一种自动平衡的绝缘凳
阅读说明：本技术 一种自动平衡的绝缘凳 (Automatic balanced insulating bench ) 是由 黎昌醒 戴军明 刘回 尤德柱 梁少文 张博文 叶宇堃 范梓麒 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种自动平衡的绝缘凳,包括：至少三个电动推杆、带有绝缘层的铝合金钢板、伺服电机、陀螺仪倾斜角传感器、微处理器；各电动推杆分别固定于铝合金钢板的第一面上的第1点至第n点。其中,陀螺仪倾斜角传感器用于：获取当前第1点至第n点的角度数据并将各角度数据发送至微处理器；微处理器用于：根据各角度数据生成控制指令,根据控制指令控制伺服电机驱动各电动推杆进行伸缩调整,使得铝合金钢板达到水平状态。本申请的绝缘凳面采用铝合金钢板,牢固且轻便；而且采用伺服电机驱动电动推杆进行伸缩调整,伺服电机有自锁功能,有利于保障平衡稳定,从而解决现有绝缘凳不能根据地面形状进行自适应调整平衡的技术问题。(The application discloses automatic balanced insulating bench includes: the device comprises at least three electric push rods, an aluminum alloy steel plate with an insulating layer, a servo motor, a gyroscope inclination angle sensor and a microprocessor; and each electric push rod is respectively fixed on the 1 st point to the nth point on the first surface of the aluminum alloy steel plate. Wherein the gyroscope tilt angle sensor is configured to: acquiring angle data from a current point 1 to a current point n and sending the angle data to a microprocessor; the microprocessor is used for: and generating a control instruction according to the angle data, and controlling the servo motor to drive each electric push rod to stretch and retract according to the control instruction so as to enable the aluminum alloy steel plate to reach a horizontal state. The insulating stool surface adopts the aluminum alloy steel plate, so that the stool is firm and light; and adopt servo motor drive electric putter to stretch out and draw back the adjustment, servo motor has the self-locking function, is favorable to guaranteeing balanced stable to solve current insulating bench and can not carry out the technical problem of self-adaptation leveling balance according to the ground shape.)
技术领域
本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种自动平衡的绝缘凳。
背景技术
