本實(shí)用新型屬于航空體育器材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)控制固定滾輪。
背景技術(shù)：
航空體育訓(xùn)練的目的是鍛煉身體、增強(qiáng)體質(zhì)、發(fā)展飛行人員必須具備的體能，為提高飛行技術(shù)，完成作戰(zhàn)任務(wù)，保證飛行安全，延長(zhǎng)飛行年限打下堅(jiān)實(shí)的身體基礎(chǔ)。經(jīng)常進(jìn)行固定滾輪練習(xí)，對(duì)提高空間定向能力有顯著效果。固定滾輪運(yùn)動(dòng)是在固定的輪子里，以旋轉(zhuǎn)(角加速度)運(yùn)動(dòng)為特征,使受訓(xùn)者在左右方向上進(jìn)行規(guī)則的360度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)人體前庭半規(guī)管內(nèi)淋巴液產(chǎn)生較強(qiáng)的離心刺激作用，從而提高人體抗大幅度翻滾所致運(yùn)動(dòng)病的能力，尤其對(duì)于飛行員的訓(xùn)練效果顯著。現(xiàn)有的固定滾輪都是被訓(xùn)練者通過(guò)姿態(tài)的改變，使輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。但是對(duì)于初學(xué)者，往往不能很好的控制姿勢(shì)易造成危險(xiǎn)事故，在訓(xùn)練出現(xiàn)意外時(shí)不能及時(shí)的制動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型就是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種電機(jī)控制固定滾輪的硬件基礎(chǔ)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，本實(shí)用新型包括底座，底座上設(shè)置有立柱，立柱上端設(shè)置有軸承，軸承內(nèi)穿有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與中間圓環(huán)的斜杠相連，中間圓環(huán)上設(shè)置有踏板，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)立柱上端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，底座上設(shè)置有電機(jī)控制開關(guān)；
踏板兩側(cè)的腳踩位置設(shè)置有壓力傳感器，與踏板相對(duì)側(cè)的中間圓環(huán)上設(shè)置有角度傳感器和角加速度傳感器，中間圓環(huán)上設(shè)置有發(fā)聲部件；
中間圓環(huán)上設(shè)置有單片機(jī)，單片機(jī)的檢測(cè)信號(hào)輸入端口分別與角度傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸出端口、角加速度傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸出端口、壓力傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸出端口相連，單片機(jī)的語(yǔ)音信號(hào)輸出端口與發(fā)聲部件的語(yǔ)音信號(hào)輸入端口相連。
作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述單片機(jī)采用arduino單片機(jī)。
作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述壓力傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸出端口依次通過(guò)放大器、a/d轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的檢測(cè)信號(hào)輸入端口相連。
作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述壓力傳感器采用ic1220低壓型硅壓力傳感器。
作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述a/d轉(zhuǎn)換器采用hx711芯片。
作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述角度傳感器采用mpu-6050芯片，mpu-6050芯片的vcc端、gnd端、sda端、scl端分別與arduino單片機(jī)的vcc端、gnd端、a4端、a5端對(duì)應(yīng)連接。
作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述角加速度傳感器采用mpu-9250芯片，mpu-9250芯片的vcc端、gnd端、sda端、scl端分別與arduino單片機(jī)的vcc端、gnd端、b4端、b5端對(duì)應(yīng)連接。
其次，本實(shí)用新型所述發(fā)聲部件采用ld3320芯片，ld3320芯片的3.3v端、gnd端、miso端、mosi端、sck端、ness端、rst端、irq端、wr端分別與arduino單片機(jī)的vcc端、gnd端、d12端、d11端、d13端、d4端、d9端、d2端、gnd端對(duì)應(yīng)連接。
另外，本實(shí)用新型所述電機(jī)采用百格拉110步進(jìn)電機(jī)byg350。
本實(shí)用新型有益效果。
本實(shí)用新型壓力傳感器可檢測(cè)訓(xùn)練者對(duì)滾輪施加的壓力，檢測(cè)訓(xùn)練者的狀態(tài)。
本實(shí)用新型電機(jī)可驅(qū)動(dòng)滾輪旋轉(zhuǎn)。電機(jī)控制開關(guān)可控制滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)和停轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型角度傳感器和角加速度傳感器可檢測(cè)滾輪的角度變化和轉(zhuǎn)速。
