CN108211384A - 飞行影剧场 - Google Patents

Abstract

一种飞行影剧场，包括.基座1，安全座椅2，纵移滑板3，球面影视幕4，纵向移动伺服机构5，座椅俯仰伺服机构6，配重7，滚转运动平台8，气弹簧9，扇形齿轮10，齿条11，冗余安全装置12，伺服卷扬机13，钢丝绳14；运动平台的扇形齿轮啮合固定在机架上的齿条，由伺服卷扬机拉动，使平台在齿条上在水平和垂直角度间滚转或停留；运动平台有定速缓冲系统和安全冗余装置，还安装了配重，还有一层纵移运动滑板；座椅俯仰运动；本发明明确效果有：第一种用滚动替代转动的飞行影剧院机械；驱动功率很低；故障时自动定速复位；冗余安全机构；结构简单，造价低；易于维护；适合大型飞行影剧院；设备占地面积小。

Description

飞行影剧场

技术领域

本发明涉及游乐业飞行影院领域，特别是涉及一种人机交互突出乘员动感空间感的游乐内容的多维度伺服运动平台。

背景技术

飞行影剧院介于传统影剧院文化和现代大型交互式游乐项目之间的一个新生领域。它的重要部分是实现空间感，动感，失重感，大视角，仰视俯视环视，多自由度运动这样的乘坐装置和这样的平台。游乐和文化市场需要这样的装置或平台不断需要引入新概念和新技术，需要飞行影剧院提供更多的运动维度，更敏感的对于影视或动态机模的随动，更大的视角和容纳更多观众的平台。飞行影剧院市场目前还没有综合了上述这些大量技术内容的影剧院。

目前还没有躺椅式的仰视影剧院，水平座椅的传统影剧院和挂壁式的飞行影剧院这些模式同时存在和动态变化和变换的影剧院。而从仰望星空到平视远方再到俯瞰大地的交互游乐项目已经提出对这种影剧院的需求。特别是球幕影剧院更需要这种影剧院机械的出现。

除了自身拥有的机械安全特质之外，还要有冗余的安全装置，并且这个安全装置具有机械的固定的非可控的不可逾越的位置限定。专为滚转模式平台设计的曲线方程为长幅平摆线的限定槽和限定位杆的冗余的保险装置目前飞行影剧院设备中还没有。

飞行影剧院平台和座椅的运动方式和运动轨迹除了充分配合影视和机模外，本身就是一个游乐兴趣热点，因此也需要创新。目前飞行影剧院还没有轮缘转动，轴心直线运动这样的滚转模式。滚转平台在飞行影剧院业具有强烈的新颖性。

飞行影剧院运动平台和座椅要尽量不阻挡游客视野。应当有宽阔的水平视野和仰视视野。目前的飞行影剧院乘客的左右视野障碍物靠前。

发明内容

本发明主要为解决上述的技术问题和为上述市场需求提供一种飞行影剧院。本发明的技术有六个主要要点：一种大型交互游乐球幕影剧院，一种滚转平台，一种伺服卷扬机钢丝绳拉动滚转平台机构，一种滚转平台安全冗余装置，一种滚转平台平衡构件，一种滚转平台回落时定速缓冲机构。

一种大型交互游乐球幕影剧院，球幕垂直视角270°，水平视角180°。座椅有俯仰的一轴伺服运动，座椅悬挂在纵移滑板的座椅悬挂挂架上。纵移滑板与滚转平台滑动连接，纵移滑板有相对于滚转平台纵向平移一轴伺服运动。滚转平台有滚转一轴伺服运动。座椅和纵移滑板及滚转平台由计算机三轴运动控制系统控制。三轴运动控制系统融合于剧场控制系统，与影视，声光，音响，动态机模，射击类装备组成大型交互游乐设施。平台分两组，两组同步运动，两组之间留出人员通道，同时通道为放映器材留出位置。平台在水平和垂直以及水平和垂直之间任意位置乘员都可以观看影视且和影视互动，视角由座椅的俯仰调节。影视播放过程中座椅和平台与影视情节随动。本发明的飞行影剧院的演出控制系统由一台专用计算机作为时钟，统一向各个控制计算机过控制单元发布时间代码，影视，灯光，音响，机械，观众流动，安全装置等信息交流的数据均含有统一编制协议的事件代码，即所谓同步控制。在这种同步控制下，整个剧场的所有环节都能够按照剧本编排准确无误进行。

