CN105509547B - 一种仿人立姿射击试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种仿人立姿射击试验装置，包括底座、髋关节模块、腰关节模块、胸关节模块、手部关节模块和固枪装置；髋关节模块设置于底座上，用于模拟人体髋关节运动，所述运动包括沿一水平轴旋转和沿垂直于上述水平轴的一水平轴旋转；腰关节模块设置于髋关节模块上；胸关节模块在外力的作用下驱动腰关节模块沿一竖直的轴旋转用于模拟腰部运动；手部关节模块设置于胸关节模块上，用于模拟人体手臂运动；固枪装置用于承载武器，与胸关节模块转动连接，与手部关节模块连接，沿一水平轴旋转；腰关节模块设置一腰关节减速电机，用于腰关节模块沿竖直的轴减速旋转；胸关节模块设置一胸关节减速电机，用于固枪装置沿水平轴减速旋转。

Description

一种仿人立姿射击试验装置

技术领域

本发明涉及一种兵器靶场试验技术，特别是一种仿人立姿射击试验装置。

背景技术

随着武器研究的不断深入，对轻武器的要求更加严格、明确，其中最突出的一点就是武器各项性能参数的考核、测试。在武器性能参数考核、测试时，必须综合考虑武器本身性能和武器与射手相互作用造成的影响。

申请号为03258996.4，名称为危险枪支射击架的夹持器的中国专利披露了一种夹持枪械的装置，代表了目前主流的枪械夹持方式，该技术采用夹持枪托与握把两个部位来固定枪械，通过夹持握把限制枪械的前后位移，通过夹持枪托限制枪械上下方向位移，但存在以下缺点：无法模拟实际射击时人枪系统在枪支上扬、后坐以及人体俯仰、旋转和伸展五个自由度上的运动；无法考核武器在实际射击情况下的枪口位移、连发密集度和射手运动等参数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿人立姿射击试验装置，该装置可以有效模拟人枪系统在实际射击时各个自由度上的运动，并完成射击过程以及各类性能试验，如测试精度、后坐力、枪口偏移、人体运动等，且具有灵活性、便捷性、通用性、安全性，使得试验结果具有精确性和科学性。

一种仿人立姿射击试验装置，包括底座、髋关节模块、腰关节模块、胸关节模块、手部关节模块和固枪装置。

所述髋关节模块设置于底座上，用于模拟人体髋关节运动，所述运动包括两个方向，一个方向为沿一水平轴旋转，另一方向为沿垂直于上述水平轴的一水平轴旋转；所述腰关节模块设置于髋关节模块上；所述胸关节模块在外力的作用下驱动腰关节模块沿一竖直的轴旋转用于模拟腰部运动；所述手部关节模块设置于胸关节模块上，包括转动连接的大臂和小臂，用于模拟人体手臂运动；所述固枪装置用于承载武器，与胸关节模块转动连接，与手部关节模块连接，沿一水平轴旋转；所述腰关节模块设置一腰关节减速电机，用于腰关节模块沿竖直的轴减速旋转；所述胸关节模块设置一胸关节减速电机，用于固枪装置沿水平轴减速旋转。

采用上述装置，所述髋关节模块包括四个弹簧阻尼器和髋关节转轴；所述四个弹簧阻尼器中每两个相对设置，其中一对相对的弹簧阻尼器与底座固定连接，另外一对与腰关节模块连接，每一弹簧阻尼器包括轴端力臂、弹簧座、双向旋转阻尼器、弹簧调节螺钉、髋关节弹簧：所述轴端力臂中部设置方孔，每一端的两侧分别设置一弹簧定位柱，所述弹簧座表面设有矩形通槽，弹簧座与通槽长边平行的侧面所在面的上下两端设置带内螺纹的髋关节弹簧通孔，该髋关节弹簧通孔与通槽连通，所述双向旋转阻尼器沿轴向设置一方孔，所述弹簧调节螺钉有四个，髋关节弹簧有四个，所述轴端力臂置于通槽内，弹簧定位柱置于髋关节弹簧通孔内，所述双向旋转阻尼器固定于弹簧座表面，且弹簧座上的方孔到轴端力臂的投影与轴端力臂的方孔重合，所述弹簧调节螺钉从侧面旋进髋关节弹簧通孔中，弹簧定位柱与弹簧调节螺钉之间设置髋关节弹簧；所述髋关节转轴为十字轴，四个端部设置为与方孔匹配的长方体，所述髋关节转轴的每个端部分别置于对应的方孔和述双向旋转阻尼器的方孔中。

