CN104620302A - 运动模拟器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种运动模拟器,其可通过简单的结构而实现多样的模拟操作,并容易设置和移动。本发明的运动模拟器具有:旋转板,一侧安装有马达,下面安装有多个脚轮,该脚轮在运动模拟器被使用时固定脚轮自身的旋转,以使脚轮沿着旋转板的旋转运动方向进行旋转运动,而在运动模拟器移动时解除固定以实现脚轮自身的旋转以便自由地推动运动模拟器;固定板,支撑旋转板的下部以实现所述旋转板的旋转,并固定安装有啮合于所述马达的轴上的从动部;移动架,分离布置于所述旋转板的上侧;多个连接部,结合于所述旋转板与所述移动架之间而支撑所述移动架并使其上下运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种运动模拟器,尤其涉及一种可通过简单的结构而稳定地执行多样的模拟操作的同时易于设置以及易于进行移动作业的运动模拟器。
背景技术
通常,运动模拟器再现动态变化以使其符合由计算机控制的虚拟环境,从而可以让虚拟现实的运动带给用户如同现实般的感觉,其不仅可以实现飞行模拟器或驾驶模拟器等,而且近来还作为可体验三维的游戏用或剧场用模拟器而得到广泛应用。
运动模拟器通过直线运动和旋转运动的组合而执行三维运动。物体在空间上的运动由如下运动的组合构成:沿前后方向(Z轴)、左右方向(X轴)以及上下方向(Y轴)的直线运动;将Z轴作为旋转中心的倾摆(Rolling)旋转运动;将X轴作为旋转中心的纵摆(Pitching)旋转运动;将Y轴作为旋转中心的横摆(Yawing)旋转运动。
作为这样的现有技术中的运动模拟器的一例,韩国公开专利公报10-1999-0060729号中公开了一种虚拟现实体验模拟器。参照图1,在现有技术中的运动模拟器中,基板2通过旋转单元80而可旋转地结合于基台1的上部,基板2的中间部固定有中心轴40的下端部,基板2上固定有支撑板10。
移动板20通过夹设球形接头(ball joint)70而连接于所述中心轴40的上端部,且移动板20的周边部可旋转地结合有多个旋转杆30,支撑板10与移动板20之间连接有多个长度可变要素50,长度可变要素50的下端通过球形接头70而连接于支撑板10,而长度可变要素50的上端通过万向接头(universal joint)60而连接于旋转杆30。
所述旋转单元80由如下构造构成:将马达81固定于基台1,将固定于马达81的轴上的小齿轮82以啮合方式结合于固定在基板2外周面的从动齿轮83。如果使所述马达81旋转,则随着小齿轮82旋转而使从动齿轮83旋转,由此使基板2旋转,而如果基板2旋转,则结合于其上的支撑板10、长度可变要素50以及移动板20将会一起旋转。
根据这样的构造,通过选择性地驱动长度可变要素50而使移动板20产生位移并旋转基板2,据此可以执行三维运动。
然而,对于这样的现有技术中的运动模拟器而言,安装于基台1的马达81的轴上结合的小齿轮82以啮合方式结合于基板2的从动齿轮82,从而借助于马达81的驱动而使作为重物的基板2及其上部结构物旋转,因此在基板2旋转时作用的惯性力增大,于是在反向掉转基板2的旋转方向时,将会有较大的负荷作用于马达81,从而存在难以迅速而精确地控制横摆旋转操作的缺点。
并且,在现有技术中的运动模拟器中,下部支撑结构由基台1和基板2构成,因此装置的重量过大,并由于以基台1被放置于设置场所的地面上的结构所构成,因此存在运动模拟器的移动作业并不容易的问题。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的,其目的在于提供一种可通过简单的结构而实现多样的模拟操作的同时容易设置和移动的运动模拟器。
本发明的另一目的在于提供一种通过简化运动模拟器的下部支撑结构而减轻装置的重量并可减少制造成本的运动模拟器。
技术方案