本實(shí)用新型發(fā)聲部件可發(fā)出相應(yīng)的語(yǔ)音，提示訓(xùn)練者。
本實(shí)用新型單片機(jī)可以對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行接收，以及控制發(fā)聲部件發(fā)聲。
本實(shí)用新型提供一種電機(jī)控制固定滾輪的硬件基礎(chǔ)。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、3是本實(shí)用新型壓力傳感器接線圖。
圖4是本實(shí)用新型角加速度傳感器接線圖
圖5是本實(shí)用新型角度傳感器接線圖。
圖6是本實(shí)用新型發(fā)聲部件接線圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型包括底座，底座上設(shè)置有立柱，立柱上端設(shè)置有軸承，軸承內(nèi)穿有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與中間圓環(huán)的斜杠相連，中間圓環(huán)上設(shè)置有踏板，立柱上端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，底座上設(shè)置有電機(jī)控制開關(guān)；
踏板兩側(cè)的腳踩位置設(shè)置有壓力傳感器，與踏板相對(duì)側(cè)的中間圓環(huán)上設(shè)置有角度傳感器和角加速度傳感器，中間圓環(huán)上設(shè)置有發(fā)聲部件；
中間圓環(huán)上設(shè)置有單片機(jī)，單片機(jī)的檢測(cè)信號(hào)輸入端口分別與角度傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸出端口、角加速度傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸出端口、壓力傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸出端口相連，單片機(jī)的語(yǔ)音信號(hào)輸出端口與發(fā)聲部件的語(yǔ)音信號(hào)輸入端口相連。
所述單片機(jī)采用arduino單片機(jī)。
所述壓力傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸出端口依次通過(guò)放大器、a/d轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的檢測(cè)信號(hào)輸入端口相連。
所述壓力傳感器采用ic1220低壓型硅壓力傳感器。圖2、3中avdd連接ic1220傳感器3.3v,inna連接ic1220傳感器scirx,inpa連接ic1220傳感器scitx,ic1220傳感器負(fù)極接地。如圖2、3所示，本發(fā)明ic1220型壓力傳感器由外部恒流源供電，輸出毫伏信號(hào)與壓力成正比。
所述a/d轉(zhuǎn)換器采用hx711芯片。
所述角度傳感器采用mpu-6050芯片，mpu-6050芯片的vcc端、gnd端、sda端、scl端分別與arduino單片機(jī)的vcc端、gnd端、a4端、a5端對(duì)應(yīng)連接。
所述角加速度傳感器采用mpu-9250芯片，mpu-9250芯片的vcc端、gnd端、sda端、scl端分別與arduino單片機(jī)的vcc端、gnd端、b4端、b5端對(duì)應(yīng)連接。
所述發(fā)聲部件采用ld3320芯片，ld3320芯片的3.3v端、gnd端、miso端、mosi端、sck端、ness端、rst端、irq端、wr端分別與arduino單片機(jī)的vcc端、gnd端、d12端、d11端、d13端、d4端、d9端、d2端、gnd端對(duì)應(yīng)連接。可購(gòu)置集成ld3320芯片和蜂鳴器的發(fā)聲電路板。
所述電機(jī)采用百格拉110步進(jìn)電機(jī)byg350。
下面結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的工作過(guò)程。
訓(xùn)練者使用固定滾輪，站在腳踏上時(shí)，壓力傳感器采集正常時(shí)的值，角度傳感器為零，角加速度為零。輔助訓(xùn)練者通過(guò)電機(jī)控制開關(guān)（可控制轉(zhuǎn)速分檔，使?jié)L輪可在不同轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動(dòng)。比如通過(guò)通用4.0g1-220v單進(jìn)三出4kw/220v變頻器控制電機(jī)）啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)滾輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滾輪轉(zhuǎn)到270度，同時(shí)壓力傳感器檢測(cè)小于正常值時(shí)，發(fā)聲部件可播報(bào)“蹲”；當(dāng)滾輪轉(zhuǎn)到450度（一圈加九十度，傳感器檢測(cè)到九十度時(shí)），同時(shí)壓力傳感器的檢測(cè)大于正常值時(shí)，發(fā)聲部件可播報(bào)“起”。當(dāng)滾輪速度過(guò)大時(shí)，發(fā)聲部件可播報(bào)語(yǔ)音提醒訓(xùn)練者注意安全。當(dāng)需要停止訓(xùn)練時(shí)，輔助訓(xùn)練者可通過(guò)電機(jī)控制開關(guān)停止電機(jī)。
可以理解的是，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而并非受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。