1.华北理工大学 063210；2.3.石家庄铁道大学 050043
摘要：所述产品采用无线遥控技术，通过遥控调节，使得舵机发生相应的转动，从而带动机构做预订轨迹的运动，带动外壳的翻合。根据平面机构的设计要求和笔记本具体的尺寸，在误差允许范围内计算出各杆的杆长，设计自由度为1，使之有确定的运动方向，最后将采用舵机与无线遥控配合使用的方式，经齿轮转动，使产品的运动角度达到理想，以满足使用者的需求，从而让设备更先进，更实用。
关键词：自动翻合机构；机械支架；舵机；无线遥控
1.作品概述
本产品主体采用机械支架，主要由动力系统,传动系统，执行系统，控制系统组成，该产品与笔记本散热风扇结合为一体由笔记本电脑的电源供电，利用直流数码舵机为支架运动提供动力。采用吸盘作为固定装置。吸盘一端与导杆通过铰链连接，利用吸盘的吸附作用，将吸盘与电脑正面外壳固定。根据推动笔记本外壳所需的力，利用数学及机械平面四杆机构的受力分析方法计算出舵机所需提供的力，再根据平面机构的设计要求和具体的笔记本尺寸，在误差允许的范围内算出各杆的杆长，设计出自由度为1，使之有确定的运动，最后让舵机与无线遥控配合使用，再利用齿轮传动，使产品的运动角度达到理想，满足使用的需求。
2.系统设计
本产品主体为机械支架结构（主要由摇摆设备、动力发生装置、动力传递设备组成），该设备与散热扇为一体由笔记本电脑的电源供电通过USB接口与所述的底座相连接，底座内部通过并联连接方式，电源一部分供散热器使用，一部分提供给支架的动力来源舵机。采用直流数码舵机作为支架运动的动力来源，再根据平面机构的设计要求和具体的笔记本尺寸，在误差允许的范围内算出各杆的杆长，设计出自由度为1，使之有确定的运动，通过红外线遥控技术，实现舵机的正转与反转以及速度大小的选择。机械支架各部分由铰链连接。
2.1作品原理图
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2.2所述平面四杆机构如图
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2.3舵机、齿轮、机械机构的啮合图
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3.详细设计
采用直流数码舵机作为支架运动的动力来源，再根据平面机构的设计要求和具体的笔记本尺寸，在误差允许的范围内算出各杆的杆长，设计出自由度为1，使之有确定的运动，通过红外线遥控技术，实现舵机的正转与反转以及速度大小的选择。机械支架各部分由铰链连接。
3.1产品各部位受力分析
假设推动电脑外壳所需的力为F，与外壳相连接的吸盘的面积为A,则与吸盘连接的导杆末端所受力大于等于 （最小为 ，假设为 ），假设没有摩擦，根据二力杆的受力特点，导杆的另一端受力大小为 ，方向与末端的方向相反且共线，由此推导出机构原动件受力为
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(1)
α为原动件在某一时刻与导杆的夹角。
力矩表达式
M=F×L (2)
根据齿轮的传动比为
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(3)
结合(1)、(2)、(3)求出舵机所需要提供的扭矩。
3.2红外线遥控技术
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用集成芯片进行控制操作。无线遥控发射电路无线遥控发射电路,电路以PT2262和MICRF102为核心。PT2262是一个具有六根地址线和六根数据线的编码器芯片,芯片内包含有基准振荡器、系统定时发生器、地址编码 器、数据编码器、逻辑控制等电路,能将地址编码 状态和控制信号数据编码成串行脉冲输出。
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红外遥控发射框图
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红外遥控接收框图
遥控开关是在通用红外遥控基础上加以改进实现的。其实质就是将红外遥控接收部分采用单片机AT89C51来控制。在该方案中采用单片机为控制芯片，能使硬件电路简单化，而红外遥控方式不仅体积小，成本低，与其他方式比可以降低功耗90%，另外，其控制内容多，抗干扰能力比较强。
4.产品价值
所述产品采用无线遥控系统，通过遥控调节，使得舵机发生相应的转动，从而带动机构做预订轨迹的运动，采用单片机为控制芯片，能使硬件电路简单化，而红外遥控方式不仅体积小，成本低，与其他方式比可以降低功耗90%，另外，其控制内容多，抗干扰能力比较强。有着充分的市场需求，经济效益较好。
5.应用前景
根据平面机构的设计要求和笔记本具体的尺寸，在误差允许范围内计算出各杆的杆长，设计自由度为1，使之有确定的运动方向，最后将采用舵机与无线遥控配合使用的方式，经齿轮转动，使产品的运动角度达到理想，以满足使用者的需求，从而让设备更先进，更实用。
参考文献：
[1] J•E•施格利/J•J•尤克[美],《机械与机构的设计原理》，机械工业出版社1985.06。
[2]许立忠，周玉林，《机械设计》，北京：中国标准出版社，2009。
[3]安子军，《机械原理》，北京：国防工业出版社，2011.12。
[4]国家知识产权局专家编写组，《遥控电器设备工艺配方-电器遥控器-编程遥控资类资料 集成软件》.
作者简介：
王润来，男，2000.10.11，汉，河北省衡水市，本科，华北理工大学，063210，电气工程及其自动化。
刘桐君，男，1999.7.23，河北省衡水市，本科，石家庄铁道大学，050043，机械设计制造及其自动化。
张路昊，男，1999.12.06，汉，天津市，本科，石家庄铁道大学，050043，机械设计制造及其自动化。