本實用新型涉及駕駛模擬器平臺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可無限旋轉(zhuǎn)的模擬器平臺。

背景技術(shù)：

六自由Stewart平臺是具有6個自由度的并聯(lián)機構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)簡單，剛度大，承載能力強、精度高、動態(tài)響應(yīng)快、自重負荷比小等一系列優(yōu)點，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。運動模擬器是其中一個主要應(yīng)用。駕駛模擬器是模擬駕駛體驗的機械裝置，盡可能的模擬在真實設(shè)備中的感覺(如車輛的振動、上下坡、轉(zhuǎn)彎等)，用于在室內(nèi)訓練駕駛員，駕駛員不會因模擬駕駛中的事故而受傷。駕駛模擬器的特性決定了它具有以下優(yōu)點：1)安全性好，使用駕駛模擬裝置可以安全地進行高速、極限行駛以及非常危險的安全性實驗，可大幅提高訓練的安全性；2)復現(xiàn)性好，由于車輛狀態(tài)和實驗條件等因素很難控制，實車試驗再現(xiàn)性較差，使用駕駛模擬器則可以方便地進行數(shù)據(jù)采集、車輛模型的選擇和模擬環(huán)境的設(shè)定，復現(xiàn)性好；3)經(jīng)濟性高，與真車試驗相比，駕駛模擬器可以軟件環(huán)境中設(shè)定各種實驗條件和參數(shù)，大幅提高訓練效率、各種環(huán)境及參數(shù)的可變性，而成本不會增加；4)駕駛模擬器有利于相關(guān)設(shè)備的研發(fā)，幫助設(shè)計者迅速發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷、錯誤，從而降低研發(fā)成本，縮短開發(fā)周期。因此，駕駛模擬器常常用來代替真實設(shè)備，以訓練操作者對真實設(shè)備的操縱能力以及研發(fā)相關(guān)設(shè)備作模擬，駕駛模擬器在飛機、車輛及船舶等駕駛員高級培訓中的應(yīng)用越來越普遍。

目前應(yīng)用的比較普遍的Stewart平臺一般是由上、下兩個平臺(負載平臺和基臺)和鉸副連接的六個移動副構(gòu)成。根據(jù)使用相應(yīng)的鉸副，常見的Stewart平臺可以分為SPS型和UPS型兩種。SPS型Stewart平臺是指基臺和支腿間、負載平臺和支腿間都是由球鉸連接，上、下支腿間通過柱鉸連接構(gòu)成。根據(jù)上、中平臺和支腿間連接點數(shù)不同，Stewart平臺分為x-y型平臺(x代表負載平臺和支腿的連接點數(shù)，y代表基臺和支腿的連接點數(shù))。常見的有3-3型Stewart平臺、3-6型Stewart平臺和6-6型Stewart平臺。其中應(yīng)用于各種飛機和艦船模擬器的主要是6-6型Stewart平臺。

ZL201110008598.5、ZL201110008624.4、ZL201110008646.0、ZL201110008651.1等專利均公布可無限旋轉(zhuǎn)的車輛駕駛模擬器，但結(jié)構(gòu)和控制算法均比較復雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題，是針對上述存在的技術(shù)不足，提供了一種可無限旋轉(zhuǎn)的模擬器平臺。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：包括基礎(chǔ)靜平臺，上平臺和支撐基礎(chǔ)靜平臺、上平臺的六套結(jié)構(gòu)完全相同的伸縮桿結(jié)構(gòu)，模擬車輛固定于上平臺上，上平臺的底面通過第一雙頭螺柱與內(nèi)齒輪的上側(cè)面固定，內(nèi)齒輪的外側(cè)通過回轉(zhuǎn)軸承與固定板的內(nèi)側(cè)連接，固定板通過第二雙頭螺柱安裝于中平臺上；內(nèi)齒輪與第一齒輪嚙合，第一齒輪中間的孔通過鍵連接到減速器的輸出軸上，減速器連接至電機的傳動軸上，電機安裝在中平臺上；中平臺下部的外圈均勻分布六個第一球鉸鏈，伸縮桿的一端連接于第一球鉸鏈中，伸縮桿的另一端連接于第二球鉸鏈中，六個第二球鉸鏈通過地腳螺栓均勻分布安裝于基礎(chǔ)靜平臺的外圈上。

