CN106621412B - 平绕式虚拟飞行系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平绕式虚拟飞行系统，涉及一种娱乐用的虚拟观影设备，用于降低电机的负担，提高娱乐系统的安全性，平台工作时更稳定。该虚拟飞行系统包括平台及平台的传动装置，所述平台传动装置为设置在所述平台下面的弧形轮，平台和弧形轮设置在一支撑体上，其中平台和弧形轮通过转轴与支撑体转动连接；弧形轮的弧形边上设有牵引体，牵引体与动力轮装置连接，动力轮装置带动牵引体，牵引体拉动弧形轮绕转轴转动。本发明的整个平台更加稳定，平台更容易控制，其受惯性影响明显降低，观众的虚拟体验也更好。

Description

平绕式虚拟飞行系统

技术领域

本发明涉及娱乐用的虚拟观影设备，特别是涉及一种虚拟飞行系统设备。

背景技术

现有虚拟飞行设备包括两个立柱，两个立柱之间有根转轴，在转轴上设平台，在平台上设有观众座位。轴上有齿轮轴套。转轴由电机驱动进行转动。由于观影设备的平台非常巨大，电机输出功率的施力的力臂非常小，为了带动平台转动，需要电机的功率需要非常大，而且平台转动过程中，由于惯性作用，电机中止转动后，平台会对电机进行反向能量输入，其会对电机造成损害。而且平台由一根转轴支撑，安全性也偏低。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种平绕式虚拟飞行系统，用于降低电机的负担，提高娱乐系统的安全性，平台工作时更稳定。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

一种平绕式虚拟飞行系统，包括平台及平台的传动装置，所述平台传动装置为设置在所述平台下面的弧形轮，平台和弧形轮设置在一支撑体上，其中平台和弧形轮通过转轴与支撑体转动连接；

弧形轮的弧形边上设有牵引体，牵引体与动力轮装置连接，动力轮装置带动牵引体，牵引体拉动弧形轮绕转轴转动。

优选地：在所述平台上方设有顶盖，顶盖通过顶盖支撑体支撑；顶盖支撑体的下端连接在转动装置上；在平台上设有座椅，顶盖位于所有的座椅上方。

优选地：所述顶盖支撑体位于顶盖的外侧。

优选地：所述牵引体设在第一传动轮上，通过第一传动轮带动；所述顶盖支撑体下部设置在第二传动轮上，由第二传动轮带动发生转动；一驱动装置于第一传动轮和第二传动轮之间，当驱动装置输出一个转动方向时，第一传动轮和第二传动轮向相反的时针方向转动。驱动装置包括电机和传动齿轮组，传动齿轮组包含的齿轮数量不限，以实现上述功能为限。传动齿轮组位于第一传动轮和第二传动轮之间，用于驱动两个传动轮。

在其它实施例中，可以采用双电机分别驱动第一传动轮和第二传动轮的方案。工作时，同时控制两个电机的转动方向相反，即使平台转动方向与顶盖转动方向相反。

驱动装置可以使平台和顶盖向相反的方向转动。上述技术手段可以是平台和顶盖处于不同的支撑体上，相互之间不受振动干扰，而且平台的转动和顶盖的转动可以同步进行，可以增强虚拟观景的体验感。观影开始时，顶盖并不在观众前方的视野内，同时又遮挡了观众头顶上的可视屏幕，该顶盖对观众在观影初始时没有影响，顶盖可以随着平台的逐渐倾斜而逐渐脱离观众的视野，过度更自然，有一种由远及近的感觉，观众的体验更自然，虚拟效果更好，更真实。

优选地：所述顶盖支撑体的下部有一个导向槽，在导向槽下方位置，顶盖支撑体转动连接在第一轴上；在导向槽内设有一个传动件，该传动件固定在所述第二传动轮上，传动件可以在导向槽内上下活动；传动件与第一轴竖直状态时，顶盖支撑体竖直，顶盖位于平台上方，此时传动件位于所述导向槽下部位置；第二传动轮转动，迫使传动件沿导向槽上方向位置移动，此时，顶盖支撑体转动方向与第二传动轮方向一致，顶盖从平台上方移向外侧，顶盖支撑体围绕所述第一轴转动。传动件为圆柱形，导向槽优选为条形，其两端为圆弧边。