为了实现如上所述的目的,本发明的运动模拟器包括:旋转板100,一侧安装有马达110,下面安装有多个脚轮120;固定板200,支撑所述旋转板100的下部以使所述旋转板100能够旋转,并固定安装有从动部,该从动部啮合于所述马达110的轴;移动架300,分离布置于所述旋转板100的上侧;以及多个连接部,结合于所述旋转板100与所述移动架300之间而支撑所述移动架300并予以上下运动,
在此情况下,所述运动模拟器的特征在于,所述脚轮120具有锁定单元140,该锁定单元140用于限制将竖直线作为基准的所述脚轮120的横摆旋转,从而在使用运动模拟器时使所述脚轮120在与所述旋转板100的旋转方向平行的位置上被锁定,而在移动所述运动模拟器时解除所述脚轮120的锁定。
并且,所述运动模拟器可如下构成:所述马达100的轴结合有第一链轮111,所述从动部包括:多个第二链轮210,安装于所述固定板200;链环220,连接于所述第一链轮111和所述多个第二链轮210。
而且,所述运动模拟器可如下构成:所述旋转板100与固定板200在同一中心轴线上以同心结构布置,从所述中心轴线到所述旋转板100的边缘部为止的长度形成为比从所述中心轴线到所述固定板200的边缘部为止的长度更长,以使所述脚轮120位于所述固定板200的外侧。
并且,所述运动模拟器可如下构成:所述固定板200的中央部上面具有旋转支撑部230,该旋转支撑部230上可旋转地结合有中心轴231而支撑所述旋转板100,所述旋转板100的中央部形成有供所述中心轴231上下贯穿的贯通孔101,贯穿所述贯通孔101的所述中心轴231结合有锁紧螺母232。
而且,安装于所述固定板200的多个第二链轮210可将所述固定板200的中心轴线作为基准而以等间距布置,所述第一链轮111在连接所述多个第二链轮210的连接线的外侧偏心而布置。
并且,所述运动模拟器可具有:橡胶板240,夹设于所述固定板200的下端部与地面B之间,以使所述脚轮120与地面B在所述运动模拟器被使用时分离。
而且,所述旋转板100与所述脚轮120之间可具有用于调节所述脚轮120的上下位置的升降单元130。
在此情况下,所述升降单元130可包含如下要素而构成:固定部件131,安装于所述旋转板100的下面;上下移动部件132,固定于所述脚轮120的上面,布置为能够在所述固定部件131的内侧与所述脚轮120一起上下移动;以及轴133,贯穿所述固定部件131的上部而使下端结合于所述上下移动部件132,且上端连接于上下驱动单元。
有益效果
根据基于本发明的运动模拟器,具有如下优点:配备旋转板和固定板,该旋转板安装有多个脚轮和马达,该固定板支撑旋转板的下部以使其能够旋转,且固定板上固定安装有从动部,该从动部啮合于马达的轴,据此,运动模拟器的设置和移动变得容易。
而且,通过简单的结构而稳定地实现模拟操作,从而具有可以让用户体验更有现实感的虚拟环境的技术效果。
并且,将链环连接于第一链轮和多个第二链轮,该第一链轮结合于安装在旋转板的一侧的马达的轴,该多个第二链轮固定于固定板的上面,从而借助于马达的驱动而执行横摆旋转操作,据此,可减轻马达的负荷,并可迅速而精确地实现横摆操作。
附图说明
图1为表示现有技术中的运动模拟器的一例的图。
图2为根据本发明的运动模拟器的立体图。
图3为根据本发明的运动模拟器的侧面图。
图4为表示旋转板与固定板的结合结构的立体图,该旋转板和固定板构成根据本发明的运动模拟器。
图5为图4的分解立体图。
图6为表示根据本发明的运动模拟器的设置结构的一个实施例的侧面图。
图7为表示脚轮配备有升降单元的根据本发明的实施例的图。
图8为表示图7所示的脚轮的上升状态和下降状态的剖面图。
图9为表示脚轮配备有锁定单元的根据本发明的实施例的立体图。
图10为图9的分解立体图。
图11为表示图9所示脚轮的锁定状态的剖面图。
图12为表示图9所示脚轮的锁定解除状态的剖面图。
图13为根据本发明的运动模拟器的上升状态图。