一种滚转平台，用于飞行影剧院座椅阵列起竖回落，用于交互类游乐平台，用于人机互动类游戏的基座。该滚转平台由扇形齿轮经啮合放置于固定在机架上的齿条之上，实现平台的滚动即轮缘的转动和轴心的水平移动。滚转平台位置可以精确定位，转速，角加速度，力矩可以精确调整或随动。这种滚转平台对于观众(乘员)的感觉，既有转动也有上下和前后的移动。

一种滚转平台经过伺服卷扬机钢丝绳拉动起竖和依靠自重恢复水平姿态的机构。使平台在水平和垂直的90°之间任意运动和停留。由于钢丝绳于拉力方向自适应，使得机构简化。卷扬机可以安置于滚转平台下部，可以有效降低影剧院噪声。

一种滚转平台安全冗余装置。曲线方程为长幅平摆线的槽限定定位杆的运动轨迹，起到冗余的保险作用。安全冗余装置不参与驱动和制动，无论设备停止或运动时安全冗余装置中相对运动机件都没有机械接触，只有出现故障或事故时相对运动机件才发生接触并限制运动轨迹。

一种滚转平台平衡构件。滚转平台设计时轴心两侧重量平衡，然后在现场设备调试时在其无乘员那侧增加配重，使得平台既可以自动回落到水平状态又只需要较小起竖拉力。该平衡构件要即达到运动指标又达到最小驱动功率。

一种滚转平台回落时定速缓冲机构。该机构由多条气弹簧构成。气弹簧装有排气手动节流阀。经手动排气的气体流量控制，限定运动平台的最大回落速度并在平台达到水平时起到弹性气垫作用。平台正常运动时回落速度由伺服卷扬机控制，并且速度小于定速缓冲机构的设定速度，因此定速缓冲机构不起实际作用。只有出现断电或机械故障，滚转平台安全回落时定速缓冲机构才起作用，因此定速缓冲机构属于安全机构。

本发明与现代技术相比有如下优点：

结构简单，造价低廉。本发明在现有飞行影剧院的主体机械结构中是最简单的，并且零部件制造工艺简单精度不高，没有贵重材料，外购件都是通用性很强的器件，采购容易。造价在同类同乘员规模的飞行影剧院中是最低的。

日常维护维修费用低。本发明在现有飞行影剧院的主体机械结构中是最简单的，零部件容易做到安全和寿命裕度高，无专门的润滑系统，主体机构只需要润滑脂涂抹。

为游乐创意，为影视制作，为游戏安排提供了更好的影剧院设施。本发明的主体运动部分的拖动机构均采用伺服控制，且运动幅度大，且机械运动控制软件与整个影剧院控制软件融会贯通，机械运动与影视同步，因此为影视游乐的剧本创作提供了很好的技术平台或者说是技术支持。依赖于本发明的游乐创意和影视制作更能适应人们日益增长的文化娱乐需求，所创造出的经济效益也因之明显。

更适合更多乘员(观众)的大型飞行影剧院，明显增加票房。本发明的主体机械支撑受力平衡，零部件体积重量越大越能表现出结构优势，与现有飞行影剧院结构相比，更适合更多观众的大型飞行影剧院。

明显低耗节能。本发明的滚转平台运动采用重力平衡设计，由伺服卷扬机拉动，返程依靠重力，因此伺服卷扬机功率很小，有明显降低电能效果。电功率的减小影响到整个供电系统能力降低，既有降低能耗的效果也有降低基础设施造价的效果。

更为安全，且在故障撤离时依然保持人员舒适。在同类飞行影剧院中，安全考虑都是设备重点。但本发明特别有两个与众不同的设计，其一是在空间虚拟出一点，扫描出滚转平台正常运行时的轨迹，以这个轨迹构建出限位槽，建立冗余的安全装置。其二，故障撤离时依然保持人员舒适的设计是目前同类飞行影剧院中没有的，此设计可以完全避免因故障和撤离引起观众精神和身体不适从而带来的经济索赔，这是潜在的经济效益。

