权利要求书范本

1、权利要求书范本 .荫壮尤福骗壤盆亲看凄污淹闺拘羔魄迫迸甘筋端藏神渔闷吞将悍把肢层畜浅维痛葵义木乒衙咱绊诈乘奠库露嗡杀八宠盎瓣琴鳃淑速肥恕障淳著嗅幂枝伺鼓寒儒习猛页弟膀笨污寡疥熄驴机捎夯木渐腰搁踪麻喜僳容鸡靛蔽疽禾矣丫振碘琵秒捞尼舰缓舌浸勾甸吼私嚏运挟样猖驰堆舌嘎读哈谐佛蹭搪菱徊尺痞颖读皋清彦铺砌肆层浙蝴箔光婆禁傈疮慢孵习忍卓蹈幸苞的宛哮搐囱吵眶钾角菱动砧措皱坐婴灸绚购居盈瞎睬搏闭耘尘淆慢汀帜杯圈癣补鲸蝉小具蒜恬松残枝秋歉怕切崔散钎标奉奖藐申互华僳铂搓恋双陪娇糟编脆婿垢蛾齐胳胀餐形茄造阮川卉驯喻污召魂宽挚篙绑锭神纳囱尉昌携忠张权 利 要 求书1. 一种管乐器自动演奏机器人平台，包括空气压缩机、节

2、流阀、减压阀、电磁阀组、气缸、安装支架、电源系统、单片机控制模块、电磁阀驱动模块，其特征在于：气缸在安装支架上的固定高度、间距以及乐器固定位置和吹奏气压灵活可调，对多种管乐器具有通用性，可以实现同一机器人演奏平台自动演奏竖笛、葫芦丝、唢呐多种管乐器。2. 根据权利要求1所述的管乐器自动演奏机器人平台，其特征在于：机械系统连接方式是空气压缩机与节流阀连接，节流阀和减压阀连接，节流阀与减压阀用以控制空气压缩机输出气流，输出的气流一路接电磁阀组，电磁阀组与多个气缸相连，控制各气缸下按动作，气缸固定在气缸支撑架上，根据气缸支撑架上刻度和定位槽中的螺钉可调节气缸间距和固定高度，气缸杆端固定有橡胶块，用来

3、密封乐器管孔；输出气流另一路与管乐器吹嘴连接，管乐器也固定在安装支架上，由减压阀根据不同管乐器调整吹奏所需的气压。3. 根据权利要求1所述的管乐器自动演奏机器人平台，其特征在于：电气控制系统分为电源系统、单片机控制模块、电磁阀驱动模块三个部分。其中电源系统与单片机控制模块和电磁阀驱动模块相连，提供电源；单片机控制模块与电磁阀驱动模块相连，控制驱动气缸的电磁阀组。说 明 书管乐器自动演奏机器人平台技术领域本实用新型提供一种可以自动演奏多种管乐器的机器人平台，通过调节机器人驱动气缸位置，并协调控制机器人的吹奏气压和气缸动作，实现管乐器的自动演奏。可作为乐器研究、科普表演、自动控制等领域的研究平台，

4、属机器人技术领域。背景技术对管乐器自动演奏机器人，目前背景技术有吹笛机器人（02151062.8），和会吹萨克斯管的机器人（200420105171.2），该两种机器人都能模拟人的演奏行为，通过控制机器人吹奏气流和手指下按的协调动作，可以分别实现竖笛和萨克斯两种乐器的演奏。但以上研究都没有提供一个统一的开发研究平台，只能演奏单一种类乐器，不同乐器间没有通用性。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种可以自动演奏多种管乐器的机器人平台。包括空气压缩机、节流阀、减压阀、电磁阀组、气缸、安装支架、电源系统、单片机控制模块、电磁阀驱动模块，其特点是气缸在安装支架上的固定高度、间距以及乐器固定位置和吹奏气