图14为根据本发明的运动模拟器的横摆旋转时的状态图。
图15和图16为根据本发明的运动模拟器的纵摆旋转时的状态图。
图17和图18为根据本发明的运动模拟器的倾摆旋转时的状态图。
符号说明
100:旋转板 110:马达
111:第一链轮 120:脚轮
121:轮子 122:轮子支撑体
123:锁定钩 124:旋转部
125:上部固定板 130:升降单元
131:固定部件 132:上下移动部件
133:轴 140:锁定单元
141:主体部 141a:第一旋转轴
141b:第二旋转轴 142:第一杠杆
142a:第一把手部 142b:凸轮部
142c:第一卡定部 143:第二杠杆
143a:第二把手部 143b:第二卡定部
143c:弹性部件固定孔 143d:锁定槽
143e:引导面 144:弹性部件
200:固定板 210:第二链轮
220:链环 230:旋转支撑部
240:橡胶板 231:中心轴
232:锁紧螺母 300:移动架
301:座椅 302:监控器
303:方向盘 304:踏板
310:第一支撑部件 320:第二支撑部件
400:第一连接部 410:第一连接部件
420:第一杆件 430:第一上部连接部件
440:第一下部连接部件 500:第二连接部
510:第二连接部件 520:第二杆件
530:第二上部连接部件 540:第二下部连接部件
600:第三连接部 610:第三连接部件
620:第三杆件 630:第三上部连接部件
640:第三下部连接部件
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的优选实施例的有关构造和作用。以下,在说明运动的方向时,如图2所示,倾摆(Rolling)表示将前后方向(Z轴)作为旋转中心的旋转运动,纵摆(Pitching)表示将左右方向(X轴)作为旋转中心的旋转运动,横摆(Yawing)表示将上下方向(Y轴)作为旋转中心的旋转运动,基于此进行说明。
参照图2至图5,本发明的运动模拟器包含如下要素而构成:旋转板100,一侧安装有马达110,下面安装有多个脚轮120;固定板200,支撑所述旋转板100的下部以使其能够旋转,且固定安装有从动部,该从动部啮合于所述马达110的轴;移动架300,在所述旋转板100的上侧相隔而布置;多个连接部,结合于所述旋转板100与所述移动架300之间而支撑所述移动架300,并使所述移动架300上下运动。
所述多个连接部包括:第一连接部400,上端可倾摆及纵摆旋转地连接于所述移动架300的后方侧,下端可纵摆旋转地连接于所述旋转板100的后端,并通过传递第一驱动单元的动力而使所述移动架300的后端上下运动;第二连接部500和第三连接部600,上端可倾摆及纵摆旋转地连接于所述移动架300的左右两侧,下端可倾摆旋转地分别连接于所述旋转板100的左右两侧端,并通过传递第二驱动单元和第三驱动单元的动力而使所述移动架300的左右两端上下运动。
所述移动架300可具有:座椅301,供用户落座;监控器302,以图像方式提供基于用户操作的虚拟环境;方向盘303,由用户操作以提供虚拟环境;踏板4,用于调节汽车的速度。这样的构造可根据运动模拟器的用途而用其他构造代替。而且,所述移动架300可结合有:第一支撑部件310,支撑所述座椅301和监控器302;第二支撑部件320,连接于所述第一支撑部件310而支撑所述方向盘303。
所述第一连接部400由如下要素构成:第一连接部件410,下端连接于第一下部连接部件440,该第一下部连接部件440可纵摆旋转地连接于所述旋转板100的后端;第一杆件420,借助于所述第一驱动单元而在所述第一连接部件410的内部进行滑动操作,且上端可倾摆及纵摆旋转地连接于所述第一支撑架310的后端。
所述第二连接部500由如下要素构成:第二连接部件510,下端连接于第二下部连接部件540,该第二下部连接部件540可倾摆旋转地连接于所述旋转板100的一侧部;第二杆件420,借助于所述第二驱动单元而在所述第二连接部件510的内部进行滑动操作,且上端连接于第二上部连接部件530,该第二上部连接部件530可倾摆及纵摆旋转地连接于所述第二支撑架320的一侧端。
