專利名稱：設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種重型機(jī)械模擬操作系統(tǒng)，具體涉及一種設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
提升機(jī)(well elevating conveyor/Elevator),是通過改變勢(shì)能進(jìn)行運(yùn)輸?shù)拇笮蜋C(jī)械設(shè)備，如礦井提升機(jī)、過壩提升機(jī)等。提升機(jī)功率較大、提升能力較強(qiáng)，所以在建筑領(lǐng)域和煤礦采集領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。相應(yīng)的，對(duì)提升機(jī)操作培訓(xùn)的要求也越來越高。目前，最常見的培訓(xùn)方式是在使用者前期提升機(jī)理論課結(jié)束后，就進(jìn)行提升機(jī)實(shí)際上機(jī)操作訓(xùn)練，學(xué)習(xí)各種提升機(jī)的操作技能、技巧。但提升機(jī)的各種操作技能、技巧是通過長時(shí)間上機(jī)訓(xùn)練才可以熟練掌握的。這種訓(xùn)練方式存在很多問題，例如成本大、耗材高等·缺點(diǎn)。使用者在訓(xùn)練過程中也受到時(shí)間、經(jīng)濟(jì)條件等限制，造成使用者無法熟練掌握提升機(jī)的操作技能、技巧，為以后的實(shí)際工作帶來安全隱患。雖然現(xiàn)在的市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些模擬提升機(jī)工作的模擬機(jī)，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，難于普及使用。所以，亟需開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)。此外，現(xiàn)有的模擬操作系統(tǒng)，尤其是工程機(jī)械模擬操作系統(tǒng)中，使用者坐在座椅上通過模擬操作系統(tǒng)上的操作桿、踏板、操作按鈕等進(jìn)行模擬操作；而模擬操作系統(tǒng)上設(shè)置的顯示器顯示模擬的畫面對(duì)使用者的操作進(jìn)行反饋，但是該種反饋僅僅對(duì)使用者形成視覺上的反饋，而無法模擬出在具體的操作環(huán)境下駕駛座椅的顛簸或者傾斜的反饋，對(duì)模擬出的情景受到了限制。故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。

實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種能夠幫助使用者掌握和熟練提升機(jī)操作技巧，并且能夠模擬駕駛座椅傾斜或顛簸的設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，包括模擬操作系統(tǒng)和安裝于模擬操作系統(tǒng)下方的六自由度平臺(tái)，所述模擬操作系統(tǒng)包括底座、位于底座前方的前立板和位于底座后部的座椅，所述前立板上方安裝有顯示器，前立板內(nèi)部空腔放置有計(jì)算機(jī)主機(jī)，所述顯示器與計(jì)算機(jī)主機(jī)連接；所述座椅兩側(cè)設(shè)有操控柜，操控柜上設(shè)置有按鈕、狀態(tài)指示器和操作手柄，所述操作手柄包括剎車手柄和調(diào)速手柄，所述按鈕和操作手柄分別連接有開關(guān)控制元件，所述開關(guān)控制元件均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換板與計(jì)算機(jī)主機(jī)連接；所述底座為長方形框架結(jié)構(gòu)，長方形框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部連接有若干條橫桿，在長方形框架結(jié)構(gòu)上方鋪設(shè)有橡膠墊，底座設(shè)計(jì)為框架與橡膠墊結(jié)合的結(jié)構(gòu)，有利于減輕整機(jī)的重量，便于搬運(yùn)。所述六自由度平臺(tái)包括靜平臺(tái)、用以支撐模擬操作系統(tǒng)用的動(dòng)平臺(tái)以及六個(gè)升降裝置；所述升降裝置的兩端通過連接頭分別連接動(dòng)平臺(tái)及靜平臺(tái)，所述六個(gè)升降裝置為傾斜的設(shè)置于動(dòng)平臺(tái)及靜平臺(tái)之間。所述座椅包括靠背和座墊，所述靠背與座墊通過轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接，靠背相對(duì)于座墊傾斜的角度為95° 120°。所述顯示器為單屏顯示器或三屏顯示器或環(huán)形屏幕顯示器。所述六個(gè)升降裝置與動(dòng)平臺(tái)的連接點(diǎn)均位于同一個(gè)圓周上；所述連接頭為球鉸、或關(guān)節(jié)軸承、或萬向節(jié)；所述升降裝置為電動(dòng)缸、或液壓缸、或氣動(dòng)缸。