CN105788393A - 一种空间运动模拟体验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空间运动模拟体验装置，设置有六自由度平台，六自由度平台上方支撑有座舱，通过六自由度平台驱动所述座舱动作，模拟现实空间运动状况，所述座舱配合显示器或者虚拟现实头戴设备使用。本发明采用精密控制的六自由度电动控制平台，运动控制精准、整体造型美观、体验感好。设备可以进行批量生产，集成度高、成本低、技术稳定。

Description

一种空间运动模拟体验装置
技术领域
本发明涉及一种空间运动模拟体验装置，具体涉及由六自由度平台支撑的座舱结构。
背景技术
目前在虚拟现实领域应用六自由度平台技术的产品非常少，由于六自由平台的技术难、成本高，所以目前市场上还没有特别成熟的基于虚拟现实的六自由度产品，现有的虚拟现实产品的动作体验不够细腻。
六自由产品本身成本较高，工艺复杂，并且市场上为了兼顾价格多采用三自由平台，但是三自由度平台本身无法提供更为精准快速的运动。
虚拟现实产品涉及到从产品技术、外观设计、内容涉及、集成技术等一系列的技术整合，能够有能力投入从研发到生产的一系列团队的公司非常少，同时，外观设计涉及到工业产品的美观问题，所以目前市场上还没有专注设计制造六自由度的产品。
六自由度产品在研发上前期投入成本越高，后期工艺质量越好。目前市场上的相关制造公司多数只在某一个领域有技术优势，所以无法整合各个成本环节，导致产品价格降不下来，品质也提升不了。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种空间运动模拟体验装置，采用精密控制的六自由度电动控制平台，运动控制精准、整体造型美观、体验感好。设备可以进行批量生产，集成度高、成本低、技术稳定。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种空间运动模拟体验装置，设置有六自由度平台，六自由度平台上方支撑有座舱，通过六自由度平台驱动所述座舱动作，模拟现实空间运动状况，所述座舱配合显示器或者虚拟现实头戴设备使用。
进一步，所述座舱中安装有座椅、模拟方向盘、模拟飞行摇杆、模拟飞行档位杆和音响设备。
进一步，所述六自由度平台包括底座和上支撑平板，在底座上设置有六支伺服电缸驱动所述上支撑平板；所述底座上表面和上支撑平板下表面上各设置有6组万向铰链，分别连接电缸的缸体底端和推杆顶端。
进一步，所述万向铰链两组靠近并行设置，形成一个连接单元，底座上的三个连接单元位于一个预定尺寸的下等边三角形的边上，上支撑平板上的三个连接单元位于一个预定尺寸的上等边三角形的边上，上等边三角形的边长小于下等边三角形，上、下等边三角形顶点方向间隔60度设置。
进一步，所述底座上一个连接单元内连接的两支电缸分别连接至上支撑平板上的不同连接单元内，并且与相邻的两组万向铰链连接。
进一步，所述电缸的伺服控制器设置在所述底座上，所述六自由度平台外部套装有风琴罩。
进一步，所述座舱设置有尾翼，所述尾翼向前旋转预定角度后构成显示器支撑架。
进一步，所述座舱为开放式，单人乘坐或双人乘坐，所述尾翼设置在折叠篷布架上，所述尾翼向前旋转预定角度后，所述座舱被折叠篷布遮盖形成封闭式。
进一步，所述座舱设置有无线信号收发装置，与虚拟现实头戴设备、外部控制设备进行无线通信。
进一步，所述上支撑平板与座舱的舱体通过螺栓连接组合；所述底座由若干块子单元拼接构成，底座上设置有起吊环。
采用上述结构设置的空间运动模拟体验装置具有以下优点：
本产品通过六自由度平台与跑车、飞机造型的座舱结合，体验者通过佩戴虚拟现实头盔，通过方向盘、飞行摇杆等来控制平台运动，通过平台自由运动来模拟虚拟现实游戏内容中的驾驶体验。
本产品采用精密控制的六自由度电动控制平台，运动控制精准、整体造型美观、体验感好。设备可以进行批量生产，集成度高、成本低、技术稳定。
本产品可兼容主流的配件设备有：虚拟现实头戴设备、显示器(提供显示器支架产品)、模拟方向盘、模拟飞行摇杆、车载音响等。
平台可以采用ipad平板通过无线网络进行设备控制，控制稳定、外观精美、设备更加简洁。
显示器支架作为座舱尾翼造型设计，造型更具整体美感、安装便利，无需单独存放，使用便捷。
附图说明
图1是本发明的整体结构主视图；
图2是本发明的整体结构左视图；
图3是本发明的整体结构俯视图；
图4是本发明的整体结构立体图；
图5是本发明的整体结构立体图；
图6是本发明所采用六自由度平台的局部放大图；
图7是本发明所采用六自由度平台的主视图；
图8是本发明所采用六自由度平台的左视图；
图9是本发明所采用六自由度平台的俯视图；
图10是本发明所采用六自由度平台的立体图；
图11是本发明所采用六自由度平台的立体图；
图12是本发明所采用座舱的主视图；
图13是本发明所采用座舱的左视图；
图14是本发明所采用座舱的俯视图。
图中：1.六自由度平台；1-1.底座；1-2.伺服控制器；1-3.电缸；1-4.万向铰链；1-5.上支撑平板；1-6.连接板；2.座舱；2-1.舱体；2-2.模拟方向盘；2-3.模拟飞行摇杆；2-4.座椅；2-5.尾翼；2-6.模拟飞行档位杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
