一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統的製作方法

2023-10-07 22:40:19 1

專利名稱：一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於娛樂機械技術領域，特別是涉及一種由機械操縱的皮影表演裝置的控制系統。
背景技術：
皮影戲作為我國具有地方特色的傳統藝術，不僅蘊含了我國傳統藝術的精華，同樣也是一項神秘的藝術技能。皮影戲對表演者的技藝有很高的要求，表演者除了要能一人控制多個影人的動作，還要密切配合場上的配樂，兼顧旁白和唱腔。要練就過硬的皮影表演功底，是一件很不容易的事情。如果能將現代技術融入到皮影藝術中，將皮影影人的動作、皮影戲的旁白和唱腔由機械結構和微控機來控制就會容易很多。
發明內容發明目的本實用新型提供了一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統，其目的在於採用機械結構和微控機來替代皮影藝人控制皮影進行表演，打破傳統皮影藝術僅能由皮影藝人來表現的局限，將現代科技與傳統文化娛樂項目完美結合。技術方案一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統，其特徵在於:該控制系統主要包括藍牙控制器、電子控制器、反饋電路及控制終端，藍牙控制器連接電子控制器和控制終端，電子控制器連接直流電機組和舵機組，直流電機組連接底座移動裝置，舵機組連接機械臂，反饋電路主要由位置反饋電位計組成，設置於每個舵機內部。藍牙控制器包括片內數字無線處理器DRP、數控振蕩器、片內射頻收發開關、內置ARM7嵌入式處理器，藍牙控制器能夠與控制終端及電子控制器通信連接。電子控制器與藍牙控制器相集成，電子控制器由微控機(單片機)和電機控制模塊組成；電機控制模塊包括用於控制直流電機組運轉的直流電機控制器和用於控制舵機組運轉的舵機控制器。控制終端為帶有藍牙數據傳輸功能的平板電腦或行動電話。優點及效果通過本實用新型技術方案的實施，能夠實現通過操控平板電腦或行動電話編排自己喜愛的皮影戲。本實用新型的優點與積極效果為:1、對非物質文化遺產的傳承和保護，使傳統文化與現代生活融合，弘揚中國傳統文化。2、機電一體化技術的應用，使傳統技藝更容易被現代人接受；本實用新型既可以表演傳統皮影戲，也可以根據自己的喜好編排現代曲目和歌曲等，自娛自樂。3、選用舵機作為執行機構，控制精確，通過控制機械臂使幕後操作者在幕前也可觀賞自己的傑作。4、選用帶有藍牙數據傳輸功能的平板電腦或行動電話作為控制終端，操作便利，易於普及。5、本實用新型採用藍牙控制器，可實現無線遠程控制。