本實(shí)用新型在使用時(shí)，安裝上相應(yīng)的程序軟件后，利用操作手柄或按鈕將模擬信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)主機(jī)，計(jì)算機(jī)主機(jī)將處理后的信號(hào)輸入到顯示器，使用者操作與顯示器顯示的圖像同步，使用者通過操作手柄進(jìn)行提升機(jī)的各種課題訓(xùn)練，從而掌握各種操作技能和技巧。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，輕巧方便，操作簡單，使用者可以通過操作手柄和按鈕模擬系統(tǒng)進(jìn)行操作，模擬提升機(jī)的各種作業(yè)課題、實(shí)際工作中的環(huán)境以及任務(wù)，用電量低，不產(chǎn)生噪聲，在低成本的前提下增加使用者的訓(xùn)練時(shí)間，培訓(xùn)效果好。六自由度平臺(tái)中采用升降裝置連接動(dòng)平臺(tái)及靜平臺(tái)，通過升降裝置的伸縮來實(shí) 現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)、前后運(yùn)動(dòng)、左右的傾斜搖擺以及前后的傾斜搖擺，以實(shí)現(xiàn)模擬駕駛座椅的傾斜或顛簸，使動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)有了更大的自由度，提高了場(chǎng)景模擬的真實(shí)性。所述升降裝置是以一定角度傾斜的連接于靜平臺(tái)及動(dòng)平臺(tái)之間，這樣才能夠保證該六個(gè)升降裝置對(duì)動(dòng)平臺(tái)的支撐穩(wěn)定。本實(shí)用新型可廣泛用于游戲、展示、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)以及技能鑒定考試中。

圖I為本實(shí)用新型中的模擬操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中的六自由度平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。如圖I至圖2所示，本實(shí)用新型的設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，包括模擬操作系統(tǒng)和安裝于模擬操作系統(tǒng)下方的六自由度平臺(tái)100，模擬操作系統(tǒng)包括底座I、位于底座I前方的前立板2和位于底座I后部的座椅3，前立板2上方安裝有顯示器6，前立板2內(nèi)部空腔放置有計(jì)算機(jī)主機(jī)，顯示器6與計(jì)算機(jī)主機(jī)連接；座椅3兩側(cè)設(shè)有操控柜5,操控柜5上設(shè)置有按鈕7、狀態(tài)指示器8和操作手柄4,操作手柄4包括剎車手柄和調(diào)速手柄，按鈕7和操作手柄4分別連接有開關(guān)控制元件，開關(guān)控制元件均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換板與計(jì)算機(jī)主機(jī)連接；底座I為長方形框架結(jié)構(gòu)，長方形框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部連接有若干條橫桿，在該框架結(jié)構(gòu)上方鋪設(shè)有橡膠墊。底座I設(shè)計(jì)為框架與橡膠墊結(jié)合的結(jié)構(gòu)，有利于減輕整機(jī)的重量，便于搬運(yùn)。六自由度平臺(tái)100包括靜平臺(tái)20、用以支撐模擬操作系統(tǒng)用的動(dòng)平臺(tái)30以及六個(gè)升降裝置40。所述升降裝置40的兩端通過連接頭41分別連接動(dòng)平臺(tái)30及靜平臺(tái)20，所述連接頭41為球鉸、或關(guān)節(jié)軸承、或萬向節(jié)。所述升降裝置40是向內(nèi)傾斜的連接于靜平臺(tái)20及動(dòng)平臺(tái)30之間，且六個(gè)升降裝置40與動(dòng)平臺(tái)30的連接點(diǎn)均位于同一個(gè)圓周上，從而可以使該六個(gè)升降裝置40對(duì)動(dòng)平臺(tái)30的支撐更加穩(wěn)固。所述升降裝置40為電動(dòng)缸、或液壓缸、或氣動(dòng)缸。當(dāng)在某些模擬場(chǎng)景中需要模擬駕駛座的傾斜或顛簸時(shí)，通過控制六個(gè)升降裝置40的升降高度或/和速度的不同而改變動(dòng)平臺(tái)30傾斜的角度或者傾斜角度變換的速度，從而能夠使駕駛座模擬出特定環(huán)境下的傾斜或者顛簸，提高了場(chǎng)景模擬的真實(shí)度。而六個(gè)升降裝置40可以模擬出更多的場(chǎng)景，如駕駛座在各個(gè)方向的平移、傾斜或擺動(dòng)，從而能夠模擬出更多的場(chǎng)景，提高了場(chǎng)景模擬的真實(shí)度。