附图说明

图1是根据本发明的实施例飞行影剧院的侧视图和后视图；

图2是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台处于水平位置的侧视图：

图3是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台处于水平和竖直位置之间位置的的侧视图；

图4是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台处于竖直位置的侧视图；

图5是根据本发明的实施例飞行影剧院整体轴测图；

图6是根据本发明的实施例飞行影剧院座椅阵列板平移机构图；

图7是根据本发明的实施例飞行影剧院座椅俯仰机构图；

图8是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台冗余安全机构轴测图；

图9是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台冗余安全机构平外摆线图；

图10是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台扇形齿轮和齿条啮合侧视图；

图11是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台扇形齿轮和齿条啮合轴测图；

图12是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转安全缓冲机构剖视图；

图13是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转安全缓冲机构轴测图；

图14是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台配重装置轴测图；

图15是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台牵引机构侧视图；

图16是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台牵引机构轴测图；

图17是根据本发明的实施例飞行影剧院主体结构立体图；

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例飞行影剧院的侧视图和后视图。为使主体结构显示明确，本图没有显示与本发明无关的候机平台楼梯等建筑物。01是球幕，球幕是缺少1/4部分的球形。观众在球幕影剧院中俯仰视角(垂直视野)270°偏航视角(水平视野)180°。球幕1/4球形开口用于安排观众的进出通道和投影设备。偏航视角由影视和音响诱导观众主观视觉扫描，也就是左右摆头。俯仰视角以滚转平台和俯仰座椅的复合运动为主加观众视觉扫描为辅的人机复合动作完成。02是观众阵列座椅平台的机构总成。这个机构总成的运动全部为伺服运动，它们可以实现速度，转速，加速度，角加速度，人机工程的舒适加减速，同步控制，失电制动或解除制动，力矩控制等。这套机构总成有冗余的安全机构，有故障时舒适的乘员回位机构。这套机构总成装有多个应变检测传感器，当检测到结构出现异常形变或异常震动或异常噪声时会报告给计算机系统，按照预案级别做出反应。这套机构总成的多轴运动控制软件与剧场演出控制系统融合，与演出系统共用一个时钟，即所谓同步控制，实现观众(乘员)与影视的随动。这套机构总成既可以实现于飞行影剧院，也可以在其它大型交互式游乐项目中应用。既可以配合影视，也可以配合机模，射击投掷类装备。该实施例证采用两个滚转平台，两个平台分别由各自的伺服卷扬机牵引，两个平台既可以同步运行，也可以按照程序安排差异运行。各排座椅分别由伺服电机驱动，受剧院演出系统控制，随动影片情节，既可以同步运动也可以依照程序非同步运动。即便是平台数量不是2个，是1个或多于2个，即便是座椅数量比此实施方式或多或少，都属于本实施方式范畴。

图2是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台处于水平位置的侧视图。滚转平台 08处于水平位置，这个位置既是观众(乘员)的登机和撤离位置也是观看影片或与影视的互动位置。此时座椅02可以在90°范围内俯仰，观众可以在仰视和水平视角间约180°内观看影视。此时纵移滑板03可以纵向移动，复合座椅的俯仰运动可以达成与影片的交互效果。此时座椅既可以随动控制也可以解除随动依靠重力自由垂直悬挂。特别是在断电情况下，座椅因重力自然悬挂，方便观众撤离。真实的演出过程中，除了观众登机撤离和等待，滚转平台纯粹水平时间不多，它一直在随影片情节运动，这种平台运动幅度较小时也可以称之为波动。滚转平台在水平位置是依靠自身重力完成的，驱动无论是制动消失还是被动消失，滚转平台都会稳定到水平位置，座椅都会稳定在垂直位置。

图3是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台08处于水平和竖直位置之间位置的侧视图。这个位置既是运动平台由水平位置向标准的悬挂式飞行影剧院模式转动的过程，又是球幕影剧院放映时平台的动态位置，需要特别指出的，这个位置是演出时经常出现的位置。目前同类飞行影剧院的模式是，水平位置观众登机，垂直悬挂位置观众看影视。本发明和它们不同，本发明滚动平台0°至90°之间都是影视演出和观众随动位置。滚转平台08由水平向垂直运动，座椅02俯仰姿态控制伺服电机既可以地球引力随动，保持乘客上身直立。也可以俯仰姿态控制伺服电机解除控制，座椅02自然下垂，乘员上身基本直立又有点小幅自然晃动。需要指出的是，座椅俯仰控制电机的控制和解除控制都是影剧院控制系统的控制策略。由于球幕影剧院是在垂直270°大角度播放，因此滚转平台08在相当时间内实在水平和垂直之间转动。此时纵移滑板03可以纵向移动，参与观众对影片的随动。

