CN105289015B - 悬挂式立体活动装置和悬挂式立体活动空间的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了悬挂式立体活动装置和悬挂式立体活动空间的控制方法。该装置包括支撑部，控制部，用于承载用户的装载部，支撑部包括若干个支撑杆及固设于支撑杆上端的支撑框体，控制部设于所述支撑框体，装载部连接于所述控制部的下方，且其重心位于支撑部所构成的内部空间内，控制部的活动构成所述装载部的整体上下移动和/或三维立体活动；整体上下移动是指成斜坡角度的移动或成垂直角度的移动。控制本发明通过悬挂方式调节装载部完成各种动作，可以减少对地面的占用，并且可以实现更贴近地面的三维立体活动，可以提供更逼真的立体影院效果。本发明为虚拟仿真、立体影院和各种游戏设备提供了新的驱动方式，给用户全新的独特的体验。

Description

悬挂式立体活动装置和悬挂式立体活动空间的控制方法

技术领域

本发明涉及立体活动装置，特别是一种悬挂式立体活动装置和悬挂式立体活动空间的控制方法。

背景技术

现有的立体活动装置中，多通过在座椅下部或旁边设置电缸或气缸的方式来达到可活动的效果。当电缸或气缸装在座椅下部时，座椅距离地面会有一定高度，影响游戏体验；当气缸装在座椅旁边时，由于气缸位置距离玩家较近，也有可能影响游戏体验。

因此，有必要提出一种悬挂式立体活动装置和悬挂式立体活动空间的控制方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种悬挂式立体活动装置和悬挂式立体活动空间的控制方法。

一种悬挂式立体活动装置，包括用于支撑作用的支撑部，用于形成立体活动的控制部，用于承载用户的装载部，所述支撑部包括若干个支撑杆及固设于支撑杆上端的支撑框体，所述控制部设于所述支撑框体，所述装载部连接于所述控制部的下方，且其重心位于支撑部所构成的内部空间内，所述控制部的活动构成所述装载部的整体上下移动和/或三维立体活动；所述整体上下移动是指与支撑底面成斜坡角度的移动或与支撑底面成垂直角度的移动。

一种优选方案是，所述控制部包括可伸缩的控制臂及下控制板，所述控制臂的一端与所述支撑框体固定连接，另一端与所述下控制板固定连接，所述下控制板的下侧与所述装载部固定连接。

一种优选方案是，所述控制部包括从上至下依次设有的控制顶板，活动板，上控制板，控制臂和下控制板，所述控制顶板设于所述支撑框体的上方，所述控制顶板上固定设置有依次传动连接的动力装置，传动装置和升降丝杆；所述活动板置于所述控制顶板与所述支撑框体之间，所述升降丝杆穿过所述活动板的中心位置并通过滚珠螺母使活动板可在所述升降丝杆的带动下上下移动，所述活动板的下侧固定有移动悬挂杆，所述移动悬挂杆穿过支撑框体与所述上控制板固定连接，所述控制臂的一端与所述上控制板的下侧固定连接，所述控制臂的另一端与所述下控制板的上侧固定连接，所述下控制板的下侧与所述装载部固定连接。

一种优选方案是，所述控制臂由六个直线动力机构组合而成，所述六个直线动力机构上部端点两个为一组，通过三个连接点与所述支撑框体固定连接；所述六个直线动力机构下部端点同样两个为一组，通过三个连接点与下控制板连接，所述六个直线动力机构上部端点分组与下部端点分组互相错位。

一种优选方案是，所述直线动力机构为电缸或滚珠丝杆传动机构。

一种优选方案是，所述动力装置为驱动电机，所述驱动电机固定安装在控制顶板上，驱动电机正反转产生的动力传送给传动装置，所述传动装置包括近端同步轮，远端同步轮和同步带；所述近端同步轮与所述驱动电机的输出轴传动连接，所述远端同步轮通过所述同步带与近端同步轮相连，所述远端同步轮与升降丝杆连接。

一种优选方案是，还包括设于驱动电机的的输出轴与近端同步轮之间的减速器。

一种优选方案是，控制顶板上还设置了四根与支撑框体相连的导杆，所述导杆从所述支撑框体向上延伸，穿过所述活动板，延伸至所述控制顶板。

一种优选方案是，控制顶板设有朝下的上传感器，支撑框体设有朝上的下传感器，所述活动板上升至近于控制顶板时，上传感器触发控制信号，活动板停止向上移动；所述活动板下降至近于支撑框体时，下传感器触发控制信号，活动板停止向下移动。

