CN103632583A - 一种飞行体验模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行体验模拟系统，包括动作模拟器和环境模拟装置，环境模拟装置包括主输送通道，主输送通道的左端下部连接有一号前送风通道，主输送通道的左端上部连接有复合送风通道，主输送通道的右端上部连接有排风机；一号前送风通道的下端连接有一号送风机，一号前送风通道的上端连接有喷雾式放映器；复合送风通道的上端连接有二号送风机；动作模拟器安装在主输送通道内。本发明具有结构设计合理、操控方便、传动平稳和安全性能高等优点，通过与室内播放的影片相配合实现升降、左倾、右倾和俯仰的功能，并利用环境模拟装置模拟实际飞行过程中的环境，从而增强了模拟的真实性。

Description

一种飞行体验模拟系统

技术领域

本发明涉及娱乐机械技术领域，具体的说是一种飞行体验模拟系统。

背景技术

随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们越来越重视娱乐享受，为人们的生活增添色彩，现有的游乐场、公园等大多有3D影院、室内历险等室内娱乐项目，利用机器设备模拟实际的环境和工作情况，让游客有身临其境的感觉。如中国专利ZL200610062119.7，提出了一种娱乐用动作模拟设备、系统及方法，该设备包括影视设备、动作设备、以及控制设备，通过水平推动组件推动座椅框架做水平的前后运动，并可以通过推摆组件实现座椅的上升和下降，模拟起飞及降落的感觉，而且采用分布式控制系统，控制装置可以分别控制动作设备工作，动作设备之间不会相互影响，增强了系统的抗故障能力，并可以通过摇摆组件来增加座椅左右摇摆、前后倾斜等动作，模拟出更多的感觉，其采用的是齿轮齿条的竖直啮合实现水平的传动，但是这种承重的方式为悬挂式，即游客重量、动作设备的重量全部压在导轨上，且由于安装的误差，也会有部分重量压在齿轮齿条上，对传动的精确度造成影响，并降低了传动机构的寿命，使用时间一长，易造成传动轴的弯曲，使得工作时齿轮齿条的冲击噪声较大，影响游客的体验效果，由于传动机构安装在较高的位置，给设备的检修带来一定的困难；而座椅的左右摇摆仅靠两个推摆油缸，其结构设计不合理，使得产生的摇摆、俯仰的效果较差，摇摆、俯仰的幅度有限；且座椅框架上并没有采取相应的保护措施，无法为乘坐在座椅上的游客生命安全提供保障；该设备只是对动作进行模拟，并未模拟相应的环境，如模拟风、云雾等，使得模拟的效果不够逼真。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构设计合理的、操控方便的、传动平稳的、安全性能高的，能实现室内模拟飞行的装置，即一种飞行体验模拟系统。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种飞行体验模拟系统，包括动作模拟器和环境模拟装置，所述环境模拟装置包括主输送通道，所述主输送通道的左端下部连接有一号前送风通道，主输送通道的左端上部连接有复合送风通道，主输送通道的右端上部连接有排风机；所述一号前送风通道的下端连接有一号送风机，一号前送风通道的上端连接有喷雾式放映器，一号前送风通道的上端左侧设有一号风向换向弯钩，一号前送风通道的上端右侧设有一号挡风弯钩；所述复合送风通道的上端连接有二号送风机，复合送风通道包括二号前送风通道和上送风通道，所述二号前送风通道和上送风通道间设有隔板；所述二号前送风通道的下端左侧设有二号风向换向弯钩；所述上送风通道位于二号前送风通道的右侧，且上送风通道与主输送通道相连；所述隔板的下端设有二号挡风弯钩。一号风向换向弯钩用以改变一号前送风通道内空气的流向，即将原本竖直向上的风向改成水平的风向，并减小了空气通过的截面积，提高了空气的流速，一号挡风弯钩用以防止通过上送风通道输送下来的空气击打在主输送通道的底部后吹进一号前送风通道内，避免气流的散失，实现对气流的充分利用，提高了能量的利用率；二号风向换向弯钩用以改变二号前送风通道内的气流向，即将原本竖直向下的风向改变成水平的风向，并减小空气通过的截面积，提高空气的流速；二号挡风弯钩用以防止上送风通道内的空气发散，从而保证流经的空气直接竖直的吹在动作模拟器上，以达到竖直升降时风向的模拟的目的，提高了模拟的真实度。