在其它实施例中，第二传动轮连接一个第二轴，在第二轴上固定连接有第二轴套，顶盖支撑体的下部固定在第二轴套上。第二传动轮转动时，第二轴带动第二轴套转动，第二轴套带动顶盖支撑体转动，进而带动顶盖转动。相比前述的技术方案，本方案的第二传动轮以及第二轴承受的力更大，增加了系统故障风险。

优选地：所述驱动装置包括一个与电机联接的主动轮和与主动轮传动连接的从动轮，其中主动轮和从动轮分别与第一传动轮和第二传动轮分别传动连接。

优选地：所述虚拟飞行系统还包括水平限位器，在所述平台位于水平状态时，该水平限位器位于平台下方，限制平台向后继续转动；所述虚拟飞行系统还包括竖向限位器，在所述平台位于竖向最大状态时，该竖向限位器位于平台后方，限制平台向后继续转动。水平限位为水平0度限位，竖向限位范围为80～90度限位。90度限位为垂直限位。85度限位为近垂直限位。

优选地：所述水平限位器或竖向限位器上面设有减震器。减震器可以为弹簧、空气弹簧、橡胶体、木头或塑料等。

优选地：所述虚拟飞行系统包括固定在地面的底座；所述水平限位器、竖向限位器以及第一轴均设置在底座上。

优选地：所述牵引体为链条。所述第一传动轮为链轮，第一传动轮通过转轴与链轮齿轮传动连接，链轮齿轮与所述驱动装置传动连接。

优选地：所述牵引体为钢丝绳卷筒机构。钢丝绳的两个自由端分别连接在弧形轮的两端。

优选地：屏幕为弧形屏幕，所述转轴的位置位于弧形屏幕的焦点位置。这样的设置可以使转轴周边的人都能有充分的视觉，最大程度的增加平台的载客量，且不明显影响观看效果。

本发明技术的有益效果是：

相比现有技术，本发明创造将平台设计在一个弧形轮上，它们的接触面更多，平台与弧形轮的接触更牢靠。弧形轮的外侧设有牵引体，牵引体的两端固定在弧形轮的弧形两端，该牵引体带动弧形轮转动时，弧形轮的受力点距离转轴为半径长度，此时，力臂最长，电机输出功率理论上最小，而且牵引体牵动弧形轮转动时，是从弧形轮的两端施力，弧形轮受力平衡，其稳定性得以加强，平台的安全性提高明显。整个平台也更加稳定，平台更容易控制，其受惯性影响明显降低，观众的虚拟体验也更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。

图2是图1中实施例的第二状态图。

图3是图1中实施例的第三状态图。

图4是另一个实施例的结构示意图，图中显示平台平放和转动的过程。

图5是图4中A处的放大图。

图6是图4中B处的放大图。

图7是图4中实施例的立体图，图中显示了平台平放和转动后的效果。

图8是驱动装置的原理图。

图中标识说明：

1、平台；2、弧形轮；3、支撑体；4、转轴；5、牵引体；6、顶盖；7、顶盖支撑体；8、座椅；9、第一传动轮；10、第二传动轮；11、驱动装置；12、导向槽；13、第一轴；14、传动件；15、主动轮；16、从动轮；17、水平限位器；18、竖向限位器；19、水平减震器；20、竖向减震器；21、底座；22、屏幕；23、投影仪；24、支架；25、玄；26、牵拉绳。

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实施方式作进一步地详细描述。

本发明的平绕式虚拟飞行系统包括平台1及平台的传动装置。平台的传动装置为设置在平台下面的弧形轮2。在一个优选的实施例中，弧形轮2为半圆弧形。平台和弧形轮设置在一支撑体3上，其中平台和弧形轮通过转轴4与支撑体3转动连接。转轴4位于弧形轮所在园的圆心位置。支撑体固定在地面或固定在地面的底座上。