在低压三相四线制的城市居民和农网供电系统中，由于用电户多，各区域都会就地设有变送电的高压柜站，但是该类高压柜站建设点位置地面都会带有一定的倾斜坡或者不平整等，并且这种不平整或者倾斜坡状况无规律性，而且检修过程中不方便使用直梯子或人字梯子等工具，常常使用类似于高凳的作业辅助工具，但是由于地面不平整或者存在倾斜坡，导致普通的高凳也就存在作业过程有倾倒的危险性。
发明内容
本申请的目的在于提供一种自动平衡的绝缘凳，用于解决现有绝缘凳不能根据地面形状进行自适应调整平衡的技术问题。
有鉴于此，本申请提供了一种自动平衡的绝缘凳，包括：至少三个电动推杆、带有绝缘层的铝合金钢板、伺服电机、陀螺仪倾斜角传感器、微处理器、电池；
各所述电动推杆分别固定于铝合金钢板的第一面上的第1点至第n点，其中n为所述电动推杆的个数，n为正整数；
各所述电动推杆与所述伺服电机的第一端电连接，所述伺服电机的第二端与所述微处理器的第一端电连接，所述微处理器的第二端与所述陀螺仪倾斜角传感器电连接；
所述电池用于，为所述伺服电机、所述陀螺仪倾斜角传感器、所述微处理器提供电源；
所述陀螺仪倾斜角传感器，用于获取当前所述第1点至所述第n点的角度数据并将各所述角度数据发送至所述微处理器；
所述微处理器，用于根据各所述角度数据生成控制指令，根据所述控制指令控制所述伺服电机驱动各所述电动推杆进行伸缩调整，使得所述铝合金钢板达到水平状态。
可选地，所述微处理器，具体用于：
根据各所述角度数据生成控制指令，基于PID算法，根据所述控制指令控制所述伺服电机驱动各所述电动推杆进行伸缩调整，使得所述铝合金钢板达到水平状态。
可选地，还包括：控制器，所述控制器与微处理器的第三端电连接；
所述控制器用于，接收用户指令并发送到所述微处理器，使得所述微处理器根据所述用户指令控制所述伺服电机驱动各所述电动推杆进行伸缩调整。
可选地，各所述电动推杆的非伸缩段设有连接装置，各所述电动推杆的连接装置通过连接杆进行连接固定。
可选地，所述电动推杆的数量为3根。
可选地，所述伺服电机的型号为L298N。
可选地，各所述电动推杆的底部设有带防滑纹路的绝缘套。
与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：
本申请实施例中，提供了一种自动平衡的绝缘凳，包括：至少三个电动推杆、带有绝缘层的铝合金钢板、伺服电机、陀螺仪倾斜角传感器、微处理器、电池；各电动推杆分别固定于铝合金钢板的第一面上的第1点至第n点；各电动推杆与伺服电机的第一端电连接，伺服电机的第二端与微处理器的第一端电连接，微处理器的第二端与陀螺仪倾斜角传感器电连接；电池用于，为伺服电机、陀螺仪倾斜角传感器、微处理器提供电源；陀螺仪倾斜角传感器，用于获取当前第1点至第n点的角度数据并将各角度数据发送至微处理器；微处理器，用于根据各角度数据生成控制指令，根据控制指令控制伺服电机驱动各电动推杆进行伸缩调整，使得铝合金钢板达到水平状态。
本申请提供的自动平衡的绝缘凳，当绝缘凳放置于地面且处于通电状态时，通过陀螺仪倾斜角传感器获取铝合金钢板上各电动推杆固定点的角度数据(即获取凳面的姿态信息)，微处理器根据各角度数据生成控制指令，并根据控制指令驱动各电动推杆进行伸缩调整，使得铝合金钢板达到水平状态。从而使得绝缘凳能够根据地面状态自适应地调整凳面达到水平状态，保证了用户在使用绝缘凳时的安全性。本申请的绝缘凳面采用铝合金钢板，牢固且轻便；而且采用伺服电机驱动电动推杆进行伸缩调整，伺服电机有自锁功能，有利于保障平衡稳定，从而解决现有绝缘凳不能根据地面形状进行自适应调整平衡的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请
具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种自动平衡的绝缘凳的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种自动平衡的绝缘凳的侧视图；
图3为本申请实施例提供的一种自动平衡的绝缘凳的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1、2、3，本申请实施例提供的一种自动平衡的绝缘凳，包括：至少三个电动推杆、带有绝缘层的铝合金钢板、伺服电机、陀螺仪倾斜角传感器、微处理器、电池。各电动推杆分别固定于铝合金钢板的第一面上的第1点至第n点，其中n为电动推杆的个数，n为正整数。各电动推杆与伺服电机的第一端电连接，伺服电机的第二端与微处理器的第一端电连接，微处理器的第二端与陀螺仪倾斜角传感器电连接。
