[實用新型]設有連桿機構實現的三自由度平臺的提升機模擬操作系統

有效

• 申請號: 201220177902.9
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN202816251U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李智
• 申請（專利權）人: 徐州智奇機械科技有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本實用新型涉及一種重型機械模擬操作系統，具體涉及一種設有連桿機構實現的三自由度平臺的提升機模擬操作系統。

背景技術

提升機(well?elevating?conveyor/Elevator)，是通過改變勢能進行運輸的大型機械設備，如礦井提升機、過壩提升機等。提升機功率較大、提升能力較強，所以在建筑領域和煤礦采集領域得到廣泛應用。相應的，對提升機操作培訓的要求也越來越高。

目前，最常見的培訓方式是在使用者前期提升機理論課結束后，就進行提升機實際上機操作訓練，學習各種提升機的操作技能、技巧。但提升機的各種操作技能、技巧是通過長時間上機訓練才可以熟練掌握的。這種訓練方式存在很多問題，例如成本大、耗材高等缺點。使用者在訓練過程中也受到時間、經濟條件等限制，造成使用者無法熟練掌握提升機的操作技能、技巧，為以后的實際工作帶來安全隱患。雖然現在的市場上出現了一些模擬提升機工作的模擬機，但是結構復雜，成本較高，難于普及使用。所以，亟需開發一種結構簡單、成本低廉的設有連桿機構實現的三自由度平臺的提升機模擬操作系統。

此外，現有的模擬操作系統，尤其是工程機械模擬操作系統中，使用者坐在座椅上通過模擬操作系統上的操作桿、踏板、操作按鈕等進行模擬操作；而模擬操作系統上設置的顯示器顯示模擬的畫面對使用者的操作進行反饋，但是該種反饋僅僅對使用者形成視覺上的反饋，而無法模擬出在具體的操作環境下駕駛座椅的顛簸或者傾斜的反饋，對模擬出的情景受到了限制。

故，需要一種新的技術方案以解決上述問題。

實用新型內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種能夠幫助使用者掌握和熟練提升機操作技巧，并且能夠模擬駕駛座椅傾斜或顛簸的設有連桿機構實現的三自由度平臺的提升機模擬操作系統。

技術方案：為了實現上述目的，本實用新型的一種設有連桿機構實現的三自由度平臺的提升機模擬操作系統，包括模擬操作系統和安裝于模擬操作系統下方的三自由度平臺，所述模擬操作系統包括底座、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，前立板內部空腔放置有計算機主機，所述顯示器與計算機主機連接；所述座椅兩側設有操控柜，操控柜上設置有按鈕、狀態指示器和操作手柄，所述操作手柄包括剎車手柄和調速手柄，所述按鈕和操作手柄分別連接有開關控制元件，所述開關控制元件均通過模數轉換板與計算機主機連接；所述底座為長方形框架結構，長方形框架結構內部連接有若干條橫桿，在長方形框架結構上方鋪設有橡膠墊，底座設計為框架與橡膠墊結合的結構，有利于減輕整機的重量，便于搬運。所述三自由度平臺包括靜平臺、用以支撐模擬操作系統用的動平臺、固定于靜平臺上的三個步進電機、分別與步進電機連接的三個減速器、連接每個減速器以及動平臺的三個連桿機構；所述連桿機構包括第一連桿及第二連桿，所述第一連桿的一端剛接于減速器的輸出軸上，第二連桿的一端與第一連桿鉸接而另一端通過連接頭連接于動平臺上，所述連桿機構是傾斜的連接于減速器及動平臺之間。

所述座椅包括靠背和座墊，所述靠背與座墊通過轉軸活動連接，靠背相對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形屏幕顯示器。所述三個連桿機構呈三角排布；所述連接頭為球鉸、或關節軸承、或萬向節。

本實用新型在使用時，安裝上相應的程序軟件后，利用操作手柄或按鈕將模擬信號傳遞給計算機主機，計算機主機將處理后的信號輸入到顯示器，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行提升機的各種課題訓練，從而掌握各種操作技能和技巧。

有益效果：與現有技術相比，本實用新型結構緊湊，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進行操作，模擬提升機的各種作業課題、實際工作中的環境以及任務，用電量低，不產生噪聲，在低成本的前提下增加使用者的訓練時間，培訓效果好。三自由度平臺中采用三個連桿機構，并通過步進電機及減速器操作第一連桿并帶動第二連桿的升降來實現動平臺左右運動、前后運動、左右的傾斜搖擺以及前后的傾斜搖擺，以實現模擬駕駛座椅的傾斜或顛簸，使動平臺的運動有了更大的自由度，提高了場景模擬的真實性。以一定角度傾斜的連接于減速器及動平臺之間，這樣才能夠保證該三個連桿機構對動平臺的支撐穩定。本實用新型可廣泛用于游戲、展示、實驗、教學以及技能鑒定考試中。

附圖說明

圖1為本實用新型中的模擬操作系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型中的三自由度平臺的側視結構示意圖；