本實(shí)施例中，座椅3包括靠背和座墊,靠背與座墊通過轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接,靠背與座墊之間的角度可以根據(jù)需求自由調(diào)整，靠背相對(duì)于座墊傾斜的角度為95° 120°，符合人工學(xué)設(shè)計(jì)，長時(shí)間使用不容易產(chǎn)生疲勞。顯示器6為單屏顯示器或三屏顯示器或環(huán)形屏幕顯示器，該整個(gè)設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)可位于集裝箱(未圖示)中，以便于運(yùn)輸。本實(shí)用新型在使用時(shí)，安裝上相應(yīng)的程序軟件后，利用操作手柄4或按鈕7將模擬信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)主機(jī)，計(jì)算機(jī)主機(jī)將處理后的信號(hào)輸入到顯示器6，使用者操作與顯示器6顯示的圖像同步，使用者通過操作手柄4進(jìn)行提升機(jī)的各種課題訓(xùn)練，從而掌握各種操作技能和技巧。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技·術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于包括模擬操作系統(tǒng)和安裝于模擬操作系統(tǒng)下方的六自由度平臺(tái)，所述模擬操作系統(tǒng)包括底座、位于底座前方的前立板和位于底座后部的座椅，所述前立板上方安裝有顯示器，前立板內(nèi)部空腔放置有計(jì)算機(jī)主機(jī)，所述顯示器與計(jì)算機(jī)主機(jī)連接；所述座椅兩側(cè)設(shè)有操控柜，操控柜上設(shè)置有按鈕、狀態(tài)指示器和操作手柄，所述操作手柄包括剎車手柄和調(diào)速手柄，所述按鈕和操作手柄分別連接有開關(guān)控制元件，所述開關(guān)控制元件均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換板與計(jì)算機(jī)主機(jī)連接；所述底座為長方形框架結(jié)構(gòu)，長方形框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部連接有若干條橫桿，在框架結(jié)構(gòu)上方鋪設(shè)有橡膠墊；所述六自由度平臺(tái)包括靜平臺(tái)、用以支撐模擬操作系統(tǒng)用的動(dòng)平臺(tái)以及六個(gè)升降裝置；所述升降裝置的兩端通過連接頭分別連接動(dòng)平臺(tái)及靜平臺(tái)，所述六個(gè)升降裝置為傾斜的設(shè)置于動(dòng)平臺(tái)及靜平臺(tái)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述座椅包括靠背和座墊，所述靠背與座墊通過轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接，靠背相對(duì)于座墊傾斜的角度為95° 120°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述顯示器為單屏顯示器或三屏顯示器或環(huán)形屏幕顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述連接頭為球鉸、或關(guān)節(jié)軸承、或萬向節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述六個(gè)升降裝置與動(dòng)平臺(tái)的連接點(diǎn)均位于同一個(gè)圓周上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述升降裝置為電動(dòng)缸、或液壓缸、或氣動(dòng)缸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種設(shè)有升降裝置實(shí)現(xiàn)的六自由度平臺(tái)的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，包括模擬操作系統(tǒng)和安裝于模擬操作系統(tǒng)下方的六自由度平臺(tái)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，安裝上相應(yīng)的程序軟件后，利用操作手柄或按鈕將模擬信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將處理后的信號(hào)輸入到顯示器，使用者操作與顯示器顯示的圖像同步，使用者通過操作手柄進(jìn)行提升機(jī)的各種課題訓(xùn)練，可廣泛用于游戲、展示、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)以及技能鑒定考試中。
文檔編號(hào)G09B25/02GK202711566SQ201220177990
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者李宏 申請(qǐng)人:江蘇宏昌工程機(jī)械有限公司