所述动作模拟器安装在主输送通道内，所述动作模拟器包括行走导向装置和升降摆动式安全座椅，所述行走导向装置包括车底座、前支柱和后支柱，所述车底座上安装有行走轮，所述前支柱之间连接有一号导向轨；所述一号导向轨的上端左右两侧分别对应设有一号托架和二号托架；所述一号托架和二号托架的一端分别对应与前支柱的上端相连，一号托架、二号托架的另一端分别对应连接有一号限位器、二号限位器；所述后支柱之间连接有行走导向轨；所述车底座的中部连接有一号电机，车底座的前后两侧对称连接有导向装置；所述一号电机通过减速器连接有主动齿轮；所述导向装置包括支架和导向轮，导向轮固定在支架的上端；所述主动齿轮和车底座的后侧的导向轮对应与行走导向轨相配合，车底座的前侧的导向轮与一号导向轨相配合；所述升降摆动式安全座椅固定安装在车底座的上端。

所述升降摆动式安全座椅，包括悬吊柱，所述悬吊柱间连接有横梁，悬吊柱的下端与车底座相连；所述横梁上通过铰支座连接有升降液压缸；所述升降液压缸通过推杆连接有推块；所述推块通过铰接的方式连接有升降板；所述升降板的右端通过铰接的方式与悬吊柱的上部相连，升降板上设有座椅；所述座椅的中部下端通过十字万向铰与升降板相连，座椅的下端中部左右两侧通过对称布置的一号升降器、二号升降器与升降板相连，座椅的左右两端通过铰接的方式对称连接有摇摆杆，座椅的后侧中部通过俯仰推进器与升降板相连；在所述摇摆杆的下方设有启动开关，摇摆杆的另一端连接有护栏压杆，所述启动开关与座椅相连。护栏压杆可绕着座椅上下摆动，当运动至最下端时，触碰到启动开关，即可启动机器进行运转，执行相应的动作，否则，机器将一直处于静止状态，这样可以起到安全保护的作用，防止游客没有将护栏压杆放置好，确保了游客的生命安全；可利用一号升降器、二号升降器的相互配合实现座椅的左倾或者右倾，并利用播放的影片的场景，让乘坐在座椅上的游客体验左右飞跃的感觉；利用俯仰推进器推动座椅，从而利用座椅绕着十字万向铰转动使游客做俯仰的体验，并通过一号升降器、二号升降器和俯仰推进器的相互配合，提高了装置的牢固性，进一步增加了摆动和俯仰的幅度，并与所播放的影片相对应，增强了真实感。

所述的行走导向轨的上端设有行走部，所述行走部的中部设有直齿条，所述行走部通过直齿条与主动齿轮水平啮合，所述行走导向轨的下端设有导向部，所述导向部与车底座的后侧的导向轮相配合。

通过一号电机驱动主动齿轮，利用主动齿轮与行走部的直齿条水平啮合，产生行走的水平驱动力，并利用车底座、行走轮、前支柱和后支柱承载所有的重量，即没有重量压在行走部的直齿条上，这样能够充分的确保传动的平稳性，延长使用寿命。

所述的二号风向换向弯钩的弯曲度与一号风向换向弯钩的弯曲度相同，从而能够保证从一号前送风通道和二号前送风通道内输出的气流的混合后流向、流速能够保持一致，即能够沿着水平向右的方向移动。

所述的隔板的上端通过铰接的方式连接有换向板；所述换向板连接有回转轴；所述回转轴通过联轴器连接有伺服电机。通过伺服电机驱动回转轴转动，带动换向板转动，从而改变复合送风通道内的风的流向，这样即可利用二号送风机实现从前方送风或者从正上方送风的功能，节省了成本，降低了能耗，且操控较为简单。

所述的换向板的左部设有类弧形凸起，类弧形凸起用以在换向板竖直布置时，即二号送风机注入的气流通过二号前送风通道流进主输送通道内，保证二号前送风通道内的气流呈流线型的运动，减小气流阻力，同时减小截面积，加快了气体的流速；换向板的右部设有类弧形凹槽，类弧形凹槽用以在换向板倾斜布置时，即二号送风机注入的气流通过上送风通道进入主输送通道内，保证气流顺着类弧形凹槽快速的流进上送风通道内，减小了气流的阻力。

所述的喷雾式放映器包括放映屏和喷雾头，所述喷雾头对称安装在放映屏的左右两侧，所述喷雾头的数量至少为4个。采用喷雾头能够在放映屏播放相应的高空飞行的影片时，模拟高空中的云，从而增强模拟的真实性。