所述第三连接部600与所述第二连接部500对称,并由与所述第二连接部500相同的结构所构成,其由如下要素构成:第三连接部件610,下端连接于第三下部连接部件640,该第三下部连接部件640可倾摆旋转地连接于所述旋转板100的另一侧部;第三杆件420,借助于所述第三驱动单元而在所述第三连接部件610的内部进行滑动操作,且上端连接于第三上部连接部件630,该第三上部连接部件630可倾摆及纵摆旋转地连接于所述第二支撑架320的另一侧端。
所述旋转板100在使用运动模拟器时借助于固定板200而可旋转地得到支撑,而在移动运动模拟器时起到支撑运动模拟器的整体结构的作用,如图4和图5所示,其由如下要素构成:第一框架100a,形成边缘的边框;多个第二框架100b,以预定的角度间隔其两端固定于所述第一框架100a的内侧面。
所述旋转板100的一侧安装有用于提供驱动力的马达110,该驱动力用于旋转旋转板100,如图3所示,朝向下侧而设置的马达100的轴上结合有第一链轮(sprocket)111。
所述第一框架100a的下面以预定的角度间隔安装有多个脚轮120,所述第一框架100a的上面结合有第一连接部400、第二连接部500以及第三连接部600的下端部。所述多个第二框架100b在旋转板100的中央部结合为相互交叉,其交叉的中央部形成有被中心轴231贯穿的贯通孔101。
所述固定板200在使用运动模拟器时起到支撑运动模拟器的整体结构的作用,并在移动运动模拟器时由于从地面向上侧分离而可以防止与地面之间的干扰,如图4和图5所示,所述固定板200由如下要素构成:第三框架200a,形成边缘的边框;多个第四框架200b,以预定的角度间隔其两端固定于所述第三框架200a的内侧面。
在所述第三框架200a的上面,将中心轴线作为基准而以等间距固定安装有多个第二链轮210,且多个第四框架200b在固定板200的中央部结合为相互交叉,其交叉的中央部上面设置有可旋转地结合有中心轴231而支撑所述旋转板100的旋转支撑部230。所述旋转支撑部230的上部230a和下部230b通过轴承得到连接,从而被构成为可在原地相对旋转。
形成于所述旋转板100的贯通孔101中插入有中心轴231,该中心轴231竖直结合于所述旋转支撑部230的上部230a中央,贯穿所述贯通孔101而向旋转板100的上侧突出的中心轴231结合有螺母232。在此情况下,所述螺母232优选使用锁紧螺母(Hard Lock nut),该拴紧螺母双重地重叠且内侧结合为楔形,以便即使在旋转板100旋转的情况下也能够防止松解。
所述旋转板100与固定板200在同一中心轴231的竖直轴线上布置为同心结构。从所述中心轴231到所述旋转板100的边缘部为止的长度形成为比从所述中心轴231到所述固定板200的边缘部为止的长度更长。据此,旋转板100的第一框架100a位于固定板200的第三框架200a的外侧,安装于所述第一框架100a的下面的脚轮120位于固定板200的外侧,从而可以在旋转板100旋转时防止脚轮120与固定板200之间的干扰。
并且,所述旋转板100与固定板200通过所述旋转支撑部230而上下相隔而结合。所述马达100的轴上结合有第一链轮111,所述从动部由如下要素构成:多个第二链轮210,安装于所述固定板200;链环(chain)220,连接于所述第一链轮111和所述多个第二链轮210。
安装于所述旋转板100的马达110的轴上结合的第一链轮111与安装于固定板200的上面的多个第二链轮210位于相等的高度处。另外,结合于所述马达110的轴上的第一链轮111被设置为从连接所述多个第二链轮210的虚拟的连接线向外侧偏心。