弧形轮的弧形边上设有牵引体5，牵引体5与动力轮装置连接，动力轮装置带动牵引体，牵引体拉动弧形轮绕转轴转动。动力轮装置包括驱动装置和传动装置。

在平台上方设有顶盖6，顶盖6为平顶，顶盖6通过顶盖支撑体7支撑。顶盖支撑体7的下端连接在转动装置上。在平台上设有座椅8，顶盖位于所有的座椅上方。顶盖支撑体7位于顶盖的外侧。

牵引体5设在第一传动轮9上，通过第一传动轮带动。顶盖支撑体7下部设置在第二传动轮10上，由第二传动轮带动发生转动。

驱动装置11于第一传动轮和第二传动轮之间，当驱动装置输出一个转动方向时，第一传动轮和第二传动轮向相反的时针方向转动。驱动装置包括电机和传动齿轮组。驱动装置可以使平台和顶盖向相反的方向转动。

顶盖支撑体7的下部有一个导向槽12，在导向槽下方位置，顶盖支撑体转动连接在第一轴13上。在导向槽内设有一个传动件14，该传动件固定在第二传动轮上，传动件14可以在导向槽12内上下活动。

传动件14与第一轴13处于竖直状态时，顶盖支撑体7竖直，顶盖位于平台上方，此时传动件14位于导向槽12下部位置；第二传动轮转动，迫使传动件沿导向槽上方向位置移动，此时，顶盖支撑体转动方向与第二传动轮方向一致，顶盖从平台上方移向外侧，顶盖支撑体围绕第一轴13转动。在一个实施例中，传动件为圆柱形，导向槽为条形，其两端为圆弧边。

参见图8，在一个实施例中，驱动装置包括一个与电机联接的主动轮15和与主动轮传动连接的从动轮16，其中主动轮15和从动轮16分别与第一传动轮9和第二传动轮10分别传动连接。

参见图4、图5和图6，虚拟飞行系统还包括水平限位器17，在平台位于水平状态时，该水平限位器17位于平台下方，限制平台向后继续转动，水平限位为水平0度限位。虚拟飞行系统还包括竖向限位器18，在平台位于竖向最大状态时，该竖向限位器位于平台后方，限制平台向后继续转动。在一个实施例中，竖向限位值为85度，即平台此时并非完全垂直，而是与垂直有5度夹角。非完全垂直，特别是近直角的锐角竖直状态，可以让人坐在位置上更舒适一些，避免一些人有恐高表现而影响观影的效果。

水平限位器上设有水平减震器19，竖向限位器上面设有竖向减震器20。减震器可以为弹簧、空气弹簧、橡胶体、木头或塑料，在一个实施例中，减震器为橡胶体。

参见图7虚拟飞行系统包括固定在地面的底座21；水平限位器、竖向限位器以及第一轴均设置在底座上。

在一个实施例中，牵引体为链条。第一传动轮为链轮，第一传动轮通过转轴与链轮齿轮传动连接，链轮齿轮与驱动装置传动连接。

在平台的前方设有弧形屏幕22，在弧形屏幕的上下方设有投影仪23。在一个实施例中，屏幕22的玄25与水平夹角为β角，玄25为屏幕截面所在圆的玄。平台观影的旋转角度为β角。所述β角优选为55度或85度，其也可以为45°～90°任意角度。β角的范围要考虑到顶盖的转动角度范围，如果β角度过小，则顶盖会会出现在视野内，影响观影效果。平台可以旋转至与玄平行，此时所有座位上的观影效果达到最好。

在一个实施例中，顶盖支撑体呈T字形，顶盖6由支架24支持在顶盖支撑体上。在顶盖支撑体7相对于顶盖的一侧设有牵拉绳26。当顶盖6在平台正上方的时候，牵拉绳可以维持其水平平衡，减小传动件所承受的扭力。牵拉绳的上端固定在顶盖支撑体上，牵拉绳的下端固定在圈绳器上，圈绳器固定地面或底座上。

