[實用新型]具有三自由度的虛擬現(xiàn)實模擬器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520687942.1
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN204926595U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張純碧
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶幻羽科技有限公司
• 主分類號: G09B9/12
• 分類號: G09B9/12
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及飛行模擬器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種具有三自由度的虛擬現(xiàn)實模擬器。

背景技術(shù)

飛行虛擬模擬器從廣義上來說，就是用來模擬飛行器飛行的機器。如模擬飛機、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、宇宙飛船等飛行的裝置，都可稱之為飛行模擬器。它是能夠復(fù)現(xiàn)飛行器及空中環(huán)境并能夠進行操作的模擬裝置。從狹義上來說，就是用來虛擬模擬飛行器飛行且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜功能比較齊全的裝置。如果其結(jié)構(gòu)比較簡單且功能較少的飛行模擬裝置，則稱為飛行訓(xùn)練器。利用飛行虛擬模擬器，進行飛行訓(xùn)練，具有提高訓(xùn)練效率，節(jié)省訓(xùn)練經(jīng)費，保證飛行安全，減少環(huán)境污染等優(yōu)點，因此，不論是航空部門，還是航天部門，都越來越重視發(fā)揮飛行虛擬模擬器的作用。

目前現(xiàn)有技術(shù)大致分為三塊：

搖籃式：具有小角度俯仰和滾轉(zhuǎn)以及小角度的左右搖擺，但不能實現(xiàn)三自由度的360度旋轉(zhuǎn)，體驗度不夠真實。

史都華運動平臺多液壓桿式：可以實現(xiàn)六自由度的運動。主要用于訓(xùn)練飛行員，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，洗出算法極其復(fù)雜，造價高昂。

懸臂式：此設(shè)備主要體驗高速偏心旋轉(zhuǎn)帶來的強大離心力的體驗，同時體驗者的姿態(tài)也可360度旋轉(zhuǎn)，主要用于航天局用于航天員承受超重能力的鍛煉，但體驗方式仍然較為局限。

實用新型內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，多自由度，模擬效果顯著的具有三自由度的虛擬現(xiàn)實模擬器。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種具有三自由度的虛擬現(xiàn)實模擬器，包括體驗室,所述體驗室內(nèi)部設(shè)置有座椅,所述座椅設(shè)置在遠離體驗室內(nèi)中心點的位置，所述體驗室外部環(huán)繞有滾動環(huán),所述滾動環(huán)設(shè)置有俯仰旋轉(zhuǎn)動力裝置,所述體驗室與滾動環(huán)間設(shè)置有滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)動力裝置,所述體驗室下側(cè)與滾動環(huán)間還設(shè)置有偏航旋轉(zhuǎn)動力裝置；所述體驗室下側(cè)還依次設(shè)置有彈簧、壓力傳感器，壓力傳感器與滾動環(huán)間設(shè)置有反饋液壓裝置；體驗者腳底連接彈簧，由壓力傳感器測量腳部壓力，壓力傳感器測量的壓力數(shù)據(jù)傳輸給模擬器控制系統(tǒng)，模擬器控制系統(tǒng)根據(jù)反饋數(shù)據(jù)控制反饋液壓裝置。

優(yōu)選地,所述偏航旋轉(zhuǎn)動力裝置設(shè)置在體驗室下側(cè)的中心位置。

優(yōu)選地,所述座椅靠背上部設(shè)置有體驗者安全壓桿。

優(yōu)選地,所述座椅還設(shè)置有安全腰帶。

優(yōu)選地,所述俯仰旋轉(zhuǎn)動力裝置設(shè)置在滾動環(huán)的左下側(cè)。

優(yōu)選地,所述滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)動力裝置設(shè)置在滾動環(huán)的右側(cè)。

優(yōu)選地,所述體驗室還設(shè)置有門或者窗。

優(yōu)選地,所述體驗室還設(shè)置有手扶桿。

優(yōu)選地,模擬器整體呈球形狀。

優(yōu)選地,所述體驗室為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為球狀結(jié)構(gòu)，外層為立方體結(jié)構(gòu)。

有益效果：

1.本實用新型采用滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)動力裝置、俯仰旋轉(zhuǎn)動力裝置和偏航旋轉(zhuǎn)動力裝置之間的協(xié)調(diào)運動，使虛擬模擬器可實現(xiàn)俯仰和滾轉(zhuǎn)兩個自由度的360度全方位加速旋轉(zhuǎn)；

2.由于座椅位置遠離模擬器的中心點，可以體驗到力矩，由力矩的作用和封閉式的虛擬視景，讓內(nèi)部乘客可以體驗到正G和負G值的體驗感；

3.“彈簧、壓力傳感器和反饋液壓裝置”的設(shè)置使體驗者腿部首先感受外界的振動，做出身體上的反應(yīng)，可以切身感受到飛機在天空中受各種環(huán)境下的沖擊起伏波動，同時系統(tǒng)根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)控制模擬器的姿態(tài)，改善體驗者的舒適性；

4.座椅上還設(shè)置有體驗者安全壓桿和安全腰帶等、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，具有很強的實用性和安全性；

綜上所述，本實用新型具有良好的體驗效果，市場應(yīng)用前景廣泛，可實現(xiàn)仿真度更高的模擬飛行及其它極限運動。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的剖視圖；

圖2是本實用新型實施例的正視圖；

圖3是本實用新型實施例的仰視圖；

圖4是本實用新型實施例的左視圖；

圖中附圖標記：1-偏航旋轉(zhuǎn)動力裝置(Z軸)；2-滾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)動力裝置(X軸)；3-體驗室；4-體驗者安全壓桿；5-虛擬視景眼鏡；6-體驗者；7-座椅；8-彈簧；9-壓力傳感器；10-俯仰旋轉(zhuǎn)動力裝置(Y軸)；11-反饋液壓裝置。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

實施例：