本发明涉及一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，确切地说，涉及一种可根据需要，模拟急扇动作、突发性换向、发生突发性物理动作的装置及其工作方法，为人用、畜牧业用祛暑降温、驱赶蚊虫，和种植业、植被保护应用中的物理驱害，提供高品质的体验，和实际效果，以避免现有人用电动风扇带来的“电风扇病(空调病)”，用有效的物理驱害方式，取代化学(药物)驱害，避免全球化学(药物)驱害所在来的重大危害。
背景技术：
1、摇扇是自古以来人类用于祛暑降温、驱赶蚊虫的重要方式，甩尾、扑扇翅膀等扑打振动，则是人类、禽畜类自我驱赶蚊虫、在种植区驱赶飞蛾害虫、鸟鼠等有害动物的有效方式，虽经几千年的技术发展，流传至今不曾消失，说明其实用性强，效果显著。
2、机械化的技术进步，多源自替代高强度或繁琐连续体力运动的动因，在此动因下，人类社会发明了旋转电动机驱动的电风扇，以替代人类摇扇的送风动作，也在养殖、畜牧业设置了传统风扇，但众所周知，持续、稳定的风流给人畜的体验极差，且会因此造成着凉、感冒等“风扇病”。针对此，电动风扇技术从机械结构上改良为扇头摇动结构(摇头)或风向摇摆(摆风)结构，从控制技术上改良为转速变化(阵风)式的所谓自然风方式，其改良的目的，均为打破稳定、持续送风的模式，追求送风的变化性，以改善应用体验。
3、而在养殖、畜牧业、种植区驱害、植被防虫灾等操作中，固然有化学(药物)和物理驱害方式的介入，但，化学(药物)驱害已成为全球公认的公害，其副作用已为全球所共知；而目前的物理驱害技术，仍停留在声音驱赶(播放或制造自认为有害动物害怕的声响)、动作驱赶(类似传统的稻草人，或使稻草人之类的物品产生摇摆、转动等动作)、工业风扇送风(局限于养殖棚、大棚等封闭小区域)等手段，由于其规律性强，几分钟最多几小时对有害动物有驱赶作用，但规律性重复出现之后不久，就被有害动物识别为“自然现象”不予理会。正是物理驱害技术的失败，使得化学(药物)驱害成为种植业不得已的选择。
4、另一方面，传统的风扇，在养殖、畜牧业、种植区驱害、植被防虫灾等操作中，随时可能因为禽畜活动、自然力(风雨等)等原因出现不可预料的障碍物、杂物等，造成摇头机构受到阻力，造成马达堵转等故障。
5、研究及征集众多志愿者亲身体验发现，对比众多的摇头+阵风功能的电动风扇(含摆风式空调)提供的服务，以及手摇扇提供的服务，手摇扇式提供的体验仍然居于首选之列；而通过对蚊、蛾、鼠、雀(体验动物)施加物理扰动的试验发现，持续无变化、规律性变换的风扰动，在5～13分钟以内对体验动物有惊扰作用，之后体验动物产生本能的适应性；持续无变化(例如恒压恒频、受低频调制的高频)、规律性变化(例如循环播放录音)的声扰动，在1～3分钟以内对体验动物有惊扰作用，之后体验动物产生本能的适应性；而传统的扇动、突发性拍击声、扑打声、模拟天敌来袭的声效和光影闪动等，对体验动物的惊扰作用，仍居于优选之列。
6、由此获得的研究结论为，传统的手摇扇式服务，对祛暑降温、驱赶蚊虫的需求，仍不落伍；而传统的扇动、突发性拍击声、扑打声，以及模拟天敌来袭的声效和光影闪动，对养殖业、畜牧业、种植业、植被保护中的驱害需求，亦为首选。研究以上两种需求之间的共性发现，断续性、突发性和模拟闪动、模拟声动是满足以上两需求的重要条件。
7、在目前的电风扇(含空调送风)技术中，由于风机类负载的特性，以及扇叶转动的惯性，决定风轮本身难以实现“突发性”动作；而目前的摆头、摆风技术，均为：通过机械结构驱动风轮整体转动，实现摆头，或在风路中设置由机械结构驱动的导风板，实现摆风；由于驱动风轮或导风板的机械结构本身由独立的电动机+减速机构驱动，或由风扇主轴经减速机构驱动，或者由风轮产生的风力驱动，仅能实现周期性动作，注定难以实现“突发性”动，且，即使实现突发性摆头，也会因风轮所存在得较大惯量，造成较大的振动，对机械结构的强度和防震性要求极高，目前没有相关技术出现。
8、基于以上研究，突发性动作的送风，是高体验人用祛暑降温、驱赶蚊虫的关键；突发性物理发生，则同样是种植业、植被保护应用中物理驱害的关键，值得为此投入。
