[實用新型]一種模擬三軸運動平臺

有效

• 申請號: 201220111751.7
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN202622805U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 廖俊旭;張松魁
• 申請（專利權）人: 領航數位國際股份有限公司
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J17/02;B25J19/02
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;郭迎俠

技術領域

本實用新型涉及一種模擬三軸運動平臺，特別是涉及一種不使用液壓或氣壓系統的三軸動態仿真裝置。

背景技術

傳統的三軸動態仿真裝置，大都采用液壓或氣壓技術來達成3D動態仿真的目的，但其缺點為體積較龐大，所需組件與維護需求較多，且組裝困難及不易維修，在成本與維護效益的考慮下較不經濟。

而不采用液壓或氣壓技術的機械式三軸運動平臺，例如，美國第5036724號專利公開的機械裝置，其缺點為機構設計繁復，且造成運動控制不易及機構整體剛性不足，無法完全輸出扭力。

實用新型內容

因此，本實用新型的目的在于設計一種模擬三軸運動平臺，不使用液壓或氣壓技術、具有結構設計簡化、工作空間不受限制及制造成本降低的優點。

所述模擬三軸運動平臺，包括一兩軸運動平臺及一第三軸運動機組，其中，該兩軸運動平臺包括一鋪設于地面基礎上的基底平臺、一固定地設置在該基底平臺上的立柱、一固定地設置在該立柱的頂部上的萬向關節軛機構、一可進行兩個自由度旋轉運動的活動平臺及兩組呈正交配置的模塊化凸輪驅動組，而且，該活動平臺設有兩個呈正交配置的承接座；每組凸輪驅動組包括一可進行一個自由度運動的凸輪連桿，且該凸輪連桿的上端部與該活動平臺的其中一個承接座構成樞接連接；該萬向關節軛機構為具備兩個自由度旋轉運動的連接結構，鎖固在該立柱與該活動平臺之間，以支撐且限制該活動平臺相對該基底平臺進行兩個自由度旋轉運動；而所述第三軸運動機組包括一可進行一個自由度運動的轉動平臺，且該轉動平臺樞設于該兩軸運動平臺的活動平臺上面。

本實用新型的模擬三軸運動平臺，于每一軸的驅動軸上設有一光遮斷片、一編碼器或一電位計的其中一種，當該模擬三軸運動平臺的每一軸進行一個自由度旋轉運動時，可用于感測每一軸的旋轉區域。

本實用新型的模擬三軸運動平臺，于所述兩軸運動平臺的基底平臺與活動平臺之間，至少設有一組位置反饋傳感器，可用于感測該活動平臺進行一個或兩個自由度旋轉運動時的運動位移信號；而且，該位置反饋傳感器可選用線性電阻器、編碼器、電位計、加速計、光學表尺或陀螺儀中的一種。

本實用新型的模擬三軸運動平臺，在所述兩軸運動平臺的活動平臺與第三軸運動機組之間，設有一第三軸位置反饋傳感器，以感測該第三軸運動機組的轉動平臺進行第三軸旋轉運動時的運動位移信息，而且，該第三軸位置反饋傳感器可選用線性電阻器、編碼器、電位計、加速計、光學表尺或陀螺儀中的一種。

本實用新型的模擬三軸運動平臺，在所述第三軸運動機組的轉動平臺的側邊，設有一第三軸光遮斷片，配合設置在所述兩軸運動平臺的活動平臺上面的光遮斷傳感器，可用于感測該轉動平臺的旋轉區域。

本實用新型的模擬三軸運動平臺，于所述第三軸運動機組的轉動平臺上，設有一編碼器或一電位計，可用于感測該轉動平臺的旋轉區域。

本實用新型的模擬三軸運動平臺，于所述第三軸運動機組的轉動平臺上，設有一座艙，且經過接口由計算機系統實時控制所述轉動平臺及座艙一起進行3D動態仿真運動，而且，該座艙至少設有一顯示單元、一光效單元或一音效單元，由計算機系統按照預設的劇本情節實時產生具虛擬實境場景及適時搭配光、音效果的仿真3D動態運動。

本實用新型的模擬三軸運動平臺，可運用于游戲系統、教學訓練系統、導覽系統、動感電影院與虛擬實境等系統，且具備以下突出的優點：

1.使用兩組組呈正交配置的凸輪驅動組，可以簡化驅動機構與運動控制設計的復雜度，尤其將兩組組凸輪驅動組采用模塊化結構設計，更有利于簡化設計、縮小工作空間限制及降低制造成本；

2.使用光遮斷片與光遮斷傳感器的組合感測凸輪驅動組的凸輪旋轉區域，可避免凸輪驅動組遇到運動學上的分支多解問題，大幅降低控制的復雜度；

3.使用位置反饋傳感器(例如線性電阻)感測兩軸運動平臺的活動平臺進行X軸或Y軸旋轉運動的位移信號，可以避免機械式傳感器常因加工尺寸公差與組裝誤差而造成發生信號感測誤差，以提高兩軸運動平臺的控制精確度。

附圖說明

圖1為本實用新型的模擬三軸運動平臺示意圖。

圖2為圖1的模擬三軸運動平臺包括一兩軸運動平臺及一第三軸運動機組的分解圖。

圖3為圖1的模擬三軸運動平臺的局部剖面放大圖。

圖4為圖1的模擬三軸運動平臺的局部俯視放大圖，以及說明圖1的模擬三軸運動平臺使用兩組呈正交配置的凸輪驅動組的示意圖。

圖5為本實用新型的凸輪驅動組示意圖。

圖6為圖1的模擬三軸運動平臺結合座艙共同組成一種游戲機的示意圖。

附圖標記