一种可自动复位的机械互动艺术装置的制作方法

1.本发明属于一种互动艺术装置，尤其涉及一种可自动复位的机械互动艺术装置。


背景技术：

2.互动装置艺术大多设计在城市广场、公园、商场等开放空间，传统文化展馆中也在尝试通过一些小型的机械类、多媒体类互动装置艺术提高公众的参与度，突破只能通过视觉呈现的文字和图版等静态的表现形式。近两年，机械花朵互动装置逐渐出现在各类展厅中，为空间增加了几分趣味和动态的诗意。
3.中国专利(cn201922083248.x)公开了一种装饰品，公开了多层花瓣仿花开合装置，包括盒体，盒体设有支撑柱、旋转电机、齿轮一、双向螺杆、转杆、齿轮三、螺母一、螺母二、花蕊装饰部、连接环一、连接环二、连接杆一、连接杆二、销钉、连接杆三、铁质花瓣、磁铁、连接环三、挡块、导向块一、导向块二、导向支架一、导向支架二和连接架，花瓣包括花瓣一、花瓣二和花瓣三。
4.中国专利(cn201710017753.7)公开了一种花瓣开合装置，包括支撑件、浮板、导向件、第一花瓣和第一连接件；支撑件上设有限位槽，导向件贯穿限位槽，导向件的一端与浮板连接，导向件的另一端与第一花瓣的端部可转动连接；浮板套设在支撑件上且沿支撑件的长度方向可滑动设置；第一连接件的两端分别与支撑件和第一花瓣可转动连接；第一花瓣和第一连接件位于浮板的同一侧。
5.目前的机械花朵互动装置都需要用到感应器，一旦感应信号消失，互动装置就会卡在运作的某一个动作中的任意一点，存在不归位复原的情况，这就大大增加了艺术装置的不稳定性，单纯的通过机械运转来控制花瓣的开合，使得花瓣的开合过程显得死板。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于：为了解决利用机械运动来控制花瓣的开合，导致装置不能及时复位、开合仿生性差、互动性差、趣味性差的问题，而提出的一种可自动复位的机械互动艺术装置。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种可自动复位的机械互动艺术装置，其包括底座、多片花瓣本体、多个柔性气囊、微型气泵、气动控制机构和互动识别控制机构，所述底座为圆柱状，所述花瓣本体的底部铰接在所述底座上，多片所述花瓣本体沿着所述底座的轴心呈环形阵列排布并形成花瓣层，至少三层所述花瓣层在所述底座上嵌套式排布并形成仿真花朵，多个所述柔性气囊固定连接在所述底座上，且所述柔性气囊固定连接所述花瓣层的内壁，所述柔性气囊与所述花瓣层一一对应，所述微型气泵固定安装在所述底座上，所述微型气泵通过气管连通多个所述柔性气囊，所述气动控制机构和所述互动识别控制机构皆设于所述底座上，所述气动控制机构连通所述柔性气囊和所述微型气泵；
8.所述互动识别控制机构包括红外感应器、摄像机和控制器，所述红外感应器和所
述摄像机固定安装在所述底座上，所述控制器固定安装在所述底座内，所述红外感应器、所述摄像机、所述微型气泵和所述气动控制机构皆与所述控制器电性连接。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述柔性气囊为环形管。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述柔性气囊上开设有进气口，所述气管连通所述进气口。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述进气口上安装有止逆阀。
15.作为上述技术方案的进一步描述：
16.所述气动控制机构包括空气流量计和气压计，所述空气流量计和所述气压计皆连接在所述气管上，所述空气流量计和所述气压计皆与所述控制器电性连接。
17.作为上述技术方案的进一步描述：
18.所述柔性气囊上设置有泄压阀，所述泄压阀将所述柔性气囊的内部与外部连通，所述泄压阀与所述控制器电性连接。
19.作为上述技术方案的进一步描述：
20.所述柔性气囊上设置有环形灯带，所述环形灯带位于相邻两层所述花瓣层之间。
21.作为上述技术方案的进一步描述：
22.所述摄像机位于所述底座的中心，所述摄像机被包覆在最内层的所述花瓣层内，所述底座上安装有光源，所述光源位于所述摄像机的四周。
23.作为上述技术方案的进一步描述：
24.所述柔性气囊为橡胶材质。
25.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
26.1、本发明中，通过微型气泵给柔性气囊内充气，柔性气囊缓慢膨胀并挤压花瓣本体展开，避免了使用机械结构运动时花瓣本体开合死板的情况，仿生性好，美观性好。
27.2、本发明中，通过红外感应器感应识别是否有人在观赏区域内，从而控制微型气泵的工作和泄压阀的打开，对柔性气囊进行充放气，从而控制仿真花朵的开合，避免了装置不能及时复位的情况。
28.3、本发明中，通过摄像机捕捉人脸面部表情，仿真花朵做出不同的开合状态，利用空气流量计和气压计监测气体输入输出情况，计算出柔性气囊的膨胀程度，从而精准地对控制仿真花朵的开合程度，互动性好，趣味性好。
附图说明
29.图1为一种可自动复位的机械互动艺术装置的整体结构示意图。
30.图2为一种可自动复位的机械互动艺术装置的剖视图。
31.图3图2中a部分的局部放大图。
