CN105938667A - 一种模拟平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟平台，包括可旋转的底座,底座上方设置有支架,支架通过与其连接的可旋转运动的环形梁与主驾驶舱连接,主驾驶舱内沿水平方向设置有一条A轴，A轴一端与所述环形梁连接，另一端所述主驾驶舱的端部连接，主驾驶舱可通过A轴360度旋转；环形梁上沿水平方向与A轴垂直设置有一条B轴,B轴的两端分别与支架连接,环形梁带动主驾驶舱可沿B轴360度旋转；底座底部几何中心设置有一条C轴,所述底部可沿C轴360度旋转,所述主驾驶舱内设置有控制系统,所述控制系统分别与所述A、B、C轴连接，通过控制系统控制A、B、C三轴进行独立联动旋转运动，提高实时体验效果，避免延时所带来的效果不佳等情况，让效果更加专业化。

Description

一种模拟平台

技术领域

本发明涉及平台领域，尤其涉及一种模拟平台。

背景技术.

一、模拟平台在专业训练和娱乐行业已经出现了好多年，但是以往的技术主要是通过缸体的往复运动原理使平台实现空间摆动效果，让体验者有一种空间运动的感觉，也有部分产品通过空间部分维度的旋转运动实现模拟效果，但由于运动幅度有限，加上空间维度缺失，导致体验效果无法与真实效果比拟，达不到真实模拟效果，市场需求有一款产品可以同时体验空间全维度模拟效果；

二、现代专业训练平台由于缺乏真实效果，训练员更多的把注意力集中在画面当中，而缺乏因空间运动变化而产生的正常生理反应，导致实际驾驶过程当中出现因身心不适应导致的不良反应，加大安全隐患，所以需要一款产品可以在真实驾驶之前起到全身心最大程度地训练效果，降低实际操作中的风险与意外的代价；

三、目前市面上衍生出来的一维或二维旋转运动平台，由于结构设计存在缺陷，在使用周期长及负重大的极端情况下容易出现疲劳或损坏等情况，给体验者安全带来很大隐患；

四、市场上现有产品不能匹配各类资源，无法实现资源、应用和游戏的自由添加功能，使产品的拓展性无法提高，给体验者的体验效果大打折扣。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种体验效果更佳的模拟平台。

所述模拟平台，包括信息处理系统、电气系统及机械系统，所述机械系统包括可旋转的底座,所述底座上方设置有支架,所述支架通过与其连接的可旋转运动的环形梁与主驾驶舱连接,所述主驾驶舱内沿水平方向设置有一条A轴，所述A轴一端与所述环形梁连接，另一端所述主驾驶舱的端部连接，所述主驾驶舱可通过A轴360度旋转；所述环形梁上沿水平方向与所述A轴垂直设置有一条 B轴,所述B轴的两端分别与所述支架连接,所述环形梁带动主驾驶舱可沿B轴360度旋转；所述底座底部几何中心设置有一条C轴,所述底部可沿C轴360度旋转,所述电气系统包括分别与所述A轴、B轴、C轴连接的旋转装置及设置在所述主驾驶舱内的控制装置，所述机械系统及电气系统分别与所述信息处理系统连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述A轴的一端设置有与控制系统连接的伺服电机及行星减速机。

所述B轴的一端设置有与控制系统连接的伺服电机及涡轮蜗杆减速机。

所述C轴的一端设置有与控制系统连接的轴采用伺服电机、涡轮蜗杆减速机及齿轮传动结构。

所述机械系统还包括设置在所述支架一侧的扶梯,所述扶梯顶部平台上设置有压力感应器,所述主驾驶舱上设置有可开启的自动门,所述自动门一侧设置与所述压力感应器连接的电磁感应锁,所述电磁感应锁上还连接设置有伸缩气缸,所述压力压器、电磁感应锁及伸缩气缸分别与所述信息处理系统连接，使用者站在扶梯平台上触发压力感应器,所述电磁感应锁通过伸缩气缸将自动门打开。