圖1為本實用新型總體結構示意圖；圖2為本實用新型控制電路圖；圖3為本實用新型舵機工作原理框圖；圖4為本實用新型工作流程圖。附圖標記說明:1.藍牙控制器、2.電子控制器、3.直流電機組、4.舵機組、5.底座移動裝置、
6.機械臂、7.反饋電路、8.控制終端、1.主控模塊、I1.通信模塊、II1.供電模塊、IV.執行模塊。
具體實施方式
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以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明:本實用新型是一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統，其特徵在於:圖1為本實用新型的總體結構示意圖，如圖1中所示，該皮影表演裝置控制系統主要包括藍牙控制器1、電子控制器2、反饋電路7及控制終端8，藍牙控制器I連接電子控制器2和控制終端8，電子控制器2連接直流電機組3和舵機組4，直流電機組3連接底座移動裝置5，舵機組4連接機械臂6，反饋電路7主要由位置反饋電位計組成，設置於每個舵機內部。藍牙控制器I包括公知的片內數字無線處理器DRP(Digital Radio Processor)、數控振蕩器、片內射頻收發開關、內置ARM7嵌入式處理器，藍牙控制器I能夠分別與控制終端8及電子控制器2進行通信連接，可將從控制終端8接收到的數據傳輸給電子控制器2進行分析運算。電子控制器2與藍牙控制器I相集成，電子控制器2由微控機(單片機)和電機控制模塊組成；電機控制模塊包括直流電機控制器和舵機控制器兩部分，直流電機控制器用於控制直流電機組3的運轉，舵機控制器用於控制舵機組4的運轉。電子控制器2經微控機(單片機)對接收到的數據進行運算處理，產生控制信號對直流電機組3和舵機組4進行控制。反饋電路7主要由位置反饋電位計組成，設置於每個舵機內部，其位置反饋電位計用於檢測舵機的相對轉角，然後將檢測到的反饋信號與輸入的控制脈衝信號相比較，產生校正脈衝，控制並驅動舵機正向或反向轉動，使舵機的轉角與期望值相符。所述控制系統中的控制終端8為帶有藍牙數據傳輸功能的平板電腦或行動電話，控制終端8可將控制信號通過藍牙功能將數據傳輸到藍牙控制器I。具體的控制原理見圖2和圖3。圖2所示的控制電路圖中包含電子控制器和藍牙控制器。電子控制器由主控模塊
1、通信模塊I1、供電模塊III及執行模塊IV組成。藍牙控制器與通信模塊II進行串口通信連接。相應的，供電模塊III為主控模塊I提供電源，並設置系統波特率，通信模塊II接受來自於藍牙控制器的信號並傳至主控模塊I進行分析處理，主控模塊I為該控制系統的核心，將處理後的數據傳至執行模塊IV，執行模塊IV連接直流電機組3及舵機組4，經執行模塊IV的數據處理，產生相應的控制信號對電機進行控制。圖4為本實用新型的一個實例的工作流程圖。初始化，主要初始化單片機定時器，設定中斷優先級、配置輸入輸出口及寄存器數據。初始化完成後控制系統進入「通信操作是否已完成」狀態，當藍牙控制器I傳來數據，單片機響應通信中斷，請求程序執行中斷通信服務子程序，完成接收後顯示通信完成標誌，若不能完成接收，控制系統主程序只能在「通信操作是否完成」處等待。正確接收後，主程序調用指令分析處理子程序，完成對接收有效指令的分析處理，並將數據發送給電子控制器2，控制直流電機組3和舵機組4的運轉。反饋電路7檢測位置信號，檢測到電機正確完成運轉後，電機關閉，程序返回並繼續通信操作，檢測到電機未正確完成運轉時，程序返回讀取單片機寄存器內的數據，控制電機正確運轉，直至正確執行所有指令並在「通信操作是否完成」處等待。從而實現通過Android操作平臺的行動電話操控皮影影人表演皮影戲。本實用新型這種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統，其目的在於將中國的傳統文化發揚光大，打破傳統皮影藝術僅能由皮影藝人來表現的局限，將現代科技與傳統文化娛樂項目完美結合的同時，也可以滿足人們隨時隨地想要觀看到自己喜歡的皮影曲目的要求，而且可以在閒暇之餘自己創作表演一部精彩的皮影戲。
權利要求1.一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統，其特徵在於:該控制系統主要包括藍牙控制器(I)、電子控制器(2)、反饋電路(7)及控制終端(8)，藍牙控制器(I)連接電子控制器(2)和控制終端(8)，電子控制器(2)連接直流電機組(3)和舵機組(4)，直流電機組(3)連接底座移動裝置(5)，舵機組(4)連接機械臂(6)，反饋電路(7)主要由位置反饋電位計組成，設置於每個舵機內部。
2.根據權利要求1所述的一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統，其特徵在於:藍牙控制器(I)包括片內數字無線處理器DRP、數控振蕩器、片內射頻收發開關、內置ARM7嵌入式處理器，藍牙控制器(I)與控制終端(8 )及電子控制器(2 )通信連接。
3.根據權利要求1所述的一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統，其特徵在於:電子控制器(2)與藍牙控制器(I)相集成，由微控機和電機控制模塊組成；電機控制模塊包括用於控制直流電機組(3)運轉的直流電機控制器和用於控制舵機組(4)運轉的舵機控制器。
4.根據權利要求1所述的一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統，其特徵在於:控制終端(8)為帶有藍牙數據傳輸功能的平板電腦或行動電話。
專利摘要本實用新型主要涉及一種由機械操縱的皮影表演裝置控制系統，屬於娛樂機械技術領域，該控制系統主要包括藍牙控制器、電子控制器、反饋電路及控制終端，藍牙控制器連接電子控制器和控制終端，電子控制器連接直流電機組和舵機組，直流電機組連接底座移動裝置，舵機組連接機械臂，反饋電路存在於每個舵機內部，反饋電路與電子控制器相連接。本實用新型採用藍牙控制器，可實現無線遠程控制，操控便利，易於普及，打破了傳統皮影藝術僅能由皮影藝人來表現的局限，將現代科技與傳統文化娛樂項目完美結合，適於推廣應用。
文檔編號B25J13/00GK202985568SQ20122058921
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者楊曉輝, 方向, 吳波, 曾澤璀, 焦智贏, 黃繼東 申請人:瀋陽工業大學