32.图4为一种可自动复位的机械互动艺术装置的使用状态参考图。
33.图5为一种可自动复位的机械互动艺术装置的控制框图。
34.图例说明：
35.1、底座；2、花瓣本体；3、柔性气囊；4、微型气泵；5、气动控制机构；51、空气流量计；
52、气压计；6、互动识别控制机构；61、红外感应器；62、摄像机；63、控制器；7、花瓣层；8、仿真花朵；9、气管；10、进气口；11、止逆阀；12、泄压阀；13、环形灯带；14、光源。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。
37.请参阅图1
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5，本发明提供一种技术方案：一种可自动复位的机械互动艺术装置，包括底座1、多片花瓣本体2、多个柔性气囊3、微型气泵4、气动控制机构5和互动识别控制机构6，所述底座1为圆柱状，所述花瓣本体2的底部铰接在所述底座1上，多片所述花瓣本体2沿着所述底座1的轴心呈环形阵列排布并形成花瓣层7，至少三层所述花瓣层7在所述底座1上嵌套式排布并形成仿真花朵8，多个所述柔性气囊3固定连接在所述底座1上，且所述柔性气囊3固定连接所述花瓣层7的内壁，所述柔性气囊3与所述花瓣层7一一对应，所述微型气泵4固定安装在所述底座1上，所述微型气泵4通过气管9连通多个所述柔性气囊3，所述气动控制机构5和所述互动识别控制机构6皆设于所述底座1上，所述气动控制机构5连通所述柔性气囊3和所述微型气泵4；
38.所述互动识别控制机构6包括红外感应器61、摄像机62和控制器63，所述红外感应器61和所述摄像机62固定安装在所述底座1上，所述控制器63固定安装在所述底座1内，所述红外感应器61、所述摄像机62、所述微型气泵4和所述气动控制机构5皆与所述控制器63电性连接；
39.所述柔性气囊3为环形管，当对柔性气囊3进行充放气时，柔性气囊3可以同时对同一花瓣层7上的花瓣本体2进行作用，从而保证花瓣的同步开合；
40.所述柔性气囊3上开设有进气口10，所述气管9连通所述进气口10；
41.所述进气口10上安装有止逆阀11，在微型气泵4对柔性气囊3内进行充气后，止逆阀11止挡柔性气囊3内的气体从进气口10排出，从而保证柔性气囊3内部气压环境的稳定；
42.所述气动控制机构5包括空气流量计51和气压计52，所述空气流量计51和所述气
压计52皆连接在所述气管9上，所述空气流量计51和所述气压计52皆与所述控制器63电性连接，空气流量计51检测微型气泵4对柔性气囊3内输送的气体体积，气压计52获得柔性气囊3内的气压，控制器63在获取空气流量计51和气压计52反馈的参数值后，即可判断柔性气囊3的膨胀率，从而判断花瓣本体2的开合情况，有利于对花瓣本体2开合程度的控制；
43.所述柔性气囊3上设置有泄压阀12，所述泄压阀12将所述柔性气囊3的内部与外部连通，所述泄压阀12与所述控制器63电性连接；所述柔性气囊3为橡胶材质，泄压阀12为电磁阀，当控制器63接收不到红外感应器61发送的信号后，即可判断无人与装置进行互动，控制器63控制泄压阀12打开，柔性气囊3内的空气在柔性气囊3自身的弹性作用下释放到外部环形，从而使得柔性气囊3开始收缩并对花瓣本体2具有拉扯作用，有利于花瓣本体2的快速复位；
44.所述柔性气囊3上设置有环形灯带13，所述环形灯带13位于相邻两层所述花瓣层7之间，提高装饰效果的美观性；
45.所述摄像机62位于所述底座1的中心，所述摄像机62被包覆在最内层的所述花瓣层7内，所述底座1上安装有光源14，所述光源14位于所述摄像机62的四周，光源14对摄像机62的面部识别具有辅助作用。
46.工作原理：首先，对装置进行供电，当有人靠近装置时，红外感应器61获取信号并将信号传送给控制器63，控制器63控制泄压阀12关闭，其次，控制器63控制微型气泵4打开，微型气泵4通过气管9向柔性气囊3内送气，此时，空气流量计51检测流过气管9的气体量，并把气体量的数值信号发送给控制器63，气压计52检测柔性气囊3的气压值，并把气压值的数值信号发送给控制器63，柔性气囊3在重启后膨胀，柔性气囊3挤压花瓣本体2沿着底座1铰接转动，仿真花朵8处于初步绽放状态，待气体量达到一定数值和气压达到一定数值后，控制器63控制微型气泵4关闭，进气口10上的止逆阀11对柔性气囊3内的气体具有止逆作用，此时，摄像机62、光源14和环形灯带13裸露出来，环形灯带13具有美化装饰效果的作用，接着，摄像机62对人脸进行识别并检测人脸的微笑程度，并将微笑程度转化为数值与气体量的数值和气压值进行比对，若微笑程度高，则控制器63控制微型气泵4继续对柔性气囊3内部进行充气，使仿真花朵8继续绽放，若微笑程度低，则控制器63控制泄压阀12打开对柔性气囊3进行放气，柔性气囊3放气后收缩从而带动花瓣本体2反向铰接转动，仿真花朵8收缩，最后，当控制器63接收不到红外感应器61的信号后，即可判断无人与装置进行互动，控制器63控制泄压阀12打开，柔性气囊3内的空气在柔性气囊3自身的弹性作用下释放到外部环形，从而使得柔性气囊3开始收缩并对花瓣本体2具有拉扯作用，使得仿真花朵8快速复位。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。