一种悬挂式立体活动空间的控制方法，该方法是从用于承载用户的装载部的侧边向上延伸至与用于提供上下移动和/或三维立体活动的控制部连接，通过对控制部的控制，实现装载部的上下移动和/或三维立体活动；所述控制部固定于建筑物容置空间的顶部或框形支架；

其中的装载部为一个或二个以上；

其中对控制部的控制包括上下移动的控制和三维立体活动的控制，所述上下移动的控制是指与支撑底面成斜坡角度的移动控制或与支撑底面成垂直角度的移动控制；

对控制部施加的控制信号，与播放于装载部前方的视频信号成正相关，所述的正相关是指视频信号产生翻转、倾斜或者上下移动时，控制部也接收到使其产生翻转、倾斜或者上下移动的控制信号；

所述播放于装载部前方的视频信号是指播放于坐在装载部的用户的头盔式显示屏或眼镜式显示屏，又或播放于装载部前方且独立于装载部的显示屏的视频信号。

本发明通过悬挂方式调节装载部完成各种动作，可以减少对地面的占用，并且可以实现更贴近地面的三维立体活动，可以提供更逼真的立体影院效果，比如F1赛车的立体影院。本发明为虚拟仿真、立体影院和各种游戏设备提供了一种新的驱动方式，给用户一种全新的独特的体验。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明悬挂式立体活动装置具体实施例的透视图。

图2是本发明悬挂式立体活动装置具体实施例的前视图。

图3是本发明悬挂式立体活动装置又一具体实施例的立体图；

图4为图3的主视图；

图5为图3的左视图；

图6为图3的后视图。

图3-图6的附图标记

10 支架体 11 悬挂斜面

111 滑轨 18 上传感器

19 下传感器 20 座椅

30 驱动装置 31 爬坡动力机构

311 爬坡滑台 312 滚珠丝杆传动副

3121 丝杆 3122 滚珠螺母

313 电机 314 三角形框架

315 联接器 32 三维空间动力机构

321 上固定板 322 下固定板

323 电缸 41 上支板

42 下支板

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1至图2所示，悬挂式立体活动装置10包括支撑部20，控制部30，装载部40。

支撑部20包括四根支撑杆201及支撑框体202，四根支撑杆201与支撑框体202的顶点固定连接，支撑起支撑框体202。本实施例中，支撑杆201由四根相同的截面为矩形的杆组成，于其他实施例中，支撑杆201的数量可以为四根以上，支撑杆201的截面可以为其他形状。本实施例中，支撑框体202为矩形，于其他实施例中，支撑框体202可以是其他形状。

控制部30包括控制顶板301，活动板302，上控制板303，控制臂304，下控制板305。

控制顶板301设于支撑框体202上方，控制顶板301上固定设置有动力装置和传动装置。动力装置包括驱动电机3011，减速器3012；传动装置包括近端同步轮3013，远端同步轮3014，同步带3015。驱动电机3011固定安装在控制顶板301上，减速器3012连接于驱动电机3011的输出轴与近端同步轮3013之间，驱动电机3011正反转产生的动力经减速器3012降低速度增大扭力，传送给近端同步轮3013，远端同步轮3014通过同步带3015与近端同步轮3013相连。远端同步轮3014朝向支撑框体202的一侧连接有升降丝杆3016。

活动板302置于控制顶板301与支撑框体202之间。升降丝杆3016穿过活动板302的中心位置并通过滚珠螺母3021使活动板302可在升降丝杆3016的带动下上下移动。

控制顶板301朝向活动板302的一面设置上传感器3017，支撑框体202朝向控制顶板301的一面与上传感器相对应地设置下传感器2021，上传感器3017和下传感器2021可探测活动板上下移动的距离。支撑框体202上还设置有开关2022。当活动板302上升至近于控制顶板301时，上传感器3017触发控制信号，开关2022触发，活动板302停止向上移动；当活动板302下降至近于支撑框体202时，下传感器2021触发控制信号，开关2022触发，活动板302停止向下移动。

活动板302远离控制顶板301的一侧设置移动悬挂杆3022，移动悬挂杆3022向下穿过支撑框体202与上控制板303固定连接。上控制板303远离移动悬挂杆3021的一面连接控制臂304，控制臂304由六个电缸3041组成。六个电缸3041上部端点两个为一组，通过三个连接点3042与上控制板303连接；六个电缸3041下部端点同样两个为一组，通过三个连接点3043与下控制板305连接，六个电缸3041上部端点分组与下部端点分组互相错位。