图4是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台处于竖直位置的侧视图。滚转平台08处于竖直位置是悬挂式飞行影剧院的主要模式，观众在这个位置可以获得最大的凌空和飞行感觉，因此球幕影剧院的主要演出安排在滚转平台08竖直位置时。这个位置时座椅02俯仰姿态和纵移滑板03随剧情变动。适当的座椅02俯角，会加强游乐对乘员的感官刺激。球幕一直延伸到滚转平台08的垂线上，观众在垂直悬挂位置上有充分下视空间。座椅上方安装有透明顶盖，可以防止上部的乘员掉落随身物品对下部乘员造成伤害。垂直时纵移滑板03的运动效果更为突出，观众加速上升和加速下落的超重和失重的感觉主要来自纵移滑板的运动。纵移滑板的升降配合座椅的俯仰，可以模拟类似飞机起飞和降落的动态。

图5是根据本发明的实施例飞行影剧院整体轴测图。为使主体结构显示明确，本图没有显示与本发明无关的候机平台楼梯等建筑物。座椅02安装于纵移滑板03的座椅挂架上。座椅或因重力自然垂落或由伺服电机控制俯仰姿态。纵移滑板03与滚转平台08之间由滑轨和伺服油缸05连接。纵移滑板03可以相对滚转平台08纵向移动。滚转平台08固定在扇形齿轮11上。扇形齿轮11与齿条10啮合。齿条10固定在机架01上。机架01与剧院建筑固定。伺服卷扬机13固定在剧院建筑上，由钢丝绳14牵引滚转平台，向观众视野前方转动和移动。滚转平台08和纵移滑板03以及座椅02的联合机构在设计时已经考虑到前轻后重，上轻下重，同时配备了配重体07，在伺服卷扬机13放松钢丝绳14时，滚转平台08在重力驱动下向观众视野反方向转动和移动，此时伺服卷扬机控制放绳的速度，从而就控制了滚转平台的回落速度。由于滚转平台08轮缘是转动，轴心是直线移动，观众的运动轨迹是转动+水平移动+纵向移动。气弹簧09的缸筒经过铰接与机架01连接，缸杆经过铰接与运动平台08 连接。设备正常工作时气弹簧没有作用，只有出现设备故障时或断电等意外时，伺服卷扬机 13解锁，放松钢丝绳，当滚转平台08的回落速度大于设定值，气弹簧09起到限速作用，并在运动平台接近水平时起到缓冲作用。需要指出的是，既是在故障出现时放松钢丝绳，也不是完全放松，伺服卷扬机有制动盘，制动盘在设备调试时有意保留了一点摩擦力，这样做的目的是不使卷扬机卷筒过于失速，造成钢丝绳松弛，也就是说，在滚转平台在断电回落时，钢丝绳始终是拉紧的。气弹簧09的缸杆伸出长度在滚转平台08达到垂直时达到极限，也就是说无论出现何种意外，气弹簧09都会在滚转平台08垂直时拉住滚转平台使之不能进一步倾翻。气弹簧09还是应对意外事故回放滚转平台08的人机工程的舒适机构。冗余安全装置 12固定在建筑基础上，它有个安全槽。运动平台08有一个伸出杆在安全槽中运行。安全槽的心线是滚转平台08运动轨迹的几何学重复。设备正常工作时冗余安全装置12没有作用，伸出杆和安全槽并不接触，只有出现设备故障时或断电等意外时，滚转平台08伸出杆才会和安全槽接触，安全槽限定不允许运动平台08滚转轨迹出现偏离，达到安全作用。滚转平台 08的重力回落设计已经达到安全目的，冗余安全装置12属于冗余安全机构。气弹簧09已经达到防滚转平台08过度倾翻安全目的，冗余安全装置12属于过度倾翻的冗余安全机构。配重07是多片式结构，增加或减少片数可以调节配重重量。本实施方式为16排座椅，只表示座椅数量比较多，不表示座椅排数为定数。每排座椅独立俯仰伺服驱动，既可以同步也可以异步，比如影片是上升的海浪，就可以下排的座椅先仰起，依次到第四排。

图6是根据本发明的实施例飞行影剧院纵移滑板机构图。纵移滑板03与滚转平台08为纵向可移动滑动连接。加速度是体感类游乐项目中非常重要的要素，滚转平台由于本身质量大，受动力，制动力，机械强度等因素困扰不易产生较大加速度，因此直线加速度的效果产生就交由纵移滑板完成。考虑到加速度大，体积小，适当弹性等因素，纵移滑板由伺服油缸驱动。伺服油缸05的缸筒固定在滚动平台08上，伺服油缸的活塞杆经过铰接连接于纵移滑板。伺服油缸的油源回路中设有大容积蓄能器，可以提供瞬间大流量高压液压油，于是纵移滑板03可以依据演出控制实现正向和反向大数值加速度。由于油源回路中设有蓄能器，受人体工程学人对加速度的耐受度限制，纵移滑板03在整个演出周期内工作时间小于静止时间，这样纵移滑板的油源功率很小，有明显节能和降低造价效果。伺服油缸装有位移传感器和伺服阀，能够精确控制位置，速度和加速度，为演出剧本和演出效果提供良好机械平台。

