1.本实用新型涉及乐器演奏技术领域，尤其涉及一种智能音乐演奏器。


背景技术：

2.市面上的一些演奏器还无法实现全自动化，人工的参与度高也就引发智能演奏机器的研发越来越受关注。目前，智能演奏机器装置的开发多采用机器人利用模拟人形手弹奏乐器来实现，但这种装置庞大复杂且维修程度高，成本高不利于市场推广，二次开发难度高，面向的使用对象也只适用于懂乐器的熟手，使用地点也限于大型展示厅、音乐厅等。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种智能音乐演奏器，其采用集成化的方式将各种功能集合到一起，体积中等，结构简单，维修方便，成本较低，且能实现远程控制。
4.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种智能音乐演奏器，包括底座、木琴、用于敲击木琴的弹奏机构、用于带动弹奏机构水平移动的同步带直线模组和用于控制弹奏机构及同步带直线模组的控制装置，所述控制装置包括电脑上位机和与电脑上位机无线连接的主控盒，所述主控盒、木琴和同步带直线模组均设在底座上；
5.所述弹奏机构包括第一舵机云台、第二舵机云台和两个分别连接在第一舵机云台和第二舵机云台上的琴棒，所述第一舵机云台和第二舵机云台均为水平、竖直方向旋转的二自由度舵机云台，同步带直线模组能带动第一舵机云台和第二舵机云台同时移动。
6.进一步的，所述第一舵机云台包括固定支架、设在固定支架上的第一舵机、与第一舵机的舵盘相连的u型的连接支架、可相对连接支架竖直转动的第二舵机，第二舵机通过其两侧的主、副舵盘连接在连接支架内，所述第一舵机用于带动连接支架水平转动。
7.进一步的，所述第二舵机上远离连接支架的一端还设有安装支架，所述安装支架上连接有琴棒。
8.进一步的，所述同步带直线模组包括壳体、轴承座、电机座、分别设在轴承座和电机座内的同步轮和环绕在两侧同步轮上的同步带，所述轴承座与电机座分别设在壳体两端，所述同步带上连接有滑台，所述电机座处设有用于驱动同步轮的步进电机。
9.进一步的，所述第一舵机云台和第二舵机云台均连接在滑台上。
10.进一步的，所述主控盒内设有与电脑上位机无线连接的蓝牙模块、与蓝牙模块电连接的单片机和与单片机电连接的步进电机驱动器，所述步进电机驱动器与步进电机电连接。
11.进一步的，所述单片机还分别与第一舵机云台和第二舵机云台电连接。
12.进一步的，所述主控盒外壁还设有用于显示当前演奏歌曲的显示屏，所述显示屏与单片机电连接。
13.根据上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
14.（1）本实用新型提供的智能音乐演奏器，通过同步带直线模组、第一舵机云台和第二舵机云台来实现自动演奏，利用上位机新技术控制琴棒自动在木琴上演奏不同的歌曲，采用集成化的方式将各种功能集合到一起，体积中等，结构简单，维修方便且成本较低；通过第一舵机能间接带动琴棒左右摆动，增大了琴棒的敲击范围。
15.（2）运用蓝牙模块无线接收电脑端上位机的操作指令，并将指令有线传输给单片机，单片机控制弹奏机构及同步带直线模组的运行，实现了远程控制，增加了二次开发的可行性。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图；
17.图2为本实用新型的同步带直线模组示意图；
18.图3为本实用新型的弹奏机构示意图；
19.图4为本实用新型的控制装置的结构框图。
20.图中标记：1、主控盒，2、显示屏，3、同步带直线模组，30、轴承座，31、壳体，32、同步带，33、滑台，34、步进电机，35、电机座，4、第一舵机云台，40、第一舵机，41、固定支架，42、连接支架，43、第二舵机，44、安装支架，5、底座，6、木琴，7、第二舵机云台，8、琴棒。
具体实施方式
21.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
22.如图1
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4所示，一种智能音乐演奏器，包括底座5、木琴6、用于敲击木琴6的弹奏机构、用于带动弹奏机构水平移动的同步带直线模组3和用于控制弹奏机构及同步带直线模组3的控制装置。所述控制装置包括电脑上位机和与电脑上位机无线连接的主控盒1，所述主控盒1、木琴6和同步带直线模组3均设在底座5上。底座5为方形板状结构，木琴6位于底座5上一侧，同步带直线模组3位于木琴6下方，主控盒1位于同步带直线模组3下方。
