[實用新型]一種三自由度電動動感座椅

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220724362.1
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN203016321U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 叢明;仲崇權(quán);熊永康;劉冬;李稚春;陳晨
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工計算機(jī)控制工程有限公司
• 主分類號: A47C1/12
• 分類號: A47C1/12;A63J25/00;A63G31/02
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種三自由度電動動感座椅，該動感座椅在控制信號的激勵下能隨著3D影視畫面同步做出前后搖擺、左右搖擺、上升下降及顛簸等動作。

背景技術(shù)

動感座椅應(yīng)用在4D影院和商用游戲機(jī)等娛樂行業(yè)中，能結(jié)合3D影視畫面和特殊效果，將觀眾帶入虛擬運動場景中，給觀眾身臨其境的真實體驗。三自由度動感座椅是在二自由度動感座椅的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，相比二自由度動感座椅增加了垂直方向的平移運動。目前市場上常用的三自由度動感座椅主要以液壓或氣壓驅(qū)動，一方面，油、氣容易泄露，造成污染，且需要外接動力源，占用空間較大，另一方面，液壓或氣壓驅(qū)動速度和加速度響應(yīng)遲滯，座椅運動規(guī)律和影視畫面匹配難度大。

實用新型內(nèi)容

針對以上液壓或氣壓驅(qū)動易造成污染，占用空間大及速度、加速度響應(yīng)遲滯等問題，本實用新型提出了一種三自由度電動動感座椅，能靈活的實現(xiàn)座椅前后搖擺、左右搖擺、上升下降及顛簸等動作。

本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種三自由度電動動感座椅，包括底座、座椅連接板和三套電動升降機(jī)構(gòu)。

三套電動升降機(jī)構(gòu)分別位于底座前端中間、后端左、后端右，呈正三形布置；每套電動升降機(jī)構(gòu)都包括球鉸、伺服電動缸和轉(zhuǎn)動副組件。三套電動升降機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動副組件的軸線分別與該正三角的三個角平分線垂直。電動升降機(jī)構(gòu)上端通過球鉸和座椅連接板連接，下端通過轉(zhuǎn)動副組件和底座連接，通過三套電動升降機(jī)構(gòu)的相互協(xié)調(diào)，可以完成動感座椅預(yù)定的動作。球鉸的上端與座椅連接板固定，下端通過球頭與伺服電動缸連接，然后通過六角螺母鎖緊；轉(zhuǎn)動副組件的兩端分別與伺服電動缸、底座固定。

三自由度電動動感座椅的球鉸由上半球、下半球和球頭組成，球頭在上半球和下半球之間，能在一定空間范圍自由轉(zhuǎn)動，上、下半球通過螺釘固定。

三自由度電動動感座椅的轉(zhuǎn)動副組件由軸承座、銷軸、插銷、兩個深溝球軸承和連接塊組成，銷軸通過插銷和連接塊固定，銷軸軸線方向即為電動升降機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動副方向。

本實用新型的有益效果是：

（1）采用伺服電動缸作為驅(qū)動部件，不僅克服了油、氣驅(qū)動容易污染，占用空間大等缺陷，而且使動感座椅運動速度和加速度響應(yīng)快，能根據(jù)需要實時控制。

（2）三套升降機(jī)構(gòu)呈正三角布置，無空間奇異位置且受力均勻，提高了整體剛性。

附圖說明

圖1為三自由度電動動感座椅軸視圖。

圖2為三自由度電動動感座椅機(jī)械平臺側(cè)視圖。

圖3為球鉸的軸視圖。

圖4為球鉸的剖視圖。

圖5為轉(zhuǎn)動副組件的軸視圖。

圖6為轉(zhuǎn)動副組件的剖視圖。

圖中：1底座；2座椅連接板；3電動升降機(jī)構(gòu)；4球鉸；5伺服電動缸；

6轉(zhuǎn)動副組件；7六角螺母；?8上半球；9下半球；10球頭；11軸承座；

12銷軸；13插銷；14深溝球軸承；15連接塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步描述：

如附圖1所示，一種三自由度電動動感座椅，其包括底座1，座椅連接板?2，電動升降機(jī)構(gòu)3，其中：

底座1與地面通過地腳螺栓連接，是電動升降機(jī)構(gòu)3的連接基礎(chǔ)面，用于承受整個座椅的重量。

座椅連接板2下表面分別焊有3塊小鋼板用于和電動升降機(jī)構(gòu)連接，上表面用于和座椅連接。

參照圖1和圖2所示，三套電動升降機(jī)構(gòu)3分別安裝在底座1前端中間和后端左右，其主要包括球鉸4、伺服電動缸5和轉(zhuǎn)動副組件6，其中球鉸4上端和座椅連接板2固定，下端和伺服電動缸5連接，然后由六角螺母7鎖緊；轉(zhuǎn)動副組件6上端和伺服電動缸5通過螺釘固定，下端和底座1通過螺釘固定。

球鉸4如附圖3、4所示，主要由上半球8、下半球9和球頭10組成，球頭10在上半球8和下半球9之間，座椅運動過程中，球頭10能在一定空間范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。

轉(zhuǎn)動副組件6如附圖5、6所示，主要由軸承座11、銷軸12、插銷13、深溝球軸承14和連接塊15組成，銷軸12通過插銷13與連接塊15固定，連接塊15與底座1通過螺釘固定，軸承座11和伺服電動缸5通過螺釘固定，在座椅運動過程中，伺服電動缸5能沿銷軸12軸線方向自由擺動。

由上述實施方式可了解，座椅運動過程中伺服電動缸5在控制信號的激勵下，以不同的行程、速度和加速度伸縮推桿，使三套升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行并聯(lián)耦合運動，以此實現(xiàn)水平面內(nèi)兩個旋轉(zhuǎn)運動和垂直方向一個平移運動，從而完成座椅的前后搖擺、左右搖擺、上下移動和顛簸等動作，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、3D影視系統(tǒng)及外部其他特效設(shè)施，如吹風(fēng)、煙霧和掃腿等，能將觀眾帶入虛擬場景中，給其身臨其境的感覺。