一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，包括基座、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、座艙以及連接旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和座艙的伸縮電動(dòng)缸，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上安裝有模擬主機(jī)、動(dòng)感控制系統(tǒng)以及回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)和基座可旋轉(zhuǎn)活動(dòng)連接；座艙上安裝有座椅、顯示器、方向盤(pán)、腳踏板，座艙通過(guò)伸縮電動(dòng)缸和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)活動(dòng)連接。本實(shí)用新型座艙通過(guò)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)和伸縮電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行前后、左右的傾斜，以及升降、旋轉(zhuǎn)自由運(yùn)動(dòng)，該實(shí)用新型機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本比較低，運(yùn)動(dòng)幅度適中、穩(wěn)定性好，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝與運(yùn)輸。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)仿真領(lǐng)域，具體的是一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器，可使使用者體驗(yàn)到行駛時(shí)的各種運(yùn)動(dòng)模式，包括起步、加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、撞擊等。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來(lái)說(shuō)，動(dòng)感模擬器的自由度數(shù)量與模擬器的復(fù)雜性和裝置成本有關(guān)，目前市場(chǎng)上具有三個(gè)或三個(gè)以上自由度運(yùn)動(dòng)的動(dòng)感模擬器大多機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、成本比較高，給現(xiàn)場(chǎng)安裝與運(yùn)輸帶來(lái)不少麻煩；另外有些動(dòng)感模擬器運(yùn)動(dòng)幅度小、穩(wěn)定性差，難以滿(mǎn)足模擬愛(ài)好者的需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]因此，針對(duì)上述的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器，本實(shí)用新型采取的解決方案為:一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，包括基座、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、座艙以及連接旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和座艙的伸縮電動(dòng)缸，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上安裝有模擬主機(jī)、動(dòng)感控制系統(tǒng)以及回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu);所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)所述回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)和所述基座可旋轉(zhuǎn)活動(dòng)連接;所述座艙上安裝有座椅、顯示器、方向盤(pán)、腳踏板，所述座艙通過(guò)伸縮電動(dòng)缸和所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)活動(dòng)連接;所述座艙通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)和所述伸縮電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行前后、左右的傾斜，以及升降、旋轉(zhuǎn)自由運(yùn)動(dòng)。
[0004]進(jìn)一步地，所述回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、減速機(jī)、小齒輪、回轉(zhuǎn)支承;所述減速機(jī)的輸入軸和所述電機(jī)固定連接，所述減速機(jī)固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，所述減速機(jī)的輸出軸連接所述小齒輪，所述小齒輪和所述回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪嚙合連接，所述回轉(zhuǎn)支承外圈固定于所述基座，所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述減速機(jī)連接的所述小齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)。
[0005]進(jìn)一步地，所述伸縮電動(dòng)缸下端通過(guò)鉸鏈和所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)活動(dòng)連接，所述伸縮電動(dòng)缸上端通過(guò)十字萬(wàn)向軸和座艙可升降活動(dòng)連接。
[0006]進(jìn)一步地，伸縮電動(dòng)缸為三個(gè)。
[0007]進(jìn)一步地，所述動(dòng)感模擬器的運(yùn)動(dòng)信息來(lái)自所述模擬主機(jī)給出的模擬場(chǎng)景，經(jīng)過(guò)所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算后驅(qū)動(dòng)所述伸縮電動(dòng)缸及所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，從而模擬出各種運(yùn)動(dòng)模式，包括起步、加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、撞擊。
[0008]進(jìn)一步地，所述三個(gè)伸縮電動(dòng)缸的下端通過(guò)鉸鏈機(jī)構(gòu)和所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)活動(dòng)連接端形成具有穩(wěn)定相互制約的三角形關(guān)系。
[0009]進(jìn)一步地，所述顯示器為三個(gè)。
[0010]進(jìn)一步地，所述動(dòng)感控制系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器。
[0011]進(jìn)一步地，所述運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器及電氣線纜固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)形成相對(duì)靜止運(yùn)動(dòng)。
[0012]通過(guò)采用前述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的座艙運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)和伸縮電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，可進(jìn)行前后、左右的傾斜，以及升降、旋轉(zhuǎn)等自由運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)信息來(lái)自模擬主機(jī)給出的模擬場(chǎng)景，經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸及旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，模擬出各種運(yùn)動(dòng)模式，包括起步、加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、撞擊等，而且，采用三個(gè)顯示器顯示圖像畫(huà)面，能夠涵蓋駕駛者的全部視覺(jué)范圍，有更逼真的模擬體驗(yàn)。該實(shí)用新型機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本比較低，運(yùn)動(dòng)幅度適中、穩(wěn)定性好，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝與運(yùn)輸。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中，