本发明的有益效果是：本发明具有结构设计合理、操控方便、传动平稳和安全性能高等优点，能实现室内模拟飞行，利用主动齿轮与行走部的直齿条水平啮合，产生行走的水平驱动力，并且将所有重量压在车底座、行走轮、前支柱和后支柱上，防止了因为主动齿轮和行走部的直齿条的承重对于传动平稳性造成的影响，受力合理，延长了装置的使用寿命；通过与室内播放的影片相配合实现升降、左倾、右倾和俯仰的功能，模拟效果好，并利用环境模拟装置模拟实际飞行过程中的环境，从而增强了模拟的真实性。

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为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的环境模拟装置的结构示意图；

图4为本发明的喷雾式放映器的结构示意图；

图5为本发明的动作模拟器的主视结构示意图；

图6为图5的A-A剖视图；

图7为本发明的升降摆动式安全座椅的主视结构示意图；

图8为本发明的升降摆动式安全座椅的俯视结构示意图；

图9为本发明的升降摆动式安全座椅的左视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图9所示，一种飞行体验模拟系统，包括动作模拟器和环境模拟装置，所述环境模拟装置包括主输送通道1，所述主输送通道1的左端下部连接有一号前送风通道2，主输送通道1的左端上部连接有复合送风通道5，主输送通道1的右端上部连接有排风机7；所述一号前送风通道2的下端连接有一号送风机3，一号前送风通道2的上端连接有喷雾式放映器4，一号前送风通道2的上端左侧设有一号风向换向弯钩201，一号前送风通道2的上端右侧设有一号挡风弯钩202；所述复合送风通道5的上端连接有二号送风机6，复合送风通道5包括二号前送风通道501和上送风通道502，所述二号前送风通道501和上送风通道502间设有隔板504；所述二号前送风通道501的下端左侧设有二号风向换向弯钩503；所述上送风通道502位于二号前送风通道501的右侧，且上送风通道502与主输送通道1相连；所述隔板504的下端设有二号挡风弯钩505。一号风向换向弯钩201用以改变一号前送风通道2内空气的流向，即将原本竖直向上的风向改成水平的风向，并减小了空气通过的截面积，提高了空气的流速，一号挡风弯钩202用以防止通过上送风通道502输送下来的空气击打在主输送通道1的底部后吹进一号前送风通道2内，避免气流的散失，实现对气流的充分利用，提高了能量的利用率；二号风向换向弯钩503用以改变二号前送风通道501内的空气流向，即将原本竖直向下的风向改变成水平的风向，并减小空气通过的截面积，提高空气的流速；二号挡风弯钩505用以防止上送风通道502内的空气发散，从而保证流经的空气直接竖直的吹在动作模拟器上，以达到竖直升降时风向的模拟的目的，提高了模拟的真实度。

所述动作模拟器安装在主输送通道1内，所述动作模拟器包括行走导向装置和升降摆动式安全座椅，所述行走导向装置包括车底座11、前支柱21和后支柱18，所述车底座11上安装有行走轮12，所述前支柱21之间连接有一号导向轨26；所述一号导向轨26的上端左右两侧分别对应设有一号托架22和二号托架24；所述一号托架22和二号托架24的一端分别对应与前支柱21的上端相连，一号托架22、二号托架24的另一端分别对应连接有一号限位器23、二号限位器25；所述后支柱18之间连接有行走导向轨；所述车底座1的中部连接有一号电机15，车底座1的前后两侧对称连接有导向装置；所述一号电机15通过减速器16连接有主动齿轮17；所述导向装置包括支架13和导向轮14，导向轮14固定在支架13的上端；所述主动齿轮17和车底座1的后侧的导向轮14对应与行走导向轨相配合，车底座1的前侧的导向轮14与一号导向轨26相配合；所述升降摆动式安全座椅固定安装在车底座1的上端。

所述升降摆动式安全座椅，包括悬吊柱27，所述悬吊柱27间连接有横梁2701，悬吊柱27的下端与车底座1相连；所述横梁2701上通过铰支座30连接有升降液压缸29；所述升降液压缸29通过推杆31连接有推块32；所述推块32通过铰接的方式连接有升降板28；所述升降板28的右端通过铰接的方式与悬吊柱27的上部相连，升降板28上设有座椅33；所述座椅33的中部下端通过十字万向铰39与升降板28相连，座椅33的下端中部左右两侧通过对称布置的一号升降器38、二号升降器40与升降板28相连，座椅33的左右两端通过铰接的方式对称连接有摇摆杆34，座椅33的后侧中部通过俯仰推进器37与升降板28相连；在所述摇摆杆34的下方设有启动开关36，摇摆杆34的另一端连接有护栏压杆35，所述启动开关36与座椅33相连。护栏压杆34可绕着座椅33上下摆动，当运动至最下端时，触碰到启动开关36，即可启动机器进行运转，执行相应的动作，否则，机器将一直处于静止状态，这样可以起到安全保护的作用，防止游客没有将护栏压杆34放置好，确保了游客的生命安全；可利用一号升降器38、二号升降器40的相互配合实现座椅33的左倾或者右倾，并利用播放的影片的场景，让乘坐在座椅33上的游客体验左右飞跃的感觉；利用俯仰推进器37推动座椅33，从而利用座椅33绕着十字万向铰39转动使游客做俯仰的体验，并通过一号升降器38、二号升降器40和俯仰推进器37的相互配合，提高了装置的牢固性，进一步增加了摆动和俯仰的幅度，并与所播放的影片相对应，增强了真实感。

