CN105133875A - 一种游乐动感平台装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种游乐动感平台装置及其使用方法，其中五自由度动感平台装置包括有载客平台、水平支撑结构、侧边支撑结构、驱动缸、限位拉杆，所述载客平台为一大型平台，在其上表面固定安装有多个座椅；所述载客平台的下表面与所述水平支撑结构之间呈三角形分布的安装有三个驱动缸，在所述侧边支撑结构与所述载客平台之间安装有两个驱动缸，该两个安装在所述侧边支撑结构与所述载客平之间的驱动缸的一端与所述侧边支撑结构连接，另一端分别与所述呈三角形分布的三个驱动缸中的两个的一端共用一个连接座，由所述连接座与所述载客平台连接固定，在所述载客平台的下表面与所述水平支撑结构之间安装有限位拉杆。

Description

一种游乐动感平台装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种大型室内电影娱乐设备，更具体地说，涉及一种可实现五自由度运动的游乐动感平台装置及其使用方法。

背景技术

4D动感影院是近年来为满足观众全方位感受而快速发展的一种影院，这种影院结合了3D电影的立体画面、环境特效，再加入了座椅的多维运动。根据电影故事情节的不同，由计算机程序控制实现座椅晃动、摇摆、喷水和气体等效果，营造一种与电影内容一致的观影环境，使观众实时感受到影视内容的变化，并能够获得视觉、听觉、触觉、嗅觉等全方位感受。相比较于其它类型电影，4D动感电影具有科技含量高、观众观看体验好等特点和优势。

现有的4D影院动感座椅，大都通过电机、空气弹簧和液压驱动等方式来实现座椅的移动和摇摆，其中以液压驱动更为普遍，如中国专利号“201120271067.0”公开了一种液压驱动式4D动感座椅，采用液压动力系统，虽解决了现有技术模拟效果真实感较弱的问题。但现有动感平台座椅数量少，并且每个座椅独立控制，每个座椅的运动幅度较小，控制算法复杂，计算机程序控制其同步性和协调性难以实现，无法满足观众的观看品质以及大型剧场观众数量多的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全新的游乐动感平台装置，以满足观众视觉、听觉、触觉及嗅觉等多方位的感受体验。

本发明中的游乐动感平台装置，为五自由度动感平台装置，其包括有载客平台、水平支撑结构、侧边支撑结构、驱动缸、限位拉杆，所述载客平台为一大型平台，在其上表面固定安装有多个座椅；所述载客平台的下表面与所述水平支撑结构之间呈三角形分布的安装有三个驱动缸，在所述侧边支撑结构与所述载客平台之间安装有两个驱动缸，该两个安装在所述侧边支撑结构与所述载客平之间的驱动缸的一端与所述侧边支撑结构连接，另一端分别与所述呈三角形分布的三个驱动缸中的两个的一端共用一个连接座，由所述连接座与所述载客平台连接固定，在所述载客平台的下表面与所述水平支撑结构之间安装有限位拉杆。

所述三个呈三角形分布的驱动缸分别第一驱动缸、第二驱动缸和第三驱动缸，所述第二驱动缸、第三驱动缸平行布置在所述载客平台的后方，所述第一驱动缸布置在所述载客平台的前方，通过同时控制第一驱动缸、第二驱动缸和第三驱动缸实现所述载客平台在垂直方向的运动，通过分别控制第一驱动缸、第二驱动缸和第三驱动缸实现所述载客平台的俯仰和翻转运动。

所述第一驱动缸、第二驱动缸、第三驱动缸的下端由十字万向运动副与所述水平支撑结构连接，上端通过十字万向运动副连接在所述连接座内，由所述连接座与所述载客平台的下表面连接固定。

所述十字万向运动副为虎克铰或球铰。

所述安装在所述侧边支撑结构与所述载客平台之间的两驱动缸分别为第四驱动缸和第五驱动缸，所述第四驱动缸和第五驱动缸的一端通过十字万向运动副连接在所述侧边的支撑结构上，另一端通过十字万向运动副连接在连接座内。

