CN106122694B - 可调电视机架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调电视机架，包括三个部分：球面机器人—I，折叠机构‑Ⅱ，升降与转动装置‑Ⅲ。球面并联机器人其具有三个纯转动自由度，可以实现电视机的全方位的姿态(自旋，俯仰和偏转)调整。本发明采用折叠机构实现了电视机的空间位置的调整，通过控制电机驱动丝杠实现折叠机构的升降，旋转，伸展与收缩，获得了较大的工作空间，同时在不工作时，又节约了空间；与传统的剪绞式折叠机构相比，本发明设计的剪绞式折叠机构传动效率了提高一倍，传动过程更平稳。本发明最终实现了用户可根据自己的姿势主动调节电视机位置以获得最佳的观赏角度。

Description

可调电视机架

技术领域

本发明涉及电视机支架技术领域，尤其是涉及一种可调电视机架。

背景技术

在现代社会中，电视器或其它显示器一直是我们生活中不可或缺的数码设备。但是，在看电视的过程中，我们经常需要调整自己的姿势来适应电视位置以便获得较佳的视觉效果或者感知。我们把这种人机互动方式称为被动调整。显然，长此以往，我们会产生诸多健康问题比如脊椎劳损、腰椎盘突出等，此外，还有很多身患疾病的人，需要长期卧床，传统的电视机架很难满足用户的功能需求了。在因而我们提出一种主动调整的人机互动方式，即实现电视主动调整自身姿态来适应用户。除了能满足比较大的可调工作空间之外，在不工作时，可以折叠，不会占用很大的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以折叠，又同时可以大范围的调节电视机空间位置和姿态电视机架。实现本发明目的技术方案是：

一种可调电视机架，其特征，包括球面机器人，折叠机构，升降与转动装置三个部分。

升降与转动装置，包括基座，基座导轨，螺栓，轴承，销，一对啮合齿轮，伺服电机，升降装置，销轴，丝杠1，丝杠2，滑块1，滑块2；所述基座，所述基座导轨通过所述螺栓固定于房间的顶部，所述丝杠1通过所述轴承，固定于基座的U型滑槽上，所述升降装置的一端通过滚珠丝杠副与丝杠1连接，升降装置的另一端导轨的阳极与所述基座导轨的阴极配合，通过所述伺服电机，经过所述一对啮合齿轮传动，带动丝杠1转动，升降装置就会上下移动。所述丝杠2通过所述轴承固定于升降装置的U型滑槽上，折叠机构中线性执行装置与升降装置通过所述销轴铰接。所述滑块1与所述滑块2通过所述销铰接，并且滑块1通过滚珠丝杠副与丝杠2 连接。所述伺服电机经过所述一对啮合齿轮传动，带动丝杠2转动，滑块1上移的同时，也带动滑块2上移，同时滑块2在线性执行装置的滑槽中移动，由此，使得线性执行装置绕着销轴顺时针转动。

折叠机构，包括线性执行装置，上主动滑块，下主动滑块，轴承，端盖，螺栓，一对啮合齿轮，上从动滑块，下从动滑块，双向丝杠，销，销轴，剪绞式单元1，连接杆，剪绞式单元2，剪绞式单元3，剪绞式单元4，剪绞式单元5，剪绞式单元6，伺服电机，并连杆，导向杆；折叠机构为左右两侧的对称结构，所述端盖通过所述螺栓与所述线性执行装置固定，所述双向丝杠通过滚珠丝杠副与上主动滑块，下主动滑块配合，并通过轴承固定于上端盖和线性执行装置的下部。所述导向杆穿过上从动滑块，下从动滑块固定于端盖和线性执行装置的下部。上主动滑块，下主动滑块通过所述连接杆分别与上从动滑块，下从动滑块连接。上主动滑块，下主动滑块，上从动滑块，下从动滑块的两端的凸起嵌入到线性执行装置的滑槽中。上从动滑块，下从动滑块分别与剪绞式单元1，剪绞式单元2铰接，剪绞式单元1，2通过并连杆交叉铰接后，分别与剪绞式单元3，4铰接。剪绞式单元3，4通过并连杆交叉铰接后分别与剪绞式单元5，6铰接。所述销轴穿过剪绞式单元5后，可以在球面机器人的静平台的滑槽中移动，另一销轴将剪绞式单元6和静平台的孔铰接。所述伺服电机的转动经过所述一对啮合齿轮传动，带动双向丝杠转动，使得上主动滑块，下主动滑块相向或背向运动，进而带着上从动滑块，下从动滑块相向或背向运动，从而实现剪绞式结构的伸长或缩短，使得静平台平稳的远离或靠近线性执行装置。

