CN103212205B - 一种机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，包括：乘客站台、封闭的运动轨道、若干个在所述运动轨道上运动的轨道车、下端设置在所述轨道车上的机器人手臂、若干个设置在所述机器人手臂上端的座椅、若干个位于所述运动轨道一侧的体验装置、以及用于控制所述轨道车的移动、控制所述机器人手臂的转动以及控制所述体验装置开关的控制装置。本发明具有的有益效果：机器人手臂做各种预先设定好的动作时，装有多媒体设备的体验装置会配合机器人手臂的各种动作，同步播放相应的视频或者音频，让游客感受更真实、更深层次的体验，大大的增加了趣味性。另外，增加了平衡装置和支撑结构，大大提高了整个娱乐体验装置的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及机械制动技术，具体设计一种机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置。
背景技术
国内外游乐公园使用各种乘坐娱乐装置，典型的有碰碰车，漂流，过山车，垂直降落等项目，但这些项目都是固定位置体验，停留在单一体验上。
发明内容
本发明所要解决是提供一种改变传统的单一体验，给予游客视觉和听觉效果的机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置。
本发明所采用的技术方案是:
一种机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在于，包括：乘客站台、封闭的运动轨道、若干个在所述运动轨道上运动的轨道车、下端设置在所述轨道车上的机器人手臂、若干个设置在所述机器人手臂上端的座椅、若干个位于所述运动轨道一侧的体验装置、以及用于控制所述轨道车的移动、控制所述机器人手臂的转动以及控制所述体验装置开关的控制装置。
所述乘客站台的上端设置有可水平移动的移动装置。
进一步，所述座椅上设置有压肩结构。
进一步，还包括平衡装置，所述平衡装置包括平衡轮、下端与所述平衡轮连接的平衡杆、以及供所述平衡轮运动的平衡轨道，所述平衡杆的上端与所述轨道车连接。
进一步，所述平衡轨道与所述运动轨道平行且两者之间有间距。
进一步，所述轨道车的下端还设置有若干个辅助轮。
进一步，所述辅助轮的数量为偶数个，且平均分布在所述运动轨道的两侧。
进一步，所述辅助轮的数量为4个。
进一步，所述轨道车的下端还设置有若干个支撑结构，且所述支撑结构与所述辅助轮的数量相同。
进一步，所述平衡装置位于所述运动轨道与所述辅助轮之间
机器人手臂：供游客乘坐的座椅设置在机器人手臂的上端。另外，机器人手臂相当于人的手臂，并且机器人手臂可自由旋转，因此，通过控制装置的控制，机器人手臂在移动时，都可做出各种动作，让游客体验不同的感觉，例如飞翔、摔落、滑翔等。此外，在座椅上安装有用于检测游客体重的重量传感器，防止超载。
轨道车：根据控制装置的指令，用于在运动轨道上移动机器人手臂。
运动轨道：运动轨道是单轨，轨道车通过电机驱动传动轮，传动轮和运动轨道通过摩擦转动方式带动整个轨道车。
平衡装置：平衡装置包括平衡轨道、平衡轮和平衡杆，平衡轮在平衡轨道上运动，平衡轮和轨道车通过平衡杆相连，防止轨道车发生意外的情况下导致倾覆。
乘客站台：游客通过乘客站台上下座椅。乘客站台上具有可伸缩的上下客移动装置，方便游客上下座椅，该移动装置由电机驱动。另外上下客移动装置上还安装有一个安全栅栏，防止游客摔落到站台下。
体验装置：在体验装置上装有视听互动设备，即扬声器和显示装置。音频和视觉的交互数据存储在数据载体上，数据载体可以是小型盘，也可以是只读光盘（CD-ROM），数字通用光盘（DVD），MP3，或其它等效的数据载体，也可以存储在上述任何两种或多种的相互组合设备中。显示装置可以是等离子屏幕，液晶显示器，有源矩阵有机发光二极管（OLED）显示器，投影屏，或大型3d球幕等。当然，除了交互的效果，视觉和音频也可单独使用，即只有视觉效果或只有声觉效果。
体验装置也可以使用整体视听交互，即还有同步照明效果，照明效果包括灯光，激光或迪斯科光等。
不管体验装置出现的状态是视觉和音频交互的，或者单独使用的，或者增加了照明效果，都是与机器人手臂运动同步，即让游客在亲身经历机器人手臂各种状态的同时，又从视觉和听觉上体验到与机器人手臂状态一样的感觉。