图7是根据本发明的实施例飞行影剧院座椅俯仰机构图。本实施例是6人一排配一个伺服电机驱动。一排座椅数多于6人或少于6人都不会产生对本实施例的创造性的异议。6人一排的座椅16悬挂在纵移滑板03上的座椅支架17上。座椅既可以由伺服电机06控制俯仰角度，也可以将伺服电机解锁，座椅依靠重力自由悬挂。各排座椅可以同步运行也可以异步运行。每台伺服电机都装有编码器，可以精确控制座椅的角度，转速和角加速度，为演出剧本和演出效果提供良好机械平台。由于采用了伺服电机控制，座椅的增减速既可以逐渐增减，乘客感觉舒适，也可以急速增减，乘客感觉刺激。各排座椅异步俯仰有实际的演出控制意义，例如爆炸冲击波慢速播放时，自上而下逐渐冲击乘员。

图8是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台冗余安全机构轴测图。限位导槽结构12固定在影剧院基础结构上，滚转平台金属结构有一个与滚转平台刚性连接的安全杆18。安全杆在限位导槽内运动。设备正常时，安全杆不与限位导槽接触，只有在设备出现故障引起运动轨迹和姿态改变时，安全杆才与限位导槽接触。一个滚转平台有两组冗余安全机构，之间有一定距离。冗余安全机构没有动力装置与滚转平台的运动完全无关，从设备运行上说，它完全是多余的，它只是设备在正常运行时在空间的一点上虚拟描绘出一条曲线，将这条曲线两侧等距制造出一个固定槽，用这个槽反过来限定滚转平台的运动轨迹，从而达到冗余的安全限制。本冗余安全机构不只是对滚转平台运行的极限位置实施限制，而是对整个运动轨迹的偏离实施限制，也就是说它不但是安全机构得冗余机件，还是齿轮齿条啮合运动的冗余机构。具体说，如果将齿轮齿条的齿形磨掉，依靠限位导槽和安全杆，滚转平台依然运行正常，轨迹正确。其实齿轮齿条啮合与限位导槽和安全杆配合既都是运动机构又互为对方的安全机构。

图9是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台冗余安全机构平外摆线图。限位导槽的形状是齿轮齿条啮合数学曲线在安全杆位置上的数学变换，数学方程为平外摆线。这个方程可以用数学方程推导而出，也可以用3D工程设计软件模拟生成，也可以用传统的放大样的方法获得。为了保证足够的刚性和防止调试维修中的误操作，限位导槽没有后期调整机件，它是完全刚性的，制造出来就必须是正确的。

图10是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台扇形齿轮和齿条啮合侧视图。本实施例扇形齿轮扇形角稍大于90°。为使滚转平台的转角大于或小于90°，扇形齿轮扇形角会大于或小于90°，无论是大于还是小于90°都不能改变本发明的权利。为提高滚转平台的安全性和寿命，扇形齿轮扇形角模数尽量选大，本实施方式采用模数50的标准齿，模数50的标准齿是GB标准中最大的模数了。由于滚转平台采用大模数齿形正常运行滚转平台的重力保证扇形齿轮不会向上脱齿。另外大模数齿形更有利于扇形齿轮和齿条的分段制造和拼接。无论是采用渐开线齿形或其他类型齿形，无论是采用标准齿形还是变位齿形，都不能改变本发明的权利。

图11是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台扇形齿轮和齿条啮合轴测图。滚转平台两侧各有一组齿轮齿条啮合机构，钢丝绳实施拉力的受力点在滚转平台的中间面上，这样使得机构受力平衡。因为齿形模数很大，齿轮润滑用润滑脂涂抹，定期由手工擦掉油污涂抹新油即可。本实施例有两组滚转平台，共四条齿条和四只扇形齿轮，加工采用成组技术一起加工，保证尺寸一致，以便使滚转平台运行平稳。