技术实现思路
1、本发明针对目前人用电动风扇带来的“电风扇病(空调病)”、体验感差等问题，和养殖业、畜牧业、种植业、植被保护应用中的化学(药物)驱害的危害，物理驱害无效等问题，结合对背景技术的分析，和，对人畜用电动风扇与手摇扇的体验调查，对现有养殖业、畜牧业、种植业、植被保护应用中的物理驱害的效果测试，及其与扇动、突发性拍击声、扑打声、模拟天敌来袭的声光效果等物理驱害方式的对比测试，获得断续、突发性在人畜用风扇技术，在祛暑降温、驱赶蚊虫需要，和养殖业、畜牧业、种植业、植被保护应用中的驱害需求中，具有关键性作用。进而，提供一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法。
2、为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
3、一种具有突发性的送风、驱害装置(以下简称“本技术装置”)及其工作方法(以下简称“本技术方法”)，其中：
4、1)本技术装置：本技术装置设有多个固定于一体、独立驱动的风轮，通过各风轮对空气的推动力矩差实现风向改变，通过控制各风轮对空气的推动力矩差大小，实现风向改变的速度；本技术装置包括工作头、支撑轴、旋转输电器、控制电路板、底座，以及必要的人机交互装置；
5、所述工作头包括至少2个风轮组件和1个刚性的支架，各风轮组件均由风轮、护罩及其驱动马达构成，各风轮组件均固定到支架上，各风轮的驱动马达与所述控制电路板电连接；
6、所述支撑轴，包括轴心和轴承，所述轴心固定于所述底座上，所述轴承固定于支架上，或反之固定；
7、所述旋转输电器，包括滑环和电刷，所述电刷具有弹性，紧密接触到所述滑环上，实现二者之间的活动式电连接；所述电刷固定到所述支架上，所述滑环固定到所述轴心上，或反之固定；
8、所述控制电路板，包括储能元件、马达驱动电路、中央处理器，以及必要的电源管理电路，并与所述人机交互装置电连接；所述马达驱动电路与风轮一一对应、电连接，以实现对各风轮的独立驱动。
9、2)本技术方法，包括以下无顺序、可相互排列组合的步骤：
10、s1.平衡驱动：中央处理器为各风轮驱动马达的驱动电路提供均衡的电信号，使各风轮对空气的驱动力矩均衡，进而使工作头相对底座静止，或驱动工作头沿所述支撑轴恒速转动；
11、s2.微差动驱动：中央处理器为各风轮驱动马达的驱动电路提供短时或微差值的不均衡电信号，使各风轮对空气的驱动力矩产生短时差值或微差值，进而使工作头沿所述支撑轴产生短时加速度或微差值加速度；
12、s3.大差动驱动：中央处理器对至少1个风轮驱动马达提供制动信号或反向驱动信号，使各风轮对空气的驱动力矩产生大差值，进而驱动工作头沿所述支撑轴急速转动。
13、该技术方案突破了传统送风装置中摇头、摆风机构的硬驱动思路(由送风主轴经减速器减速后驱动摇头、摆风机构动作，或由附加的电动机经传动机构减速后驱动摇头、摆风机构动作)，突破了传统送风装置中摆风机构由送风装置的出风吹动被动叶轮使之移动从而约束风向的驱动思路，利用固定于同一工作头的多个分别驱动的风轮，通过为不同风轮施加非平衡的驱动，使工作头受力失衡，从而使工作头沿支撑轴转动，完成送风方向的改变。
14、1)由于本技术装置不涉及专门的摇头、摆风机构，也就不受传统摇头、摆风机构的轨迹、行程等限制，无需与送风主轴同步地周期性工作，使得申请装置的风向改变更具“无规律性”，即，具备突发性送风、突发性改变方向送风的灵活性。
15、2)本技术装置的风向改变，依赖的是各风轮对空气的反作用力的力矩差，为软驱动，不会因风向改变过程遇到障碍、阻力等而造成主轴马达或摇头马达的卡住或故障，摒除了传统设计在应用中的机械性(死板)、强硬性。
16、3)与传统设计相比，传统设计中，风速调节受到风轮转动惯量的限制，响应速度慢，而摇头、摆风调节受到驱动机构的响应速度限制，不能实现模拟急扇、扑打等效果的风速+风向的急速变换；而本技术装置中，采用多个被独立驱动的风轮，各风轮的转动惯量以支撑轴为中心相互平衡，其摇头、摆风调节的动力来自各风轮的对支撑轴施加的力矩差，微小的力矩差即可驱动工作头移动，可实现宽速度范围的摇头、摆风，为模拟急扇、扑打等效果的急速旋转提供可能；而工作头的急转，即可利用正风与侧风的差距，实现风速的快速变换——即，本技术装置可绕开风轮的转动惯量限制，实现风速、风向的快速响应。