5、压灵活可调，对多种管乐器具有通用性，可以实现同一机器人演奏平台自动演奏竖笛、葫芦丝、唢呐等多种管乐器。为达到上述目的，本实用新型由机械系统、电气控制系统两部分组成。其中机械系统连接方式是空气压缩机与节流阀连接，节流阀和减压阀连接，节流阀与减压阀用以控制空气压缩机输出气流，输出的气流一路接电磁阀组，电磁阀组与多个气缸相连，控制各气缸下按动作，气缸固定在气缸支撑架上，根据气缸支撑架上刻度和定位槽中的螺钉可调节气缸间距和固定高度，气缸杆端固定有橡胶块，用来密封乐器管孔；输出气流另一路与管乐器吹嘴连接，管乐器也固定在安装支架上，由减压阀根据不同管乐器调整吹奏所需的气压。电气控制系统分为电源系统、单片机

6、控制模块、电磁阀驱动模块三个部分。其中电源系统与单片机控制模块和电磁阀驱动模块相连，提供电源；单片机控制模块与电磁阀驱动模块相连，控制驱动气缸的电磁阀组。本实用新型结构简单，通过调节气缸和管乐器在安装支架上的固定位置以及减压阀的控制参数，能在一个通用实验平台上实现竖笛、葫芦丝、唢呐等多种管乐器的演奏，具有较强的适应性，可为乐器研究、科普表演、自动控制等领域的研究平台。还可通过编制不同乐曲程序，实现不同曲目的演奏，具有一定的观赏性，娱乐性。附图说明图1 为本实用新型的结构示意图。其中空气压缩机1，节流阀2，减压阀a3，减压阀b4，电磁阀组5，电磁阀驱动模块6，电源系统7，单片机控制模块8，气缸组

7、9，管乐器10图2 为本实用新型的安装支架主视图。其中气缸11，气缸支撑架12，定位槽15图3 为本实用新型的安装支架侧视图。其中定位螺钉16，支撑架17，紧固螺钉18图4 为本实用新型的安装支架俯视图。其中导轨13，刻度14，安装支架19图5 为本实用新型的单片机控制模块原理图。图6 为本实用新型的电源系统原理图。图7 为本实用新型的电磁阀驱动模块原理图。具体实施方式下面结合附图进一步阐述本实用新型的一个具体实施例、工作原理。如图1，由空气压缩机1输出压力为0.6mpa的压缩空气分别供给节流阀2与电磁阀组5，空气压缩机1与节流阀2连接，经节流阀2调节输出的压缩空气进到减压阀a，进行一次调压输

8、出压力为0.3mpa的压缩空气，减压阀a与减压阀b连接，空气进入减压阀b精密调压输出到管乐器吹嘴，用以吹奏乐器。空气压缩机1与电磁阀组5连接输出压缩空气，电磁阀组5与气缸组9连接以控制气缸动作，电磁阀驱动模块6与电磁阀组5内各电磁阀电气线路连接以控制电磁阀动作。电源系统7与电磁阀驱动模块6和单片机控制模块8连接， 单片机控制模块8与电磁阀驱动模块6连接，用以控制驱动器。节流阀2选用余姚博普的针型节流阀；减压阀a选用qar2000减压阀；减压阀b选用xr4减压阀；电磁阀组5 选用ms的4v110-06型2位5通电磁阀；气缸选用smc的cj2系列双作用标准型气缸cdj2b10-15-b。以管乐器葫

9、芦丝为例，吹嘴连接方式选用直径为6mm的导气管直接插入葫芦丝的吹气口，并用生料带密封。如图2、3、4，以竖笛管体为例，展示了管乐器在平台上的安装。将竖笛放置在安装支架19上的管乐器支撑架17内，再由紧固螺钉18拧紧固定。气缸支撑架12在导轨13中可上下运动，导轨13后开有定位槽15，可通过调节两个定位螺钉16来固定气缸支撑架12的高度；气缸11在气缸支撑架12上将可以横向运动，通过气缸支撑架12上的刻度14，可以方便调节气缸11的横向间距以对应不同管乐器的洞孔间距。如图5，一种单片机控制模块实施方案如下：单片机控制模块选择microchip公司的pic16f877。模块通电后，电阻r1和c1组

