[發明專利]擺臂式自轉同步空間三維模擬器

有效

• 申請號: 201410443950.1
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104192324A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 彭外生;劉軍;賈偉春
• 申請（專利權）人: 上海恒潤數字科技股份有限公司
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00;A63G23/00
• 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

本發明屬于飛行模擬器技術領域，涉及一種三維模擬器，尤其涉及一種擺臂式自轉同步空間三維模擬器。

背景技術

伴隨著國家經濟的快速發展，在玉兔登上月球后，普通大眾對于探索太空奧秘的情緒日漸增強，然而這個神秘而又向往的地方，在古今中來能進入太空之人寥寥可數，舉國之力方可完成的事情，早已將普通大眾永久的拒之門外。

人們開始借助模擬設備來完成自己翱翔太空的夢想，面對市面上常規多自由度的模擬設備如大擺錘等，此等設備不僅占地面積大其外觀結構也很龐大，設備資金較高，這樣的大型設備均安裝在大型的游樂場所，相應的，游玩人員付出的成本也相對較多，這樣的設備也不可能讓人們如同宇航員般隨心所欲地擺出任意姿態。

為應對上述問題，解決人們在空間三維轉動，任意形態姿勢，滿足對于失重感覺的向往，同時解決設備投入大、占地面積大、不可移動等問題，本發明擺臂式自轉同步空間三維模擬器應運而生。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種擺臂式自轉同步空間三維模擬器，突破傳統模式無法保持自我水平運動的瓶頸，可提高定位的精確度。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種擺臂式自轉同步空間三維模擬器，所述三維模擬器包括：轎廂、左右支架、左擺臂、右擺臂、公轉驅動電機、配重塊、水平驅動電機、踏步、動力軸、轎廂基座、自轉驅動電機、帶座軸承、上直線錐齒齒輪、傳動小直線錐齒輪、傳動軸、下直線錐齒齒輪、回轉支撐、齒輪；

左擺臂、右擺臂分別配有配重塊；

公轉驅動電機帶動動力軸通過左右兩個帶座軸承安裝固定在左右支架上，左擺臂和右擺臂安裝在動力軸上，當公轉驅動電機運動時就能通過動力軸帶動擺臂進行轉動實現公轉運動；

水平驅動電機安裝在動力軸的一端與上直齒錐齒齒輪連接，上直齒錐齒齒輪與動力軸通過軸承嵌套使用帶座軸承固定，與安裝在傳動軸一端小直齒錐齒齒輪嚙合，傳動軸固定在右擺臂腔體內，傳動軸另一端小直齒錐齒齒輪與下直齒錐齒齒輪嚙合，下直齒錐齒齒輪與轎廂基座連接固定；轎廂基座安裝在雙擺臂的一端通過軸承固定限位并保持其可以在外力驅動下轉動；當驅動電機靜止時，擺臂轉動小直齒錐齒齒輪圍繞上直齒錐齒齒輪轉動，通過傳動軸另一端的小直齒錐齒齒輪同步轉動帶動下直齒錐齒齒輪和轎廂基座運動所以轎廂會保持水平狀態，通過角度傳感器的信號反饋控制驅動電機轉動能使轎廂跟隨擺臂運動；

通過安裝在轎廂基座上的自轉驅動電機帶動齒輪使回轉支撐轉動，將安裝在回轉支撐上的轎廂轉動；

設備在靜止狀態下人員通過踏步進入轎廂內，就坐與安裝在轎廂上的座位上；體驗開始后，公轉驅動電機帶動安裝在動力軸上的左擺臂和右擺臂將轎廂升起，此時水平驅動電機會通過安裝在軸線上角度傳感器的反饋信息保證轎廂處于水平狀態；到達起始點后在中央信號控制下公轉驅動電機，水平驅動電機和自轉驅動電機進行同步或異步運動，便能組合出各種動作狀態例如空中翻滾、跳躍、過山車的急速下墜等動作場景模擬。

一種擺臂式自轉同步空間三維模擬器，所述三維模擬器包括：轎廂、轎廂基座、支架、擺臂、公轉系統、水平轉動系統、自轉系統；

所述公轉系統包括公轉驅動機構，水平轉動系統包括水平驅動機構，自轉系統包括自轉驅動機構；

所述公轉系統承載水平轉動系統與自轉系統的設備重量，是水平轉動系統與自轉系統運動的支撐與基礎；

所述公轉系統驅動轎廂做公轉運動；通過公轉驅動機構帶動減速機增大扭矩后帶動擺臂進行往返轉動，將固定在擺臂一端的轎廂沿一驅動軸做公轉運動；

所述水平轉動系統驅動轎廂做水平運動；將固定在擺臂之間的轎廂基座以兩端軸承支撐點做軸線，通過固定在公轉周線上的水平驅動機構帶動直齒圓錐齒輪經過“Z”型傳動后驅動轎廂基座轉動，形成保持與地面水平的運動；

所述自轉系統驅動轎廂自轉；通過在轎廂基座上與公轉軸線穿透成直角為軸線轉動的運動，通過自轉驅動機構驅動回轉支撐帶動轎廂形成自轉運動。

作為本發明的一種優選方案，在擺臂的另一端配加負重，尋求擺臂兩端負重均衡。

作為本發明的一種優選方案，所述三維模擬器包括兩個擺臂，分別為第一擺臂、第二擺臂；公轉驅動機構為公轉驅動電機，水平驅動機構為水平驅動電機，自轉驅動機構為自轉驅動電機；第一擺臂、第二擺臂配有配重塊。

作為本發明的一種優選方案，所述三維模擬器還包括：動力軸、帶座軸承、上直線錐齒齒輪、傳動小直線錐齒輪、傳動軸、下直線錐齒齒輪、回轉支撐、齒輪；