如图1、图2、图3、图4所示为本发明实施例之一，在该实施例中，空间运动模拟体验装置设置有六自由度平台1，六自由度平台1上方支撑有座舱2，通过六自由度平台1驱动座舱2动作，模拟现实空间运动状况，座舱2配合显示器或者虚拟现实头戴设备使用。
六自由度运动平台是由六支动作筒，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六支动作筒的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度(分别沿X轴，Y轴，Z轴移动，还可以沿X轴，Y轴，Z轴旋转，旋转方向分别用α，β，γ表示)的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。可作为各种训练模拟器广泛应用，如飞行模拟器、舰艇模拟器、海军直升机起降模拟平台、坦克模拟器、汽车驾驶模拟器、火车驾驶模拟器、地震模拟器以及动感电影、娱乐设备等。
座舱2中安装有座椅2-4、模拟方向盘2-2、模拟飞行摇杆2-3、模拟飞行档位杆2-6和音响设备。
如图1、图2、图3、图4所示，座椅2-4上有模型假人表示的装置使用状态。
如图7、图8、图9、图10所示，六自由度平台1包括底座1-1和上支撑平板1-5，在底座1-1上设置有六支伺服电缸1-3驱动上支撑平板1-5；底座1-1上表面和上支撑平板1-5下表面上各设置有6组万向铰链1-4，分别连接电缸1-3的缸体底端和推杆顶端。
万向铰链1-4两组靠近并行设置，形成一个连接单元，可以参考图6所示。底座1-1上的三个连接单元位于一个预定尺寸的下等边三角形的边上，上支撑平板1-5上的三个连接单元位于一个预定尺寸的上等边三角形的边上，上等边三角形的边长小于下等边三角形，上、下等边三角形顶点方向间隔60度设置。
底座1-1上一个连接单元内连接的两支电缸1-3分别连接至上支撑平板1-5上的不同连接单元内，并且与相邻的两组万向铰链1-4连接，如图7、图8、图9所示。
电缸1-3的伺服控制器1-2设置在底座1-1上，六自由度平台1外部套装有风琴罩(未图示)。
座舱2设置有无线信号收发装置，与虚拟现实头戴设备、外部控制设备进行无线通信。该无线信号类型可以采用wifi，蓝牙等。外部控制设备可以采用手机、平板电脑等电子设备。
上支撑平板1-5与座舱2的舱体通过螺栓连接组合；底座1-1由若干块子单元拼接构成，底座1-1上设置有起吊环。
如图5所示，从底面看底座1-1，底座1-1由3块子单元拼接构成，通过连接板1-6连接为一体。
实施例2
在该实施例中，座舱2设置有尾翼2-5，尾翼2-5向前旋转预定角度后构成显示器支撑架(旋转后的状态未图示)。
本发明的座舱2为开放式，单人乘坐或双人乘坐(附图中所示为单人)，尾翼2-5设置在折叠篷布架上，尾翼2-5向前旋转预定角度后，座舱2被折叠篷布遮盖形成封闭式，这样设置是为了提高显示器的观看效果。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种空间运动模拟体验装置，其特征在于，设置有六自由度平台，六自由度平台上方支撑有座舱，通过六自由度平台驱动所述座舱动作，模拟现实空间运动状况，所述座舱配合显示器或者虚拟现实头戴设备使用。
2.根据权利要求1所述的空间运动模拟体验装置，其特征在于，所述座舱中安装有座椅、模拟方向盘、模拟飞行摇杆、模拟飞行档位杆和音响设备。
3.根据权利要求1所述的空间运动模拟体验装置，其特征在于，所述六自由度平台包括底座和上支撑平板，在底座上设置有六支伺服电缸驱动所述上支撑平板；所述底座上表面和上支撑平板下表面上各设置有6组万向铰链，分别连接电缸的缸体底端和推杆顶端。
4.根据权利要求3所述的空间运动模拟体验装置，其特征在于，所述万向铰链两组靠近并行设置，形成一个连接单元，底座上的三个连接单元位于一个预定尺寸的下等边三角形的边上，上支撑平板上的三个连接单元位于一个预定尺寸的上等边三角形的边上，上等边三角形的边长小于下等边三角形，上、下等边三角形顶点方向间隔60度设置。
5.根据权利要求4所述的空间运动模拟体验装置，其特征在于，所述底座上一个连接单元内连接的两支电缸分别连接至上支撑平板上的不同连接单元内，并且与相邻的两组万向铰链连接。
6.根据权利要求3所述的空间运动模拟体验装置，其特征在于，所述电缸的伺服控制器设置在所述底座上，所述六自由度平台外部套装有风琴罩。
7.根据权利要求1所述的空间运动模拟体验装置，其特征在于，所述座舱设置有尾翼，所述尾翼向前旋转预定角度后构成显示器支撑架。
8.根据权利要求7所述的空间运动模拟体验装置，其特征在于，所述座舱为开放式，单人乘坐或双人乘坐，所述尾翼设置在折叠篷布架上，所述尾翼向前旋转预定角度后，所述座舱被折叠篷布遮盖形成封闭式。
9.根据权利要求1所述的空间运动模拟体验装置，其特征在于，所述座舱设置有无线信号收发装置，与虚拟现实头戴设备、外部控制设备进行无线通信。
10.根据权利要求1所述的空间运动模拟体验装置，其特征在于，所述上支撑平板与座舱的舱体通过螺栓连接组合；所述底座由若干块子单元拼接构成，底座上设置有起吊环。
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