一种球体平衡装置及球体平衡方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109389895A(43)申请公布日2019.02.26(21)申请号201811284713.X(22)申请日2018.10.31(71)申请人合肥磐石自动化科技有限公司地址230000安徽省合肥市经开区桃花工业园拓展区繁华大道工投立恒工业广场（二期）A-13西(72)发明人舒玉恒秦伟胡勇启陈友明(74)专利代理机构合肥东信智谷知识产权代理事务所(普通合伙)34143代理人王学勇(51)Int.Cl.G09B25/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种球体平衡装置及球体平衡方法(57)摘要本发明公开了一种演示球体平衡装置，所述演示平衡装置包括：两个相互平行设置的轮盘、球体、传感器及控制器、转轴；所述两个轮盘同轴安装在转轴上，在转轴的驱动下轮盘一起旋转；在两个轮盘上设置有自由移动的球体，在球体两侧对称或不对称设置有限定球体移动位置的防护辊；所述传感器检测球体的位置，让球体沿轮盘外边缘运动，并运动至最高点位置稳定下来；所述防护辊和轮盘限定球体的运动轨迹。所述工作方法，包括：启动过程、检测位置及位置修正、顶点位置维持、重新演示。本结构简单，控制方便，将球体平衡效果强烈表现出来，更能引起好奇心，从而产生神奇的效果。CN109389895ACN109389895A权利要求书1/2页1.一种球体平衡装置，其特征是，所述平衡装置包括：两个相互平行设置的轮盘（11）、球体（3）、传感器（4）及控制器（12）、转轴（13）；所述两个轮盘（11）同轴安装在转轴（13）上，在转轴（13）的驱动下轮盘（11）一起旋转；在两个轮盘（11）上设置有自由移动的球体（3），在球体（3）两侧对称或不对称设置有限定球体（3）移动位置的防护辊（1）；所述传感器（4）检测球体（3）的位置，让球体（3）沿轮盘（11）外边缘运动，并运动至最高点位置稳定下来；所述防护辊（1）和轮盘（11）限定球体（3）的运动轨迹。2.如权利要求1所述的一种球体平衡装置，其特征是，所述轮盘（11）的外边缘上设置有弹性的摩擦圈（10），球体（3）直接与摩擦圈（10）接触。3.如权利要求1所述的一种球体平衡装置，其特征是，所述防护辊（1）中心位置安装有轴承（2）。4.如权利要求1所述的一种球体平衡装置，其特征是，所述两个轮盘（11）之间的间距D与球体（3）半径R之间的几何关系为：R＜D＜2R。5.如权利要求1所述的一种演示球体平衡装置，其特征是，所述演示平衡装置包括电机（8）和主体支架（9），所述电机（8）安装固定在主体支架（9）上。6.如权利要求5所述的一种球体平衡装置，其特征是，所述主体支架（9）上设置有防护架（5），所述传感器（4）安装固定在防护架（5）上；所述控制器（12）安装固定在主体支架（9）上。7.如权利要求1~6中任一所述的一种球体平衡装置，其特征是，所述演示平衡装置包括联轴器（6），所述联轴器（6）设置在电机（8）输出端以及轮盘（11）的转轴之间。8.如权利要求1~6中任一所述的一种球体平衡装置，其特征是，所述防护辊本体（101）中心位置设置有安装轴承（2）的中心孔，在防护辊本体（101）中部设置有弧形的限位部（103），所述限位部（103）限制了球体（3）的运动。9.如权利要求8所述的一种球体平衡装置，其特征是，所述限位部（103）中部设置有多个防护槽（104），防护槽（104）内安装有弹性圈，所述弹性圈与运动中的球体（3）直接接触。10.如权利要求1所述的一种球体平衡方法，其特征是，所述平衡方法如下：步骤一：启动过程；将球体（3）置于两个防护辊（1）中任一个上，球体（3）在防护辊（1）及两个轮盘（11）限位下静止不动，接通电源，让电机（8）启动运行20-30秒后，断开电源，电机（8）停止转动，球体（3）因惯性作用一直沿两个轮盘（11）边沿向上滚动；步骤二：检测位置及位置修正；球体（3）一直沿两个轮盘（11）边沿向上滚动，运行一段距离后，传感器（4）检测到球体（3）的位置，传感器（4）把数据传给控制器（12），控制器（12）根据球体（3）的位置调节轮盘（11）的转速和转向，使球体（3）到达轮盘（11）的顶点位置，并稳定下来；步骤三：顶点位置维持；当球体（3）从顶点位置在重力作用下下滑时，传感器（4）把球体（3）是否偏离顶点位置传给控制器（12），控制器（12）根据传感器（4）数据，调整轮盘（11）的转向及转速，重复步骤二，直至球体（3）保持在轮盘（11）的顶点位置；步骤四：重新演示；当观众需要重新观看球体（3）从防护辊（1）上运行到轮盘（11）顶点的现象，重复步骤一2CN109389895A权利要求书2/2页至步骤三。11.如权利要求10所述的一种球体平衡方