[0014]圖1是本實(shí)用新型一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器的立體圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器的鉸鏈機(jī)構(gòu)52的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器的十字萬(wàn)向軸53的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器的回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)33的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是本實(shí)用新型一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器的三個(gè)伸縮電動(dòng)缸分布結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是本實(shí)用新型一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器的三個(gè)伸縮電動(dòng)缸所連接的鉸鏈機(jī)構(gòu)分布形狀示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]本實(shí)用新型的一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器，是一種配合運(yùn)動(dòng)游戲或圖像或模擬場(chǎng)景的動(dòng)感模擬器，圖1為本動(dòng)感模擬器的立體圖，本實(shí)用新型動(dòng)感模擬器I包括基座4、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3、座艙2以及連接旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和座艙的伸縮電動(dòng)缸5，所述座艙2上安裝有座椅21、顯示器22、方向盤(pán)23、腳踏板24，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3上安裝有模擬主機(jī)31、動(dòng)感控制系統(tǒng)32以及回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)33，所述座艙2通過(guò)三個(gè)伸縮電動(dòng)缸5和所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3活動(dòng)連接，所述伸縮電動(dòng)缸5通過(guò)伺服電機(jī)51連接驅(qū)動(dòng)，并且所述伸縮電動(dòng)缸5通過(guò)鉸鏈機(jī)構(gòu)52和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3活動(dòng)連接，可實(shí)現(xiàn)空間內(nèi)一定角度的旋轉(zhuǎn)，所述伸縮電動(dòng)缸5上端通過(guò)十字萬(wàn)向軸53和座艙2可升降活動(dòng)連接，可實(shí)現(xiàn)所連接端座艙2的上下、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3通過(guò)所述回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)33和所述基座4可旋轉(zhuǎn)活動(dòng)連接。所述動(dòng)感控制系統(tǒng)32和三個(gè)伸縮電動(dòng)缸5連接的電氣線纜固定于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3上，與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3的運(yùn)動(dòng)形成相對(duì)靜止，電氣連接更穩(wěn)定。
[0022]所述動(dòng)感模擬器I的運(yùn)動(dòng)信息來(lái)自所述模擬主機(jī)31給出的模擬場(chǎng)景，經(jīng)過(guò)所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)32計(jì)算后驅(qū)動(dòng)所述伸縮電動(dòng)缸5及所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3的運(yùn)動(dòng)，從而模擬出各種運(yùn)動(dòng)模式，包括起步、加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、撞擊等。
[0023]所述顯示器22采用三個(gè)顯示器顯示圖像畫(huà)面，能夠涵蓋駕駛者的全部視覺(jué)范圍，有更逼真的使用體驗(yàn)。
[0024]如圖2所示，所述鉸鏈機(jī)構(gòu)52包括固定軸座521、潤(rùn)滑襯套522以及銷(xiāo)軸523，所述銷(xiāo)軸523穿過(guò)固定軸座521、潤(rùn)滑襯套522，所述伸縮電動(dòng)缸5底端以銷(xiāo)軸523為軸實(shí)現(xiàn)一定角度的旋轉(zhuǎn)。
[0025]如圖3所示，所述十字萬(wàn)向軸53包括第一萬(wàn)向節(jié)叉531、十字軸532以及第二萬(wàn)向節(jié)叉533，所述十字軸532與第一萬(wàn)向節(jié)叉531、第二萬(wàn)向節(jié)叉533咬合連接，可實(shí)現(xiàn)所述伸縮電動(dòng)缸5上端一定角度的旋轉(zhuǎn)。
[0026]如圖4所示，所述回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)33包括電機(jī)331、減速機(jī)332、小齒輪333、回轉(zhuǎn)支承334，所述減速機(jī)332的輸入軸和電機(jī)331固定連接，所述減速機(jī)332固定于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3上，所述減速機(jī)332的輸出軸連接所述小齒輪333，所述小齒輪333和所述回轉(zhuǎn)支承334外圈齒輪嚙合連接，所述回轉(zhuǎn)支承334外圈固定于所述基座4，所述回轉(zhuǎn)支承334內(nèi)圈固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3，所述電機(jī)331驅(qū)動(dòng)減速機(jī)332連接的小齒輪333旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)。從而，座艙2的運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3運(yùn)動(dòng)和伸縮電動(dòng)缸5運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，可進(jìn)行前后、左右的傾斜，以及升降、旋轉(zhuǎn)等自由運(yùn)動(dòng)。
[0027I如圖5和6所示，所述三個(gè)伸縮電動(dòng)缸5的下端通過(guò)鉸鏈機(jī)構(gòu)52和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)3活動(dòng)連接端形成具有穩(wěn)定相互制約的三角形關(guān)系，可使伸縮電動(dòng)缸在空間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)更平滑、穩(wěn)定。
[0028]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，包括基座、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、座艙以及連接旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和座艙的伸縮電動(dòng)缸，其特征在于: 所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上安裝有模擬主機(jī)、動(dòng)感控制系統(tǒng)以及回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)； 所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)所述回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)和所述基座可旋轉(zhuǎn)活動(dòng)連接； 所述座艙上安裝有座椅、顯示器、方向盤(pán)、腳踏板，所述座艙通過(guò)所述伸縮電動(dòng)缸和所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)活動(dòng)連接； 所述座艙通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)和所述伸縮電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行前后、左右的傾斜，以及升降、旋轉(zhuǎn)自由運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、減速機(jī)、小齒輪、回轉(zhuǎn)支承;所述減速機(jī)的輸入軸和所述電機(jī)固定連接，所述減速機(jī)固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，所述減速機(jī)的輸出軸連接所述小齒輪，所述小齒輪和所述回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪嚙合連接，所述回轉(zhuǎn)支承外圈固定于所述基座，所述回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述減速機(jī)連接的所述小齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述伸縮電動(dòng)缸下端通過(guò)鉸鏈和所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)活動(dòng)連接，所述伸縮電動(dòng)缸上端通過(guò)十字萬(wàn)向軸和座艙可升降活動(dòng)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，其特征在于:伸縮電動(dòng)缸為三個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述伸縮電動(dòng)缸的底端通過(guò)鉸鏈機(jī)構(gòu)和所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)活動(dòng)連接端形成具有穩(wěn)定相互制約的三角形關(guān)系。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述顯示器為三個(gè)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述動(dòng)感控制系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有四自由度的動(dòng)感模擬器機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器及電氣線纜固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)形成相對(duì)靜止運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】A63B69/00GK205412145SQ201620100816
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】李新, 鄒駿宇, 吉峰
【申請(qǐng)人】無(wú)錫信捷電氣股份有限公司