[實用新型]二軸陀螺儀式運動倉內運動控制系統

有效

• 申請號: 201720889635.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN206930965U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 湯景軍;蔡明偉
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 石家莊開言知識產權代理事務所(普通合伙)13127
• 代理人: 喻慧玲

技術領域

本發明涉及到的是二軸陀螺儀式運動倉內運動控制系統。

背景技術

運動對象在二軸陀螺儀(最內層球體和外層球體球心重合套在一起，最內層球體外表面通過對稱的轉軸固定在外層球體內表面，外層球體外表面通過對稱的轉軸固定在支架上，2個球體的轉軸連線垂直且經過)最內層球體表面上發生運動時，由于重力作用會導致最內層和外層球體隨之轉動，并且最終使運動對象回到垂直地面的中心位置。

當二軸陀螺儀直徑很大，實際運行過程中，由于各轉軸存在摩擦及運動慣性等因素限制，當運動對象在最內層球體運動時，只靠轉軸的重力運動無法使Oˊ(Oˊ為移動后的位置，上文中的“垂直地面的中心位置”為O點，當運動倉初始狀態靜止時O與O’重合)在規定時間內與O重合。

發明內容

有鑒于此，為了解決上述問題，本發明提出了在二軸陀螺儀式運動倉中使用的，使最內層和外層球體快速旋轉，從而使得運動對象快速回到垂直地面的中心位置的運動控制系統。

二軸陀螺儀式運動倉內運動控制系統，包括內部球形倉和固定在地面的最外層支架，內部球形倉包括套在一起、球心重合、直徑不等的球體形狀的載人運動倉和Y軸運動倉，載人運動倉外表面通過對稱的轉軸固定在Y軸運動倉內表面，Y軸運動倉外表面通過對稱的轉軸固定在支架上，2個球體的轉軸連線垂直、相交且都經過球心；在2個球體的轉軸上均安裝有對稱的旋轉電機，旋轉電機和控制系統連接。

進一步的，運動倉分為套在一起、球心重合、直徑不等的2層球形結構，包括：最內層的載人運動倉(運動平臺)、中間層的Y軸運動倉，所述載人運動倉通過外表面對稱的兩根轉軸，即為“X軸”，固定在Y軸運動倉內表面，所述“X軸”的連線通過載人運動倉的球心；Y軸運動倉通過外表面對稱的兩根轉軸，即為“Y軸”，固定在最外層支架上，所述“Y軸”的連線通過載人運動倉的球心；“X軸”的連線和“Y軸”的連線互相垂直。

進一步的，載人運動倉為全封閉球體，Y軸運動倉為全封閉或者半封閉圓環、全封閉或者半封閉球形骨架。

進一步的，載人運動倉直徑5.5-6米，以方便運動對象進行各種動作。構成材料為2-5CM厚、雙面噴砂、透明高強度亞克力，需承受運動對象與接收外界投影，采用材料構成，為使艙體達到更好的投影效果，降低透光率。(載人運動倉為了可以移動到球面上任意一點，應該為全封閉球形，為了可以投影，需要透明透光)。

進一步的，整個載人運動倉由花瓣狀亞克力板拼接而成，拼接完成后在花瓣交點處開有直徑1米的倉門，供人員進出，人員準備好后倉門關閉。

進一步的，在虛擬運動球形倉設備內部或者外部設置投影設備。

進一步的，載人運動倉表面布滿密集排列的孔。(方便超聲波等波穿過載人運動倉)

如果我們需要使最內層和外層球體快速旋轉，從而使得運動對象快速回到垂直地面的中心位置，即使轉軸在規定時間內旋轉以滿足Oˊ與O重合。就需要檢測運動對象在二軸陀螺儀最內層球體表面上發生的各方向的位移，并且根據該位移給最內層和外層球體一個反方向的旋轉力。即根據運動對象在三維空間中的坐標為M＝(x,y,z)，“X軸”、“Y軸”電機各自按x、y的值，反方向旋轉∣x∣、∣y∣。

或者檢測在載人運動倉和Y軸運動倉本身的x、y方向的位移，并且根據該位移給載人運動倉和Y軸運動倉一個正方向的旋轉力，幫助其快速回到穩定的位置(受力平衡的位置)。即根據載人運動倉的x值、Y軸運動倉的y值，“X軸”、“Y軸”電機各自按x、y的值，正方向旋轉∣x∣、∣y∣。

附圖說明

圖1為二軸陀螺儀式運動倉結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，二軸陀螺儀式運動倉內運動控制系統，包括內部球形倉和固定在地面的最外層支架3，內部球形倉包括套在一起、球心重合、直徑不等的球體形狀的載人運動倉1和Y軸運動倉2，載人運動倉1外表面通過轉軸，即為“X軸”12，固定在Y軸運動倉2內表面，Y軸運動倉2外表面通過轉軸，即為“Y軸”21固定在支架3上，2個球體的轉軸連線垂直、相交且都經過球心。載人運動倉1為全封閉球體，開有直徑1米的倉門11，供人員進出，人員準備好后倉門關閉。Y軸運動倉2為全封閉球形骨架。載人運動倉1直徑6米，以方便運動對象進行各種動作。