CN103943020A

CN103943020A - 滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器

Info

Publication number: CN103943020A
Application number: CN201410144113.9A
Authority: CN
Inventors: 李学圭
Original assignee: FOUR DIMENSIONS Co Ltd
Current assignee: FOUR DIMENSIONS Co Ltd
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2034-04-11
Also published as: CN103943020B

Abstract

本发明提出了一种滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，包括：可动板，其高度和倾斜度可调，产生模拟运动；第一、第二、第三刚体连杆部，其分别由第一、第二刚体连杆构成；升降块部，其由第一、第二、第三升降块体构成；支撑引导部，其由三个引导部构成；滚珠螺杆轴部，其由第一、第二、第三螺杆轴构成；驱动手段部，包括第一、第二、第三电动马达，第一、第二、第三电动马达分别驱动所述第一、第二、第三螺杆轴旋转；下部支撑板，其支撑且固定所述驱动手段部和支撑引导部。本发明在减少整体制作费用的同时，极大改善控制性能及逼真感。

Description

滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器

技术领域

本发明涉及滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器。

背景技术

一般而言，运动模拟器是根据由计算机控制的虚拟环境而再现动态变化，从而使使用者能够逼真地感受到虚拟现实的移动装置，不仅能够体现飞机模拟或驾驶模拟等，最近，还广泛应用于游戏用或剧场用模拟器等，使得能够获得三维体验。作为这种现有的模拟器，韩国专利注册第10-0932231号公开了体感型运动模拟器用运动板，这种模拟器具备支撑框架、可动框架、中央枢轴关节、水平致动器、第一上下致动器及第二上下致动器，能够以中央枢轴关节为中心进行3自由度旋转运动。

现有的运动模拟器构成复杂，存在逼真感低的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，解决了现有的运动模拟器构成复杂，逼真感低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，包括：

可动板10，其高度和倾斜度可调，产生模拟运动；

第一、第二、第三刚体连杆部20A,20B,20C，其分别由第一、第二刚体连杆L1,L2构成，第一、第二刚体连杆L1,L2以能够旋转的结构支撑所述可动板10下部；

升降块部30，其由第一、第二、第三升降块体30A,30B,30C构成，所述第一、第二、第三升降块体30A,30B,30C以能旋转的结构分别支撑所述第一、第二、第三刚体连杆20A,20B,20C的下端，在中央形成有螺孔31；

支撑引导部40，其由三个引导部40A,40B,40C构成，所述引导部40A,40B,40C对应的第一、第二、第三升降块体30A,30B,30C外插于平行且竖直配置的引导棒41并进行升降，辅助块45连接且固定于所述引导棒41的上部；

滚珠螺杆轴部50，其由第一、第二、第三螺杆轴50A,50B,50C构成，所述第一、第二、第三螺杆轴50A,50B,50C内插于所述螺孔31，由驱动手段部60驱动旋转并分别驱动所述第一、第二、第三升降块体30A,30B,30C升降；

驱动手段部60，包括第一、第二、第三电动马达60A,60B,60C，第一、第二、第三电动马达60A,60B,60C分别驱动所述第一、第二、第三螺杆轴50A,50B,50C旋转；

下部支撑板70，其支撑且固定所述驱动手段部60和支撑引导部40。

可选地，本发明的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，还包括辅助块45，所述第一、第二、第三螺杆轴50A,50B,50C的上端通过轴承，以能转动的结构固定于辅助块45；

在所述第一、第二、第三螺杆轴50A,50B,50C的中间，所述第一、第二、第三升降块体30A,30B,30C内插于所述螺孔31；

所述第一、第二、第三螺杆轴50A,50B,50C的下部通过轴承，以能转动的结构支撑于所述下部支撑板70；

所述驱动手段部60驱动所述第一、第二、第三螺杆轴50A,50B,50C的下部旋转。

可选地，构成所述第一、第二、第三刚体连杆部20A,20B,20C的第一、第二刚体连杆L1,L2，其越向下部相互张开角度越大；

所述第一刚体连杆L1与第二刚体连杆L2的上部通过第一球窝接头，以能转动的结构结合于所述可动板10的下部；

所述第一刚体连杆L1的下端通过第二球窝接头，以能转动的结构结合固定于所述第一、第二、第三升降块体30A,30B,30C的一侧；

所述第二刚体连杆L2的下端通过第二球窝接头，以能转动的结构结合固定于所述第一、第二、第三升降块体30A,30B,30C的另一侧。

可选地，所述第一刚体连杆L1在刚性杆的两端结合有第一球窝接头和第二球窝接头。

可选地，所述支撑引导部40包括：

引导棒41，其为两个，从所述下部支撑板70向上直立安装；

辅助块45，其连接所述引导棒41的上端；

主体块43，其从所述下部支撑板70向上直立安装，在上部一体形成有所述辅助块45；

第一下部扩张支撑板44，其向外廓延长形成，形成有供固定手段联结的第二联结槽H2，将所述主体块43的下部固定于下部支撑板70；

第二下部扩张支撑板46，其向两侧延长形成，形成有供固定手段联结的第三联结槽H3，固定所述主体块43的下部两侧。

可选地，所述可动板10形成有三对供运动模拟对象固定的第一固定槽H1。

本发明的有益效果是：

（1）替换现有的液压方式，而改用马达方式，实现滚珠方式6连杆型运动模拟器，从而在能够使驱动速度提高的同时，即使在较大负重作用于可动板的情况下，也能够稳定、柔和地控制可动板动作；