17、作为优选的技术方案，本技术装置的多个风轮，其各自尺寸及其驱动马达的功率有所不同，其中尺寸及其驱动马达的功率大的风轮为工作轮，其余为调节轮，且，在工作轮的所有转速范围内，调节轮均具有使各风轮对空气的驱动力矩达到平衡的工作点。
18、该技术方案中，采用大尺寸、大功率风轮作为工作轮，采用小尺寸、小功率风轮作为调节轮。本技术装置通过控制调节轮的转速、转向，来调节工作头收到的合成力矩，使之按要求转动、静止。由于调节轮的尺寸小、功率小，故惯性小，转速、转向调节过程中响应速度快，可赋予工作头更快的转向速度，满足突发性的送风的要求。
19、作为进一步优选的技术方案，本技术装置的各风轮的中心轴平行，各风轮的中心到所述支撑轴的距离不同；或
20、所述工作轮与调节轮的中心轴不平行，以缩小工作头的尺寸。
21、当各风轮的中心轴平行时，由于各风轮的尺寸、功率不同，为求平衡计，需要各风轮的力臂长度不同，故，该方案中，需要调节轮具有较长的力臂，来平衡工作轮的力矩，整体结构简单、力矩计算简单，但工作头尺寸略大。
22、当各风轮的中心轴不平行时，本方案优选调节轮的中心轴与所述支撑轴垂直，而工作轮的中心轴与所述支撑轴不垂直。如此，由于工作轮的中心轴与所述支撑轴不垂直，其有效力距减小，故，调节轮仅需较短的力臂即可平衡工作轮的力矩，可减小工作头的整体尺寸。
23、作为进一步优选的技术方案，调节轮的驱动电路为桥式电路，可对调节轮实施正反向驱动、能耗制动。即：中央处理器可通过调整对调节轮的驱动电路的控制信号，使调节轮的驱动电路驱动调节轮实现可调速的正向转动、可调速的反向转动、能耗制动、反接制动等，使工作头的工作模式多元化，关键是，通过对调节轮的能耗制动、反接制动和反向转动，可以实现工作头的急速旋转，即突发性送风，模拟传统的急扇、扑打等效果。
24、作为进一步优选的技术方案，在工作头上，还设有①声波发生器，对应的，所述控制电路板上，还设有声波驱动电路；和/或②光发生器，对应的，所述控制电路板上，还设有光驱动电路。所述声波发生器和光发生器的发射方向，与工作头的送风方向相配合。
25、本技术方案中，所述“声波发生器和光发生器的发射方向，与工作头的送风方向相配合(以下简称“发射配合”)”，包括但不限于发射方向一致或平行或略有夹角，发射路径一致或平行或略有夹角，等。
26、声波，包括有害动物听觉范围内的频率，和超声波。
27、声波发生器的加入，可以为本技术装置增加恐吓声和/或模拟天敌来犯场景(行动声快速接近)的驱赶功能，针对的是具有听觉的鸟鼠类有害动物。
28、光发生器的的加入，则可以为本技术装置增加光异动惊吓和/或模拟天敌来犯场景(身影闪过)的驱赶功能，针对的是具有视觉的虫蝶蛾及鸟鼠类有害动物。
29、结合发射配合技术，可以实现声到配合风到的综合效果，和/或光到配合风到的综合效果，更好地模拟天地来犯的场景，提供更优的驱害效果。
30、作为进一步优选的技术方案，本技术装置还设有位置传感装置，所述位置传感装置，包括但不限于行程开关，和/或旋转变阻器，和/或编码器；所述位置传感装置，包括活动部分和固定部分，分别与支撑轴的轴心和轴承联动。
31、设置位置传感器后，中央控制器可通过位置传感器的状态、数据获知工作头当前相对于底座的相对角度，也可以通过位置传感器的状态、数据变化及其变化速度，感知工作头当前相对于底座的旋转方向和旋转速度，从而通过对各风轮的控制电路的信号调节，闭环、精准控制工作头的转动方向、速度和位置，进一步精准实现预想的各种摆动效果，特别是，①可以实现人用、养殖用祛暑送风应用中，根据实际空间需要，设定工作头的摆动范围，避免传统摇头风扇技术中摆头范围固定不可改变的弊病；②可以实现定向或分时扫描式地对某方向，或某范围的突发式送风、驱害动作，有利于实现对某方向或某范围内无死角地实施突发性袭击，更好地模拟急扇、扑打等动作，驱害效果更优。