采用上述装置，所述腰关节模块包括腰主体、腰端盖、高低调节套筒、连接板和腰关节减速电机：所述腰主体设置为圆筒形，其底端与髋关节模块中一对弹簧阻尼器连接；所述腰端盖包括固定于腰主体内部的端盖底座和设置于端盖底座上底面带有外螺纹的圆柱形端盖立柱，腰端盖沿轴向设置一减速电机通孔；所述腰关节减速电机设置于减速电机通孔内；所述高低调节套筒包括高低调节轴承卡圈、高低调节上固定、高低调节下固定分别通过螺纹与腰端盖连接；所述连接板固定于腰关节减速电机旋转轴上。

采用上述装置，所述胸关节模块包括主体、脊柱轴、弹簧阻尼器；所述主体设置有内腔，主体下底面设置与内腔连通的通孔，腰关节模块的连接板从通孔内深入内腔；所述主体内腔的下底面沿通孔周向设置一与高低调节轴承卡圈匹配的轴承座，在高低调节套筒调解下沿竖直方向往复运动；弹簧阻尼器固定于连接板上，包括轴端力臂、弹簧座、双向旋转阻尼器、弹簧调节螺钉、髋关节弹簧：所述轴端力臂中部设置方孔，每一端的两侧分别设置一弹簧定位柱，所述弹簧座表面设有矩形通槽，弹簧座与通槽长边平行的侧面所在面的上下两端设置带内螺纹的髋关节弹簧通孔，该髋关节弹簧通孔与通槽连通，所述弹簧座与腰关节模块固定连接，所述双向旋转阻尼器沿轴向设置一方孔，所述弹簧调节螺钉有四个，髋关节弹簧有四个，所述轴端力臂置于通槽内，弹簧定位柱置于髋关节弹簧通孔内，所述双向旋转阻尼器固定于弹簧座表面，且弹簧座上的方孔到轴端力臂的投影与轴端力臂的方孔重合，所述弹簧调节螺钉从侧面旋进髋关节弹簧通孔中，弹簧定位柱与弹簧调节螺钉之间设置髋关节弹簧；脊柱轴下端设置为与弹簧阻尼器中方孔匹配的长方体，脊柱轴上端与主体内壁滑动连接，下端置于弹簧阻尼器的方孔中。

采用上述装置，所述胸关节减速电机通过上扬支撑、上扬顶头固定于胸关节主体上；所述上扬支撑包括底座和与底座连接的减速电机支撑座，所述底座固定于胸关节主体上，减速电机支撑座设有减速电机通孔；所述上扬顶头与上扬支撑连接，包括两个固枪装置支撑座和连接固枪装置支撑座的连杆，连杆上设置减速电机轴通孔；所述胸关节减速电机轴穿过减速电机通孔与减速电机轴通孔螺纹连接。

采用上述装置，所述手部关节模块包括左臂和右臂，每一臂包括大臂、小臂、接口装置、手部关节弹簧；所述大臂末端与胸关节模块关于水平面旋转连接；所述小臂末端与大臂前端关于水平面旋转连接；所述接口装置与小臂前端关于水平面旋转连接；所述手部关节弹簧一端安装与接口装置连接，另一端与固枪装置连接。

采用上述装置，所述固枪装置包括导轨、导轨前固定装置、导轨后固定装置、肩关节、前夹具和后夹具；所述肩关节固定于胸关节模块上；导轨后固定装置与肩关节转动连接，所述导轨后固定装置沿一水平轴转动；导轨后固定装置下端面与上扬顶头两个固枪装置支撑座接触；所述导轨固定于导轨前固定装置和导轨后固定装置之间；所述前夹具和后夹具设置于导轨上，沿导轨直线运动；武器设置于前夹具和后夹具上。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：(1)本发明装置能够模拟实际射击情况下，人枪系统五个自由度上的运动(枪支的上扬和后坐运动，人体的俯仰、旋转和伸展运动)，使得立姿射击试验考核结果更具有真实性和科学性；(2)本发明装置能够完成武器射击时三个方向的后坐力的测试及武器精度、枪口偏移、人体运动等参数测试，具有完备性和精确性；(3)本发明装置能够自动调整上下方向和水平方向的瞄准位置，具有灵活性和便捷性。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1是本发明仿人立姿射击试验装置的总体结构示意图。