控制顶板301上还设置了四根导杆3018，导杆3018从控制顶板301朝向支撑框体202的一侧起，分别穿过活动板302，支撑框体202，最终与上控制板303连接。导杆3018穿过上控制板303后，在末端设置限位点3019，导杆3018可限定活动板302在垂直方向上运动，并限定上控制板303向下移动不得超出定位点3019的范围。

装载部40悬挂于下控制板305之下，本实施例中，装载部40由四个座椅组成401，于其他实施例中，座椅数目可以为任意数，也可以以其他形式替代座椅，比如床，舱等。

本发明悬挂式立体活动装置工作时，根据程序需要，动力装置产生动力，经传动装置传导，升降丝杆3016转动，使得活动板302上下移动，活动板302的上下移动，带动上控制板303，控制臂304，下控制板305同时上下移动，实现装载部40的上下移动。控制臂304通过六个电缸的互相配合，进一步实现装载部40整体的三维立体活动。

于其他实施例中，也可通过电缸直接实现装载舱整体的上下移动。

于其它实施例中，控制部还可以增加前后方向和/或左右方向的驱动装置，以实现装载部的前后方向的移动和/或左右方向的移动。

上述图1至图2的实施例中，升降丝杆在垂直于支撑底面的方向运动。于图3至图6的实施例中，则是在斜坡方向上进行移动。具体结构说明如下：

如图3至图6所示，本发明悬挂式立体活动装置是一种斜坡式飞行影院，包括支架体10，及四个与支架体10活动连接的座椅20，还包括用于座椅20与支架体10之间活动连接的驱动装置30，支架体10上方为与支架体下端的支撑底面成斜角相交的悬挂斜面11(本实施例中由斜着的四根工字钢构成，中间二根用来固定滑轨，外侧的二根要构成支架体的一部分，还在上面设有控制箱119)；驱动装置30包括固定于所述的悬挂斜面11上且沿斜面上下活动的爬坡动力机构31和设于爬坡动力机构31活动端的三维空间动力机构32(又称为六自由度平台，包括X、Y、Z轴直线自由度和沿X、Y、Z轴的旋转自由度)，三维空间动力机构32的下活动端设有所述的座椅20。

其中的三维空间动力机构32为六自由度动力机构，包括上固定板321、下固定板322，及设于上固定板321与下固定板322之间的六个电缸323。悬挂斜面11设有二个平行且沿爬坡方向设置的滑轨111，爬坡动力机构31包括设于滑轨111上的爬坡滑台311，用于驱动爬坡滑台311活动的滚珠丝杆传动副312，及与滚珠丝杆传动副312传动联接的电机313；爬坡滑台311的下方设有用于固定三维空间动力机构32的三角形框架314(实际上三角形框架314与爬坡滑台311为一体式结构)。

其中，悬挂斜面11与支架体下端的支撑底面成30度-60度的斜角。在滑轨111的上端设有用于提供爬坡滑台311上行终止信号的上传感器18，在滑轨111的下端设有用于提供爬坡滑台311下行终止信号的下传感器19。悬挂斜面11设有位于滑轨上端的上支板41和位于滑轨下端的下支板42。滚珠丝杆传动副312包括两端固定在上支板41和下支板42的丝杆3121和与爬坡滑台311固定的滚珠螺母3122。电机313采用伺服电机或步进电机，通过联接器315与丝杆3121联接。于其他实施例中，驱动装置还包括横向动力机构；以构成座椅的横向移动。横向动力机构优先设于三维空间动力机构与座椅之间。

采用斜面悬挂的方式，在一个直线方向的驱动下，可以让坐在座椅上的使用者体验到前进和上下二个方向的移动。优化了游戏设备的整体结构，又能保证使用者具有二个方向的体验需求。

本发明还公开了一种悬挂式立体活动空间的控制方法，该方法是从用于承载用户的装载部的侧边向上延伸至与用于提供上下移动和/或三维立体活动的控制部连接，通过对控制部的控制，实现装载部的上下移动和/或三维立体活动；所述控制部固定于建筑物容置空间的顶部或框形支架；

其中的装载部为一个或二个以上；

其中对控制部的控制包括上下移动的控制和三维立体活动的控制，所述上下移动的控制是指与支撑底面成斜坡角度的移动控制或与支撑底面成垂直角度的移动控制；

对控制部施加的控制信号，与播放于装载部前方的视频信号成正相关，所述的正相关是指视频信号产生翻转、倾斜或者上下移动时，控制部也接收到使其产生翻转、倾斜或者上下移动的控制信号；