作为利用所述马达110的动力而使旋转板100旋转的传动结构的一个实施例,可以使链环220的内侧面以啮合方式连接于所述第一链轮111的外侧面和多个第二链轮210的外侧面。
作为利用所述马达110的动力而使旋转板100旋转的传动结构的另一实施例,可在所述马达110的轴上结合小齿轮(未图示),并在所述旋转板配备啮合于所述小齿轮的从动齿轮。
作为利用所述马达110的动力而使旋转板100旋转的传动结构的又一实施例,还可以在所述马达110的轴上结合第一滑轮(未图示),并在所述固定板200的上面安装多个第二滑轮(未图示),并使同步带连接于所述第一滑轮和多个第二滑轮。
如后所述,在使用运动模拟器时,所述固定板200被设置场所的地面B所支撑,且所述旋转板100从地面B向上侧分离。如果马达110在这样的固定板200被地面B所支撑且旋转板100及其上部的整体结构物旋转自由的状态下启动,则结合于马达110的轴上的第一链轮111将会旋转,并将动力传递给啮合于所述第一链轮111的链环220,且所述多个第二链轮210避免旋转地固定安装于固定板200,因此,当动力传递时,借助于所述第二链轮210作用于链环220的反作用力,结合于马达110的轴上的第一链轮111将会沿着链环220的内侧面旋转,与此同时旋转板110及其上部的整个结构物将会旋转。
如此,对于本发明的运动模拟器而言,将其下部支撑结构以如下方式构成:使由第一框架100a及第二框架100b构成的旋转板100与由第三框架200a及第四框架200b构成的固定板200上下重叠,并使安装于旋转板100的马达110的动力将第一链轮111、多个第二链轮210以及链环220作为媒介而被传递到旋转板100。据此,当进行横摆旋转时,与现有技术相比,通过大幅度减小旋转板100的重量而减小作用于旋转板100的惯性力,从而减少马达110的负荷并可获得较大的减速比,且加快横摆旋转操作的响应速度而可以实现迅速而精确的横摆旋转,此外还减轻固定板200的重量,从而随着运动模拟器的整体重量的减小而具有易于移动运动模拟器的优点。
以下,说明使用运动模拟器时和移动运动模拟器时用于变更旋转板100和固定板200的针对地面B的支撑结构的构造。
作为用于变更所述旋转板100和固定板200的针对地面B的支撑结构的一个实施例,如图6所示,作为一种当使用运动模拟器时使脚轮120与地面B分离并使运动模拟器的荷载被固定板200所支撑的构造,可具有夹设于所述固定板200的下端部与地面B之间的橡胶板240。在此情况下,所述橡胶板240可采用在固定板200的下侧以预定间距布置多个的构造。如果在固定板200的下侧插入有橡胶板240,则固定板200以得到地面B支撑的状态被固定,且安装于旋转板100的脚轮120的下端部向地面B的上侧分离,从而使旋转板100成为可旋转的状态。
当移动运动模拟器时,除去夹设于固定板200与地面B之间的橡胶板200,从而使固定板200与地面B分离,并使运动模拟器的荷载作用于安装在旋转板100的脚轮120,从而可以容易地执行运动模拟器的移动。
作为用于变更所述旋转板100和固定板200的针对地面B的支撑结构的另一实施例,如图7和图8所示,所述旋转板100与脚轮120之间可具有用于调节所述脚轮120的上下位置的升降单元130。所述升降单元130在使用运动模拟器时使脚轮120上升,从而使固定板200被地面B所支撑,于是让旋转板100能够旋转,并在移动运动模拟器时使脚轮120下降而使地面B与固定板200分离,从而起到使运动模拟器的移动变得容易的作用。
所述升降单元130可包含如下要素而构成:固定部件131,上表面安装于旋转板100的下面;上下移动部件132,固定于所述脚轮120的上面,且布置为可在所述固定部件131的内侧与脚轮120一起上下移动;轴133,贯穿所述固定部件131的上部而使下端结合于上下移动部件132,且上端连接于上下驱动单元(未图示)。