图2是本发明仿人立姿射击试验装置的底座结构示意图。

图3是本发明仿人立姿射击试验装置的髋部组件结构示意图。

图4是本发明仿人立姿射击试验装置的髋部组件的轴承座结构示意图。

图5是本发明仿人立姿射击试验装置的髋部组件的髋关节转轴结构示意图。

图6是本发明仿人立姿射击试验装置的髋部组件的弹簧阻尼器结构示意图。

图7是本发明仿人立姿射击试验装置的髋部组件的弹簧阻尼器的轴端力臂结构示意图。

图8是本发明仿人立姿射击试验装置的髋部组件的弹簧阻尼器的弹簧座结构示意图。

图9是本发明仿人立姿射击试验装置的腰部组件结构示意图。

图10是本发明仿人立姿射击试验装置的腰部组件的腰主体结构示意图。

图11是本发明仿人立姿射击试验装置的腰部组件的腰端盖结构示意图。

图12是本发明仿人立姿射击试验装置的腰部组件的高低调节套筒结构示意图。

图13是本发明仿人立姿射击试验装置的腰部组件的座腰连接板结构示意图。

图14是本发明仿人立姿射击试验装置的胸部组件结构示意图。

图15是本发明仿人立姿射击试验装置的胸部组件的胸主体结构示意图。

图16是本发明仿人立姿射击试验装置的胸部组件的胸背盖板结构示意图。

图17是本发明仿人立姿射击试验装置的胸部组件的胸脊连接板结构示意图。

图18是本发明仿人立姿射击试验装置的胸部组件的脊柱轴结构示意图。

图19是本发明仿人立姿射击试验装置的胸部组件的上扬支撑结构示意图。

图20是本发明仿人立姿射击试验装置的胸部组件的上扬顶头结构示意图。

图21是本发明仿人立姿射击试验装置的手部组件结构示意图。

图22是本发明仿人立姿射击试验装置的手部组件的大臂结构示意图。

图23是本发明仿人立姿射击试验装置的手部组件的小臂结构示意图。

图24是本发明仿人立姿射击试验装置的手部组件的接口装置结构示意图。

图25是本发明仿人立姿射击试验装置的固枪组件结构示意图。

图26是本发明仿人立姿射击试验装置的固枪组件的导轨前固定装置结构示意图。

图27是本发明仿人立姿射击试验装置的固枪组件的导轨后固定装置结构示意图。

图28是本发明仿人立姿射击试验装置的固枪组件的肩关节结构示意图。

图29是本发明仿人立姿射击试验装置的固枪组件的前夹具结构示意图。

图30是本发明仿人立姿射击试验装置的固枪组件的后夹具结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明仿人立姿射击试验装置，包括底座1、髋部组件2、腰部组件3、胸部组件4、手部部组件5、固枪组件6；

如图2所示，所述底座1是一个“几”字形基座，顶端设置有两列T形槽，底部设置有圆孔，外侧底端折角处设置有过渡处加强筋，内侧顶端两侧设置有过渡处加强筋，两壁各设置六个减重圆孔，底座1用于承载模拟人体射击的试验装置其它部分；

如图3所示，所述髋部组件2由轴承座2-1，髋关节转轴2-2和弹簧阻尼器2-3组成，

如图4(a)所示，所述轴承座2-1由轴承座上部2-1-1，轴承座下部2-1-2和轴承端盖2-1-3组成，其中，如图4(b)所示，轴承座上部2-1-1为一矩形结构，钢板面上侧设置有左右对称两个螺纹孔，底部左右侧面分别设置有方形小台，台上有圆形通孔，钢板底部中心设置有半圆形台阶孔，台阶孔共3层，孔径逐层缩小，第一层圆环面上中心线设置有螺纹孔；如图4(c)所示，轴承座下部2-1-2为一矩形结构，下侧设置有左右对称两个螺纹孔，顶部左右侧面分别设置有方形小台，台上有圆形通孔，底部左右侧面分别设置有长方形小台，台上有圆形通孔，底部中心设置有半圆形台阶孔，台阶孔共3层，孔径逐层缩小，第一层圆环面上中心线设置有螺纹孔；如图4(d)所示，轴承端盖2-1-3为一圆形薄板，中心开有圆形通孔，中心线上下各设置有圆锥形通孔，轴承座上部2-1-1与轴承座下部2-1-2通过螺钉螺母对应固定，调心球轴承安装在轴承座上、下部组合形成的圆形槽内，轴承端盖2-1-3安装在台阶孔第一层面上，用螺钉固定即可将轴承限位，轴承座2-1的其中两组通过T形槽螺钉螺母向下固定在底座顶端的T形槽上，用于安装轴承并提供其它结构连接和支撑；