32、作为进一步优选的技术方案，本技术装置的位置传感装置，包括圆形挡盘、光电开关对，和必要的遮光罩(用于遮蔽周围环境光线的干扰)；所述圆形挡盘的圆形周边上，设有多个开槽；所述光电开关包括发光元件、光敏元件及其配套电路，分别布置于圆形挡盘的两侧，与所述圆形挡盘上的开槽位置对应；所述圆形挡盘和光电开关分别与支撑轴的轴心和轴承联动。
33、该方案优选了光电式位置传感器，包括但不限于：①多个光电开关布设到固定位置+圆形挡盘上的单个开槽，以检测工作头的多个角度位置；②个光电开关+圆形挡盘上均匀布置的多个开槽，以检测工作头的转向和转速(即借鉴增量式光电编码器技术)，③在②的基础上，在偏离于②中光电开关所处半径处，增设标志位光电开关，对应的，在②的圆形挡盘上对应标志位光电开关的半径处，增设标志位开槽，使工作头在每次旋转到标志位光电开关被标志位开槽触发时，位置传感器均被校准一次，可以获得绝对值式光电编码器的运行效果，实现工作头位置、转速、转向的精准检测，从而实现更优的送风范围及其驱害效果。
34、作为进一步优选的技术方案，本技术装置的底座上设有机械限位器，用以限定工作头的往复摆动范围。
35、传统的风扇摇头结构中，多采用以下技术方案：①风轮主轴经减速装置减速后驱动机械摇头机构；②独立马达经减速后驱动机械摇头机构。传统的风扇摇头结构，其摇头行程是固定的，在摇头途中遇到阻力后，只能试图硬性突破阻力，以继续完成未完成的行程。一旦阻力不能突破，就会被卡死在当前位置，不能继续摇头，甚至因为受阻导致马达过流、损毁。本方案中，由于工作头的转动是靠多个风轮对空气推力产生的力矩差来驱动，为软驱动，即使在摇头过程中遭遇阻力，也不会造成过马达流或摇头结构的损毁，更不会发生异响。而在底座上设机械限位器，即在工作头摇摆行程中设置障碍物，即可限定工作头的往复摆动范围，使之在机械限位器设置的范围内往复摇摆。
36、作为进一步优选的技术方案，本技术装置的机械限位器可拆装，对应所述机械限位器，还设有滑动槽或多个插槽。
37、该方案为用户提供可自由调节摇头范围的技术，实用性更强。
38、作为进一步优选的技术方案，本技术装置还设有光伏发电装置和二次电池，以适用于种植、植被保护应用场景。
39、本方案为户外、电源供给不方便的需求，提供节能、环保的技术方案。
40、作为进一步优选的技术方案，本技术方法还包括以下无顺序、可相互排列组合、可与步骤s1～s4步骤排列组合的步骤：
41、s4.无规则声驱动：由中央处理器产生多个随机数，分别对应声驱动的起始频率、频率变换规则、起始幅度、幅度变化规则、本步骤时间各参数，中央处理器根据以上参数驱动声发生器工作；
42、s5.恐吓声驱动：由中央处理器产生多个随机数，分别对应声驱动的起始频率、频率变换规则、本步骤时间各参数，中央处理器在本步骤时间内，按声功率由最高幅度逐渐衰减的规则，或按声功率由某幅度(最高声功率的0～80％)逐渐提高至最高的规则，根据以上参数驱动声发生器工作，以模拟天敌突袭的声效果；
43、s6.无规则光驱动：由中央处理器产生多个随机数，分别对应光驱动的起始光强、光强变换规则、本步骤时间各参数，中央处理器根据以上参数驱动光发生器工作；
44、s7.恐吓光驱动：由中央处理器产生多个随机数，分别对应光驱动的光强变换规则、本步骤时间各参数，中央处理器在本步骤时间内，按光强由最高幅度逐渐衰减的规则，或按光强由某幅度(最高光强的0～80％)逐渐提高至最高的规则，根据以上参数驱动光发生器工作，以模拟天敌突袭的视觉效果；
45、s8.静音：中央处理器禁止声发生器工作；
46、s9.闭光：中央处理器禁止光发生器工作。
47、本方案中，提供了声、光发生器的多种驱动子模式，其中：
48、s4为无规则声驱动，追求建立完全无规则的声场，对目标物实施意想不到的扰乱；
49、s5为恐吓声驱动，以突变的声功率，追求以意想不到的频率及其变数、声长，提供突发性的的声惊扰，能够模拟敌袭突临的声音效果(例如“嗷”一声迅速由远及近、“嗷”一声迅速掠过等声效)，针对具有听觉的有害生物；而如果声频处于超声波段，显然，突变的超声波也能对触感灵敏、无听觉的虫类生物造成惊扰；
