本发明专利技术属于户外防护设备技术领域，尤其为一种基于PD控制的自动跟随装置，包括导轨，导轨上设置有跟随组件，跟随组件的底端连接有固定板，固定板的顶端中间位置贯穿设置有牵引杆，且牵引杆与跟随组件通过连接板相转动连接，牵引杆的底端设置有绳索，绳索远离牵引杆的一端连接有安全带，牵引杆的底端外圆设置有位移传感器；可以使行走车始终保持跟随体验人员的行走速度，起到主动跟随的效果，进而减轻了体验人员的负担，使体验人员获得更佳体验，同时触发机构触动报警模块，报警模块控制声光报警器发光闪烁并蜂鸣报警，提高了该装置的安全性，调节机构可以触发机构的受力值实现针对不同体重或年龄的体验人员操作。不同体重或年龄的体验人员操作。不同体重或年龄的体验人员操作。
【技术实现步骤摘要】
一种基于PD控制的自动跟随装置及其方法
[0001]本专利技术属于户外防护设备
，具体涉及一种基于PD控制的自动跟随装置及其方法。
技术介绍
[0002]户外运动从广义上可以单纯理解成：一切在“室外”开展的人类活动。国家体育管理中心对户外运动的定义是：户外运动是一组以自然环境为场地(非专用场地)的带有探险或体验探险性质的体育运动项目群。随着旅游业的发展，具备探险性质的旅游项目越来越受青年的喜爱，其中缅甸桥是由一根走绳和两根扶绳组成的钢丝桥。一次最多可让3到5位队员同时行走，要胆大心细。是一个风靡世界的活动项目，正如它的名字一样起源于缅甸,这是一个可以充分施展自己手脚的机会，这就需要在进行该项运动时需要进行必要的防护操作，一般采用保险钢索、上滑轮及安全带相配合以确保体验者的安全，但是此种方法在实际使用过程中，滑轮与钢索之间存在一定的摩擦力，使滑轮无法自主的随人员的移动而主动跟随，因此会给体验该项目的人员带来额外的负担。
[0003]为解决上述问题，本申请中提出一种基于PD控制的自动跟随装置及其方法。
技术实现思路
[0004]为解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提供了一种基于PD控制的自动跟随装置及其方法，具有安全性高的特点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于PD控制的自动跟随装置，包括导轨，所述导轨上设置有跟随组件，所述跟随组件的底端连接有固定板，所述固定板的顶端中间位置贯穿设置有牵引杆，且所述牵引杆与所述跟随组件通过连接板相转动连接，所述牵引杆的底端设置有绳索，所述绳索远离所述牵引杆的一端连接有安全带；所述跟随组件包括设置在所述导轨上的行走车，所述行走车的底端设置有连接座，所述连接座的内部设置有角度监测机构，且所述角度监测机构通过所述连接板与所述牵引杆的顶端转动连接；所述牵引杆包括与所述固定板活动连接的球轴一，所述球轴一的顶端设置有球轴二，所述球轴一的底端设置有套杆，所述套杆的圆周外侧设置有声光报警器，所述声光报警器的底部设置有触发机构，所述套杆的内部滑动连接有滑竿，所述套杆的底部且位于所述滑竿的外圆设置有调节机构。
[0006]作为本专利技术一种基于PD控制的自动跟随装置优选的，所述固定板顶端中间位置开设有阶梯通孔，所述阶梯通孔内部对称设置有凹球面块，且两所述凹球面块与所述球轴一相配合。
[0007]作为本专利技术一种基于PD控制的自动跟随装置优选的，所述角度监测机构包括设置在固定板顶端的角度传感器一和角度传感器二，所述角度传感器一与所述角度传感器二的顶端均转动连接有摆臂，所述摆臂的另一端通过转轴连接有所述连接板。
[0008]作为本专利技术一种基于PD控制的自动跟随装置优选的，所述角度传感器一中心与所
述牵引杆中心的连线和所述角度传感器二的中心与所述牵引杆中心的连线之间为直角，所述摆臂与所述连接板之间初始状态的夹角亦为直角。
[0009]作为本专利技术一种基于PD控制的自动跟随装置优选的，所述触发机构包括设置在所述声光报警器底端的套筒，所述套筒内侧壁顶部设置有感应线圈一，所述套筒的内侧壁底部设置有感应线圈二，所述感应线圈一与所述感应线圈二及所述声光报警器电连接。
[0010]作为本专利技术一种基于PD控制的自动跟随装置优选的，所述触发机构还包括设置在所述滑竿的顶端的滑块一，所述滑块一的顶端中间位置设置有铁芯，所述铁芯的顶部外圆设置有感应线圈三，所述感应线圈三的下方且位于所述铁芯的外圆设置有感应线圈四。
[0011]作为本专利技术一种基于PD控制的自动跟随装置优选的，所述调节机构包括与所述套杆的底部螺纹连接的端盖，所述端盖的内侧设置有轴承，所述轴承的内侧设置有旋钮，所述旋钮的外圆且位于所述套杆的内部螺纹连接有螺母套，所述螺母套的顶端设置有滑块二，所述滑块二的顶端设置有弹簧，所述弹簧的顶端与所述滑块一的底端连接，所述旋钮与所述滑块二均位于所述滑竿的圆周外侧。
[0012]作为本专利技术一种基于PD控制的自动跟随装置优选的，所述螺母套的圆周外侧对称设置有限位块，所述套杆的底部内侧壁对称开设有限位槽，且所述限位槽与所述限位块滑动连接。
[0013]作为本专利技术一种基于PD控制的自动跟随装置优选的，所述跟随组件还包括控制单元，所述控制单元包括电源模块、驱动模块、报警模块、角度计算模块、CPU模块、无线信号发射模块及电机；其中，所述电源模块与所述CPU模块相连接，所述CPU模块通过报警模块与所述无线信号发射模块连接，所述CPU模块通过驱动模块与所述电机相连接，所述角度计算模块与所述CPU模块相连接。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于PD控制的自动跟随装置的控制方法，采用基于PD控制的自动跟随装置实现行走车实时跟随人员，该方法包括以下步骤：