如图5所示，所述髋关节转轴2-2为十字轴结构，其中心为矩形结构，钢块四个侧面分别对称设置有四根台阶轴，每根轴分三段两个台阶，第一段为圆轴，第二段也是圆轴，直径小于第一段，第三段是方轴，对角线长度小于第二段直径，四根台阶轴的第一个台阶处分别与四组轴承座2-1内的调心球轴承装配，即圆轴台阶与轴承内圈相互限位，髋关节转轴2-2用于提供其它结构旋转轴心；

如图6所示，所述弹簧阻尼器2-3由轴端力臂2-3-1、弹簧座2-3-2、双向旋转阻尼器2-3-3、弹簧调节螺钉2-3-4组成。其中，如图7所示，轴端力臂2-3-1为长条形结构，中间部分为圆盘结构，与长条交汇处设置有过渡圆角，中心设置有方形通孔，方孔薄壁侧开有螺纹孔，长条两个末端左右侧均设置有弹簧定位用圆柱体；如图8所示，弹簧座2-3-2为一方形框架结构，中心设置有矩形通槽，用于提供安装轴端力臂2-3-1的空间，侧面上下端分别设置有螺纹通孔，用于提供安装弹簧的空间并固定弹簧调节螺钉2-3-4，面上设置有四个内六角螺钉安装孔，孔的位置呈矩形分布，横向中线左右侧设置有两个螺纹孔；

如图6所示，弹簧阻尼器2-3用于提供旋转弹性和阻尼，其中四组弹簧阻尼器2-3的每个轴端力臂2-3-1中心的方形孔，与髋关节转轴2-2每根台阶轴的末端方形轴配合，用台阶轴第二个台阶定位，然后用紧定螺钉固定，弹簧座2-3-2的四个螺钉安装孔与轴承座2-1上下部的四个孔对应，通过螺钉固定，双向旋转阻尼器2-3-3为标准件，安装孔与弹簧座2-3-2横向中线的螺纹孔对应，通过螺钉固定，中间方形接口与髋关节转轴2-2的末端方形轴匹配，每组四个弹簧分别装于弹簧座2-3-2上下螺纹通孔内，一端套在轴端力臂2-3-1的定位用圆柱体上，另一端抵住弹簧调节螺钉，弹簧调节螺钉2-3-4通过螺纹与弹簧座2-3-2连接；

如图9所示，腰部组件3由腰主体3-1、腰端盖3-2、高低调节套筒3-3、座腰连接板3-4和电机减速器系统3-5组成；

如图10所示，腰主体3-1为圆筒形结构，圆筒底部较厚并设置有两列T形槽，底面中心设置有椭圆形通孔，用于减重，筒内壁接近顶端附近焊接一个圆环形结构，圆环上四分均布有螺纹孔，腰主体3-1底部T形槽与两组轴承座2-1通过螺钉螺母固定；

如图11所示，腰端盖3-2为法兰结构，底部为一圆盘，圆盘上接近边缘处四分均布有锥形通孔，圆盘中间突出一个薄壁圆筒结构，圆筒外壁全长设置有外螺纹，圆筒内壁距离顶端位置焊接一个圆环结构，圆环结构围绕中心四分均布有减速器安装孔，圆盘底面的锥形通孔与腰主体3-1圆环形结构的螺纹孔对应，二者通过螺钉固定；

如图12所示，高低调节套筒3-3由高低调节轴承卡圈3-3-1、高低调节上固定3-3-2和高低调节下固定3-3-3组成，其中高低调节轴承卡圈3-3-1为圆圈结构，中间段台阶的直径比上下段圆圈略大，内壁设置有内螺纹，高低调节上固定3-3-2和高低调节下固定3-3-3为圆圈结构，内壁设置有内螺纹，三者通过螺纹配合与腰端盖3-2中心圆筒外壁的外螺纹连接，安装时圆锥滚子轴承的内圈与高低调节轴承卡圈3-3-1的台阶相互限位，使用时通过旋转高低调节套筒3-3来调节其相对位置高低；

如图13所示，座腰连接板3-4为圆板结构，中心设置一定厚度的圆台结构，圆台结构中心设置有带键槽形状的圆形通孔，圆板结构边缘处设置有十字形均布的四个螺纹孔，带键槽形状的圆形通孔与电机减速器系统3-5的输出轴对应，二者通过键连接，座腰连接板3-4在电机减速器系统3-5减速器输出轴的带动下在水平面内绕竖直轴自主左右转动；

如图14(a)和14(b)所示，胸部组件4由胸主体4-1、胸背盖板4-2、胸脊连接板4-3、脊柱轴4-4、弹簧阻尼器4-5、上扬支撑4-6、上扬顶头4-7和电机减速器系统4-8组成；