在平台上的座椅为始终能够保持水平的平衡椅。在平台上还设有压杆和护栏，用以提高平台的安全性。

在一个实施例中，水平限位器17为一个三角钢架，水平减震器固定三角钢架的上面。

在另一个实施例中，平台的水平限位和竖向限位可以采用红外传感器探测进行限位，即在平台可以转动的最大位置安装红外传感器，红外传感器探测到的平台限位信息传递给平台的控制器，该控制器控制电机的转速从而实现对平台的制动和启动工作。

本发明的使用情况参见图1至图3所示。图1为观众上平台的情况，此时平台水平，顶盖位于人群的正上方。当虚拟观影开始的时候，平台开始逆时针转动，此时顶盖发生顺时针的转动，平台和顶盖逐渐分开。到平台正对屏幕的时候，顶盖完全脱离平台。如果观影完毕，平台顺时针转动，顶盖逆时针转动。直至平台恢复到水平位置，顶盖也恢复到水平位置。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种平绕式虚拟飞行系统，包括平台及平台的传动装置，其特征在于：所述平台的传动装置为设置在所述平台下面的弧形轮，平台和弧形轮设置在一支撑体上，其中平台和弧形轮通过转轴与支撑体转动连接；

弧形轮的弧形边上设有牵引体，牵引体与动力轮装置连接，动力轮装置带动牵引体，牵引体拉动弧形轮绕转轴转动；

在所述平台上方设有顶盖，顶盖通过顶盖支撑体支撑；顶盖支撑体的下端连接在转动装置上；

所述牵引体设在第一传动轮上，通过第一传动轮带动；所述顶盖支撑体下部设置在第二传动轮上，由第二传动轮带动发生转动；一驱动装置于第一传动轮和第二传动轮之间，当驱动装置输出一个转动方向时，第一传动轮和第二传动轮向相反的时针方向转动。

2.根据权利要求1所述的平绕式虚拟飞行系统，其特征在于：所述顶盖支撑体位于顶盖的外侧。

3.根据权利要求1所述的平绕式虚拟飞行系统，其特征在于：所述顶盖支撑体的下部有一个导向槽，在导向槽下方位置，顶盖支撑体转动连接在第一轴上；在导向槽内设有一个传动件，该传动件固定在所述第二传动轮上，传动件可以在导向槽内上下活动；传动件与第一轴竖直状态时，顶盖支撑体竖直，顶盖位于平台上方，此时传动件位于所述导向槽下部位置；第二传动轮转动，迫使传动件沿导向槽上方向位置移动，此时，顶盖支撑体转动方向与第二传动轮方向一致，顶盖从平台上方移向外侧，顶盖支撑体围绕所述第一轴转动。

4.根据权利要求1所述的平绕式虚拟飞行系统，其特征在于：所述驱动装置包括一个与电机联接的主动轮和与主动轮传动连接的从动轮，其中主动轮和从动轮分别与第一传动轮和第二传动轮分别传动连接。

5.根据权利要求1所述的平绕式虚拟飞行系统，其特征在于：所述虚拟飞行系统还包括水平限位器，在所述平台位于水平状态时，该水平限位器位于平台下方，限制平台向后继续转动；所述虚拟飞行系统还包括竖向限位器，在所述平台位于竖向最大状态时，该竖向限位器位于平台后方，限制平台向后继续转动。

6.根据权利要求5所述的平绕式虚拟飞行系统，其特征在于：所述水平限位器或竖向限位器上面设有减震器。

7.根据权利要求5所述的平绕式虚拟飞行系统，其特征在于所述虚拟飞行系统包括固定在地面的底座；所述水平限位器、竖向限位器以及第一轴均设置在底座上。

8.根据权利要求1所述的平绕式虚拟飞行系统，其特征在于：所述牵引体为链条或钢丝绳卷筒机构。