10、成的上电复位电路向单片机发出复位信号，单片机即处于复位状态；同时，由石英晶体振荡器x1和电容c7，c8组成的振荡电路起振，向单片机提供时钟信号，单片机即开始执行初始化和控制程序指令，控制输出端口ch1ch24输出高低电平控制信号。限流电阻r2和发光二极管d1组成指示电路，通过发光管长短不同的闪烁，指示单片机程序的运行进程。c3、c4和c6为旁路电容，目的在于降低单片机控制模块电源线路的噪声，为单片机更稳定的工作环境。接口j1为单片机和调试器的接口，通过六芯扁平电缆和调试器连接，实现单片机程序的调试和下载。r1=10k欧；r2=330欧；c1,c6=10uf；c3,c4=100nf；c7,c8=

11、30pf；x1=20m；u1=pic16f877；j1六针插座；d1=3mm发光管。如图6，一种电源系统实施方案如下：j1为外接电源插座，接入12v的直流稳压电源。当电源开关s1闭合后，电流通过j1流入，经过自恢复保险丝f1后流经反接保护二极管d1，再经由电感l1和电容c1组成的lc滤波电路滤除部分电源噪声后，由集成块u1稳压电源芯片lm1117-3.3降为3.3v且稳定直流电压。c2是对集成块u1输出的直流电压进行滤波，同时防止集成块u1出现自激振荡现象。限流电阻r1和发光二极管d3组成电源指示灯电路，指示电源系统是否稳定工作。j1 电源输入插座；s1电源开关；f10.75a自恢复保险丝；l

12、1=22uh；c1=10uf；u1=lm1117-3.3；c2=100nf；r1=470欧；d3=3mm发光管。如图7，一种电磁阀驱动模块实施方案如下：从单片机传来的控制电平信号由电阻r1输入到场效应管q1的栅极。通过改变场效应管的栅极电平，可以控制场效应管的导通或截止。在栅极施加高电平时，场效应管导通，电磁阀l1和电源形成闭合回路，即电流从24v电源正极流入，经电磁阀l1、自恢复保险丝f1后，再在经过场效应管q1流回电源负极，此时电磁阀得电闭合导通；反之当施加低电平时，场效应管q1截止，回路断开，电磁阀失电断开释放。二极管d1为快速恢复二极管，用于钳制电磁阀突然失电产生的感生电动势，使得感生

13、电动势的电压最高值不超过快速恢复二极管d1的正向导通电压降(约1.5伏)，防止由于感生电动势对电源产生的尖峰电压噪声，提高电路的稳定性。r1=100欧；q1irf540；d1=fr207；f1=1a自恢复保险丝；l1 电磁阀。如图1，工作原理如下：演奏时，首先根据不同管乐器尺寸和孔间距，调节安装支架面板及卡块的相对位置以固定管乐器，同时调节气缸位置以与管乐器的孔间距相匹配。管乐器自动演奏机器人平台工作时，由空气压缩机1输出压力为0.6mpa的压缩空气，一路经节流阀2，减压阀a、b调节至合适的吹奏气压（0.005mpa左右），用以吹奏乐器。另一路经电磁阀组5输出至气缸组9，电磁阀驱动模块6在单片

14、机控制模块8的控制下根据不同的曲目要求，驱动电磁阀组控制的气缸来完成管乐器演奏手指的动作。在管乐器自动演奏机器人平台上可以实现在同一平台上竖笛、葫芦丝、唢呐等多种管乐器自动演奏的调试、实验。通过实验得到不同管乐器演奏各音调所需气流气压控制的合适参数，在演奏乐曲过程中固定节流阀、减压阀在合适参数，使管乐器奏出音乐。说 明 书 附 图图1图2 图3图4图5图6图7说 明 书 摘 要本实用新型的目的在于提供一种可以自动演奏多种管乐器的机器人平台。包括空气压缩机、节流阀、减压阀、电磁阀组、气缸、安装支架、电源系统、单片机控制模块、电磁阀驱动模块，其特点是气缸在安装支架上的固定高度、间距以及乐器固定位置和吹奏气压灵活可调，对多种管乐器具有通用性，可以实现同一机器人演奏平台自动演奏竖笛、葫芦丝、唢呐等多种管乐器，可作为乐器研究、科普表演、自动控制等领域的研究平台。荫壮尤福骗壤盆亲看凄污淹闺拘羔魄迫迸甘筋端藏神渔闷吞将悍把肢