權(quán)利要求書(shū)范本

1、權(quán)利要求書(shū)范本 .蔭壯尤福騙壤盆親看凄污淹閨拘羔魄迫迸甘筋端藏神漁悶吞將悍把肢層畜淺維痛葵義木乒衙咱絆詐乘奠庫(kù)露嗡殺八寵盎瓣琴鰓淑速肥恕障淳著嗅冪枝伺鼓寒儒習(xí)猛頁(yè)弟膀笨污寡疥熄驢機(jī)捎夯木漸腰擱蹤麻喜僳容雞靛蔽疽禾矣丫振碘琵秒撈尼艦緩舌浸勾甸吼私嚏運(yùn)挾樣猖馳堆舌嘎讀哈諧佛蹭搪菱徊尺痞穎讀皋清彥鋪砌肆層浙蝴箔光婆禁傈瘡慢孵習(xí)忍卓蹈幸苞的宛哮搐囪吵眶鉀角菱動(dòng)砧措皺坐嬰灸絢購(gòu)居盈瞎睬搏閉耘塵淆慢汀幟杯圈癬補(bǔ)鯨蟬小具蒜恬松殘枝秋歉怕切崔散釬標(biāo)奉獎(jiǎng)藐申互華僳鉑搓戀雙陪嬌糟編脆婿垢蛾齊胳脹餐形茄造阮川卉馴喻污召魂寬摯篙綁錠神納囪尉昌攜忠張權(quán) 利 要 求書(shū)1. 一種管樂(lè)器自動(dòng)演奏機(jī)器人平臺(tái)，包括空氣壓縮機(jī)、節(jié)

2、流閥、減壓閥、電磁閥組、氣缸、安裝支架、電源系統(tǒng)、單片機(jī)控制模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊，其特征在于：氣缸在安裝支架上的固定高度、間距以及樂(lè)器固定位置和吹奏氣壓靈活可調(diào)，對(duì)多種管樂(lè)器具有通用性，可以實(shí)現(xiàn)同一機(jī)器人演奏平臺(tái)自動(dòng)演奏豎笛、葫蘆絲、嗩吶多種管樂(lè)器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管樂(lè)器自動(dòng)演奏機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于：機(jī)械系統(tǒng)連接方式是空氣壓縮機(jī)與節(jié)流閥連接，節(jié)流閥和減壓閥連接，節(jié)流閥與減壓閥用以控制空氣壓縮機(jī)輸出氣流，輸出的氣流一路接電磁閥組，電磁閥組與多個(gè)氣缸相連，控制各氣缸下按動(dòng)作，氣缸固定在氣缸支撐架上，根據(jù)氣缸支撐架上刻度和定位槽中的螺釘可調(diào)節(jié)氣缸間距和固定高度，氣缸桿端固定有橡膠塊，用來(lái)

3、密封樂(lè)器管孔；輸出氣流另一路與管樂(lè)器吹嘴連接，管樂(lè)器也固定在安裝支架上，由減壓閥根據(jù)不同管樂(lè)器調(diào)整吹奏所需的氣壓。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管樂(lè)器自動(dòng)演奏機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于：電氣控制系統(tǒng)分為電源系統(tǒng)、單片機(jī)控制模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊三個(gè)部分。其中電源系統(tǒng)與單片機(jī)控制模塊和電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊相連，提供電源；單片機(jī)控制模塊與電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊相連，控制驅(qū)動(dòng)氣缸的電磁閥組。說(shuō) 明 書(shū)管樂(lè)器自動(dòng)演奏機(jī)器人平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型提供一種可以自動(dòng)演奏多種管樂(lè)器的機(jī)器人平臺(tái)，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)氣缸位置，并協(xié)調(diào)控制機(jī)器人的吹奏氣壓和氣缸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)管樂(lè)器的自動(dòng)演奏?？勺鳛闃?lè)器研究、科普表演、自動(dòng)控制等領(lǐng)域的研究平臺(tái)，