球面机器人，包括静平台，动平台，伺服电机1，伺服电机2，伺服电机3，机架，主动杆1，主动杆2，主动杆3，从动杆1，从动杆2，从动杆3，转轴1，转轴2，齿轮，螺钉；所述伺服电机1，2，3通过所述螺钉分别固定在所述机架上，机架通过螺钉固定于所述静平台上。所述轴承与从动杆1过盈配合，所述转轴1分别与主动杆1的孔和轴承过盈配合。所述轴承与动平台过盈配合，转轴2分别与从动杆轴1的孔，所述动平台过盈配合；同理，轴承与从动杆2过盈配合，转轴1分别与主动杆2的孔和轴承过盈配合。轴承与动平台过盈配合，转轴2分别与从动杆轴2的孔，动平台过盈配合；轴承与从动杆3过盈配合，所述转轴1分别与主动杆3的孔和轴承过盈配合。所述轴承与动平台过盈配合，转轴2分别与从动杆轴3的孔，所述动平台过盈配合。由此，伺服电机1的转动，使得主动杆1转动，而主动杆1使得从动杆1转动，从动杆1使得动平台的姿态变化。同理，伺服电机2，3也能带动动平台1的姿态变化。最终，通过伺服电机1，2，3的协同工作，实现动平台和电视机的的姿态变化。

附图说明

图1是可调电视机架的整体示意图。

图2是可调电视机架的后视图。

图3是折叠机构-Ⅱ的单侧爆炸图。

图4是球面机器人-Ⅰ的部分爆炸图。

具体实施方式

如图1所示，可调电视机架包括三个部分：球面机器人-Ⅰ，折叠机构-Ⅱ，升降与转动装置-Ⅲ。

如图2所示，基座34与基座导轨38通过螺栓与房间顶部固连，丝杠32的两端，通过轴承33与基座固定，伺服电机35的转轴，通过键与主动齿轮36连接，主动齿轮36与从动齿轮37啮合，从动齿轮37通过键与丝杠32连接。升降装置31通过滚珠丝杠副与丝杠32配合，并且升降装置31的凸起部分嵌在基座33的滑槽里。升降装置31的导向轴阳极与基座导轨38的阴极同轴沿着竖直方向滑动。由此，伺服电机35的转动，经过主动齿轮36，从动齿轮37的啮合传动，带动丝杠32的转动，从而实现升降装置31的上升与下降。

如图2，图3所示，丝杠39的两端通过轴承33与升降装置31的U型滑槽的两端连接，伺服电机40通过键与主动齿轮42连接，主动齿轮42与从动齿轮43啮合，从动齿轮43通过键与丝杠39连接。滑块41通过滚珠丝杠副与丝杠39配合，并且滑块41与U型滑槽接触。滑块41通过销221与滑块44连接。线性执行装置219通过转轴45与升降装置31铰接。由此，伺服电机40的转动，经过主动齿轮42，从动齿轮43的啮合传动，带动丝杠39的转动，实现滑块41的上升同时，带动滑块44在线性执行装置219的滑槽中滑动，从而实现线性执行装置219绕着转轴45顺时针方向转动。

如图2，图3所示，折叠机构-Ⅱ为对称结构，采用单侧爆炸图表示。端盖216通过螺钉215与线性执行装置219连接。双向丝杠237，通过轴承214分别固定在端盖216和线性执行装置219下端面上。上主动滑块217，下主动滑块236通过滚珠丝杠副分别与双向丝杠237的上部，下部配合。并且上主动滑块217，下主动滑块236两侧凸起部分嵌入到线性执行装置219的滑槽中。上主动滑块217通过连接杆218分别于与左侧从动滑块222，右侧从动滑块212连接。下主动滑块236分别与左侧从动滑块229，右侧从动滑块210连接。左侧从动滑块222，229，右侧从动滑块212，210两侧的凸起，分别嵌在线性执行装置219的滑槽中。伺服电机224的转轴，通过键与主动齿轮232连接，主动齿轮232与从动齿轮235啮合，从动齿轮235通过键与双向丝杠237连接。导向杆213穿过右侧从动滑块212，210，并固定于线性执行装置219底部和端盖216上。右侧从动滑块212，210分别通过销25，与剪铰式单元211，29铰接，并且剪铰式单元211，29通过并连杆27交叉铰接。剪铰式单元211，29通过销25分别与剪铰式单元26，28铰接，并且剪铰式单元26，28通过并连杆27交叉铰接。剪铰式单元26，28通过销25分别与剪铰式单元24，23铰接，并且剪铰式单元24，23通过销25交叉铰接。剪铰式单元24通过销轴21与球面机器人-Ⅰ的静平台110的孔铰接；剪铰式单元23通过销轴22与球面机器人-Ⅰ的静平台110的滑槽连接。折叠机构的左侧连接方式，与上述右侧完全一样。由此，伺服电机224的转动，经过主动齿轮232，从动齿轮235的啮合传动，带动双向丝杠237的转动，实现上主动滑块217，下主动滑块236的相向或背向运动，由此带动左侧从动滑块222，229，右侧从动滑块212，21的相向或背向运动，实现剪铰式结构的折叠或伸展，使得球面机器人-Ⅰ在不变姿态的情况下，靠近或远离线性执行装置219。

