平運(yùn)動(dòng)時(shí)，便會(huì)向上或向下運(yùn)動(dòng)I個(gè)單位。
[0060]在其他實(shí)施例中，傾斜路徑88可以與水平面形成與大約26.565度不同的角度，例如，約10至60度的角度，例如，約15至45度的角度，更典型地為20度至40度，在一些實(shí)施例中，約為25至35度，一些具體的實(shí)例約為26.5、27或30度。在其他實(shí)施例中，該角度可以小于10度或大于60度。
[0061]第三支撐件80以類似于第二支撐件78的方式被限制成與沿著軸承導(dǎo)軌62、64的滑動(dòng)軸承124、126、128、130 (圖2b和圖2a)配合沿著前導(dǎo)軌60基本上無摩擦地滑動(dòng)接合。電動(dòng)機(jī)36設(shè)置成沿著電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌66驅(qū)動(dòng)第三支撐件80。
[0062]連接器桿132的一端(未示出)與滑架82的區(qū)域中的第一支撐件76連接，并且其第二端134與從第三支撐件80的底座138向上延伸的第三支撐件80的連接器凸緣136連接。在圖1和圖2b所示的運(yùn)動(dòng)模擬器10的中性構(gòu)型或放松的非機(jī)動(dòng)位置中，連接器桿在其兩端之間基本上水平地延伸。在此構(gòu)型中，第一支撐件76的滑架82處于其正常運(yùn)動(dòng)范圍的大約一半的位置，或者比一半的位置稍微更遠(yuǎn)。在此位置，氣彈簧250 (圖6)將單元/設(shè)備定位在中點(diǎn)處以便減小使滑塊(第一支撐件76和第二支撐件78的楔形物)返回到該中性點(diǎn)的電力需求。作用在第二支撐件78和第三支撐件80 (可替代地，可以是機(jī)械彈簧)的滑板252、254 (或底座)之間的氣彈簧250可以支撐系統(tǒng)的靜態(tài)質(zhì)量，并且?guī)椭_保電動(dòng)機(jī)不會(huì)過熱?？梢栽O(shè)置另外的彈簧/氣支柱256以便作用在第一支撐件76與第二支撐件78之間，以限制第一支撐件76沿著第二支撐件78的向上運(yùn)動(dòng)。還設(shè)置了用于停置模擬器10的夾鉗制動(dòng)(未示出)。
[0063]可以控制電動(dòng)機(jī)36、38以改變第二支撐件78與第三支撐件80之間的間距，從而驅(qū)動(dòng)第一支撐件76在傾斜路徑88上向上或向下。第一支撐件76相對(duì)于第二支撐件78的水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)的比率大體上為2: 1，這給系統(tǒng)提供了極好的位移、速度及頻帶寬度性能以及非常堅(jiān)實(shí)的剛度，使得在能夠使用小且質(zhì)輕的電動(dòng)機(jī)/致動(dòng)器的同時(shí)可獲得包括起伏和波動(dòng)的高水平運(yùn)動(dòng)。
[0064]第二運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備54基本上為第一運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備52的鏡像，并且其第一支撐件(與第一運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備52的第一支撐件76相同)以類似于第一運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備52的第一支撐件76的安裝節(jié)100與第一支撐導(dǎo)軌102附接的方式連接到第二支撐導(dǎo)軌140上。
[0065]第三運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備56和第四運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備68以類似于第一和第二運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備52、54配置在前導(dǎo)軌60上的方式配置在后導(dǎo)軌68上。然而，如圖2a所示，第三運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備56和第四運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備58的安裝節(jié)10(V通過四個(gè)軸承142、144、146、148 (未示出)與固定地安裝到支撐導(dǎo)軌102、140上的滑動(dòng)導(dǎo)軌148、150可滑動(dòng)地連接。這樣適應(yīng)各自的前導(dǎo)軌60和后導(dǎo)軌68上的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第一支撐件76之間的距離變化，特別是當(dāng)滑架平臺(tái)14和車艙12橫擺或者上下縱搖時(shí)，而且在一定程度上如果并且當(dāng)繞著與相鄰的乘員支撐導(dǎo)軌102、140不平行的軸線側(cè)滾時(shí)。
[0066]可以看到，運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備52、54、56、58為載具平臺(tái)14和車艙12提供六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，即，繞著三個(gè)軸旋轉(zhuǎn)(縱搖、側(cè)滾和橫擺)以及起伏(上/下)平移，波動(dòng)(向前/向后)平移和搖擺(左/右)平移。當(dāng)具有圖示的構(gòu)型，模擬器10能夠容易地提供相對(duì)于圖示的中性點(diǎn)+20度或-20度的橫擺旋轉(zhuǎn)，+10.25度或-10.25度的縱搖旋轉(zhuǎn)，+7.7度或-7.7度的側(cè)滾旋轉(zhuǎn)，+1000毫米(mm)和_220mm的波動(dòng)平移，+350mm或_350mm的搖擺平移，以及+89mm或_93_的起伏平移。橫擺、縱搖、側(cè)滾和波動(dòng)都比現(xiàn)有的搖臂型/類型模擬器具有實(shí)質(zhì)上更大的運(yùn)動(dòng)。如果需要，僅僅通過加長(zhǎng)前導(dǎo)軌60和后導(dǎo)軌68，也可以使搖擺實(shí)質(zhì)上更大。模擬器10在起伏方面的性能比與GB-A-2378687中公開的模擬器類似的現(xiàn)有的搖臂型模擬器大大約六倍的行程。
