CN112843652A - 滑雪运动模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑雪运动模拟装置，其包括定平台、动平台和三条运动分支，定平台和动平台均为框架结构，动平台包括运动框架、同步带模块和滑雪板，同步带模块对称设于运动框架上，滑雪板设于同步带模块上，三条运动分支均设于定平台和动平台之间，每条运动分支均包括直线驱动装置、球铰和转轴，直线驱动装置的第一端通过球铰与定平台球副连接，直线驱动装置的中间部通过转轴与动平台转动副连接。本发明可以模拟滑雪时的运动状态，使得体验者在滑雪板上实现滑雪动作，同时结合视觉模块以及鼓风机等辅助装置，将体感、动作、视觉结合，可以用于娱乐、专业滑雪训练等，这对于滑雪训练有积极意义。

Description

滑雪运动模拟装置

技术领域

本发明属于模拟滑雪技术领域，特别涉及一种滑雪运动模拟装置。

背景技术

随着生活水平的提高，大众冰雪运动不断升温，冰雪运动迎来了发展的黄金时期，冰雪运动也随之在我国盛行，但是由于滑雪运动不仅是一种高危险性和高费用性运动，而且滑雪场的建设还受环境的影响，现有滑雪模拟器无法同时模拟滑雪运动所需要的体感、动作、视觉的体验，为满足人们的需求，利用现代化装备普及这项滑雪运动具有重要意义。

发明内容

针对以上情况，本发明提供了一种滑雪运动模拟装置，旨在解决通过装置的改进，提供一种具有体感、动作、视觉结合的综合体验的滑雪运动模拟装置。

本发明采用的技术方案是一种滑雪运动模拟装置，其包括定平台、动平台和三条运动分支，所述定平台为框架结构，所述定平台上设有多个定平台连接板，且所述定平台框架内部设置有若干个横梁和加强筋板；所述动平台为框架结构，且所述动平台包括运动框架、同步带模块和滑雪板，所述运动框架上设有多个动平台连接板，且所述运动框架内部设置有若干横梁和加强筋板，所述同步带模块对称设于所述运动框架上，且所述同步带模块包括主动带轮、从动带轮、同步带、同步电机、同步导轨、同步滑块和同步滚轮，所述同步导轨设于所述运动框架上，所述主动带轮和从动带轮分别通过支撑座支撑设于所述运动框架的两端，且所述主动带轮和从动带轮通过所述同步带连接，所述同步滚轮设于所述同步滑块的边角处，所述同步滑块通过所述同步滚轮安装于所述同步导轨上，且所述同步滚轮与所述同步导轨滚动连接，所述同步滑块与所述同步带固定连接，所述同步电机设于所述运动框架上，且所述同步电机的输出轴通过联轴器与所述主动带轮的传动轴连接，所述滑雪板设于所述同步带模块上，且所述滑雪板包括滑块连接器、踏板、角度传感器和压缩弹簧，所述滑块连接器固定设于所述同步滑块上，所述踏板的两端均与所述滑块连接器转动连接，且所述角度传感器设于所述踏板与滑块连接器连接的转轴上，所述压缩弹簧分别设于所述滑块连接器两侧，且所述压缩弹簧的第一端与所述滑块连接器连接，所述压缩弹簧的第二端与所述踏板连接；所述三条运动分支均设于所述定平台和动平台之间，且每条所述运动分支均包括直线驱动装置、球铰和转轴，所述直线驱动装置的第一端通过所述球铰与所述定平台连接板球副连接，且所述直线驱动装置的中间部通过所述转轴与所述动平台连接板转动副连接。

优选地，视觉模块设于所述定平台的一侧，且所述视觉模块能采用曲面沉浸式屏幕显示，或者能采用VR眼镜显示。

优选地，安全扶手设于所述定平台的一侧，且与所述定平台固定连接。

优选地，所述定平台的周围还设有鼓风机，根据体验者的滑雪速度能调整所述鼓风机风量的大小。

优选地，所述三条运动分支中球铰转动中心之间的连线构成等腰三角形。

优选地，所述直线驱动装置能采用直线电机或液压缸，亦能采用电动推杆或气动推杆。

优选地，所述运动框架上能设置多组所述同步带模块。

优选地，所述同步带模块能采用链传动，亦能采用齿轮齿条传动。

优选地，所述踏板还设有固定装置，能固定滑雪体验者的脚部。

本发明的特点和有益效果是：

1、本发明提供的一种滑雪运动模拟装置，定平台和动平台均为框架结构，且在框架内部设置有若干个横梁和加强筋，有利于提高模拟装置的刚度和强度。

2、本发明提供的一种滑雪运动模拟装置，在运动框架中可以设置多个同步带模块，有利于保证滑雪板左右运动时的稳定性，同时滑雪板的两侧设置压缩弹簧，滑雪板可以左右倾斜，用于模拟滑雪动作，并通过设置在踏板与滑块连接器转轴处的角度传感器，可以实时检测踏板倾斜的角度，避免滑雪运动时倾斜角度过大发生危险。

3、本发明提供的滑雪运动模拟装置，由定平台、动平台以及三个相同的运动分支组成，且每个运动分支包括设置在定平台上的球铰、与球铰连接的直线驱动装置和设置在动平台上的转轴，可以实现动平台的升降、侧倾和俯仰运动，给体验者带来真实的滑雪体验。而且，滑雪运动模拟器装置采用并联机构，具有刚度好、负载大的优点；装置采用对称的分布，转轴部分受力均匀，耐久度高；该连接方式使动平台有较大的转动范围。