控制装置：用于控制机器人手臂的各种动作、轨道车的行走、以及体验装置上音频和视觉交互数据的播放。控制装置包含通讯电缆、漏波电缆接触头、计算机、以太网和控制线路。
计算机作为控制中心，同时与漏波电缆和以太网连接，以太网与漏波电缆无线连接，因此轨道车或者机器人手臂不用直接与以太网的电缆线连接。每个体验装置通过通讯电缆直接与控制装置的计算机连接。每个轨道车都配设有一个轨道车控制柜，轨道车的工作直接受轨道车控制柜的控制；每个机器人手臂都配设有一个机器人控制柜，机器人手臂的工作直接受机器人控制柜的控制。每个轨道车控制柜和机器人控制柜都连接有一条接着漏波电缆接触头的漏波电缆。每个控制柜里面主要是一些控制板和线路。
当控制装置中的计算机发出信号，通过漏波电缆和漏波电缆接触头通知到各个机器人控制柜和轨道车控制柜，各个控制柜响应计算机信号，做出相应处理。同时，每个轨道车和机器人手臂都会将自己的位置信息通过控制柜，然后经漏波电缆接触头发送到控制装置，控制装置根据这些位置信息进行调度，防止不同的轨道车或机器人手臂碰撞，以进行正常的体验活动。实际上，轨道车的位置信息是通过使用射频识别（RFID）标签和射频识别（RFID）标签读写器来实现的。RFID标签设置在运动轨道上，每间隔一定的距离就设置一个，RFID标签的数量可根据实际情况来定，RFID标签读写器设置在轨道车上，并且与轨道车控制柜连接。每个RFID标签上都写入了该RFID标签的序列号以及从运动轨道起点到该RFID标签的距离信息，可通过RFID标签的位置信息来确定轨道车的位置信息。RFID标签读写器读取到RFID标签的信息后，将信息反馈给轨道车控制柜，最后反馈给控制装置，控制装置来进行调度。由于运动轨道上的RFID标签比较多，即使某个RFID标签丢失或者读取失败，到下一个RFID标签还可以再读取正确的位置信息。
总之，控制装置是直接对机器人控制柜和轨道车控制柜直接进行控制，进而间接的控制轨道车和机器人手臂的工作，可以说是起到总协调和总调度的作用。
本发明具有的有益效果：
根据控制装置发出的指令，轨道车可在运动轨道上移动，在移动过程中，机器人手臂可以做各种预先设定好的动作；在轨道车停止后，游客会面对装有多媒体设备的体验装置，并配合机器人手臂的各种动作，体验不同的感受，体验装置和机器人手臂相互同步，大大的增加了趣味性。
此外，通过增加平衡装置和支撑结构，也大大提高了整个娱乐体验装置的安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的原理图；
图2是本发明轨道车的结构示意；
图3是本发明娱乐体验装置在实际使用时的整体布局图；
图4是机器人手臂运动状态a的状态图；
图5是机器人手臂运动状态b的状态图；
图6是机器人手臂运动状态c的状态图；
图7为本发明平衡装置的结构示意图；
图8是本发明中的运动轨道截面结构示意图；
图9是游客下客的流程示意图；
图10本发明中的座椅与机器人手臂的连接示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
结合图1和图3所示，一种机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，包括：运动轨道4、机器人控制柜37、轨道车控制柜38、若干个轨道车5、平衡装置13、若干个机器人手臂8、若干个座椅1、控制装置9、乘客站台7和若干个体验装置11。本实施例中，轨道车5总共有5个，因此机器人手臂8也有5个，另外体验装置11也是5个，根据实际的需要，轨道车5和体验装置11的数量都可以增加或者减少。
机器人控制柜37和轨道车控制柜38都设置在轨道车5上。机器人控制柜37与机器人手臂8连接，并直接控制机器人手臂8的工作状态。轨道车控制柜38直接控制轨道车5的工作状态。