如图15(a)所示，胸主体4-1为梯形箱式结构，梯形棱边有圆角过渡，箱体背部为开口结构，箱体上侧壁板中心设置有圆形通孔，环绕通孔十字形均布有四个螺纹孔，上侧壁板中心偏右前方设置有一圆形通孔，以其为圆心设置有等径的圆弧槽，箱体左侧壁板偏上位置设置有圆孔接口，箱体右侧壁板对应位置设置有方孔接口，箱体下侧壁板中心处设置有一圆形通孔，通孔向箱体内侧伸出一段等壁厚的圆筒结构，圆筒末端设置有向内的等壁厚圆环，整体形成一台阶形卡槽结构，箱体侧板内壁设置有八个方形小柱体，柱体中心设置有螺纹通孔，如图15(b)所示，箱体正面板左下位置设置有方形通孔，用于通过电机减速器系统，方形通孔正上方位置设置有四个矩形分布的圆形通孔，安装时圆锥滚子轴承的外圈与台阶形卡槽的圆环部分相互限位，胸部组件4即可相对腰部组件3做旋转运动，其余自由度完全限制；

如图16所示，胸背盖板4-2为一块钢板结构，其板面形状与胸主体4-1完全一致，轮廓边缘设置有八个锥形通孔，与胸主体4-1内壁的方形小柱体上的螺纹孔对应，二者通过螺钉相互固定，胸背盖板右下位置设置有一个圆形通孔，用于通过电机减速器系统控制电缆；

如图17所示，胸脊连接板4-3为一块圆形钢板结构，中心设置有正方形柱状结构，柱状结构中心设置有正方形通孔，柱状结构末端四个面上设置有螺纹孔，圆板面上环绕中心设置有十字形均布的四个圆形通孔，通孔与胸主体4-1上侧壁板中心的四个螺纹孔对应，二者用螺钉固定；

如图18所示，脊柱轴4-4为一根正方形轴，轴下端设置有一定厚度的圆盘结构，轴上端正方形柱体截面与胸脊连接板4-3中心正方形通孔配合，通过柱状结构末端螺纹孔与紧定螺钉固定，轴下端正方形柱体截面与轴端力臂中心方孔对应，二者通过轴端力臂中心侧面紧定螺钉锁紧并通过轴末端圆盘结构限位，弹簧阻尼器4-5安装方式与图6所述基本相同，区别在于弹簧座的四个螺钉安装孔与座腰连接板3-4的四个螺纹孔对应，二者通过螺钉固定；

如图19所示，上扬支撑4-6为T型支架结构，支架基础为一个长方形板结构，板上矩形分布有四个圆形通孔，板结构中心设置有半圆末端的矩形支撑梁结构，梁结构中心设置有圆形通孔和十字形分布的四个圆孔，梁结构两侧设置有略小矩形的侧板结构，侧板结构中心设置有处置侧板面的圆柱导轨结构，安装时上扬支撑4-6支架基础结构上的四个圆形通孔与胸主体4-1正面板上四个矩形分布的圆形通孔对应，通过螺钉螺母固定，电机减速器系统4-8的减速器输出端定位圆与梁结构中心圆形通孔配合，减速器安装螺纹孔与十字形分布的四个圆孔对应，通过螺钉固定；

如图20所示，上扬顶头4-7为长条形结构，长条两侧设置有长方形柱状顶头，长条中心设置有螺纹孔，偏离中心两侧设置有两个圆形通孔，安装时长条中心位置的螺纹孔与电机减速器系统4-8的减速器输出轴的螺纹配合，两侧位置的两个圆形通孔与上扬支撑4-6的两个侧板结构上的柱状导轨配合，上扬顶头4-7在减速器输出轴螺纹和导轨限位的联合作用下在竖直面内上下自主移动；

如图21所示，手部部组件5由大臂5-1、小臂5-2和接口装置5-3、5-4组成；

如图22所示，大臂5-1为长条形结构，长条后端为一圆柱体，中心设置有圆形通孔，长条厚略小于圆柱体厚度，长条前端为一台阶结构，台阶向长条一侧偏移，过渡处有圆角，台阶过渡后仍是长条结构，长条顶端为半圆形，中心设置有方形通孔，安装时先将螺钉分别焊接在胸主体4-1左右侧壁板的接口上，然后将大臂后端中心圆孔套在螺钉上，最后调节大臂位置用螺母锁死；

如图23所示，小臂5-2与大臂5-1结构类似，区别在于长条前端中心为圆形通孔，安装时先将螺钉焊接在大臂5-1前端方形通孔上，然后将小臂后端中心圆孔套在螺钉上，最后调节小臂位置用螺母锁死；