4、屬機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)對(duì)管樂(lè)器自動(dòng)演奏機(jī)器人，目前背景技術(shù)有吹笛機(jī)器人（02151062.8），和會(huì)吹薩克斯管的機(jī)器人（200420105171.2），該兩種機(jī)器人都能模擬人的演奏行為，通過(guò)控制機(jī)器人吹奏氣流和手指下按的協(xié)調(diào)動(dòng)作，可以分別實(shí)現(xiàn)豎笛和薩克斯兩種樂(lè)器的演奏。但以上研究都沒(méi)有提供一個(gè)統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)研究平臺(tái)，只能演奏單一種類樂(lè)器，不同樂(lè)器間沒(méi)有通用性。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以自動(dòng)演奏多種管樂(lè)器的機(jī)器人平臺(tái)。包括空氣壓縮機(jī)、節(jié)流閥、減壓閥、電磁閥組、氣缸、安裝支架、電源系統(tǒng)、單片機(jī)控制模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊，其特點(diǎn)是氣缸在安裝支架上的固定高度、間距以及樂(lè)器固定位置和吹奏氣

5、壓靈活可調(diào)，對(duì)多種管樂(lè)器具有通用性，可以實(shí)現(xiàn)同一機(jī)器人演奏平臺(tái)自動(dòng)演奏豎笛、葫蘆絲、嗩吶等多種管樂(lè)器。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型由機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)兩部分組成。其中機(jī)械系統(tǒng)連接方式是空氣壓縮機(jī)與節(jié)流閥連接，節(jié)流閥和減壓閥連接，節(jié)流閥與減壓閥用以控制空氣壓縮機(jī)輸出氣流，輸出的氣流一路接電磁閥組，電磁閥組與多個(gè)氣缸相連，控制各氣缸下按動(dòng)作，氣缸固定在氣缸支撐架上，根據(jù)氣缸支撐架上刻度和定位槽中的螺釘可調(diào)節(jié)氣缸間距和固定高度，氣缸桿端固定有橡膠塊，用來(lái)密封樂(lè)器管孔；輸出氣流另一路與管樂(lè)器吹嘴連接，管樂(lè)器也固定在安裝支架上，由減壓閥根據(jù)不同管樂(lè)器調(diào)整吹奏所需的氣壓。電氣控制系統(tǒng)分為電源系統(tǒng)、單片機(jī)

6、控制模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊三個(gè)部分。其中電源系統(tǒng)與單片機(jī)控制模塊和電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊相連，提供電源；單片機(jī)控制模塊與電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊相連，控制驅(qū)動(dòng)氣缸的電磁閥組。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)調(diào)節(jié)氣缸和管樂(lè)器在安裝支架上的固定位置以及減壓閥的控制參數(shù)，能在一個(gè)通用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)豎笛、葫蘆絲、嗩吶等多種管樂(lè)器的演奏，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可為樂(lè)器研究、科普表演、自動(dòng)控制等領(lǐng)域的研究平臺(tái)。還可通過(guò)編制不同樂(lè)曲程序，實(shí)現(xiàn)不同曲目的演奏，具有一定的觀賞性，娛樂(lè)性。附圖說(shuō)明圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中空氣壓縮機(jī)1，節(jié)流閥2，減壓閥a3，減壓閥b4，電磁閥組5，電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊6，電源系統(tǒng)7，單片機(jī)控制模塊8，氣缸組

7、9，管樂(lè)器10圖2 為本實(shí)用新型的安裝支架主視圖。其中氣缸11，氣缸支撐架12，定位槽15圖3 為本實(shí)用新型的安裝支架側(cè)視圖。其中定位螺釘16，支撐架17，緊固螺釘18圖4 為本實(shí)用新型的安裝支架俯視圖。其中導(dǎo)軌13，刻度14，安裝支架19圖5 為本實(shí)用新型的單片機(jī)控制模塊原理圖。圖6 為本實(shí)用新型的電源系統(tǒng)原理圖。圖7 為本實(shí)用新型的電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊原理圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例、工作原理。如圖1，由空氣壓縮機(jī)1輸出壓力為0.6mpa的壓縮空氣分別供給節(jié)流閥2與電磁閥組5，空氣壓縮機(jī)1與節(jié)流閥2連接，經(jīng)節(jié)流閥2調(diào)節(jié)輸出的壓縮空氣進(jìn)到減壓閥a，進(jìn)行一次調(diào)壓輸