所述限位拉杆的两端分别通过十字万向运动副与所述载客平台和水平支撑结构连接，用于限制所述载客平台的横向运动。

本发明中游乐动感平台装置的使用方法：

首先观众在载客平台的水平位置时进入上下客平台，由上下客平台及载客平台上的步道将观众引导进入座椅；

由于每个座椅上都配有安全约束装置，用于避免体验过程中观众擅自离席，观众入座后由安全约束装置确保观众的安全；

每个座椅都装有座椅压力传感器，利用压力传感器来确认座椅是否有人落座；同时，安全带锁扣也配有传感器来监测安全带是否锁紧；

在所有观众坐好，扣好安全约束装置并经过检查后，载客平台将观众推到包裹着的球幕前，观众的视野被影片所完全占据；

观影过程中，固定于水平支撑结构、侧边支撑结构与载客平台之间的各个驱动缸为载客平台提供上下、前后、俯仰、偏航和翻转等五个自由度的运动，给观众带来与影片完全同步的模拟体验；

观影过后，载客平台会被推回到上下客位置，同入场一样，观众通过下客平台和步道离开。

所述载客平台允许坐轮椅的观众进行体验，残疾人士必须更换到普通座椅上，而空置轮椅在演出过程中安放在所述载客平台上。

本发明中的五自由度动感平台装置将大型球幕影院的观感和高端骑乘设备的性能相结合，在驱动缸的作用下，能够实现垂直、纵向直线方向，以及俯仰、偏航和翻滚旋转方向共五个自由度的运动，满足了4D电影观看的需要，提升了动感平台的动感效果及观众体验，同时平台提供了更多的座位，能够满足大型剧场观众数量多的要求。

附图说明

图1是本发明中游乐动感平台装置的侧视示意图。

图2是本发明中游乐动感平台装置的立体结构示意图。

图3是本发明中游乐动感平台装置的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明中的具体实施例进行详细说明，实施方式提及的内容并非对本发明限定。

如图1和图2所示，本发明中的游乐动感平台装置为五自由度动感平台装置，其包括有载客平台1、水平支撑结构2、侧边支撑结构、驱动缸、限位拉杆5。其中：

如图所示，载客平台1为一大型平台，在其上表面固定安装有多个座椅4，在座椅4的两侧形成有上下客区、步道，并在每个座椅4上安装有安全约束装置(图中未示出)，对于座椅4的固定与现有普通影院内的安装相同，唯一不同的就是增加了安全约束装置，但这对本领域的技术人员来说是容易实现的，因此不再详细说明。

载客平台1为一个具有五自由度动感平台，在载客平台1的下表面安装有多个驱动缸，具体包括有第一驱动缸10、第二驱动缸11、第三驱动缸12、第四驱动缸13和第五驱动缸14。其中第一驱动缸10、第二驱动缸11和第三驱动缸12呈三角形分布，并且第二驱动缸11、第三驱动缸12平行布置在载客平台1的后方，第一驱动缸10布置在载客平台1的前方，即第一驱动缸10、第二驱动缸11、第三驱动缸12的一端与载客平台1的下表面固定连接，另一端与水平支撑结构2固定连接，在载客平台1与水平支撑结构2之间预留出供载客平台1动作的足够空间。水平支撑结构2可以直接是地面。通过同时控制三个第一驱动缸10、第二驱动缸11和第三驱动缸12，可以实现载客平台1的上升与下降，即能够实现载客平台1垂直方向的运动，运动位移可根据需求进行设定。

