[實用新型]一種三維方向控制裝置

有效

• 申請號: 201820714514.7
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN208165086U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 韓文峰
• 申請（專利權）人: 北京美佳靚麗日用品有限公司
• 主分類號: B62D1/04
• 分類號: B62D1/04;B62D3/02;B64C13/04;B64C13/28
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 李芙蓉;孫進華

本實用新型公開了一種三維方向控制裝置，包括方向盤、轉向機構、姿態控制機構和連接件，姿態控制機構包括球形萬向軸、翻滾角輸出器和俯仰角輸出器，連接件設置于球形萬向軸內部，轉向機構穿設于連接件內，且轉向機構的上端與方向盤固定連接，轉向機構的下端設置有左右轉向輸出桿，翻滾角輸出器和俯仰角輸出器均設置于球形萬向軸的表面上。本實用新型依靠轉向機構將控制車輛或飛行器在運行時的方向和姿態的方向盤的方向和姿態傳遞給球形萬向軸，并通過左右轉向輸出桿控制移動設備的左右轉向、通過翻滾角輸出器和俯仰角輸出器分別控制移動設備的翻滾姿態和俯仰姿態，成功實現了三維方向的控制，并保持了方向、姿態傳遞的及時性。

技術領域

本實用新型涉及自動控制技術領域，具體涉及一種三維方向控制裝置。

背景技術

目前空中的飛行器(如飛機等)在運行過程中，只能控制前進方向上的仰俯傾斜角和左右側的翻滾傾斜角，但是不能控制水平方向上的左右轉彎。地面上移動設備在執行地面任務時需要將車頭抬起后前傾或左右側進行側傾，例如特種車輛，以實現水平方向上的左右轉彎，但是不能夠完成左右側的翻滾傾斜和前進方向上的仰俯傾斜。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種三維方向控制裝置，用以解決現有特種車輛和飛行車等移動設備在運行過程中不能夠同時控制水平方向上的左右轉動方向和前進方向上的仰俯、左右側的翻滾姿態的問題。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為，提供一種三維方向控制裝置，用于控制車輛或飛行器的方向和姿態，所述三維方向控制裝置包括方向盤、轉向機構、姿態控制機構和連接件，所述姿態控制機構包括球形萬向軸、翻滾角輸出器和俯仰角輸出器，所述連接件設置于所述球形萬向軸內部，所述轉向機構穿設于所述連接件內，且所述轉向機構的上端與所述方向盤固定連接，所述轉向機構的下端設置有左右轉向輸出桿，所述翻滾角輸出器和所述俯仰角輸出器均設置于所述球形萬向軸的表面上；

其中，所述方向盤用于控制車輛或飛行器在運行時的方向和姿態；所述左右轉向輸出桿用于輸出水平方向上所述方向盤的向左或向右轉動的角度；所述翻滾角輸出器用于輸出所述方向盤向左或向右擺動時的翻滾角度；所述俯仰角輸出器用于輸出所述方向盤前傾或后仰時的仰俯角度。

進一步地，所述轉向機構還包括轉向軸、轉向軸套和聯軸器，所述聯軸器設置于所述連接件的內部；所述轉向軸的上端與所述方向盤固定連接，所述轉向軸的下端穿入所述球形萬向軸并伸至所述聯軸器，所述轉向軸的底端通過所述聯軸器與所述左右轉向輸出桿的頂端連接，所述左右轉向輸出桿的下端穿出所述球形萬向軸；所述轉向軸套套設于所述轉向軸的外側，所述轉向軸套的底端與所述球形萬向軸固定連接。

進一步地，所述球形萬向軸外套有固定套座。

進一步地，所述聯軸器為可伸縮十字軸式聯軸器。

進一步地，所述連接件為聯軸器軸承。

進一步地，所述轉向機構還包括至少一個轉向軸承，所述轉向軸套與所述轉向軸之間通過所述轉向軸承連接。

優選地，所述翻滾角輸出器為連桿、可變電阻器或電磁式位移傳感器。

優選地，所述俯仰角輸出器為連桿、可變電阻器或電磁式位移傳感器。

本實用新型具有如下優點：

本實用新型依靠轉向機構將控制車輛或飛行器在運行時的方向和姿態的方向盤的方向和姿態傳遞給球形萬向軸，并通過左右轉向輸出桿控制移動設備的左右轉向、通過翻滾角輸出器和俯仰角輸出器分別控制移動設備的翻滾姿態和俯仰姿態，成功實現了三維方向的控制，并保持了方向、姿態傳遞的及時性。

附圖說明

圖1為實施例1提供的三維方向控制裝置的結構示意圖。

圖2為實施例1提供的方向盤向左轉動時的轉矩傳動示意圖。