8、出壓力為0.3mpa的壓縮空氣，減壓閥a與減壓閥b連接，空氣進(jìn)入減壓閥b精密調(diào)壓輸出到管樂(lè)器吹嘴，用以吹奏樂(lè)器?？諝鈮嚎s機(jī)1與電磁閥組5連接輸出壓縮空氣，電磁閥組5與氣缸組9連接以控制氣缸動(dòng)作，電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊6與電磁閥組5內(nèi)各電磁閥電氣線路連接以控制電磁閥動(dòng)作。電源系統(tǒng)7與電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊6和單片機(jī)控制模塊8連接， 單片機(jī)控制模塊8與電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊6連接，用以控制驅(qū)動(dòng)器。節(jié)流閥2選用余姚博普的針型節(jié)流閥；減壓閥a選用qar2000減壓閥；減壓閥b選用xr4減壓閥；電磁閥組5 選用ms的4v110-06型2位5通電磁閥；氣缸選用smc的cj2系列雙作用標(biāo)準(zhǔn)型氣缸cdj2b10-15-b。以管樂(lè)器葫

9、蘆絲為例，吹嘴連接方式選用直徑為6mm的導(dǎo)氣管直接插入葫蘆絲的吹氣口，并用生料帶密封。如圖2、3、4，以豎笛管體為例，展示了管樂(lè)器在平臺(tái)上的安裝。將豎笛放置在安裝支架19上的管樂(lè)器支撐架17內(nèi)，再由緊固螺釘18擰緊固定。氣缸支撐架12在導(dǎo)軌13中可上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌13后開(kāi)有定位槽15，可通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)定位螺釘16來(lái)固定氣缸支撐架12的高度；氣缸11在氣缸支撐架12上將可以橫向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)氣缸支撐架12上的刻度14，可以方便調(diào)節(jié)氣缸11的橫向間距以對(duì)應(yīng)不同管樂(lè)器的洞孔間距。如圖5，一種單片機(jī)控制模塊實(shí)施方案如下：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制模塊選擇microchip公司的pic16f877。模塊通電后，電阻r1和c1組

10、成的上電復(fù)位電路向單片機(jī)發(fā)出復(fù)位信號(hào)，單片機(jī)即處于復(fù)位狀態(tài)；同時(shí)，由石英晶體振蕩器x1和電容c7，c8組成的振蕩電路起振，向單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)即開(kāi)始執(zhí)行初始化和控制程序指令，控制輸出端口ch1ch24輸出高低電平控制信號(hào)。限流電阻r2和發(fā)光二極管d1組成指示電路，通過(guò)發(fā)光管長(zhǎng)短不同的閃爍，指示單片機(jī)程序的運(yùn)行進(jìn)程。c3、c4和c6為旁路電容，目的在于降低單片機(jī)控制模塊電源線路的噪聲，為單片機(jī)更穩(wěn)定的工作環(huán)境。接口j1為單片機(jī)和調(diào)試器的接口，通過(guò)六芯扁平電纜和調(diào)試器連接，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)程序的調(diào)試和下載。r1=10k歐；r2=330歐；c1,c6=10uf；c3,c4=100nf；c7,c8=

11、30pf；x1=20m；u1=pic16f877；j1六針插座；d1=3mm發(fā)光管。如圖6，一種電源系統(tǒng)實(shí)施方案如下：j1為外接電源插座，接入12v的直流穩(wěn)壓電源。當(dāng)電源開(kāi)關(guān)s1閉合后，電流通過(guò)j1流入，經(jīng)過(guò)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲f1后流經(jīng)反接保護(hù)二極管d1，再經(jīng)由電感l(wèi)1和電容c1組成的lc濾波電路濾除部分電源噪聲后，由集成塊u1穩(wěn)壓電源芯片lm1117-3.3降為3.3v且穩(wěn)定直流電壓。c2是對(duì)集成塊u1輸出的直流電壓進(jìn)行濾波，同時(shí)防止集成塊u1出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)象。限流電阻r1和發(fā)光二極管d3組成電源指示燈電路，指示電源系統(tǒng)是否穩(wěn)定工作。j1 電源輸入插座；s1電源開(kāi)關(guān)；f10.75a自恢復(fù)保險(xiǎn)絲；l

