中高電平加在IFR730的G極時，IFR730導通，空心螺線管的線圈中有電流流過；空心螺線管中心產生磁場，磁場對軟磁棒產生吸引力，軟磁棒與杠桿動力臂相連接，從而使杠桿繞杠桿支軸做旋轉運動，同時杠桿恢復彈簧發生形變，產生恢復力；3)當控制信號中低電平(接近0V)加在IFR730的G極時，IFR730關斷，空心螺線管線圈中沒有電流流過，空心螺線管中心不產生磁場，軟磁棒不產生磁力，作用在杠桿動力臂上的力消失，而恢復力繼續作用，使杠桿轉動停止并反向轉動，直到恢復到初始平衡狀態附近，完成一次搖擺運動；4)控制信號一直加在IFR730的G極時，IFR730就不斷地重復“導通-關斷”過程，空心螺線管的線圈中就有間歇電流流過，空心螺線管中心就產生間歇磁場，軟磁棒上就產生間歇磁力，而杠桿則持續、循環地做“旋轉-恢復”動作，形成搖擺運動。以上結合附圖3和一個實施例對本發明的具體實施作了說明，但這些說明不能理解為限制了本發明的范圍，本發明的保護范圍由隨附的權利要求書限定，任何在本發明要求基礎上的改動都是本發明的保護范圍。
權利要求
1.本發明涉及一種電力驅動杠桿搖擺運動的方法，其特征在于1)電源電流經過流保護電路、整流電路、電流通斷控制電路和電流通斷電路后形成間歇電流，間歇電流流過空心螺線管線圈產生間歇磁場，間歇磁場作用于與杠桿動力臂相連的軟磁棒產生間歇磁力；2)當磁力產生時，磁力作用于杠桿動力臂，使擺動杠桿發生轉動，同時與阻力臂相連的杠桿恢復彈簧發生形變，產生恢復力；3)當磁力消失時，恢復力繼續作用，使杠桿停止轉動并反向轉動，直到杠桿恢復到初始平衡狀態附近，完成一次搖擺運動過程；4)間歇磁力連續、不斷地作用于杠桿動力臂上，則杠桿連續、循環地搖擺運動；5)依據杠桿原理和彈簧的結構特征，磁力與杠桿恢復彈簧形變產生的恢復力存在線性關系；6)依據電磁感應原理和空心螺線管的結構特征，磁力與流過螺線管線圈的電流的大小和持續時間相關。
2.本發明涉及一種電力驅動杠桿搖擺運動的裝置，包括過流保護電路、整流電路，其特征在于還包括電流通斷控制電路、電流通斷電路、空心螺線管、軟磁棒、杠桿動力臂、杠桿支軸、杠桿阻力臂、杠桿恢復彈簧、杠桿初態調節器、柄夾、杠桿支軸墊圈、彈簧消音圈、螺線管減震墊管、散熱裝置、螺線管減震墊圈、支撐部件、支撐軟墊等部件。
3.依據權利2所述的裝置，其特征在于包括擺動杠桿裝置，該部件由間歇磁場發生器、軟磁棒、杠桿動力臂、杠桿支軸、杠桿阻力臂、杠桿恢復彈簧、杠桿初態調節器、柄夾、杠桿支軸墊圈、彈簧消音圈、支撐部件等部件組裝而成，用來產生搖擺運動。
4.依據權利2所述的裝置，其特征在于杠桿初態調節器調節擺動杠桿裝置的初始平衡狀態。
5.依據權利2所述的裝置，其特征在于包括間歇電流發生器，該部件由過流保護電路、整流電路、電流通斷控制電路、電流通斷電路等部件組裝封裝而成，用來形成間歇電流。
6.依據權利2所述的裝置，其特征在于電流通斷控制電路是一個通斷控制信號發生電路，由晶體管或集成電路或單片機和其它電子元器件構成，該電路調控電流通斷電路的通斷頻率、導通時長和關斷時長。
7.依據權利2所述的裝置，其特征在于電流通斷電路是一個開關電路，由具有開關特性的電子元器件或集成電路構成，受通斷控制信號的控制而形成導通狀態和關斷狀態。
8.依據權利2所述的裝置，其特征在于包括間歇磁場發生器，該部件由間歇電流發生器、空心螺線管、螺線管減震墊管、散熱裝置、螺線管減震墊圈等部件組裝封裝而成，用來產生間歇磁場。
9.依據權利2所述的裝置，其特征在于包括軟磁棒，該部件安裝在杠桿動力臂上，用來與間歇磁場感應而產生間歇磁力。
10.依據權利2所述的裝置，其特征在于包括螺線管減震墊管，該部件安裝在空心螺線管內部，用來降低軟磁棒在空心螺線管內部運動時產生的噪音。
11.依據權利2所述的裝置，其特征在于包括彈簧消音圈，該部件安裝在杠桿恢復彈簧上，用來降低彈簧形變過程中產生的噪音。
12.依據權利2所述的裝置，其特征在于包括柄夾，該部件安裝在杠桿動力臂上，用來抓握擺動器物。
全文摘要
本發明所屬技術領域為電動機領域和人類生活需要領域，涉及一種電力驅動杠桿搖擺運動的方法和裝置。在該方法和裝置中，通過對電源電流進行過流保護和整流后，形成直流電流；通過電流通斷控制電路和電流通斷電路的控制，在空心螺線管的線圈中形成間歇電流，在空心螺紋管中心產生間歇磁場，間歇磁場對位于空心螺紋管中的軟磁棒產生間歇磁力；間歇磁力作用于可自動恢復平衡的擺動杠桿的動力臂上，使杠桿發生持續、循環的搖擺運動，以此來模擬人手臂搖扇、輕拍等動作過程。
文檔編號F16H21/44GK102570923SQ20121004659
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者陳繼明 申請人:陳繼明