（2）能够使用功率较小的电动驱动方式，在减少整体制作费用的同时，极大改善控制性能及逼真感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的滚珠螺杆升降方式的6连杆式运动模拟器的前视立体结构图；

图2是图1所示滚珠螺杆升降方式的6连杆式运动模拟器的后视立体结构图；

图3是本发明一个实施例的添加电动马达的滚珠螺杆升降方式的6连杆式运动模拟器的立体结构图。

符号说明

10:可动板

20A、20B、20C:第一、第二、第三刚体连杆部

30A、30B、30C:第一、第二、第三升降块体

31:螺孔

40:支撑引导部

40A、40B、40C:第一、第二、第三升降块体

41:引导棒

43:主体块

44:第一下部扩张支撑板

45:辅助块

46:第二下部扩张支撑板

50:滚珠螺杆轴部

50A、50B、50C:第一、第二、第三螺杆轴

60:驱动手段部

60A、60B、60C:第一、第二、第三电动马达

L1、L2:第一、第二刚体连杆

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～图3所示，本发明的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器包括：可动板10，其高度和倾斜度可调，产生模拟运动；第一、第二、第三刚体连杆部20A、20B、20C，其由以能旋转的结构分别支撑所述可动板10下部的第一、第二刚体连杆L1、L2构成。升降块部30由第一、第二、第三升降块体30A、30B、30C构成，所述第一、第二、第三升降块体30A、30B、30C以能旋转的结构分别支撑第一、第二、第三刚体连杆20A、20B、20C的下端，在中央形成有螺孔31。

如图1～图3所示，在本发明的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器中，支撑引导部40由三个引导部40A、40B、40C构成，所述引导部40A、40B、40C对应的第一、第二、第三升降块体30A、30B、30C外插于平行且竖直配置的引导棒41并进行升降，辅助块45连接固定所述引导棒41的上部。滚珠螺杆轴部50由第一、第二、第三螺杆轴50A、50B、50C构成，所述第一、第二、第三螺杆轴50A、50B、50C内插于螺孔31，在借助于驱动手段部60驱动而旋转的同时，分别驱动所述第一、第二、第三升降块体30A、30B、30C升降。

如图1～图3所示，在本发明的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器中，驱动手段部60包括分别使第一、第二、第三螺杆轴50A、50B、50C旋转的第一、第二、第三电动马达60A、60B、60C。下部支撑板70支撑且固定驱动手段部60和支撑引导部40。

如图1～图3所示，在本发明的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器中，第一、第二、第三螺杆轴50A、50B、50C的上端通过轴承，以能转动的结构固定于辅助块45；在所述第一、第二、第三螺杆轴50A、50B、50C的中间，所述第一、第二、第三升降块体30A、30B、30C内插于所述螺孔31；第一、第二、第三螺杆轴50A、50B、50C的下部通过轴承，以能转动的结构支撑于所述下部支撑板70；驱动手段部60使所述第一、第二、第三螺杆轴50A、50B、50C的下部旋转。

如图1～图3所示，在本发明的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器中，构成第一、第二、第三刚体连杆部20A、20B、20C的第一、第二刚体连杆L1、L2形成得越向下部相互张开角度越大，第一刚体连杆L1与第二刚体连杆L2的上部通过第一球窝接头J1，以能转动的结构结合于所述可动板10的下部。第一刚体连杆L1的下端通过第二球窝接头J2，以能转动的结构结合固定于所述第一、第二、第三升降块体30A、30B、30C的一侧，第二刚体连杆L2的下端通过第二球窝接头J2，以能转动的结构结合固定于所述第一、第二、第三升降块体30A、30B、30C的另一侧。

如图1～图3所示，在本发明的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器中，优选第一刚体连杆L1在刚性杆的两端结合有第一球窝接头J1和第二球窝接头J2。