所述的行走导向轨的上端设有行走部20，所述行走部20的中部设有直齿条，所述行走部20通过直齿条与主动齿轮17水平啮合，所述行走导向轨的下端设有导向部19，所述导向部19与车底座1的后侧的导向轮14相配合。

通过一号电机15驱动主动齿轮17，利用主动齿轮17与行走部20的直齿条水平啮合，产生行走的水平驱动力，并利用车底座1、行走轮2、前支柱21和后支柱18承载所有的重量，即没有重量压在行走部的直齿条上，这样能够充分的确保传动的平稳性，延长使用寿命。

所述的二号风向换向弯钩503的弯曲度与一号风向换向弯钩201的弯曲度相同，从而能够保证从一号前送风通道2和二号前送风通道内501输出的气流的混合后流向、流速能够保持一致，即能够沿着水平向右的方向移动。

所述的隔板504的上端通过铰接的方式连接有换向板506；所述换向板506连接有回转轴8；所述回转轴8通过联轴器9连接有伺服电机10。通过伺服电机10驱动回转轴8转动，带动换向板506转动，从而改变复合送风通道5内的风的流向，这样即可利用二号送风机6实现从前方送风或者从正上方送风的功能，节省了成本，降低了能耗，且操控较为简单。

所述的换向板506的左部设有类弧形凸起，类弧形凸起用以在换向板竖直布置时，即二号送风机6注入的气流通过二号前送风通道501流进主输送通道1内，保证二号前送风通道501内的气流呈流线型的运动，减小气流阻力，同时减小截面积，加快了气体的流速；换向板506的右部设有类弧形凹槽，类弧形凹槽用以在换向板506倾斜布置时，即二号送风机6注入的气流通过上送风通道502进入主输送通道1内，保证气流顺着类弧形凹槽快速的流进上送风通道502内，减小了气流的阻力。

所述的喷雾式放映器4包括放映屏401和喷雾头402，所述喷雾头402对称安装在放映屏401的左右两侧，所述喷雾头402的数量至少为4个。采用喷雾头402能够在放映屏401播放相应的高空飞行的影片时，模拟高空中的云，从而增强模拟的真实性。

工作时，操作人员先将游客安排在座椅上坐好，接着操作人员向下按压护栏压杆，使护栏压杆绕着座椅逆时针转动，当运动至最低端时，触动到启动开关，操作人员松开护栏压杆即可；当需要左右移动时，通过一号电机驱动主动齿轮，利用主动齿轮与行走部的直齿条水平啮合，产生水平方向的驱动力，驱动车底座运动，并利用车底座、行走轮、前支柱和后支柱承载所有的重量，防止了因为主动齿轮和行走部的直齿条的承重对于传动平稳性造成的影响，受力合理，从而延长了装置的使用寿命；利用升降液压缸推动推杆，进而推动升降板，使升降板带动升降板上的座椅一起绕着悬吊柱转动，从而实现座椅的升降，让座椅上的游客体验向上飞或者向下坠的感觉，与此同时，伺服电机开始工作，驱动回转轴转动，带动换向板转动，直至换向板的另一端倾斜的抵在二号前送风通道的内壁上，即二号前送风通道关闭的同时打开上送风通道，接着二号送风机、排风机开始工作，利用二号送风机注入空气，并在上送风通道内形成竖直向下的气流，直接吹在游客的正上方，从而模拟了升降过程中气流的运动，并利用喷雾头喷出雾模拟高空飞行中的云，使模拟更加逼真。