23.所述弹奏机构包括第一舵机云台4、第二舵机云台7和两个分别连接在第一舵机云台4和第二舵机云台7上的琴棒8，所述第一舵机云台4和第二舵机云台7均为水平、竖直方向旋转的二自由度舵机云台，同步带直线模组3能带动第一舵机云台4和第二舵机云台7同时移动。
24.第一舵机云台4包括固定支架41、设在固定支架41上的第一舵机40、与第一舵机40的舵盘相连的u型的连接支架42、可相对连接支架42竖直转动的第二舵机43。第一舵机40的舵盘位于第一舵机40的上面，第一舵机40用于带动连接支架42水平转动。第二舵机43的主、副舵盘位于第二舵机43的左右两侧，第二舵机43通过其两侧的主、副舵盘连接在连接支架42内。所述第二舵机43上远离连接支架42的一端还设有安装支架44，所述安装支架44上连接有琴棒8，琴棒8朝向木琴6一侧。第二舵机云台7和第一舵机云台4的结构相似。
25.第一舵机云台4的工作过程为：第一舵机40工作时，可通过其舵盘带动连接支架42水平旋转，进而带动琴棒8左右摆动至需敲击的木琴6的琴键位置；第二舵机43工作时，可通过其主、副舵盘相对于连接支架42竖直转动，进而带动琴棒8敲击或离开木琴6。
26.所述同步带直线模组3包括壳体31、轴承座30、电机座35、分别设在轴承座30和电机座35内的同步轮和环绕在两侧同步轮上的同步带32，所述轴承座30与电机座35分别设在
壳体31两端，所述同步带32上连接有滑台33，所述第一舵机云台4和第二舵机云台7均连接在滑台33上。所述同步带32位于壳体31内，壳体31两侧还设有长条形的导杆，两个导杆均与同步带32相平行，滑台33的底部开有与导杆滑动连接的滑槽。
27.所述电机座35处设有用于驱动同步轮的步进电机34。同步带直线模组3工作时：步进电机34转动带动一侧的同步轮转动，进而带动同步带32上的滑台33左右移动，从而带动弹奏机构左右移动，滑台33移动过程中，导杆用于滑台33的导向。
28.所述主控盒1内设有与电脑上位机无线连接的蓝牙模块、与蓝牙模块电连接的单片机和与单片机电连接的步进电机驱动器，步进电机驱动器与步进电机34电连接。单片机的型号为stm32f103c8t6，蓝牙模块的型号为为hc
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05，步进电机驱动器的型号为tb6600。所述主控盒1外壁还设有用于显示当前演奏歌曲的显示屏2，所述显示屏2与单片机电连接。所述单片机还分别与第一舵机云台4和第二舵机云台7电连接。单片机控制第一舵机云台4和第二舵机云台7的原理为：单片机中的定时器产生pwm波，两个定时器通过产生两路pwm波控制输出高电平的时间来使第一舵机40和第二舵机43旋转不同的角度，随着占空比变化，二自由度云台实现左右、上下两个自由度的运转。
29.控制装置的工作过程为：电脑上位机发送指令给蓝牙模块，蓝牙接收到电脑上位机的指令后将数据发送给单片机，单片机分析指令获取用户所要演奏的歌曲名称，随后将步进电机34的运行速度发送给步进电机驱动器，控制步进电机34的转速、转向，从而控制滑台33移动至指定位置处，并将歌曲名称显示在显示屏2上。同时单片机也将控制第一舵机云台4和第二舵机云台7，带动琴棒8弹奏木琴6的琴键来演奏对应的歌曲，演奏完毕后，琴棒8收回，滑台33回到原位。
30.控制装置还设有电源模块，电源模块包括电源a和电源b，电源a与步进电机驱动器电性连接，电源a为24v适配器。电源b与单片机电性连接，电源b为7.4v锂离子电池，第一舵机云台4和第二舵机云台7的电源供电也采用电源b。
31.在实际运用过程中，琴棒8敲击木琴6的琴键的力度不同，会使得敲出来的音符有偏差，为了实现更高效的弹奏策略，本实用新型采用以下c语言算法：对于多种的影响因素以及影响力度的不同，采用了分类管理的方式，利用swtich语句，规划出影响较大的影响因素与影响较小的影响因素，当影响较大的影响因素发生时，使用的敲击力度为一级，当影响较小的影响因素发生时，使用的敲击力度为二级。这样，当影响小的时候系统可以快速的响应并调整，影响大时可以进行效果较好的调节，不仅提高了弹奏的效率，也降低了琴棒8的成本，减少了舵机云台的损耗。
32.需要说明的是，上述实施例仅用来说明本实用新型，但本实用新型并不局限于上述实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围内。