如图24所示，接口装置5-3为椭圆形结构，其上左右侧分别设置有一个大的圆形通孔和两个较小的圆形通孔，接口装置5-4为两块钢板以十字形焊接，两块钢板面上分别设置有一个大的圆形通孔和两个较小的圆形通孔，接口装置用于挂接弹簧，安装时将接口装置5-3和5-4大的圆形通孔与小臂5-2前端中心圆形通孔对齐，调节位置并用螺钉螺母固定锁死；

如图25所示，固枪组件6由导轨6-1、导轨前固定装置6-2、导轨后固定装置6-3、肩关节6-4、前夹具6-5和后夹具6-6组成，其中导轨6-1为标准件；

如图26所示，导轨前固定装置6-2为哑铃形结构，其左右侧为两个矩形结构，中间为十字形截面的条状结构，三者固接并设置有过渡圆角，左右侧矩形结构长度方向设置有对称的两个圆形通孔，通孔直径与导轨匹配，圆孔外侧方向壁薄中心处分别设置有方形通槽，左右侧矩形结构垂直开槽方向中心位置分别设置有内六角螺纹孔，安装时将导轨安装于圆形通孔内，调节位置后安装内六角螺钉，通过调节螺钉旋转程度来调节固定装置对导轨的夹紧程度；

如图27所示，导轨后固定装置6-3为“凹”形结构，其左右侧为两个长矩形结构，中间为矩形长条，三者固接并设置有过渡圆角，在对称的左右两端长矩形结构长度方向中心设置有圆形通孔，圆孔外侧壁薄中心处分别设置有方形通槽，左右侧矩形结构垂直开槽方向中心位置分别设置有内六角螺纹孔，“凹”形结构背侧离中心位置一定距离左右对称设置有两个长矩形柄，矩形柄末端为圆角，圆角中心设置有圆孔，安装时将导轨安装于圆形通孔内，调节位置后安装内六角螺钉，通过调节螺钉旋转程度来调节固定装置对导轨的夹紧程度；

如图28所示，肩关节6-4为一块矩形钢板，板面中心设置有一圆形通孔，靠近边缘处设置有另一等径通孔，二者在同一中心线上，板两侧设置有长方形立板，支撑板中心设置有圆形通孔，安装时将肩关节6-4立板中心圆孔与导轨后固定装置6-3背侧长矩形柄中心圆孔对应，插入圆轴限位，然后将圆轴与肩关节焊接固定，最后将肩关节6-4板面中心和边缘的圆孔分别与胸主体4-1上侧壁板右部的圆孔和圆弧槽分别对应，用螺钉螺母锁紧；

如图29所示，前夹具6-5为一方框结构，由框6-5-1、框盖6-5-2、螺杆6-5-3及V型块6-5-4组成，框6-5-1为“凹”型焊接件，左右侧上部分别设置有四个螺纹孔，下部分别设置有椭圆形减重槽，左侧顶端设置有圆形通孔，左右侧外壁焊接有方形平台，平台上设置有内六角螺钉孔，底侧设置有中心对称的三个圆形通孔，用于挂接弹簧；框盖6-5-2为条形结构，一端开有方形槽，另一端设置有圆形通孔，与框左侧顶端通孔对应，用销定位；V型块6-5-4为V型结构，背部有T型孔，T型孔的颈部加工内螺纹，T型孔头部为直径比该内螺纹大径稍大的光孔；螺杆6-5-3头部为T型轴结构，T型轴的头部加工外螺纹，T型轴结构的颈部直径比压紧头上T型孔颈部内螺纹小径略小，这样螺杆拧入压紧头后，可保证两者之间既可以相对转动又不会分离，安装时将平台上的内六角螺钉孔与导轨滑块接口对应，用螺钉固定即可；

如图30所示，后夹具6-6为一方框结构，由框6-6-1、框盖6-6-2、螺杆6-6-3及方型块6-6-4组成，前三者与前夹具对应的结构一样，方型块6-6-4为方形结构，后夹具安装方式也与前夹具一样；