所述机械系统还包括设置在所述主驾驶舱前端的用于进风的孔洞，所述孔洞上设置有扇片风机，所述扇片风机两侧分别设置有与所述主驾驶舱内部连通的左侧进风孔及右侧进风孔，所述主驾驶舱内还设置有与所述扇片风机连接的用于调节风机转速的风速检测装置，所述风速检测装置及扇片风机分别与所述信息处理系统连接。

所述主驾驶舱上方设置有自动门，所述自动门与所述主驾驶舱连接处设置有电磁感应锁，所述主驾驶舱内桌椅上设置有安全带，所述主驾驶舱内底部设置有紧急制动拉杆，所述底座四个角处还设置有红外感应器，所述主驾驶舱内还设置有控制装置，所述电磁感应锁、安全带、紧急制动拉杆及红外感应器分别通过与其连接的传感器与所述信息处理系统连接。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例一种模拟平台，通过系统程序每隔30ms实时获取场景空间三维坐标，并传送给控制系统，控制A、B、C三轴进行独立联动旋转运动，提高实时体验效果，避免延时所带来的效果不佳等情况，让效果更加专业化，此产 品由于采用模块化设计，在系统设计上保留开发端口，可以根据不同人群的需求进行定制系统开发及系统升级，无须更换任何硬件设备即可完成变更，简化了系统升级的步骤及节省了高昂的费用。

附图说明

图1为本发明实施例立体视图；

图2为本发明实施例内部结构示意图；

图3为发明实施例侧视图；

图4是本发明实施例俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明实施例如图1、2、3、4所示，模拟平台，整体外观采用流线型设计，更具时代感及科技感，前端与内部设有通风系统，增强体验者舒适感，内部采用与真实战斗机1：1布局样式，让体验者更真实视觉效果；产品共分为软件系统、电气系统及机械系统三部分进行模块化联合控制，1、软件系统主要分为(a.“获取数据”，获取程序或游戏内部相关数据；b.“整理数据”，整理所获得数据资料，并编译成统一规格数据；c.“输出数据”将整理所得数据通过端口输出；)；2、电气系统主要分为(a.“接收数据”，从软件系统端口获取实时位置角度数据；b.“处理数据”，整理所获得数据资料，并编译成统一规格指令；c.“输出指令”将整理所得指令通过端口输出；d.“接收信息”，通过机械各部件反馈各类实时信息；e.“整理信息”，将所反馈的信息进行整理、判断；f.“反馈数据”，将整理所得信息反馈给电气系统，并作出响应处理，如：停止、复位、调整等)；3、机械系统主要分为(a.“执行指令”，根据电气系统输出的指令作出相应运动及响应；b.“监测系统”，通过各部分传感系统实时监测机器各个环节情况，包括：位置、安全等信息；c.“反馈信息”，将实时监测数据信息反馈给电气系统)；其中机械系统包括可旋转的底座4,底座4上方设置有支架1,支架1通过与其连接的可旋转运动的环形梁2与主驾驶舱3连接,主驾驶舱3内沿水平方向设置有一条A轴，A轴一端与环形梁2连接，另一端主驾驶舱3的端部 连接，主驾驶舱3可通过A轴360度旋转；环形梁2上沿水平方向与所述A轴垂直设置有一条B轴,B轴的两端分别与支架1连接,环形梁2带动主驾驶舱3可沿B轴360度旋转；所述底座底部几何中心设置有一条C轴,底部可沿C轴360度旋转,主驾驶舱内设置有控制系统,控制系统分别与所述A、B、C轴连接；A轴为连接主驾驶舱与环形梁结构，提供主驾驶舱支撑及A轴方向上360度独立旋转运动；B轴为连接环形梁与底座结构，提供主驾驶舱支撑及B轴方向上360度独立旋转运动；C轴为底座主体结构，提供整体支撑及整体360度独立旋转运动；A、B、C三轴均为平衡对称结构设计，在负重与非负重情况下均保证重心与几何中心重合，避免悬臂单边受力所带来的结构受力不均，也避免了因旋转产生的重心偏移情况，消除安全隐患；