在所述固定部件131中,内部中空的六面体形状的主体部131a的上面中央形成有贯通孔131b,从而使轴133的主干部133a插入到所述贯通孔131b,且所述固定部件131的主体部131a的下部开放,从而使所述上下移动部件132与脚轮121可在所述固定部件131的主体部131a的内部上下移动。
在所述上下移动部件132中,内部中空的六面体形状的主体部132a的上面中央形成有结合孔132a,从而使形成于轴133的下端部的结合槽133b结合于所述结合孔132a,并使脚轮120的上部固定于所述上下移动部件132的主体部132a的下面。另外,形成于所述轴133的上端部的上部结合部133c连接于上下驱动单元(未图示)。
当使用运动模拟器时,如图8的(a)所示,轴133、上下移动部件132以及脚轮120借助于上下驱动单元而向上侧移动,从而使旋转板100成为可旋转的状态,并使固定板200成为被地面B支撑的状态。当移动运动模拟器时,如图8的(b)所示,轴133、上下移动部件132以及脚轮120借助于上下驱动单元而向下侧移动,从而使脚轮120被地面B支撑,并使固定板200向地面B的上侧分离,从而使运动模拟器成为移动自由的状态。
另外,本发明的特征在于具有锁定单元140,该锁定单元140用于使用和移动运动模拟器被时限制脚轮120的横摆旋转。
所述锁定单元140在使用运动模拟器时起到如下作用:在脚轮120的轮子121处于与旋转板100的旋转方向平行的位置的状态下抑制脚轮120的横摆旋转,通过形成这样的锁定状态而防止旋转板100旋转时的干扰并实现稳定的旋转。所述锁定单元140在移动运动模拟器时起到如下作用:解除脚轮120的锁定而变成脚轮120的横摆旋转自由的状态,从而使运动模拟器的移动变得容易。
参照图9和图10,所述脚轮120由如下要素构成:轮子121;轮子支撑体122,连接于轮子121的旋转轴121a,上部一侧形成有“(横折)”字形态的锁定钩123;旋转部124,连接于所述轮子支撑体122的上端;上部固定板125,将所述旋转部124固定于所述旋转板100。固定于所述上部固定板125的旋转部124的上部124a与固定于轮子支撑体122的旋转部124的下部124b以可相对旋转的方式连接。
所述锁定单元140包括:主体部141,一端结合于所述上部固定板125,且内部结合有第一旋转轴141a和第二旋转轴141b,该第一旋转轴141a与第二旋转轴141b前后相隔;第一杠杆142,朝所述主体部141的前方突出形成有第一把手部142a,且后方两侧形成有凸轮部142b,该凸轮部142b可旋转地结合于所述第一旋转轴141a,且所述凸轮部142b的后端形成有第一卡定部142c;第二杠杆143,可旋转地结合于所述第二旋转轴141b,前方两侧部形成有第二卡定部143b,该第二卡定部143b滑动接触于所述凸轮部142b并卡定在所述第一卡定部142c,所述第三杠杆143的后端中央部形成有“匚”字形状的锁定槽143d,该锁定槽143d卡定于所述锁定钩123,且所述锁定槽143d的两侧形成有倾斜形状的引导面143e,该引导面143e用于使所述锁定钩123联动于所述脚轮120的横摆旋转而向所述锁定槽143d侧得到引导;弹性部件144,弹性支撑所述第二杠杆143,以使所述第二杠杆143的前端部对所述第一杠杆142的后端部加压。
所述弹性部件144将形成于所述第二杠杆143的弹性部件固定孔143c贯穿而配备于第二旋转轴141b的周围,所述弹性部件144的两端结合于主体部141的内侧面而得到支撑。
图11表示在使用运动模拟器时脚轮120的横摆旋转得到抑制的锁定状态,脚轮120是在与旋转板100的旋转方向平行的位置得到锁定。在此情况下,第一杠杆142的第一把手部142a被向下拉拽,从而成为第一杠杆142的第一卡定部142c与第二杠杆143的第二卡定部143b的卡定被解除的状态。据此,第二杠杆143的锁定槽143d位于能够卡定在锁定钩123的高度处,从而在脚轮120横摆旋转时使锁定钩123沿着第二杠杆143的引导面143e而向锁定槽143d侧得到引导,由此可以成为锁定状态。