综上所述，使用本发明模拟人体射击的试验装置进行射击试验的方法如下：

第1步：将枪支置于固枪组件合适位置，旋转前后夹具的螺杆，使V型块和方型块分别夹紧枪支的枪管位置和枪托位置，保证夹持可靠及导轨工作顺畅；

第2步：将试验测试用传感器安装在所测参量的合适位置处，调节传感器保证工作正常；

第3步：调节手部部组件到适当位置后锁紧螺母，安装适宜的弹簧连接手部部组件接口和前后夹具；

第4步：调节每个弹簧阻尼器上的弹簧调节螺钉到试验要求位置，保证各模块间转动正常；

第5步：通过控制胸部组件和腰部组件的电机减速器系统转动，分别调节枪支在上下方向和左右方向的瞄准位置，使得枪支最终瞄准目标靶心位置；

第6步：进行射击试验，采集所需数据。

击发枪械时，枪械的后坐力带动前后夹具在导轨上滑动，三者一起撞击胸部组件并带动模拟人体射击的试验装置整体动作，再现实际射击时人枪系统的动力学响应。

本发明结构简单、合理，且具有灵活性、便捷性、通用性、安全性，在与其他测试设备配合使用下可以完成人枪系统的各类性能和参数试验，如武器精度、后坐力参数测试、枪口偏移、人体运动等，试验结果具有精确性和科学性。

Claims (8)

1.一种仿人立姿射击试验装置，其特征在于，包括底座、髋关节模块、腰关节模块、胸关节模块、手部关节模块和固枪装置；

所述髋关节模块设置于底座上，用于模拟人体髋关节运动，所述运动包括两个方向，一个方向为沿一水平轴旋转，另一方向为沿垂直于上述水平轴的一水平轴旋转；

所述腰关节模块设置于髋关节模块上；

所述胸关节模块在外力的作用下驱动腰关节模块沿一竖直的轴旋转用于模拟腰部运动；

所述手部关节模块设置于胸关节模块上，包括转动连接的大臂和小臂，用于模拟人体手臂运动；

所述固枪装置用于承载武器，与胸关节模块转动连接，与手部关节模块连接，沿一水平轴旋转；

所述腰关节模块设置一腰关节减速电机，用于腰关节模块沿竖直的轴减速旋转；

所述胸关节模块设置一胸关节减速电机，用于固枪装置沿水平轴减速旋转；

所述髋关节模块包括四个弹簧阻尼器(2-3)和髋关节转轴(2-2)；

所述四个弹簧阻尼器(2-3)中每两个相对设置，其中一对相对的弹簧阻尼器(2-3)与底座固定连接，另外一对与胸关节模块连接，每一弹簧阻尼器(2-3)包括轴端力臂(2-3-1)、弹簧座(2-3-2)、双向旋转阻尼器(2-3-3)、弹簧调节螺钉(2-3-4)、髋关节弹簧：

所述轴端力臂(2-3-1)中部设置方孔(2-3-1-1)，每一端的两侧分别设置一弹簧定位柱(2-3-1-2)，

所述弹簧座(2-3-2)表面设有矩形通槽(2-3-2-1)，弹簧座(2-3-2)与通槽(2-3-2-1)长边平行的侧面所在面的上下两端设置带内螺纹的髋关节弹簧通孔，该髋关节弹簧通孔与通槽(2-3-2-1)连通，

所述双向旋转阻尼器(2-3-3)沿轴向设置一方孔，

所述弹簧调节螺钉(2-3-4)有四个，

髋关节弹簧有四个，

所述轴端力臂(2-3-1)置于通槽(2-3-2-1)内，弹簧定位柱(2-3-1-2)置于髋关节弹簧通孔内，所述双向旋转阻尼器(2-3-3)固定于弹簧座(2-3-2)表面，且弹簧座(2-3-2)上的方孔到轴端力臂(2-3-1)的投影与轴端力臂(2-3-1)的方孔(2-3-1-1)重合，所述弹簧调节螺钉(2-3-4)从侧面旋进髋关节弹簧通孔中，弹簧定位柱(2-3-1-2)与弹簧调节螺钉(2-3-4)之间设置髋关节弹簧；

所述髋关节转轴(2-2)为十字轴，四个端部设置为与方孔(2-3-1-1)匹配的长方体，所述髋关节转轴(2-2)的每个端部分别置于对应的方孔(2-3-1-1)和述双向旋转阻尼器(2-3-3)的方孔中。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述腰关节模块包括腰主体(3-1)、腰端盖(3-2)、高低调节套筒(3-3)、连接板(3-4)和腰关节减速电机(3-5)：

所述腰主体(3-1)设置为圆筒形，其底端与髋关节模块中一对弹簧阻尼器(2-3)连接；

所述腰端盖(3-2)包括固定于腰主体(3-1)内部的端盖底座(3-2-1)和设置于端盖底座(3-2-1)上底面带有外螺纹的圆柱形端盖立柱(3-2-2)，腰端盖(3-2)沿轴向设置一减速电机通孔；