动力与传动：如图所示，A轴采用伺服电机+行星减速机5二级模式；B轴采用伺服电机+涡轮蜗杆减速机6二级模式；C轴采用伺服电机+涡轮蜗杆减速机+齿轮7传动三级模式；简化传动级数，减少因级数繁琐所带来的延时与寿命减少情况，各轴动力与传动系统在选择上充分考虑专业操控者的极端使用环境，将机械反应时间控制在100ms以内，在保证各轴的转速匹配上，也保证安全级别；

每个程序在设计过程中都会将各项属性用数据记录(例如：0FA11记录“速度数值”、0FA12记录“子弹数值”……)，程序通过不断修改与读取数据将效果实时展现，每个数据在启动程序的时候都会在内存中预留一部分空间进行相关数据存储记录，可通过分析、测试、检验等环节，确定所需要数据所在内存地址，并编写辅助程序在主程序启动时调用相关地址中数据，并经过换算编译成统一格式数据，通过端口输出(例如：内存地址“0FA15”数据作用“A轴角度数据”实际数值“-0.558”、内存地址“0FA16”数据作用“B轴角度数据”实际数值“0.19528”、内存地址“0FA17”数据作用“C轴角度数据”实际数值“0.9812”，确定了这三个数据是所需要数据，发现数值都是在-1.0～1.0这个区间变化，需要统一转换成-180～180这个区间规格数据，即A“-100.44”B“35.1504”C“176.616”，并进行整理输出)；通过此方式可以根据实际需求将数据调取的时间间隔随意设定，极大程度减小在获取及输出数据环节中存在的延时问题，提高实时体验效果，避免延时所带来的效果不佳等情况，让效果更加专业化；相比于破译游戏、开发游戏及与开发商合作，此方式在操作过程当中更稳定、 更高效、更廉价、更丰富，更不会存在侵犯版权等相关权益；

支架1的一侧设置有扶梯8,扶梯8顶部平台上设置有压力感应器9,主驾驶舱3上设置有可开启的自动门10,自动门10一侧设置与压力感应器9连接的电磁感应锁11,电磁感应锁11上还连接设置有伸缩气缸12,使用者站在扶梯平台上触发压力感应器,电磁感应锁打开，通过伸缩气缸将自动门打开；将防护顶罩关上，电磁感应锁收到感应信号上锁；主驾驶舱3前端设置有用于进风的孔洞13，孔洞13上设置有扇片风机14，扇片风机14两侧分别设置有与主驾驶舱3内部连通的左侧进风孔15及右侧进风孔16，主驾驶舱3内还设置有与扇片风机14连接的用于调节风机转速的风速检测装置；主驾驶舱有前端进风孔、左侧进风孔及右侧进风孔，根据信息处理系统实时调取场景中速度数据，并通过电气及机械系统实时调节风机转速，即提高了整体真实感，也提高了体验者在密闭环境中的舒适程度；主驾驶舱3上方设置有自动门10，自动门10与主驾驶舱连接处设置有电磁感应锁11，主驾驶舱3内桌椅上设置有安全带17，主驾驶舱3内底部设置有紧急制动拉杆18，底座4四个角处还设置有红外感应器19，电磁感应锁、安全带、紧急制动拉杆及红外感应器分别通过与其连接的传感器与所述信息处理系统连接。

此产品设置了四套防护措施，电磁感应锁会实时给电气系统反馈信息，如未锁上，平台无法启动，若在运动过程中开锁，平台会立即停止运动；六点安全带会实时给电气系统反馈信息，如未扣上，平台无法启动，若在运动过程中松扣，平台立即停止运动；人员在体验过程中出现紧急或不适情况，可拉动紧急制动拉杆或外部工作人员触发复位按钮，平台会进行复位操作；由四个红外感应器将平台包围在安全辐射区内，感应器会实时给电气系统反馈信息，如辐射区内有障碍物，平台无法启动，若在运动过程中有障碍物进入，平台立即停止运动；四个环节均为独立反馈，如触发其中一个或一个以上信号，平台会立即作出停止或复位操作，确保体验者与外部人员的安全。