[0015]S1：首先通过角度传感器一与角度传感器二检测牵引杆在平面内的摆动角度，并将数据传送给CPU模块；
[0016]S2：然后通过检测角度变化的加速度；
[0017]S3：通过角度计算模块和CPU模块根据PD算法公式来得出行走车的移动速度；
[0018]S4：通过驱动模块驱动电机使行走车始终保持跟随体验人员的行走速度；
[0019]S5：当触发机构触动报警模块，报警模块控制声光报警器发光闪烁并蜂鸣报警；
[0020]S6：同时CPU模块控制无线信号发射模块发出无线信号求助。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过跟随组件与行走车与牵引杆及安全带相配合，一方面可以使行走车始终保持跟随体验人员的行走速度，起到主动跟随的效果，进而减轻了体验人员的负担，使体验人员获得更佳体验，同时触发机构触动报警模块，报警模块控制声光报警器发光闪烁并蜂鸣报警，提高了该装置的安全性，通过调节机构可以触发机构的受力值实现针对不同体重或年龄的体验人员操作，进一步的增加了该装置的安全性。
附图说明
[0022]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实
施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0023]图1为本专利技术的结构示意图；
[0024]图2为图1中A处的局部放大图；
[0025]图3为图1中B处的局部放大图；
[0026]图4为图1中C处的局部放大图；
[0027]图5为本专利技术中的角度监测机构的结构示意图；
[0028]图6为本专利技术中的控制单元的结构示意图；
[0029]图中：1、导轨；2、跟随组件；201、控制单元；202、电源模块；203、驱动模块；205、报警模块；206、角度计算模块；207、CPU模块；208、无线信号发射模块；209、电机；3、固定板；301、阶梯通孔；302、凹球面块；4、牵引杆；5、连接板；6、绳索；7、安全带； 9、行走车；10、连接座；11、角度监测机构；12、球轴一；13、球轴二；14、套杆；15、声光报警器；16、触发机构；17、滑竿；18、调节机构；19、角度传感器一；20本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于PD控制的自动跟随装置，其特征在于：包括导轨(1)，所述导轨(1)上设置有跟随组件(2)，所述跟随组件(2)的底端连接有固定板(3)，所述固定板(3)的顶端中间位置贯穿设置有牵引杆(4)，且所述牵引杆(4)与所述跟随组件(2)通过连接板(5)相转动连接，所述牵引杆(4)的底端设置有绳索(6)，所述绳索(6)远离所述牵引杆(4)的一端连接有安全带(7)；所述跟随组件(2)包括设置在所述导轨(1)上的行走车(9)，所述行走车(9)的底端设置有连接座(10)，所述连接座(10)的内部设置有角度监测机构(11)，且所述角度监测机构(11)通过所述连接板(5)与所述牵引杆(4)的顶端转动连接；所述牵引杆(4)包括与所述固定板(3)活动连接的球轴一(12)，所述球轴一(12)的顶端设置有球轴二(13)，所述球轴一(12)的底端设置有套杆(14)，所述套杆(14)的圆周外侧设置有声光报警器(15)，所述声光报警器(15)的底部设置有触发机构(16)，所述套杆(14)的内部滑动连接有滑竿(17)，所述套杆(14)的底部且位于所述滑竿(17)的外圆设置有调节机构(18)。2.根据权利要求1所述的基于PD控制的自动跟随装置，其特征在于：所述固定板(3)顶端中间位置开设有阶梯通孔(301)，所述阶梯通孔(301)内部对称设置有凹球面块(302)，且两所述凹球面块(302)与所述球轴一(12)相配合。3.根据权利要求1所述的基于PD控制的自动跟随装置，其特征在于：所述角度监测机构(11)包括设置在固定板(3)顶端的角度传感器一(19)和角度传感器二(20)，所述角度传感器一(19)与所述角度传感器二(20)的顶端均转动连接有摆臂(21)，所述摆臂(21)的另一端通过转轴连接有所述连接板(5)。4.根据权利要求3所述的基于PD控制的自动跟随装置，其特征在于：所述角度传感器一(19)中心与所述牵引杆(4)中心的连线和所述角度传感器二(20)的中心与所述牵引杆(4)中心的连线之间为直角，所述摆臂(21)与所述连接板(5)之间初始状态的夹角亦为直角。5.根据权利要求1所述的基于PD控制的自动跟随装置，其特征在于：所述触发机构(16)包括设置在所述声光报警器(15)底端的套筒(22)，所述套筒(22)内侧壁顶部设置有感应线圈一(23)，所述套筒(22)的内侧壁底部设置有感应线圈二(24)，所述感应线圈一(23)与所述感应线圈二(24)及所述声光报警器(15)电连接。6.根据权利要求5所述的基于PD控制的自动跟随装置，其特征在于：所述触发机构(16)还包括设置在所述滑竿(17)的顶端的滑块一(25)，所述滑块...
【专利技术属性】
技术研发人员：滚志安，
申请(专利权)人：滚志安，
类型：发明
国别省市：
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