利用一号升降器、二号升降器间的相互配合，从而完成座椅的左倾或者右倾，让乘坐在座椅上的游客体验左右飞跃的感觉；利用俯仰推进器推动座椅，从而利用座椅绕着十字万向铰转动使游客做俯仰的体验，并通过一号升降器、二号升降器和俯仰推进器的相互配合，进一步增加了摆动和俯仰的幅度，并与所播放的影片相对应，增强了真实感，同时伺服电机驱动回转轴，进而带动换向板转动，直至换向板转至竖直位置，即关闭上送风通道的同时打开二号前送风通道，接着一号送风机、二号送风机、排风机开始工作，利用一号送风机和一号前送风通道将原本竖直向上的气流改变成水平向右的气流，利用二号送风机和二号前送风通道将原本竖直向下的气流改变成水平向右的气流，并与一号前送风通道内形成的气流并流后一起吹在游客的正前方，从而模拟了向前急速飞行、俯冲时气流的运动情况，并利用喷雾头喷出雾模拟高空飞行中的云，使模拟更加逼真。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种飞行体验模拟系统，包括动作模拟器和环境模拟装置，其特征在于：所述环境模拟装置包括主输送通道，所述主输送通道的左端下部连接有一号前送风通道，主输送通道的左端上部连接有复合送风通道，主输送通道的右端上部连接有排风机；所述一号前送风通道的下端连接有一号送风机，一号前送风通道的上端连接有喷雾式放映器，一号前送风通道的上端左侧设有一号风向换向弯钩，一号前送风通道的上端右侧设有一号挡风弯钩；所述复合送风通道的上端连接有二号送风机，复合送风通道包括二号前送风通道和上送风通道，所述二号前送风通道和上送风通道间设有隔板；所述二号前送风通道的下端左侧设有二号风向换向弯钩；所述上送风通道位于二号前送风通道的右侧，且上送风通道与主输送通道相连；所述隔板的下端设有二号挡风弯钩；

所述动作模拟器安装在主输送通道内，所述动作模拟器包括行走导向装置和升降摆动式安全座椅，所述行走导向装置包括车底座、前支柱和后支柱，所述车底座上安装有行走轮，所述前支柱之间连接有一号导向轨；所述一号导向轨的上端左右两侧分别对应设有一号托架和二号托架；所述一号托架和二号托架的一端分别对应与前支柱的上端相连，一号托架、二号托架的另一端分别对应连接有一号限位器、二号限位器；所述后支柱之间连接有行走导向轨；所述车底座的中部连接有一号电机，车底座的前后两侧对称连接有导向装置；所述一号电机通过减速器连接有主动齿轮；所述导向装置包括支架和导向轮，导向轮固定在支架的上端；所述主动齿轮和车底座的后侧的导向轮对应与行走导向轨相配合，车底座的前侧的导向轮与一号导向轨相配合；所述升降摆动式安全座椅固定安装在车底座的上端。

2.根据权利要求1所述的一种飞行体验模拟系统，其特征在于：所述升降摆动式安全座椅，包括悬吊柱，所述悬吊柱间连接有横梁，悬吊柱的下端与车底座相连；所述横梁上通过铰支座连接有升降液压缸；所述升降液压缸通过推杆连接有推块；所述推块通过铰接的方式连接有升降板；所述升降板的右端通过铰接的方式与悬吊柱的上部相连，升降板上设有座椅；所述座椅的中部下端通过十字万向铰与升降板相连，座椅的下端中部左右两侧通过对称布置的一号升降器、二号升降器与升降板相连，座椅的左右两端通过铰接的方式对称连接有摇摆杆，座椅的后侧中部通过俯仰推进器与升降板相连；在所述摇摆杆的下方设有启动开关，摇摆杆的另一端连接有护栏压杆，所述启动开关与座椅相连。

3.根据权利要求1所述的一种飞行体验模拟系统，其特征在于：所述的行走导向轨的上端设有行走部，所述行走部的中部设有直齿条，所述行走部通过直齿条与主动齿轮水平啮合，所述行走导向轨的下端设有导向部，所述导向部与车底座的后侧的导向轮相配合。

4.根据权利要求1所述的一种飞行体验模拟系统，其特征在于：所述的二号风向换向弯钩的弯曲度与一号风向换向弯钩的弯曲度相同。

5.根据权利要求1所述的一种飞行体验模拟系统，其特征在于：所述的隔板的上端通过铰接的方式连接有换向板；所述换向板连接有回转轴；所述回转轴通过联轴器连接有伺服电机。

6.根据权利要求5所述的一种飞行体验模拟系统，其特征在于：所述的换向板的左部设有类弧形凸起，换向板的右部设有类弧形凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种飞行体验模拟系统，其特征在于：所述的喷雾式放映器包括放映屏和喷雾头，所述喷雾头对称安装在放映屏的左右两侧，所述喷雾头的数量至少为4个。

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