图12是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转安全缓冲机构剖视图。气弹簧09由缸筒22和活塞杆21组成。活塞杆经过铰接组件20与滚转平台08铰接。缸筒经过铰接组件19 与机架01铰接。滚转平台运行时，气弹簧的活塞杆伸出长度会变化，空气会进出缸筒，对气体的实施阻碍，就可以减缓滚转平台运动速度。23是气动单向节流阀。活塞杆伸出时，气动单向节流阀的单向阀打开，空气顺利进入缸筒，不影响滚转平台运行速度。活塞杆缩回时单向阀关闭，空气只剩节流阀通道，空气受到节流阀阻碍，不能顺利排气，进而阻碍滚转平台运动，达到使滚转平台限速运行的目的。限速的大小在调试阶段由单向节流阀设置固定后，锁紧调节手柄。设备正常工作时气弹簧没有作用，只有出现设备故障时或断电等意外时，伺服卷扬机13解锁，放松钢丝绳，当滚转平台08的回落速度大于设定值，气弹簧09起到限速作用，并在运动平台接近水平时起到缓冲作用。如果没有气弹簧的存在，事故或故障发生时，由于滚转平台回落速度过快，乘员会感觉不适。由于气弹簧限制了滚转平台的最大回落速度并在平台达到水平时起到弹性气垫作用，使得观众(乘员)感觉舒适。活塞杆的伸出长度在滚转平台垂直时达到最大，不能再继续伸出，这样就相当控制了滚转平台的最大滚转角度，所以气弹簧既是故障回落的符合人机工程学的舒适机构又是安全机构。

图13是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转安全缓冲机构轴测图。本实施方式每个滚转平台安装4条气弹簧，两个滚转平台共安装了8条气弹簧，较多的气弹簧第一是，为了分散气弹簧的受力，减小气弹簧各零部件应力，增强气弹簧的安全也就是增强了整个机械系统的安全。第二是，气弹簧有冗余备份，有个别气弹簧失效不会影响安全缓冲机构的性能。

图14是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台配重装置轴测图。滚转平台08设计时轴心两侧重量平衡，然后在现场设备调试时在其无乘员那侧增加配重07，使得平台既可以自动回落到水平状态又只需要较小起竖拉力。该平衡构件要即达到运动指标又达到最小驱动功率。配重由多片铸铁片体构成。铸铁片体加的多，配重就重，滚转平台回落速度就快，但卷扬机的牵引力也同时增加。配重少加，卷扬机的牵引力减小，但滚转平台回落速度就慢。所以配重多少是根据影片对滚转平台随动要求来改变的。

图15是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台牵引机构侧视图。滚转平台08的运动依赖于钢丝绳14的牵引，钢丝绳由伺服卷扬机13拉动。扇形齿轮10和齿条11是滚转平台运动轨迹的生成机构。滚转平台的回程依靠重力，伺服卷扬机以放绳速度控制滚转平台滚转速度。依靠钢丝绳拉力和滚转平台所受重力的平衡，使滚转平台在水平和垂直的90°之间任意运动和停留。由于钢丝绳于拉力方向自适应，使得机构简化。伺服卷扬机可以依据人体工程学原理逐渐加速和逐渐减速，使得观众舒适，也可以瞬间增速或瞬间减速来与影片情节随动。钢丝绳如果切断或卷扬机失速，滚转平台会在重力驱动下限速回落到水平位置，乘员(观众)安全撤离。由于采用钢丝绳牵引，伺服卷扬机可以放置在机架下部的地下室，让出滚转平台下部观众俯瞰空间，同时可以有效减少剧场内卷扬机钢丝绳缠绕噪声。卷扬机配备的伺服电机有制动摩擦盘，调试时摩擦盘保持一些摩擦力，在断电时，不会造成卷扬机滚筒缘线速度大于钢丝绳速度，也就是说钢丝绳不会松弛，或者说钢丝绳始终是拉紧的。卷扬机由伺服电机驱动，可以精确控制滚转平台的位置，速度和加速度。

图16是根据本发明的实施例飞行影剧院滚转平台牵引机构轴测图。本实施例有两组滚转平台，每个滚转平台分别由一台伺服卷扬机牵引。两个平台可以同步运行，也可以一台单独运行，运行模式由影剧院演出控制系统管理。两个滚转平台装有对准传感器，可以经过计算机运算，调整伺服卷扬机使两滚转平台精准同步。一个滚转平台单独运行的模式有时会出现，比如某场次观众太少，就可以只运行一个滚转平台。