软件及控制系统：通过系统程序每隔30ms实时获取场景空间三维坐标，并传送给控制系统，控制A、B、C三轴进行独立联动旋转运动，提高实时体验效果，避免延时所带来的效果不佳等情况，让效果更加专业化；

功能：如图1，体验者通过侧面扶梯爬上，驾驶舱顶盖自动打开，体验者进入座舱，根据安全要求系上安全带，启动按钮，顶盖自动锁上，体验者通过 操控摇杆选择合适场景及机型，并开始程序，通过各种操控动作，实现场景画面与机器平台动作的实时配合，场景结束后，体验者按下开门按钮，顶盖自动打开，解除安全带，从侧面扶梯爬下，离开机器平台；

技术效果：1、舱体内外均设有紧急按钮，如出现特殊情况体验者或管理者可按下进行终止操作，机器周边也设有安全电子围栏，如有任何物体进入安全范围内，机器会及时停止运动，避免发生人员事故；2、机械延时100ms+软件系统50ms+电气系统30ms，延时时间在人体的正常反应时间内，实时效果更加好；3、可根据客户需求进行程序或游戏定制开发，匹配不同层次人员的需求，以保证资源的丰富性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种模拟平台，其特征在于：包括信息处理系统、电气系统及机械系统，所述机械系统包括可旋转的底座,所述底座上方设置有支架,所述支架通过与其连接的可旋转运动的环形梁与主驾驶舱连接,所述主驾驶舱内沿水平方向设置有一条A轴，所述A轴一端与所述环形梁连接，另一端所述主驾驶舱的端部连接，所述主驾驶舱可通过A轴360度旋转；所述环形梁上沿水平方向与所述A轴垂直设置有一条B轴,所述B轴的两端分别与所述支架连接,所述环形梁带动主驾驶舱可沿B轴360度旋转；所述底座底部几何中心设置有一条C轴,所述底部可沿C轴360度旋转,所述电气系统包括分别与所述A轴、B轴、C轴连接的旋转装置及设置在所述主驾驶舱内的控制装置，所述机械系统及电气系统分别与所述信息处理系统连接。

2.如权利要求1所述的模拟平台，其特征在于：所述A轴的一端设置有与控制系统连接的伺服电机及行星减速机。

3.如权利要求1所述的模拟平台，其特征在于：所述B轴的一端设置有与控制系统连接的伺服电机及涡轮蜗杆减速机。

4.如权利要求1所述的模拟平台，其特征在于：所述C轴的一端设置有与控制系统连接的轴采用伺服电机、涡轮蜗杆减速机及齿轮传动结构。

5.如权利要求1所述的模拟平台，其特征在于：所述机械系统还包括设置在所述支架一侧的扶梯,所述扶梯顶部平台上设置有压力感应器,所述主驾驶舱上设置有可开启的自动门,所述自动门一侧设置与所述压力感应器连接的电磁感应锁,所述电磁感应锁上还连接设置有伸缩气缸,所述压力压器、电磁感应锁及伸缩气缸分别与所述信息处理系统连接，使用者站在扶梯平台上触发压力感应器,所述电磁感应锁通过伸缩气缸将自动门打开。

6.如权利要求1所述的模拟平台，其特征在于：所述机械系统还包括设置在所述主驾驶舱前端的用于进风的孔洞，所述孔洞上设置有扇片风机，所述扇片风机两侧分别设置有与所述主驾驶舱内部连通的左侧进风孔及右侧进风孔，所述主驾驶舱内还设置有与所述扇片风机连接的用于调节风机转速的风速检测装置，所述风速检测装置及扇片风机分别与所述信息处理系统连接。

7.如权利要求5所述的模拟平台，其特征在于：所述主驾驶舱上方设置有自动门，所述自动门与所述主驾驶舱连接处设置有电磁感应锁，所述主驾驶舱内桌椅上设置有安全带，所述主驾驶舱内底部设置有紧急制动拉杆，所述底座四个角处还设置有红外感应器，所述主驾驶舱内还设置有控制装置，所述电磁感应锁、安全带、紧急制动拉杆及红外感应器分别通过与其连接的传感器与所述信息处理系统连接。