通过分别控制这三个第一驱动缸10、第二驱动缸11和第三驱动缸12：如第二驱动缸11、第三驱动缸12的活塞杆同时伸长，第一驱动缸10保持不动；或第二驱动缸11与第三驱动缸12活塞杆不动，或驱动第一驱动缸10的活塞杆同时伸长；或是前后三个驱动缸的活塞杆差动伸长，即可实现载客平台1的俯仰，俯仰角度可根据需求进行设定；保持第一驱动缸10不动，第二与第三驱动缸11、12活塞杆差动伸长，即可实现载客平台1的翻转，翻转角度可根据需求进行设定。

第一驱动缸10、第二驱动缸11、第三驱动缸12的下端由十字万向运动副与水平支撑结构2连接，上端通过十字万向运动副连接在载客平台1的下表面。其中第一驱动缸10、第二驱动缸11、第三驱动缸12的下端与水平支撑结构2连接的十字万向运动副为虎克铰或球铰8，上端与载客平台1的下表面连接的十字万向运动副也为虎克铰或球铰8。

第四驱动缸13和第五驱动缸14一端通过十字万向运动副连接在安装载台平台1的侧边的支撑结构(图中未示出)上，另一端分别与第二驱动缸11、第三驱动缸12的活塞杆共同连接在两个连接座3中，由连接座3并分别固定在载客平台1的下表面。第四驱动缸13和第五驱动缸14的一端均通过十字万向运动副为虎克铰或球铰8与连接座3连接，由于第二驱动缸11与第四驱动缸13、第三驱动缸12与第五驱动缸14两两连接，因此，当第四驱动缸13和第五驱动缸14的活塞杆在前后方向伸长时，同时带动第二驱动缸11和第三驱动缸12一起运动；同样，当第二驱动缸11和第三驱动缸12的活塞杆在上下方向伸长时，同时带动第四驱动缸13和第五驱动缸14，从而可以实现载客平台1的偏航及水平纵向的运动。

限位拉杆5的两端分别通过十字万向运动副与载客平台1和水平支撑结构2连接，用于限制载客平台1的横向运动。限位拉杆5始终保持长度不变，与载客平台1及水平支撑结构2均为球铰连接。

载客平台1在上下客区设置有上下客平台，在上下客平台上各布置两个驱动缸，可在载客平台1停靠、运行状态下将上下客平台推出和收回，由于上下客平台的设置为现有技术，不再详细说明。

本发明中动感平台装置的工作流程，如图3所示，观众在载客平台1水平位置时进入上下客平台，由上下客平台及载客平台1上的步道将观众引导进入座椅。由于每个座椅上都配有安全约束装置，可以避免体验过程中观众擅自离席，观众入座后由安全约束装置确保观众的安全；除此以外，每个座椅都装有座椅压力传感器，利用压力传感器来确认座椅是否有人落座；同时，安全带锁扣也配有传感器来监测安全带是否锁紧。另，载客平台1允许坐轮椅的观众进行体验，残疾人士必须更换到普通座椅上，而空置轮椅可以在演出过程中安放在载客平台上。在所有观众坐好，扣好安全约束装置并经过检查后，载客平台1将观众推到包裹着的球幕前，观众的视野被影片所完全占据。观影过程中，固定于水平支撑结构2、侧边支撑结构与载客平台1之间的各个驱动缸为载客平台1提供了上下、前后、俯仰、偏航和翻转等五个自由度的运动，给观众带来与影片完全同步的模拟体验，观影过后，载客平台1会被推回到上下客位置，同入场一样，观众通过下客平台和步道离开。

综上所述，本发明中的五自由度动感平台装置是一种具有创新意义的电影娱乐设备，将大型球幕影院的观感和高端骑乘设备的性能相结合，具有以下优点和积极效果：

(1)在驱动缸的作用下，能够实现垂直、纵向直线方向，以及俯仰、偏航和翻滚旋转方向共五个自由度的运动，满足了4D电影观看的需要，同时由于考虑平台横向空间的限制，限位拉杆限定了动感平台左右的运动；