轨道车5的移动、机器人手臂8的转动以及体验装置11的开关都是通过控制装置9来控制和调度。控制装置9是直接控制体验装置11的工作状态；控制装置9直接控制机器人控制柜37和轨道车控制柜38的工作，进而间接的控制轨道车5和机器人手臂8的工作。继续结合图1所示，接收和传送信号数据用的通讯线路用的是通讯电缆36和漏波电缆33。控制装置9包括计算机34以及与计算机34连接的通讯电缆36，计算机34是控制中心，也是控制装置9中起主导作用的。体验装置11直接与通讯电缆36连接，通讯电缆36连接有漏波电缆33。另外，每个轨道车5都配设有一个轨道车控制柜38，每个机器人手臂8都配设有一个机器人控制柜37，每个轨道车控制柜38和每个机器人控制柜37都连接一条接有漏波电缆接触头35的漏波电缆33。漏波电缆接触头35用于接收控制装置9发出的信号，以让轨道车控制柜38和机器人控制柜37发出指令，进而让轨道车5和机器人手臂8做出相应的动作。漏波电缆接触头35也可以向控制装置9传送信号，将每个轨道车5和机器人手臂8的位置信息发送到控制装置9，控制装置9根据这些位置信息进行调度，防止不同的轨道车5或机器人手臂8碰撞，以进行正常的体验活动
运动轨道4为单轨也是封闭的，轨道车5都在运动轨道4上做循环运动。机器人手臂8的下端与轨道车5连接，机器人手臂8的上端与座椅1连接，体验装置11都位于运动轨道4的一侧。结合图9所示，乘客站台7的上端设置有可水平移动的移动装置71，并且移动装置71上设置有安全栅栏。
继续结合图10所示，机器人手臂8的上端具有驱动杆30，实际上座椅1也是通过驱动杆30与机器人手臂8连接，并且驱动杆30与座椅1通过焊接或者铆接的方式固定。其中座椅1主要由压肩结构31和座椅本体32构成，压肩结构31用于把游客固定在座椅1上，座椅1在空中任何一个角度都能把游客固定住，游客则坐在座椅本体32上。每个机器人手臂8的上端都设置有若干个座椅1，本实施例中，每个机器人手臂8上端座椅1的数量为4个。
如图2所示，轨道车5包括数量相同且为偶数个的传动轮12和电机6、以及若干个辅助轮2和若干个支撑结构3。传动轮12为摩擦传动轮，电机6提供驱动力，带动传动轮12运转，进而带动轨道车5运动。
辅助轮2都设置在轨道车5下侧的两端，辅助轮2的数量优选的是偶数个，本实施例中，辅助轮2的数量为4个，且平均分布在运动轨道4的两侧。辅助轮2是用于辅助轨道车5的移动，提供支撑，防止轨道车5倾覆。与辅助轮2接触的地面，都加入了铁质材料进行强化，减少摩擦，以给轨道车5更强的支撑力。
支撑结构3同辅助轮2一样，也设置在轨道车5下侧的两端，支撑结构3的数量与辅助轮2的数量和位置都相同，因此，在本实施例中，支撑结构3的数量也为4个，运动轨道4的两边各有两个。如果轨道车5的传动轮12发生断裂或其他情况，导致传动轮12不能承受轨道车5的重量，则支撑结构3能够起到支撑整个轨道车5的作用，因此支撑结构3更加增强了轨道车5的安全性。另外，在支撑结构3的末端，可安装压力传感器，若发生紧急情况，可向控制装置9发送紧急信号。
传动轮12也设置在轨道车5的下侧，结合图8所示，一个传动轮12对应的与一个电机6连接，每两个传动轮12分为一组，分别位于运动轨道4的两侧且同时与运动轨道4接触。一组中两个传动轮12圆心的连线，与运动轨道4垂直。
参见图4、图5和图6所示，分布为机器人手臂8的三种运动状态a、b、c，状态a、b、c分别机器人手臂8进行下落、旋转和倒立的状态，此外，机器人手臂8可以做其他动作，以让座椅1中的游客体验各种状态。在机器人手臂8进行动作的同时，设置在运动轨道4旁边的体验装置11播放各种视频和音频，并且播放的视频和音频与机器人手臂8的动作对应，游客可以感受深层次的刺激。
参照图7所示，平衡装置13包括平衡轨道130、平衡轮131和平衡杆132。平衡装置13位于辅助轮2和运动轨道4之间，平衡轨道130与运动轨道4平行且两者之间有间距。平衡杆132的上端与轨道车5连接，平衡杆132的下端与平衡轮131连接，平衡轮131在平衡轨道130上运动。平衡轨道130的横截面呈汉字“工”字的形状，平衡装置13用于轨道车5发生故障的情况下，防止轨道车5发生倾覆。在轨道车5正常行驶时，平衡轮131和平衡轨道130是不接触的，只有在轨道车5发生倾覆时，平衡轮131会与平衡轨道130接触，并在平衡轨道130上运动。
参见图8所示，图8是运动轨道4的横截面结构示意图，运动轨道4的横截面类似汉字“土”字的形状。运动轨道4的材质为H型钢或T型钢，传动轮12与运动轨道4的上半部分接触；运动轨道4下半部分主要用于安装滑触线，漏波电缆33等线路。