所述腰关节减速电机(3-5)设置于减速电机通孔内；

所述高低调节套筒(3-3)包括高低调节轴承卡圈(3-3-1)、高低调节上固定(3-3-2)、高低调节下固定(3-3-3)分别通过螺纹与腰端盖(3-2)连接；

所述连接板(3-4)固定于腰关节减速电机(3-5)旋转轴上。

3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述胸关节模块包括主体、脊柱轴(4-4)、弹簧阻尼器(4-5)；

所述主体设置有内腔，主体下底面设置与内腔连通的通孔，腰关节模块的连接板(3-4)从通孔内深入内腔；

所述主体内腔的下底面沿通孔周向设置一与高低调节轴承卡圈(3-3-1)匹配的轴承座(4-5-1)，在高低调节套筒(3-3)调节下沿竖直方向往复运动；

弹簧阻尼器(4-5)固定于连接板(3-4)上，包括轴端力臂、弹簧座、双向旋转阻尼器、弹簧调节螺钉、髋关节弹簧：

所述轴端力臂中部设置方孔，每一端的两侧分别设置一弹簧定位柱，

所述弹簧座表面设有矩形通槽，弹簧座与通槽长边平行的侧面所在面的上下两端设置带内螺纹的髋关节弹簧通孔，该髋关节弹簧通孔与通槽连通，

所述弹簧座与腰关节模块固定连接，

所述双向旋转阻尼器沿轴向设置一方孔，

所述弹簧调节螺钉有四个，

髋关节弹簧有四个，

所述轴端力臂置于通槽内，弹簧定位柱置于髋关节弹簧通孔内，所述双向旋转阻尼器固定于弹簧座表面，且弹簧座上的方孔到轴端力臂的投影与轴端力臂的方孔重合，所述弹簧调节螺钉从侧面旋进髋关节弹簧通孔中，弹簧定位柱与弹簧调节螺钉之间设置髋关节弹簧；

脊柱轴(4-4)下端设置为与弹簧阻尼器(4-5)中方孔匹配的长方体，脊柱轴(4-4)上端与主体内壁滑动连接，下端置于弹簧阻尼器(4-5)的方孔中。

4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述胸关节模块还包括连接板(4-3)，所述连接板(4-3)固定于主体上表面，且连接板(4-3)中心开有方孔；

所述主体上表面在连接板(4-2)方孔对应位置开有一方孔；

所述脊柱轴(4-4)上端设置为与连接板(4-2)方孔匹配的长方体，长方体上端设置一螺纹柱；

所述脊柱轴(4-4)上端置于主体上表面方孔和连接板(4-2)方孔后通过螺母锁紧。

5.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述胸关节减速电机(4-8)通过上扬支撑(4-6)、上扬顶头(4-7)固定于胸关节主体上；

所述上扬支撑(4-6)包括底座和与底座连接的减速电机支撑座，所述底座固定于胸关节主体上，减速电机支撑座设有减速电机通孔；

所述上扬顶头(4-7)与上扬支撑(4-6)连接，包括两个固枪装置支撑座和连接固枪装置支撑座的连杆，连杆上设置减速电机轴通孔；

所述胸关节减速电机轴穿过减速电机通孔与减速电机轴通孔螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述手部关节模块包括左臂和右臂，每一臂包括大臂(5-1)、小臂(5-2)、接口装置(5-3)、手部关节弹簧；

所述大臂(5-1)末端与胸关节模块关于水平面旋转连接；

所述小臂(5-2)末端与大臂(5-1)前端关于水平面旋转连接；

所述接口装置(5-3)与小臂(5-2)前端关于水平面旋转连接；

所述手部关节弹簧一端安装与接口装置(5-3)连接，另一端与固枪装置连接。

7.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于，所述固枪装置包括导轨(6-1)、导轨前固定装置(6-2)、导轨后固定装置(6-3)、肩关节(6-4)、前夹具(6-5)和后夹具(6-6)；

所述肩关节(6-4)固定于胸关节模块上；

导轨后固定装置(6-3)与肩关节(6-4)转动连接，所述导轨后固定装置(6-3)沿一水平轴转动；

导轨后固定装置(6-3)下端面与上扬顶头(4-7)两个固枪装置支撑座接触；

所述导轨(6-1)固定于导轨前固定装置(6-2)和导轨后固定装置(6-3)之间；

所述前夹具(6-5)和后夹具(6-6)设置于导轨(6-1)上，沿导轨(6-1)直线运动；

武器设置于前夹具(6-5)和后夹具(6-6)上。

8.根据权利要求7所述的试验装置，其特征在于，以导轨后固定装置(6-3)的水平轴为原点，向导轨方向为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，导轨后固定装置(6-3)在第一象限旋转。