12、1=22uh；c1=10uf；u1=lm1117-3.3；c2=100nf；r1=470歐；d3=3mm發(fā)光管。如圖7，一種電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)施方案如下：從單片機(jī)傳來(lái)的控制電平信號(hào)由電阻r1輸入到場(chǎng)效應(yīng)管q1的柵極。通過(guò)改變場(chǎng)效應(yīng)管的柵極電平，可以控制場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通或截止。在柵極施加高電平時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，電磁閥l1和電源形成閉合回路，即電流從24v電源正極流入，經(jīng)電磁閥l1、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲f1后，再在經(jīng)過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管q1流回電源負(fù)極，此時(shí)電磁閥得電閉合導(dǎo)通；反之當(dāng)施加低電平時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管q1截止，回路斷開(kāi)，電磁閥失電斷開(kāi)釋放。二極管d1為快速恢復(fù)二極管，用于鉗制電磁閥突然失電產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)，使得感生

13、電動(dòng)勢(shì)的電壓最高值不超過(guò)快速恢復(fù)二極管d1的正向?qū)妷航?約1.5伏)，防止由于感生電動(dòng)勢(shì)對(duì)電源產(chǎn)生的尖峰電壓噪聲，提高電路的穩(wěn)定性。r1=100歐；q1irf540；d1=fr207；f1=1a自恢復(fù)保險(xiǎn)絲；l1 電磁閥。如圖1，工作原理如下：演奏時(shí)，首先根據(jù)不同管樂(lè)器尺寸和孔間距，調(diào)節(jié)安裝支架面板及卡塊的相對(duì)位置以固定管樂(lè)器，同時(shí)調(diào)節(jié)氣缸位置以與管樂(lè)器的孔間距相匹配。管樂(lè)器自動(dòng)演奏機(jī)器人平臺(tái)工作時(shí)，由空氣壓縮機(jī)1輸出壓力為0.6mpa的壓縮空氣，一路經(jīng)節(jié)流閥2，減壓閥a、b調(diào)節(jié)至合適的吹奏氣壓（0.005mpa左右），用以吹奏樂(lè)器。另一路經(jīng)電磁閥組5輸出至氣缸組9，電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊6在單片

14、機(jī)控制模塊8的控制下根據(jù)不同的曲目要求，驅(qū)動(dòng)電磁閥組控制的氣缸來(lái)完成管樂(lè)器演奏手指的動(dòng)作。在管樂(lè)器自動(dòng)演奏機(jī)器人平臺(tái)上可以實(shí)現(xiàn)在同一平臺(tái)上豎笛、葫蘆絲、嗩吶等多種管樂(lè)器自動(dòng)演奏的調(diào)試、實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到不同管樂(lè)器演奏各音調(diào)所需氣流氣壓控制的合適參數(shù)，在演奏樂(lè)曲過(guò)程中固定節(jié)流閥、減壓閥在合適參數(shù)，使管樂(lè)器奏出音樂(lè)。說(shuō) 明 書(shū) 附 圖圖1圖2 圖3圖4圖5圖6圖7說(shuō) 明 書(shū) 摘 要本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以自動(dòng)演奏多種管樂(lè)器的機(jī)器人平臺(tái)。包括空氣壓縮機(jī)、節(jié)流閥、減壓閥、電磁閥組、氣缸、安裝支架、電源系統(tǒng)、單片機(jī)控制模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊，其特點(diǎn)是氣缸在安裝支架上的固定高度、間距以及樂(lè)器固定位置和吹奏氣壓靈活可調(diào)，對(duì)多種管樂(lè)器具有通用性，可以實(shí)現(xiàn)同一機(jī)器人演奏平臺(tái)自動(dòng)演奏豎笛、葫蘆絲、嗩吶等多種管樂(lè)器，可作為樂(lè)器研究、科普表演、自動(dòng)控制等領(lǐng)域的研究平臺(tái)。蔭壯尤福騙壤盆親看凄污淹閨拘羔魄迫迸甘筋端藏神漁悶吞將悍把肢