与此不同,当移动运动模拟器时,如图12所示,如果将第一杠杆142的第一把手部142a向上侧拉拽,则由于杠杆原理,使第一杠杆142与第二杠杆143朝相反的方向旋转,并使第二杠杆143的第二卡定部143b沿着第一杠杆142的凸轮部142b旋转而自然而然地卡定于第一卡定部142c。在此情况下,第二杠杆143的锁定槽143d和形成有引导面143e的后方侧端将会被抬起以使其向锁定钩123的上侧分离,于是,即使脚轮120进行横摆旋转,锁定槽143d也无法卡定于锁定钩123,从而使脚轮120成为可自由横摆旋转的状态。此时,借助于所述弹性部件144之力,第二杠杆143的形成有第二卡定部143b的前方侧端受到朝向第一杠杆142的形成有第一卡定部142c的后方侧端的方向的加压,从而维持第一卡定部142c与第二卡定部143b之间的卡定状态,因此即使将第一杠杆142的第一把手部142a向下拉拽,第一杠杆142的旋转仍被抑制,从而继续维持锁定解除状态。
作为用于将锁定解除状态转变为锁定可能状态的构造,所述第二杠杆143形成有用于手动解除所述第一杠杆142的第一卡定部142c与所述第二杠杆143的第二卡定部143b之间的卡定状态的第二把手部143a。于是,当在设置运动模拟器之后想要使锁定解除状态转变为锁定可能状态时,如果由作业人员将形成于所述第二杠杆143的第二把手部143a向下拉拽而解除第一卡定部142c与第二卡定部143b之间的卡定状态,然后将第一杠杆142的第一把手部142a向下拉拽,则如图11所示,成为锁定钩123与锁定槽143d之间能够锁定的状态,从而可以通过脚轮120的横摆旋转而重新转变为锁定状态。
如此,本发明中具有可限制脚轮120的横摆旋转的锁定单元140,由此具有如下优点:当使用运动模拟器时,将脚轮120固定为与旋转板100的旋转方向平行而抑制脚轮120的横摆旋转,从而防止对旋转板100的横摆旋转造成干扰,而在移动运动模拟器时,使脚轮120的横摆旋转自由,从而使运动模拟器的移动变得容易。
以下,参照图13至图18而说明根据本发明的运动模拟器的作用。
如图13所示,当使运动模拟器上升时,驱动第一驱动单元、第二驱动单元以及第三驱动单元而使第一杆件420、第二杆件520以及第三杆件620向上滑动,从而使移动架300上升。
如此,在所述第一杆件420、第二杆件520以及第三杆件620向上滑动的过程中,在作为第二连接部500和第三连接部600的上下端部的第二上部连接部件530、第二下部连接部件540、第三上部连接部件630以及第三下部连接部件640处将会发生倾摆旋转运动,以使第二连接部件510与第三连接部件610可朝左右方向张开预定的角度。
图14表示运动模拟器的横摆旋转运动,在横摆旋转时,固定板200被地面所支撑,旋转板100借助于马达110的驱动而通过第一链轮111、链环220以及第二链轮210的相对运动而沿两个方向实现迅速而精确的横摆旋转。
图15和图16表示运动模拟器的纵摆旋转。
当如图15所示地实现向前方倾斜的状态时,驱动第一连接部400的第一驱动单元而使第一杆件420向上滑动,并借助于第二连接部500和第三连接部600的第二驱动单元和第三驱动单元而使第二杆件520和第三杆件620升降,从而调节倾斜的角度。
当如图16所示地实现向后方倾斜的状态时,通过驱动第二连接部500和第三连接部600的第二驱动单元和第三驱动单元而使第二杆件520和第三杆件620向上滑动,并利用第一连接部400的第一驱动单元而使第一杆件420升降,从而调节倾斜的角度。
图17和图18表示根据本发明的运动模拟器的倾摆旋转。
当如图17所示地实现向左侧倾斜的状态时,通过驱动第二连接部500的第二驱动单元而使第二杆件520向上滑动,并利用第三连接部600的第三驱动单元620而使第三杆件620升降,从而调节倾斜的角度。
当如图18所示地实现向右侧倾斜的状态时,通过驱动第三连接部600的第三驱动单元而使第三杆件620向上滑动,并利用第二连接部500的第二驱动单元而使第二杆件520升降,从而调节倾斜的角度。