图17是根据本发明的实施例飞行影剧院主体结构彩色立体图。为了显示主体结构球幕经过半透明处理。为了不遮挡主体结构，本图没显示候机平台，梯子，建筑结构等。

以上所述仅为本发明的实施例，是说明性的，并非因此限制本发明的专利范围。凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。这里所披露的实施例的变形和改变时可能的，对于普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。上述本发明的实施例旨在仅仅是示例性的。本领域的技术人员应当清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以其它形式，结构，布置，比例，材料，零部件来实现。对这些实施例做出各种细节上的修改，所有修改都落入本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种大型交互游乐球幕影剧院，球幕垂直视角270°，水平视角180°；座椅有俯仰的一轴伺服运动，滚转平台有滚动一轴伺服运动，纵移滑板有纵向平移一轴伺服运动；座椅和平台及滑板由计算机三轴运动控制系统控制；三轴运动控制系统融合于剧场计算机控制系统，与影视，声光，音响，动态机模，射击类装备组成大型交互式游乐设施；滚转平台分两组，两组同步运动，两组之间和两侧留出人员通道，同时通道为放映器材留出位置；滚转平台在水平和垂直以及水平和垂直之间任意位置乘员都可以观看影视且和影视互动，视角由座椅的俯仰调节；影视播放过程中座椅和纵移滑板及滚转平台与影视情节随动；球幕1/4球形开口用于安排观众的进出通道和投影设备；偏航视角由影视和音响诱导观众主观视觉扫描；俯仰视角以滚转平台和俯仰座椅的复合运动为主的观众视觉扫描；由滚转平台08和纵移滑板03构成的观众阵列座椅运动平台的运动全部为伺服运动，它们可以实现速度，转速，加速度，角加速度，人机工程的舒适加减速，同步控制，失电制动或解除制动，力矩控制等；滚转平台有冗余的安全机构，有故障时舒适的乘员回位机构；这套机构总成装有多个应变检测传感器，当检测到结构出现异常形变或异常震动或异常噪声时会报告给计算机系统，按照预案做出反应；这套机构总成的多轴运动控制软件与剧场演出控制系统融合，与演出系统共用一个时钟，即所谓同步控制，实现观众(乘员)与影视的随动；这套机构总成既可以实现于飞行影剧院，也可以在其它大型交互式游乐项目中应用；既可以配合影视，也可以配合机模，射击投掷类装备；该实施例证采用两个滚转平台，两个平台分别由各自的伺服卷扬机牵引，两个平台既可以同步运行，也可以按照程序安排差异运行；各排座椅分别由伺服电机驱动，受剧院演出系统控制，随动影片情节，既可以同步运动也可以依照程序非同步运动；即便是滚转平台数量不是2个，是1个或多于2个，即便是座椅数量比此实施方式或多或少，都属于本实施方式范畴。

2.一种滚转平台，用于飞行影剧院座椅阵列起竖回落，用于交互类游乐平台，用于人机互动类游戏的基座；该滚转平台由扇形齿轮经啮合放置于固定在机架上的齿条之上，实现平台的滚动即轮缘的转动和轴心的水平移动；座椅安装于纵移滑板上；座椅或因重力自然垂落或由伺服电机控制俯仰姿态；纵移滑板与滚转平台之间由滑轨和伺服油缸连接；座椅阵列移动平台可以相对滚转平台纵向移动；滚转平台固定在扇形齿轮上；扇形齿轮与齿条啮合；齿条固定在机架上；机架与剧院建筑固定；伺服卷扬机固定在剧院建筑上，由钢丝绳牵引滚转平台，向观众视野前方转动和移动；滚转平台和纵移滑板以及座椅的联合机构在设计时已经考虑到前轻后重，上轻下重，同时配备了配重体，在伺服卷扬机放松钢丝绳时，滚转平台在重力驱动下向观众视野反方向转动和移动；由于滚转平台轮缘是转动，轴心是直线移动，观众的运动轨迹是转动+水平移动+纵向移动；气弹簧的缸筒经过铰接与机架连接，缸杆经过铰接与滚转平台连接；设备正常工作时气弹簧没有作用，只有出现设备故障时或断电等意外时，伺服卷扬机解锁，放松钢丝绳，当滚转平台的回落速度大于设定值，气弹簧起到限速作用，并在滚转平台接近水平时起到缓冲作用；气弹簧的缸杆伸出长度在滚转平台达到垂直时达到极限，也就是说无论出现何种意外，气弹簧都会在滚转平台垂直时拉住滚转平台使之不能进一步倾翻；气弹簧还是应对意外事故回放运动平台的人机工程的舒适机构；冗余安全装置固定在建筑基础上，它有个安全槽；滚转平台有一个伸出杆在安全槽中运行；安全槽的心线是滚转平台运动轨迹的几何学重复；设备正常工作时冗余安全装置没有作用，只有出现设备故障时或断电等意外时，滚转平台伸出杆才会和安全槽接触，不允许滚转平台运动轨迹出现偏离，达到安全作用；滚转平台的重力回落设计已经达到安全目的，冗余安全装置12属于冗余安全机构；气弹簧已经达到防止运动平台过度倾翻安全目的，冗余安全装置属于过度倾翻的冗余安全机构；本实施方式为16排座椅，只表示座椅数量比较多，不表示座椅排数为定数，只要使用了本发明的原理，无论座椅数量多少，都不对本发明发生异议；每排座椅独立俯仰伺服驱动，既可以同步也可以异步，比如影片是上升的海浪，就可以下排的座椅先仰起，依次到第四排。