(2)该五自由度动感平台装置比通常的三自由度及六自由度平台运动的幅度更大，提升了动感平台的动感效果及观众体验，同时平台提供了更多的座位，能够满足大型剧场观众数量多的要求。

(3)结合大规模的视听系统和特效，在电影播出期间，观众置身于球幕前方，动感平台为观众提供了高度沉浸式的体验。

Claims (8)

1.一种游乐动感平台装置，为五自由度动感平台装置，其包括有载客平台、水平支撑结构、侧边支撑结构、驱动缸、限位拉杆，其特征在于，所述载客平台为一大型平台，在其上表面固定安装有多个座椅；所述载客平台的下表面与所述水平支撑结构之间呈三角形分布的安装有三个驱动缸，在所述侧边支撑结构与所述载客平台之间安装有两个驱动缸，该两个安装在所述侧边支撑结构与所述载客平之间的驱动缸的一端与所述侧边支撑结构连接，另一端分别与所述呈三角形分布的三个驱动缸中的两个的一端共用一个连接座，由所述连接座与所述载客平台连接固定，在所述载客平台的下表面与所述水平支撑结构之间安装有限位拉杆。

2.根据权利要求1所述的游乐动感平台装置，其特征在于，所述三个呈三角形分布的驱动缸分别第一驱动缸、第二驱动缸和第三驱动缸，所述第二驱动缸、第三驱动缸平行布置在所述载客平台的后方，所述第一驱动缸布置在所述载客平台的前方，通过同时控制第一驱动缸、第二驱动缸和第三驱动缸实现所述载客平台在垂直方向的运动，通过分别控制第一驱动缸、第二驱动缸和第三驱动缸实现所述载客平台的俯仰和翻转运动。

3.根据权利要求2所述的游乐动感平台装置，其特征在于，所述第一驱动缸、第二驱动缸、第三驱动缸的下端由十字万向运动副与所述水平支撑结构连接，上端通过十字万向运动副连接在所述连接座内，由所述连接座与所述载客平台的下表面连接固定。

4.根据权利要求3所述的游乐动感平台装置，其特征在于，所述十字万向运动副为虎克铰或球铰。

5.根据权利要求1所述的游乐动感平台装置，其特征在于，所述安装在所述侧边支撑结构与所述载客平台之间的两驱动缸分别为第四驱动缸和第五驱动缸，所述第四驱动缸和第五驱动缸的一端通过十字万向运动副连接在所述侧边的支撑结构上，另一端通过十字万向运动副连接在连接座内。

6.根据权利要求1所述的游乐动感平台装置，其特征在于，所述限位拉杆的两端分别通过十字万向运动副与所述载客平台和水平支撑结构连接，用于限制所述载客平台的横向运动。

7.一种用于权利要求1-6中任意一项所述的游乐动感平台装置的使用方法：

首先观众在载客平台的水平位置时进入上下客平台，由上下客平台及载客平台上的步道将观众引导进入座椅；

由于每个座椅上都配有安全约束装置，用于避免体验过程中观众擅自离席，观众入座后由安全约束装置确保观众的安全；

每个座椅都装有座椅压力传感器，利用压力传感器来确认座椅是否有人落座；同时，安全带锁扣也配有传感器来监测安全带是否锁紧；

在所有观众坐好，扣好安全约束装置并经过检查后，载客平台将观众推到包裹着的球幕前，观众的视野被影片所完全占据；

观影过程中，固定于水平支撑结构、侧边支撑结构与载客平台之间的各个驱动缸为载客平台提供上下、前后、俯仰、偏航和翻转等五个自由度的运动，给观众带来与影片完全同步的模拟体验；

观影过后，载客平台会被推回到上下客位置，同入场一样，观众通过下客平台和步道离开。

8.一种根据权利要求7所述的游乐动感平台装置的使用方法：所述载客平台允许坐轮椅的观众进行体验，残疾人士必须更换到普通座椅上，而空置轮椅在演出过程中安放在所述载客平台上。