[0067]模擬器10因此可以提供更真實(shí)的實(shí)際條件模擬，包括在實(shí)際中由一些車輛維持的大的垂直力，例如，當(dāng)真實(shí)的賽車在通常舉辦Fl (注冊(cè)商標(biāo))比利時(shí)大獎(jiǎng)賽的斯帕-弗朗科爾尚(Spa-Francorchamps)賽道以高達(dá)300km/h的速度觸底通過著名的“羅格彎(EauRouge) ”彎道/拐角時(shí)遇到非常大的垂直加速度的時(shí)候。
[0068]顯著提高的性能也可以用于模擬其他類型的車輛，例如，在高速時(shí)會(huì)遇到顛簸情況的越野車或履帶車。
[0069]如圖5所示，在本模擬器10中，結(jié)合電動(dòng)機(jī)力與平臺(tái)起伏的響應(yīng)曲線圖基本上是直線。相比之下，搖臂型設(shè)計(jì)的等效響應(yīng)曲線圖154以基本上變化的梯度彎曲，在接近零的結(jié)合電動(dòng)機(jī)力處幾乎垂直，通常隨著結(jié)合電動(dòng)機(jī)力增大而變得越來越平坦。因此，模擬器10的控制不僅僅是高度響應(yīng)的，而且可靠且容易控制，從而允許對(duì)控制命令響應(yīng)的高頻率帶寬。
[0070]圖3a示出了以下構(gòu)型的實(shí)例:第一運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備52和第二運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備54的第三支撐件80已經(jīng)移動(dòng)到靠近其第二支撐件78，從而降低第一支撐件76以接近傾斜路徑88的底部，從而引起載具平臺(tái)14和車艙12向前縱搖。相比之下，第三和第四運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備56、58的第三支撐件80已經(jīng)遠(yuǎn)離第二支撐件78運(yùn)動(dòng)以升高導(dǎo)軌102、140的后部。
[0071]圖3b示出了以下構(gòu)型:通過將運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備52、58的左手邊的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第一支撐件76定位成在傾斜路徑88上下沉，但是將右手邊的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的第一支撐件定位成升高，車艙12和載具平臺(tái)14已經(jīng)橫擺到左邊，從而將車艙12配置成側(cè)滾到左邊。
[0072]圖3c示出了以下構(gòu)型:運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備52、54、56、58已經(jīng)配置成以便使車艙12和載具平臺(tái)14橫擺到左邊，其中載具平臺(tái)沿著右手邊的支撐導(dǎo)軌140的前方滑動(dòng)。
[0073]圖3d示出了以下構(gòu)型:四個(gè)運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備52、54、56、58已經(jīng)配置成以便將左側(cè)支撐導(dǎo)軌102和右側(cè)支撐導(dǎo)軌140推在一起，從而導(dǎo)致向后波動(dòng)，其中，載具平臺(tái)14和車艙12已經(jīng)沿著兩個(gè)支撐導(dǎo)軌102、104的導(dǎo)軌106、108滑動(dòng)。
[0074]模擬器10在極為剛性且能夠提供2-1的運(yùn)動(dòng)比的系統(tǒng)中允許高水平的起伏和波動(dòng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了良好的位移、速度和頻率帶寬，這樣的優(yōu)點(diǎn)可能是小且質(zhì)輕的電動(dòng)機(jī)/致動(dòng)器能提供如圖5所示的力值范圍。模擬器10還提供如上所述的六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。如果需要，每個(gè)電動(dòng)機(jī)都可以設(shè)有用于行程的緩沖塊或終點(diǎn)止動(dòng)裝置。在模擬器10的電動(dòng)機(jī)失去電力或斷開電力的情況下，載具平臺(tái)14可以下降到低位，或者制動(dòng)器(未示出)可以用于固定載具平臺(tái)14的位置。
[0075]與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，在傾斜路徑88使用傾斜斜面將水平運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成垂直運(yùn)動(dòng)增加了模擬器10的運(yùn)動(dòng)包線和運(yùn)動(dòng)性能。與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，運(yùn)動(dòng)比更加線性得多，并且顯著地更容易設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)(尤其是縱搖、起伏和側(cè)滾)的控制算法，并且相當(dāng)容易生產(chǎn)能夠以高帶寬工作的剛性系統(tǒng)?，F(xiàn)有的搖臂型系統(tǒng)必須按比例充分放大以提供額外的起伏行程，并且這會(huì)增加系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量并且降低剛度，這會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)帶寬有不利影響。如本實(shí)施例中楔形物或傾斜路徑的使用允許更垂直的行程、更線性的運(yùn)動(dòng)比，允許更少的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，并且提供增加系統(tǒng)的行程和帶寬的更剛性的設(shè)計(jì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，楔形物或傾斜路徑還允許更線性的結(jié)合電動(dòng)機(jī)力，因?yàn)閹缀跛降倪B接器桿132的角度比搖臂型設(shè)計(jì)的類似起伏行程所需要的角度顯著更小。這因此提供在整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)一致的頻率響應(yīng)并且允許更好地控制?？梢赃x擇傾斜路徑88的角度以提供2: I的水平與垂直運(yùn)動(dòng)比，當(dāng)使用本實(shí)施例中使用的又小又輕的電動(dòng)機(jī)，而電動(dòng)機(jī)在相關(guān)負(fù)載下無法以例如1:1的比率工作時(shí)，這是有利的。電動(dòng)機(jī)36、38、40、42、44、46、48