所述播放于装载部前方的视频信号是指播放于坐在装载部的用户的头盔式显示屏或眼镜式显示屏，又或播放于装载部前方且独立于装载部的显示屏的视频信号。

本发明通过悬挂方式调节装载部完成各种动作，可以减少对地面的占用，并且可以实现更贴近地面的三维立体活动，可以提供更逼真的立体影院效果，比如F1赛车的立体影院。本发明为虚拟仿真、立体影院和各种游戏设备提供了一种新的驱动方式，给用户一种全新的独特的体验。

以上是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种悬挂式立体活动装置，其特征在于：包括用于支撑作用的支撑部，用于形成立体活动的控制部，用于承载用户的装载部，所述支撑部包括若干个支撑杆及固设于支撑杆上端的支撑框体，所述控制部设于所述支撑框体，所述装载部连接于所述控制部的下方，且其重心位于支撑部所构成的内部空间内，所述控制部的活动构成所述装载部的整体上下移动和/或三维立体活动；所述整体上下移动是指与支撑底面成斜坡角度的移动或与支撑底面成垂直角度的移动；所述控制部包括从上至下依次设有的控制顶板，活动板，上控制板，控制臂和下控制板；所述控制顶板设于所述支撑框体的上方，所述控制顶板上固定设置有依次传动联接的动力装置，传动装置和升降丝杆；所述活动板置于所述控制顶板与所述支撑框体之间，所述升降丝杆穿过所述活动板的中心位置并通过滚珠螺母使活动板可在所述升降丝杆的带动下上下移动，所述活动板的下侧固定有移动悬挂杆，所述移动悬挂杆穿过支撑框体与所述上控制板固定连接，所述控制臂的一端与所述上控制板的下侧固定连接，所述控制臂的另一端与所述下控制板的上侧固定连接，所述下控制板的下侧与所述装载部固定连接；所述动力装置为驱动电机，所述驱动电机固定安装在控制顶板上，驱动电机正反转产生的动力传送给传动装置，所述传动装置包括近端同步轮，远端同步轮和同步带；所述近端同步轮与所述驱动电机的输出轴传动联接，所述远端同步轮通过所述同步带与近端同步轮相连，所述远端同步轮与升降丝杆连接；所述的控制顶板上还设置了四根与支撑框体相连的导杆，所述导杆从所述支撑框体向上延伸，穿过所述活动板，延伸至所述控制顶板；所述控制顶板设有朝下的上传感器，所述支撑框体设有朝上的下传感器，所述活动板上升至近于控制顶板时，上传感器触发控制信号，活动板停止向上移动；所述活动板下降至近于支撑框体时，下传感器触发控制信号，活动板停止向下移动。

2.如权利要求1所述的悬挂式立体活动装置，其特征在于：所述控制部包括可伸缩的控制臂及下控制板，所述控制臂的一端与所述支撑框体固定连接，另一端与所述下控制板固定连接，所述下控制板的下侧与所述装载部固定连接。

3.如权利要求1或2所述的悬挂式立体活动装置，其特征在于：所述控制臂由六个直线动力机构组合而成，所述六个直线动力机构上部端点两个为一组，通过三个连接点与所述支撑框体固定连接；所述六个直线动力机构下部端点同样两个为一组，通过三个连接点与下控制板连接，所述六个直线动力机构上部端点分组与下部端点分组互相错位。

4.如权利要求3所述的悬挂式立体活动装置，其特征在于：所述直线动力机构为电缸或滚珠丝杆传动机构。

5.如权利要求1所述的悬挂式立体活动装置，其特征在于：还包括设于驱动电机的输出轴与近端同步轮之间的减速器。

6.一种使用如权利要求1所述悬挂式立体活动装置的悬挂式立体活动空间的控制方法，该方法是从用于承载用户的装载部的侧边向上延伸至与用于提供上下移动和/或三维立体活动的控制部连接，通过对控制部的控制，实现装载部的上下移动和/或三维立体活动；所述控制部固定于建筑物容置空间的顶部或框形支架；

其中的装载部为一个或二个以上；

其中对控制部的控制包括上下移动的控制和三维立体活动的控制，所述上下移动的控制是指与支撑底面成斜坡角度的移动控制或与支撑底面成垂直角度的移动控制；

对控制部施加的控制信号，与播放于装载部前方的视频信号成正相关，所述的正相关是指视频信号产生翻转、倾斜或者上下移动时，控制部也接收到使其产生翻转、倾斜或者上下移动的控制信号；

所述播放于装载部前方的视频信号是指播放于坐在装载部的用户的头盔式显示屏或眼镜式显示屏，又或播放于装载部前方且独立于装载部的显示屏的视频信号。