如此,在本发明中通过简单的结构而以复合方式执行升降、横摆、纵摆以及倾摆运动,从而可以实现多自由度的三维运动,因此可以让用户体验更有现实感的虚拟环境。
如上所述,本发明并不局限于所述的特定优选实施例,本发明所属的技术领域中具有普通知识的人员能够在不脱离权利要求书中请求保护的本发明技术思想的情况下实现显而易见的变形实施,这样的变形实施属于本发明的范围。
Claims (7)
1.一种运动模拟器,包括:
旋转板(100),一侧安装有马达(110),下面安装有多个脚轮(120);
固定板(200),支撑所述旋转板(100)的下部以使所述旋转板(100)能够旋转,并固定安装有从动部,该从动部啮合于所述马达(110)的轴;
移动架(300),分离布置于所述旋转板(100)的上侧;以及
多个连接部,结合于所述旋转板(100)与所述移动架(300)之间而支撑所述移动架(300)并予以上下运动,
其中,所述脚轮(120)具有锁定单元(140),该锁定单元(140)用于限制将竖直线作为基准的所述脚轮120的横摆旋转,从而在使用运动模拟器时使所述脚轮(120)在与所述旋转板(100)的旋转方向平行的位置上被锁定,而在移动所述运动模拟器时解除所述脚轮(120)的锁定,
所述运动模拟器具有:
橡胶板(240),夹设于所述固定板(200)的下端部与地面(B)之间,以使所述脚轮(120)与地面(B)在使用所述运动模拟器时分离。
2.如权利要求1所述的运动模拟器,其特征在于,所述马达(100)的轴结合有第一链轮(111),所述从动部包括:
多个第二链轮(210),安装于所述固定板(200);
链环(220),连接于所述第一链轮(111)和所述多个第二链轮(210)。
3.如权利要求1所述的运动模拟器,其特征在于,所述旋转板(100)与固定板(200)在同一中心轴线上以同心结构布置,从所述中心轴线到所述旋转板(100)的边缘部为止的长度形成为比从所述中心轴线到所述固定板(200)的边缘部为止的长度更长,以使所述脚轮(120)位于所述固定板(200)的外侧。
4.如权利要求3所述的运动模拟器,其特征在于,所述固定板(200)的中央部上面具有旋转支撑部(230),该旋转支撑部(230)可旋转地结合有中心轴(231)而支撑所述旋转板(100),
所述旋转板(100)的中央部形成有供所述中心轴(231)上下贯穿的贯通孔(101),
贯穿所述贯通孔(101)的所述中心轴(231)结合有锁紧螺母(232)。
5.如权利要求2所述的运动模拟器,其特征在于,安装于所述固定板(200)的多个第二链轮(210)将所述固定板(200)的中心轴线作为基准而以等间距布置,所述第一链轮(111)在连接所述多个第二链轮(210)的连接线的外侧偏心而布置。
6.如权利要求1所述的运动模拟器,其特征在于,所述旋转板(100)与所述脚轮(120)之间具有用于调节所述脚轮(120)的上下位置的升降单元(130)。
7.如权利要求6所述的运动模拟器,其特征在于,所述升降单元(130)包括:
固定部件(131),安装于所述旋转板(100)的下面;
上下移动部件(132),固定于所述脚轮(120)的上面,布置为能够在所述固定部件(131)的内侧与所述脚轮(120)一起上下移动;以及
轴(133),贯穿所述固定部件(131)的上部而使下端结合于所述上下移动部件(132),且上端连接于上下驱动单元。
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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 | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20151021 Termination date: 20210412 |