需要说明的是，采用电动推杆作为绝缘凳的凳脚，需要至少3根，本实施例为了降低绝缘凳的重量，使用了3根电动推杆，各电动推杆在非伸缩状态时的长度如图2所示，为450mm，本领域技术人员可以根据实际情况选取，在此不做限定。采用牢固且轻便的铝合金钢板作为绝缘凳的凳面，且带有绝缘层。铝合金钢板的形状和尺寸可以根据实际情况设置，具体不做限定，本申请实施例提供的一种铝合金钢板的形状如图3所示，尺寸如图2所示，图上的尺寸单位为mm。
需要说明的是，本申请实施例的伺服电机型号为L298N，调速通过EN1，EN2，EN3输入的PWM信号进行调整。L298N是一款接受高电压的电机驱动器，直流电机和步进电机都可以驱动。一片驱动芯片可同时控制两个直流减速电机做不同动作，在6V到46V的电压范围内，提供2安培的电流，并且具有过热自断和反馈检测功能。L298N可对电机进行直接控制，通过主控芯片的I/O输入对其控制电平进行设定，就可为电机进行正转反转驱动，操作简单、稳定性好，可以满足直流电机的大电流驱动条件。
电池用于，为伺服电机、陀螺仪倾斜角传感器、微处理器提供电源。
需要说明的是，本实施例采用12V/24V的电池对伺服电机、陀螺仪倾斜角传感器、微处理器进行供电。
陀螺仪倾斜角传感器，用于获取当前第1点至第n点的角度数据并将各角度数据发送至微处理器。
需要说明的是，本实施例通过TWI(两线串行总线)获取角度数据并将各角度数据发送至微处理器。
微处理器，用于根据各角度数据生成控制指令，根据控制指令控制伺服电机驱动各电动推杆进行伸缩调整，使得铝合金钢板达到水平状态。
需要说明的是，本实施例的微处理器的型号为89C51，89C51是一种低电压、高性能CMOS8位微处理器。
本申请提供的自动平衡的绝缘凳，当绝缘凳放置于地面且处于通电状态时，通过陀螺仪倾斜角传感器获取铝合金钢板上各电动推杆固定点的角度数据(即获取凳面的姿态信息)，微处理器根据各角度数据生成控制指令，并根据控制指令驱动各电动推杆进行伸缩调整，使得铝合金钢板达到水平状态。从而使得绝缘凳能够根据地面状态自适应地调整凳面达到水平状态，保证了用户在使用绝缘凳时的安全性。本申请的绝缘凳面采用铝合金钢板，牢固且轻便；而且采用伺服电机驱动，伺服电机有自锁功能，有利于保障平衡稳定，从而解决现有绝缘凳不能根据地面形状进行自适应调整平衡的技术问题。
进一步地，在一个可选地实施方式中，本申请自动平衡的绝缘凳的微处理器，具体用于：根据各角度数据生成控制指令，基于PID算法，根据控制指令控制伺服电机驱动各电动推杆进行伸缩调整，使得铝合金钢板达到水平状态。
需要说明的是，本实施例的绝缘凳的自东平衡是通过陀螺仪倾斜角传感器获取角度信息后通过PID算法闭环控制调整伺服电机驱动电动推杆的行程达到自平衡的目的。因此PID控制是核心，本实施例中首先每次获取当前的速度，而后为了防止抖动造成凳体的不平衡，所以采用速度互补滤波防止抖动。PID控制的输入时速度，角度以及角速度三者，通过凳体实际运动调整PID控制的参数，通过获取一个较稳定的脉宽输出偏移量从而设置3个电动推杆行程达到稳定的目的。
进一步地，在一个可选地实施方式中，本申请自动平衡的绝缘凳还包括：控制器，控制器与微处理器的第三端电连接；控制器用于，接收用户指令并发送到微处理器，使得微处理器根据用户指令控制伺服电机驱动各电动推杆进行伸缩调整。
需要说明的是，本申请实施例的绝缘凳除了可以自动调整绝缘凳面的姿态，还设置了控制器，控制器通过有线或者无线的方式与微处理器连接，该控制器用于接收用户指令，从而根据用户指令控制各电动推杆进行伸缩，从而调整绝缘凳面的高度，为用户在实际使用中提供更多的使用方式。
进一步地，在一个可选地实施方式中，本申请自动平衡的绝缘凳的各电动推杆的非伸缩段设有连接装置，各电动推杆的连接装置通过连接杆进行连接固定。
需要说明的是，电动推杆包括：伸缩段和非伸缩段，非伸缩段也就是电动推杆的上半部分，该段不进行伸缩，各电动推杆的非伸缩段长度是相同的，通过图2和图3可以知道，在各电动推杆的非伸缩段设有连接装置，通过连接杆将各电动推杆连接起来，从而形成一个牢固的结构，保证了绝缘凳的平稳。
进一步地，在一个可选地实施方式中，本申请各电动推杆的底部设有带防滑纹路的绝缘套。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。