CN111739400A - 一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器 - Google Patents

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刘航
张强
谈永强
崔天虎
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Abstract

本发明提供了一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器，属于训练器技术领域，旨在解决现有的六自由度模拟训练器承载能力差，不能用于大型和大载荷的运动载体的模拟设备中的问题；包括电动运动平台；电动运动平台包括基座、多个电动缸、顶板和控制器；电动缸的底部铰接置于基座上，顶部铰接置于顶板上，还包括气悬浮支撑单元；所述气悬浮支撑单元包括空气压缩机、过滤器、控制阀、总储气罐、多个储气罐和气动缸；本发明中的设计，在实现六个自由度运动模拟的同时，能够有效有效平衡负载压力，减轻电动缸的负载，使电动缸加减速运动更顺畅，提高了模拟训练器的整体承载能力，适用于大型和大载荷的运动载体的模拟设备中。

Description

一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器
技术领域
本发明涉及训练器技术领域，具体为一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器。
背景技术
现有的六自由度模拟训练器，多使用电动缸进行支撑及运动控制。当负载较大时，电动缸平衡负载的消耗较大，影响电动缸的运动控制的速度和精准性，使用体验不好。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器，在实现六个自由度运动模拟的同时，能够有效有效平衡负载压力，减轻电动缸的负载，使电动缸加减速运动更顺畅，提高了模拟训练器的整体承载能力，适用于大型和大载荷的运动载体的模拟设备中。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器，包括电动运动平台；电动运动平台包括基座、多个电动缸、顶板和控制器；电动缸的底部铰接置于基座上，顶部铰接置于顶板上，其特征在于，还包括气悬浮支撑单元；所述气悬浮支撑单元包括空气压缩机、过滤器、控制阀、总储气罐、多个储气罐和气动缸；所述气动缸的底部铰接置于所述基座上，顶部铰接置于所述顶板上；所述空气压缩机与所述过滤器连通；所述总储气罐与所述过滤器连通；多个所述储气罐分别与所述总储气罐连通；所述储气罐与所述气动缸连通；所述控制阀置于所述储气罐上；所述空气压缩机、控制阀和电动缸分别与所述控制器电性连接。
优选地，所述储气罐和所述气动缸各设有三个。
优选地，所述顶板上固定设有训练仓。
本发明的有益效果在于：
本发明中的设计，在实现六个自由度运动模拟的同时，能够有效有效平衡负载压力，减轻电动缸的负载，使电动缸加减速运动更顺畅，提高了模拟训练器的整体承载能力，适用于大型和大载荷的运动载体的模拟设备中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器的工作原理框图。
附图标记说明：
训练仓1、顶板2、基座3、电动缸4、气动缸5。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图2所示，一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器，包括电动运动平台；电动运动平台包括基座3、多个电动缸4、顶板2和控制器；电动缸4设有六个；电动缸4的底部铰接置于基座3上，顶部铰接置于顶板2上，通过六个电动缸4对顶板2负载进行支撑，实现六个自由度的运动，完成俯仰、横滚、偏航、升降、前后平移和左右平移六个自由度的运动，满足训练器的模拟运动目的；还包括气悬浮支撑单元；气悬浮支撑单元包括空气压缩机、过滤器、控制阀、总储气罐、多个储气罐和气动缸5；气动缸5上设有气压传感器；储气罐和气动缸5各设有三个；气动缸5的底部铰接置于基座3上，顶部铰接置于顶板2上；空气压缩机与过滤器连通；总储气罐与过滤器连通；三个储气罐分别与总储气罐连通；储气罐与气动缸5连通；控制阀连接于储气罐上；空气压缩机、控制阀、气压传感器和电动缸4分别与控制器电性连接；顶板2上固定设有训练仓1；通过气动缸5平衡顶板2负载。
气悬浮支撑单元的工作原理：
空气压缩机接通电源后，开始向总储气罐内充气，当储气罐的气压达到控制阀的设定值时，空气压缩机停止运动；当训练器的电动运动平台运动时，气悬浮支撑单元自动监测储气罐的压力范围；当储气罐压力下降低于设定范围时，空气压缩机自动开启，向总储气罐内充气；当由于环境变化等因素使储气罐内压力升高超过安全设定值时，控制阀的安全阀门自动放气降压，保证气悬浮支撑单元的安全；过滤器可以除去空气中的水分和杂质，保证气悬浮系统长期稳定的连续工作。
本发明中的设计，在实现六个自由度运动模拟的同时，能够有效有效平衡负载压力，减轻电动缸的负载，使电动缸加减速运动更顺畅，提高了模拟训练器的整体承载能力，适用于大型和大载荷的运动载体的模拟设备中。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器，包括电动运动平台；电动运动平台包括基座、多个电动缸、顶板和控制器；电动缸的底部铰接置于基座上，顶部铰接置于顶板上，其特征在于，还包括气悬浮支撑单元；所述气悬浮支撑单元包括空气压缩机、过滤器、控制阀、总储气罐、多个储气罐和气动缸；所述气动缸的底部铰接置于所述基座上，顶部铰接置于所述顶板上；所述空气压缩机与所述过滤器连通；所述总储气罐与所述过滤器连通；多个所述储气罐分别与所述总储气罐连通；所述储气罐与所述气动缸连通；所述控制阀置于所述储气罐上；所述空气压缩机、控制阀和电动缸分别与所述控制器电性连接。
2.如权利要求1所述的一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器，其特征在于，所述储气罐和所述气动缸各设有三个。
3.如权利要求1所述的一种电、气动混合控制的六自由度模拟训练器，其特征在于，所述顶板上固定设有训练仓。
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