[發明專利]雙缸多自由度運動平臺

有效

• 申請號: 201110349278.6
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN102389635A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 彭外生
• 申請（專利權）人: 上海恒潤數碼影像科技有限公司
• 主分類號: A63G31/02
• 分類號: A63G31/02;A63J25/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及一種運動平臺，尤其是一種雙缸多自由度運動平臺。

背景技術

雙缸二自由度運動平臺和三缸三自由度平臺在技術上已成熟且使用普遍，已無競爭優勢，其運動在于前后俯仰、左右傾斜和上升，最大局限在于運行方式以一個中心作圓心點，體驗者無法體驗特效動感應有的離心被拋的驚險感覺，亦無讓體驗者追捧的其他亮點。

發明內容

本發明的目的在于利用小運動平臺實現多自由度運動，本發明沿襲了普通雙缸二自由度平臺和三缸三自由度的底盤，工作平臺和工作缸的基本構造，在連接件和固定支撐件上做了改進：將原來三缸呈“品”字形的等邊三角形的改為前柱后兩缸的等腰“品”字安排，而前柱由固定式改為助動式。并進一步將缸的連接方式和連接件作了改進：將原本只承擔升降功能的前柱起到既有上升又有平擺的雙重功能，其表現為前柱作用時平臺做橫向平移；在后左缸運行時平臺右向移動，在后右缸運行時平臺左向移動。雙缸同步運行作上升運動，并在前支柱的作用下同時又做向前平移運動。

該發明具體方案如下：

雙缸多自由度運動平臺，包括托座、底座和設置于托座及底座之間的動力裝置，動力裝置包括兩個驅動缸和一立柱，所述驅動缸及立柱分別同托座單向可轉動連接，所述驅動缸及立柱分別同底座萬向可轉動連接。

進一步，所述單向可轉動連接以一字節實現，所述萬向可轉動連接以萬向節實現。

進一步，所述驅動缸及立柱同托座的單向可轉動連接部分呈等腰三角形分布，立柱同托座的單向可轉動連接部分設置于該等腰三角形頂點，所述驅動缸及立柱同底座的萬向可轉動連接部分呈等腰三角形分布，立柱同底座的萬向可轉動連接部分設置于該等腰三角形頂點。

進一步，所述單向可轉動連接部分的轉動方向指向該單向可轉動連接部分構成所述等腰三角形的中心。

進一步，所述單向可轉動連接部分共圓的圓半徑小于萬向可轉動連接部分共圓的圓半徑。

進一步，所述驅動缸為液壓油缸、氣缸或電動缸。

本發明在兩個驅動缸的前提下，深入挖掘運動方式，改變運動軌跡。在主運動前后轉動，左右轉動的驅動下，通過機械改進派生出三個被動運行，即前后平移，左右平移和上下垂移，使兩個缸通過運行方式實現模擬五個自由度的運行效果，使體驗者近似得到只有大型平臺6個缸才能完成的6自由度效果的享受。又由于發明應用于小型平臺，即填補了小型平臺不可多自由度的空白，又增添了6自由度因小型化而失去的靈活性。

且本平臺只使用兩個驅動缸(氣缸、油缸、電動缸皆可)，包括缸在內的連同驅動、控制及制作成本和動力能源成本大幅下降。尤其是讓出大幅機械空間，使本來需另設控制設備的元器件集成到平臺中，為產品一體化提供了空間支持。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例結構示意圖。

圖2為本發明較佳實施例底座示意圖。

圖3為本發明較佳實施例氣缸、立柱運動演示圖。

圖4為本發明較佳實施例反置托座示意圖。

圖5為本發明較佳實施例托座一字節定位示意圖。

圖6為本發明較佳實施例主視左右平移圖。

圖7為本發明較佳實施例右視前后平移圖。

圖8為本發明較佳實施例單人特效影院示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，為本發明雙缸多自由度運動平臺的結構示意圖，該平臺包括用以負擔運動目標的托座6、動力裝置和置于固定平臺上的底座3，該動力裝置包括提供運動動力的氣缸4和從動支柱5，其中托座6通過一字節1同動力裝置相連接，底座3通過萬向節2(十字節)同動力裝置相連接。氣缸4也可使用液壓油缸或電動缸等作為驅動缸實現驅動功能。

圖2～圖5為前述雙缸多自由度運動平臺的部件分解圖，以進一步詳細闡述上述部件連接關系，及具體運動行為。

圖2為底座3及設置于底座3上的萬向節2，如圖所示，萬向節2包括萬向節21、萬向節22及萬向節23。萬向節21、萬向節22及萬向節23設置位置為等腰三角形，該三點共圓，三個萬向節(十字節)的單向擺動方向。氣缸4包括左氣缸42和右氣缸41，分別通過萬向節21和萬向節22同底座可轉動連接，前立柱5則通過萬向節23同底座可轉動連接。如圖3所示，左氣缸42、右氣缸41和前立柱5可以隨意萬向擺動，圖3-1、圖3-2分別為左氣缸42、右氣缸41和前立柱5沿萬向節單方向擺動示意圖。