50、s6为无规则光驱动，追求的向目标物完全无规则、意想不到的光扰乱；
51、s7为恐吓光驱动，以突变的光强，和意想不到的变数，提供突发性的光惊扰，能够模拟敌袭突临的光效果(例如身影迅速由远及近、身影迅速掠过等光效)，针对具有视觉的有害生物；
52、s8和s9分别为静音和闭光驱动，即不工作，用于在对以上驱动子模式进行组合使用时，插入一段时间的静默，①a作为声光效的一部分；②可配合s4和/或s6提供突袭效果，即：在较长时间的s4和/或s6后，突然实施静默，模拟敌袭将至的效果；③可配合s5和/或s7提供突袭效果，即：在较长时间的静默环境中，突然爆发突发式声和/或光恐吓，模拟敌袭来临的效果。
53、本方案为设有声和/或光发生器的方案，提供了声和/或光扰乱、惊扰的效果。较之传统的机械驱害，显然，本方案因为多种模式地模拟了敌袭实效，配合送风装置模拟到的急扇、扑到风效，为被驱逐物提供身临其境的效果，实测驱害效果显著。
1.一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，设有多个固定于一体、独立驱动的风轮，通过各风轮对空气的推动力矩差实现风向改变，通过控制各风轮对空气的推动力矩差大小，实现风向改变的速度；所述具有突发性的送风、驱害装置(以下简称“本申请装置”)包括工作头、支撑轴、旋转输电器、控制电路板、底座，以及必要的人机交互装置；
2.根据权利要求1所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，所述多个风轮，其各自尺寸及其驱动马达的功率有所不同，其中尺寸及其驱动马达的功率大的风轮为工作轮，其余为调节轮，且，在工作轮的所有转速范围内，调节轮均具有使各风轮对空气的驱动力矩达到平衡的工作点。
3.根据权利要求1、2所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，
4.根据权利要求1、2所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，所述调节轮的驱动电路为桥式电路，可对调节轮实施正反向驱动、能耗制动。
5.根据权利要求1所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，所述工作头上，还设有
6.根据权利要求1所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，所述本申请装置，还设有位置传感装置，所述位置传感装置，包括但不限于行程开关，和/或旋转变阻器，和/或编码器；所述位置传感装置，包括活动部分和固定部分，分别与支撑轴的轴心和轴承联动。
7.根据权利要求6所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，所述位置传感装置，包括圆形挡盘、光电开关对，和必要的遮光罩；所述圆形挡盘的圆形周边上，设有多个开槽；所述光电开关包括发光元件和光敏元件，分别布置于圆形挡盘的两侧，与所述圆形挡盘上的开槽位置对应；所述圆形挡盘和光电开关分别与支撑轴的轴心和轴承联动。
8.根据权利要求6所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，所述底座上设有机械限位器，用以限定工作头的往复摆动范围。
9.根据权利要求8所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，所述机械限位器可拆装，对应所述机械限位器，还设有滑动槽或多个插槽。
10.根据权利要求8所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，所述本申请装置，还设有光伏发电装置和二次电池，以适用于种植、植被保护应用场景。
11.根据权利要求8所述的一种具有突发性的送风、驱害装置及其工作方法，其特征为，所述本申请方法，还包括以下无顺序、可相互排列组合、可与步骤s1～s4步骤排列组合的步骤：