如图1～图3所示，在本发明的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器中，支撑引导部40包括：引导棒41，其数量为两个，从下部支撑板70向上直立安装；辅助块45，其连接引导棒41的上端；主体块43，其从下部支撑板70向上直立安装，在上部一体形成有所述辅助块45；第一下部扩张支撑板44，其向外廓延长形成，形成有供固定手段联结的第二联结槽H2，使得能够把主体块43的下部固定于下部支撑板70；第二下部扩张支撑板46，其向两侧延长形成，形成有供固定手段联结的第三联结槽H3，使得能够固定主体块43的下部两侧。优选可动板10形成有三对供运动模拟对象固定的第一固定槽H1。

本发明的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，替换现有的液压方式，而改用马达方式，实现滚珠方式6连杆型运动模拟器，从而在能够使驱动速度提高的同时，即使在较大负重作用于可动板的情况下，也能够稳定、柔和地控制可动板动作；而且，能够使用功率较小的电动驱动方式，在减少整体制作费用的同时，极大改善控制性能及逼真感。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，其特征在于，包括：

可动板(10)，其高度和倾斜度可调，产生模拟运动；

第一、第二、第三刚体连杆部(20A、20B、20C)，其分别由第一、第二刚体连杆(L1、L2)构成，第一、第二刚体连杆(L1、L2)以能够旋转的结构支撑所述可动板(10)下部；

升降块部(30)，其由第一、第二、第三升降块体(30A、30B、30C)构成，所述第一、第二、第三升降块体(30A、30B、30C)以能旋转的结构分别支撑所述第一、第二、第三刚体连杆(20A、20B、20C)的下端，在中央形成有螺孔(31)；

支撑引导部(40)，其由三个引导部(40A、40B、40C)构成，所述引导部(40A、40B、40C)对应的第一、第二、第三升降块体(30A、30B、30C)外插于平行且竖直配置的引导棒(41)并进行升降，辅助块(45)连接且固定于所述引导棒(41)的上部；

滚珠螺杆轴部(50)，其由第一、第二、第三螺杆轴(50A、50B、50C)构成，所述第一、第二、第三螺杆轴(50A、50B、50C)内插于所述螺孔(31)，由驱动手段部(60)驱动旋转并分别驱动所述第一、第二、第三升降块体(30A、30B、30C)升降；

驱动手段部(60)，包括第一、第二、第三电动马达(60A、60B、60C)，第一、第二、第三电动马达(60A、60B、60C)分别驱动所述第一、第二、第三螺杆轴(50A、50B、50C)旋转；

下部支撑板(70)，其支撑且固定所述驱动手段部(60)和支撑引导部(40)。

2.根据权利要求1所述的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，其特征在于，还包括辅助块(45)，所述第一、第二、第三螺杆轴(50A、50B、50C)的上端通过轴承，以能转动的结构固定于辅助块(45)；

在所述第一、第二、第三螺杆轴(50A、50B、50C)的中间，所述第一、第二、第三升降块体(30A、30B、30C)内插于所述螺孔(31)；

所述第一、第二、第三螺杆轴(50A、50B、50C)的下部通过轴承，以能转动的结构支撑于所述下部支撑板(70)；

所述驱动手段部(60)驱动所述第一、第二、第三螺杆轴(50A、50B、50C)的下部旋转。

3.根据权利要求1所述的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，其特征在于，

构成所述第一、第二、第三刚体连杆部(20A、20B、20C)的第一、第二刚体连杆(L1、L2)，其越向下部相互张开角度越大；

所述第一刚体连杆(L1)与第二刚体连杆(L2)的上部通过第一球窝接头，以能转动的结构结合于所述可动板(10)的下部；

所述第一刚体连杆(L1)的下端通过第二球窝接头，以能转动的结构结合固定于所述第一、第二、第三升降块体(30A、30B、30C)的一侧；

所述第二刚体连杆(L2)的下端通过第二球窝接头，以能转动的结构结合固定于所述第一、第二、第三升降块体(30A、30B、30C)的另一侧。

4.根据权利要求3所述的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，其特征在于，

所述第一刚体连杆(L1)在刚性杆的两端结合有第一球窝接头和第二球窝接头。

5.根据权利要求1所述的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，其特征在于，

所述支撑引导部(40)包括：

引导棒(41)，其数量为两个，从所述下部支撑板(70)向上直立安装；

辅助块(45)，其连接所述引导棒(41)的上端；

主体块(43)，其从所述下部支撑板(70)向上直立安装，在上部一体形成有所述辅助块(45)；

第一下部扩张支撑板(44)，其向外廓延长形成，形成有供固定手段联结的第二联结槽(H2)，将所述主体块(43)的下部固定于下部支撑板(70)；

第二下部扩张支撑板(46)，其向两侧延长形成，形成有供固定手段联结的第三联结槽(H3)，固定所述主体块(43)的下部两侧。

6.根据权利要求1所述的滚珠螺杆升降方式的6连杆电动驱动运动模拟器，其特征在于，

所述可动板(10)形成有三对供运动模拟对象固定的第一固定槽(H1)。