参见图9所示，游客体验完毕所有的体验场景后，要从娱乐装置上下来时，机器人手臂8先向乘客站台7的方向伸平，与乘客站台7处于同一水平高度。此时乘客站台7的移动装置71伸出，正好接到游客，工作人员可以打开座椅1上的压肩结构31，游客下客成功。同理，若游客要上客，整个过程刚好相反。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (9)
1.一种机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在于，包括：
乘客站台(7)、
封闭的运动轨道(4)、
若干个在所述运动轨道(4)上运动的轨道车(5)、
下端设置在所述轨道车(5)上的机器人手臂(8)、
若干个设置在所述机器人手臂(8)上端的座椅(1)、
若干个位于所述运动轨道(4)一侧的体验装置(11)、以及
用于控制所述轨道车(5)的移动、控制所述机器人手臂(8)的转动以及控制所述体验装置(11)开关的控制装置(9)，
所述乘客站台(7)的上端设置有可水平移动的移动装置(71)；
所述机器人手臂(8)能对所述座椅(1)垂直旋转使得体验者处于倒立状态。
2.根据权利要求1所述的机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在于，所述座椅(1)上设置有压肩结构(31)。
3.根据权利要求1所述的机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在于，还包括平衡装置(13)，所述平衡装置(13)包括平衡轮(131)、下端与所述平衡轮(131)连接的平衡杆(132)、以及供所述平衡轮(131)运动的平衡轨道(130)，所述平衡杆(132)的上端与所述轨道车(5)连接。
4.根据权利要求3所述的机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在于，所述平衡轨道(130)与所述运动轨道(4)平行且两者之间有间距。
5.根据权利要求3所述的机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在于，所述轨道车(5)的下端还设置有若干个辅助轮(2)。
6.根据权利要求5所述的机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在于，所述辅助轮(2)的数量为偶数个，且平均分布在所述运动轨道(4)的两侧。
7.根据权利要求6所述的机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在，所述辅助轮(2)的数量为4个。
8.根据权利要求5或7所述的机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在于，所述轨道车(5)的下端还设置有若干个支撑结构(3)，且所述支撑结构(3)与所述辅助轮(2)的数量相同。
9.根据权利要求5所述的机动多自由度乘坐式大型娱乐体验装置，其特征在于，所述平衡装置(13)位于所述运动轨道(4)与所述辅助轮(2)之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHANGZHOU KINGKONG CULTURE TECHNOLOGY GROUP CO., L Free format text: FORMER OWNER: WANG PENGBO Effective date: 20150729 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150729 Address after: 9, building 9-1, 213000 East Taihu Road, Xinbei District, Jiangsu, Changzhou Applicant after: CHANGZHOU JINGANG CULTURE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 213000 No. 376 Hanjiang Road, Xinbei District, Jiangsu, Changzhou Applicant before: Wang Pengbo |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160803 |