如图4所示，伺服电机113，100，17通过螺栓112分别固定在各自的机架16上，机架16通过螺栓111紧固于静平台110之上。伺服电机113的主轴通过键与主动杆114连接，转轴115穿过主动杆114的孔，并与轴承116过盈配合，轴承116与从动杆117过盈配合。转轴118穿过从动杆117的孔，与轴承119过盈配合，轴承119与动平台11的孔过盈配合；同理，伺服电机17的主轴通过键与主动杆15连接，转轴115穿过主动杆15的孔，并与轴承116过盈配合，轴承116与从动杆13过盈配合，转轴118穿过从动杆13的孔，与轴承119过盈配合，轴承119与动平台11的孔过盈配合；伺服电机100的主轴通过键与主动杆14连接，转轴115穿过主动杆14的孔，并与轴承116过盈配合，轴承116与从动杆12过盈配合，转轴118穿过从动杆12的孔，与轴承119过盈配合，轴承119与动平台11的孔过盈配合。动平台11上与电视紧固连接。由此，通过伺服电机113的转动，带动主动杆114转动，而主动杆114转动使得从动杆117转动，从动杆117的转动使得动平台11的姿态变化。同理，伺服电机17，100也能带动动平台11的姿态变化。最终，通过伺服电机17，113，100的协同工作，实现动平台11和电视机的俯仰，自旋，偏转的姿态变化。

在使用过程中，升降与转动装置-Ⅲ的升降与转动，折叠机构-Ⅱ的伸长与缩短相互独立同时又相互配合实现了电视机的位置变化，球面机器人-Ⅰ的姿态变化又实现了电视机的姿态调整，最终用户可根据自己的姿势主动调节电视机位置以获得最佳的观赏角度。

Claims (4)

1.一种可调电视机架，其特征在于包括折叠机构，升降与转动装置；所述折叠机构包括线性执行装置，上主动滑块，下主动滑块，双向丝杠，剪铰式单元；所述线性执行装置包括横杆和竖框，横杆和竖框相连接，所述双向丝杠安装在所述线性执行装置的竖框内，且所述上主动滑块和所述下主动滑块分别与所述双向丝杠的上部和下部配合，且上主动滑块和下主动滑块直接或间接的分别与剪铰式单元的端部铰接；所述升降与转动装置包括基座，基座导轨，丝杠1，丝杠2，滑块1，滑块2和升降装置，所述基座和所述基座导轨分别与房顶固连，所述升降装置的一端通过滚珠丝杠副与基座上的丝杠1配合连接，另一端与基座导轨配合，且另一端内安装有丝杠2，并且升降装置与线性执行装置的横杆铰接，且铰接点位于横杆靠近竖框的一侧，安装于升降装置另一端中的所述丝杠2通过滚珠丝杠副与滑块1配合连接，滑块1与滑块2铰接，并且滑块2可以在线性执行装置的横杆上的滑槽中滑动。

2.根据权利要求1所述的可调电视机架，其特征在于：通过控制所述基座上丝杠1的转动，调节升降装置竖直方向的行程。

3.根据权利要求1所述的可调电视机架，其特征在于：通过控制升降装置上丝杠2的转动，调节线性执行装置绕其与升降装置铰接点转动角度的大小。

4.根据权利要求1所述的可调电视机架，其特征在于：2个所述剪铰式单元交叉铰接形成一对，两对剪铰式单元的端部相铰接，所述双向丝杠通过滚珠丝杠副分别与上主动滑块，下主动滑块配合连接，通过控制安装在线性执行装置上的双向丝杠的转动，使得上主动滑块，下主动滑块相向或背向运动，带动由剪铰式单元所组成结构的收缩或伸展。