進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的伸縮桿可以是液壓缸或電動推桿。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：模擬器平臺可無限旋轉(zhuǎn)，且控制算法也較簡單。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的Stewart模擬器平臺圖。

圖2為一種可無限旋轉(zhuǎn)的模擬器平臺總體結(jié)構(gòu)圖。

圖3為圖2的B處局部放大圖。

圖中：1、模擬車輛，2、上平臺，3、第一雙頭螺柱，4、回轉(zhuǎn)軸承，5、中平臺，6、第二雙頭螺柱，7、第一球鉸鏈，8、伸縮桿，9、基礎(chǔ)靜平臺，10、地腳螺栓，11、第一齒輪，12、減速器，13、電機，14、第二球鉸鏈，15、內(nèi)齒輪，16、固定板。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合具體實施方式并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。

如圖1、圖2和圖3所示，模擬車輛1固定于上平臺2上，因此模擬車輛1可隨上平臺2的移動或轉(zhuǎn)動而做相應(yīng)的運動；上平臺2的底面通過第一雙頭螺柱3與內(nèi)齒輪15的上側(cè)面固定，內(nèi)齒輪15的外側(cè)通過回轉(zhuǎn)軸承4與固定板16的內(nèi)側(cè)連接，固定板16通過第二雙頭螺柱6安裝于中平臺5上，因此上平臺2可以在內(nèi)齒輪15的帶動下圍繞固定板16的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動；內(nèi)齒輪15與第一齒輪11嚙合，第一齒輪11中間的孔通過鍵連接到減速器12的輸出軸上，減速器12連接至電機13的傳動軸上，電機13安裝在中平臺5上，因此電機13可通過減速器12帶動第一齒輪11轉(zhuǎn)動；且第一齒輪11轉(zhuǎn)動則通過齒輪嚙合帶動內(nèi)齒輪15轉(zhuǎn)動，即上平臺2可以中平臺5的基礎(chǔ)之上做轉(zhuǎn)動；中平臺5下部的外圈均勻分布六個第一球鉸鏈7，伸縮桿8的一端連接于第一球鉸鏈7中，伸縮桿8的另一端連接于第二球鉸鏈14中，六個第二球鉸鏈14通過地腳螺栓10均勻分布安裝于基礎(chǔ)靜平臺9的外圈上，因此中平臺5可通過六根伸縮桿8在基礎(chǔ)靜平臺9上作X、Y、Z方向作移動和轉(zhuǎn)動。

伸縮桿8可以是液壓缸或電動推桿；當伸縮桿8為液壓缸時，需配套液壓系統(tǒng)；當伸縮桿8為電動推桿時，需要電機及減速器或直線電機提供動力。

本實用新型在具體實施時，模擬模擬車輛1應(yīng)該處于的位置、姿態(tài)，并通過位姿反解得到各個伸縮桿8伸長的長度或電機13旋轉(zhuǎn)的角度或者是兩者的組合，如果電機13不旋轉(zhuǎn)，只有伸縮桿8伸縮，就是相當于一個Stewart平臺；如果伸縮桿8不運動，只有電機13旋轉(zhuǎn)，也可實現(xiàn)平臺六個自由度的運動；當模擬車輛1需要轉(zhuǎn)彎時，將真實設(shè)備需要轉(zhuǎn)彎的半徑計算轉(zhuǎn)變?yōu)槟M車輛1及上平臺2在中平臺5旋轉(zhuǎn)的角度，電機13應(yīng)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，此時，伸縮桿8仍然保持不斷的伸縮狀態(tài)，保證轉(zhuǎn)彎時其它的感覺(如：上下坡即俯仰、路面?zhèn)葍A)與真實設(shè)備類似；當真實設(shè)備運動至不同的位置時，即模擬車輛1在上平臺2上的位置與姿態(tài)處于不同的狀態(tài)，只需要伸縮桿8伸長或縮短至相應(yīng)的長度或電機13帶動中平臺5旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度即可。

應(yīng)當理解的是，本實用新型的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構(gòu)成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。此外，本實用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。