3.一种滚转平台经过伺服卷扬机钢丝绳拉动起竖和依靠自重恢复水平姿态的机构；使平台在水平和垂直的90°之间任意运动和停留；由于钢丝绳于拉力方向自适应，使得机构简化；伺服卷扬机可以依据人体工程学原理逐渐加速和逐渐减速，使得观众舒适，也可以瞬间增速或瞬间减速来与影片情节随动；钢丝绳如果切断或卷扬机失速，滚转平台会在重力驱动下限速回落到水平位置，并且在接近水平位置时进一步缓冲，不会给观众造成任何身体和心理伤害；由于采用钢丝绳牵引，伺服卷扬机可以放置在机架下部的地下室，让出滚转平台下部观众俯瞰空间，同时可以有效减少剧场内卷扬机钢丝绳缠绕噪声。

4.一种滚转平台安全冗余装置；曲线方程为长幅平摆线的槽限定定位杆的运动轨迹，起到冗余的保险作用；安全冗余装置不参与驱动和制动，无论设备停止或运动时安全冗余装置中相对运动机件都没有机械接触，只有出现故障或事故时相对运动机件才发生接触并限制运动轨迹；限位导槽的形状是齿轮齿条啮合数学曲线在安全杆位置上的数学变换，数学方程为平外摆线；这个方程可以用数学坐标变换获得，也可以用3D工程设计软件模拟生成，也可以用传统的放大样的方法获得；为了保证足够的刚性，限位导槽没有后期调整机件，它是完全刚性的，制造出来就将滚转平台运行轨迹确定下来，日常维护，维修，设备调整都不会改变它，也就是滚转平台的安全性在设备制造完成后不会失效。

5.一种滚转平台平衡构件；滚转平台+纵移滑板+座椅，再考虑到观众体重，设计时转动轴心两侧重量平衡，然后在现场设备调试时在其无乘员那侧增加配重07，使得平台既可以自动回落到水平状态又只需要较小起竖拉力；该平衡构件要即达到运动指标又达到最小驱动功率；配重由多片铸铁片体构成；铸铁片体加的多，配重就重，滚转平台回落速度就快，但卷扬机的牵引力也同时增加；配重少加，卷扬机的牵引力减小，但滚转平台回落速度就慢；所以配重多少是根据影片对滚转平台随动要求来改变的。

6.一种滚转平台回落时定速缓冲机构；该机构由多条气弹簧09构成；气弹簧装有排气手动节流阀，节流阀的调节手柄有钥匙，节流阀一经调整好就锁死，日常检修不再调整；气弹簧装有吸气单向阀；气弹簧由缸筒缸杆和活塞及密封件组成；滚转平台起竖时吸气单向阀打开，空气顺利进入缸筒，不限制滚转平台速度；滚转平台向水平方向转动时，吸气单向阀关闭，经手动排气的气体流量控制，限定运动平台的最大回落速度并在平台达到水平时起到弹性气垫作用；平台正常运动时回落速度由伺服卷扬机控制，并且速度小于定速缓冲机构的设定速度，因此定速缓冲机构不起实际作用；只有出现断电或机械故障，平台安全回落时定速缓冲机构才起作用；因此定速缓冲机构属于安全机构；气弹簧同时还有在缸杆达到最长时拉住滚转平台的安全作用；本实施方式每个滚转平台安装4条气弹簧，两个滚转平台共安装了8条气弹簧，较多的气弹簧可以分散力，减小气弹簧各零部件应力，增强气弹簧的安全也就是增强了整个机械系统的安全。