4、本发明提供的滑雪运动模拟装置，还设置有视觉模块、安全扶手以及鼓风机，可以保证体验者安全的同时，更加真实地模拟滑雪场景，有利于提高体验者的视觉体验感。

附图说明

图1是本发明滑雪运动模拟装置的整体结构示意图；

图2是本发明的定平台、运动分支以及动平台连接示意图；

图3是本发明的定平台结构示意图；

图4是本发明的动平台结构示意图；

图5是本发明的同步带模块结构示意图；

图6是本发明的滑雪板结构示意图；

图7是本发明的运动分支结构示意图；

图8是本发明的另一种实施例的结构示意图。

主要附图标记：

1-视觉模块；2-安全扶手；4-定平台；41-定平台连接板；5-运动分支；6-动平台；61-动平台连接板；7-运动框架；8-同步带模块；81-主动带轮；82-从动带轮；83-同步带；84-同步电机；85-同步导轨；86-同步滑块；87-同步滚轮；9-滑雪板；10-踏板；11-压缩弹簧；12-角度传感器；13-滑块连接器；14-直线驱动装置；15-转轴；16-球铰；17-鼓风机。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

本发明提供一种滑雪运动模拟装置，如图1～图3所示，其包括定平台4、动平台6和三条运动分支5，定平台4为框架结构，定平台4上设有多个定平台连接板41，且定平台4框架内部设置有若干个横梁和加强筋板，用于加强定平台4的稳定性，框架可以使用焊接、螺栓等方式进行搭建。

如图2、图4和图5所示，动平台6为框架结构，动平台6包括运动框架7、同步带模块8和滑雪板9，运动框架7上设有多个动平台连接板61，且运动框架7内部设置有若干横梁和加强筋板，用于加强动平台6的稳定性，框架可以使用焊接、螺栓等方式进行搭建。

同步带模块8对称设于运动框架7上，且同步带模块8包括主动带轮81、从动带轮82、同步带83、同步电机84、同步导轨85、同步滑块86和同步滚轮87，同步导轨85设于运动框架7上，主动带轮81和从动带轮82分别通过支撑座支撑设于运动框架7的两端，且主动带轮81和从动带轮82通过同步带83连接，同步滚轮87设于同步滑块86的边角处，同步滑块86通过同步滚轮87安装于同步导轨85上，且同步滚轮87与同步导轨85滚动连接，同步滑块86与同步带83固定连接，同步电机84设于运动框架7上，且同步电机84的输出轴通过联轴器与主动带轮81的传动轴连接。

运动框架7上能设置多组同步带模块8，且同步带模块8能采用链传动，亦能采用齿轮齿条传动。

如图6所示，并参考图4和图5所示，滑雪板9设于同步带模块8上，且滑雪板9包括滑块连接器13、踏板10、角度传感器12和压缩弹簧11，滑块连接器13固定设于同步滑块86上，踏板10的两端均与滑块连接器13转动连接，且角度传感器12设于踏板10与滑块连接器13连接的转轴上，压缩弹簧11分别设于滑块连接器13两侧，且压缩弹簧11的第一端与滑块连接器13连接，压缩弹簧11的第二端与踏板10连接，滑雪板9可以在同步带模块8上实现左右滑动，其中踏板10可以使得压缩弹簧11实现左右倾斜，角度传感器12可以检测踏板10倾斜的角度，压缩弹簧11能避免倾斜角度过大发生危险。

踏板10还设有固定装置，能固定滑雪体验者的脚部。

如图2和图7所示，三条运动分支5均设于定平台4和动平台6之间，且每条运动分支5均包括直线驱动装置14、球铰15和转轴16，直线驱动装置14的第一端通过球铰15与定平台连接板41球副连接，且直线驱动装置14的中间部通过转轴16与动平台连接板61转动副连接。

三条运动分支5中球铰15转动中心之间的连线构成等腰三角形，直线驱动装置14能采用直线电机或液压缸，亦能采用电动推杆或气动推杆。

如图1所示，视觉模块1设于定平台4的一侧，且视觉模块1能采用曲面沉浸式屏幕显示，亦能采用VR眼镜显示，可以让体验者看到比较真实的滑雪场景。安全扶手2设于定平台4的一侧，且与定平台4固定连接，同时除安全扶手2外，还设有传感器、围栏等辅助措施，以保护体验者的安全。定平台4的周围还设有鼓风机17，根据体验者的滑雪速度能调整鼓风机17风量的大小。

本发明的具体操作步骤如下：

实施例1

如图1所示，本发明的一种滑雪运动模拟装置，其包括定平台4、动平台6和三条运动分支5，三条运动分支5均设于定平台4和动平台6之间，且动平台6包括运动框架7、同步带模块8和滑雪板9，同步带模块8对称设于运动框架7上，且滑雪板9设于同步带模块8上。

在体验过程中，首先通过踏板上的固定装置将滑雪体验者的脚固定，初始状态时，动平台6平行于定平台4，且动平台6与定平台4之间的高度差较小，降低体验者不小心摔倒后的危险系数；开始体验时，体验者通过视觉模块1看到滑雪的场景，体验者在滑雪板9上，通过驱动同步电机84带动同步带83以及同步滑块86左右滑动，使得滑雪板9可以在动平台6上左右滑动，而滑雪板9倾斜压缩或拉长两侧的压缩弹簧11，使得体验者保持身体平衡，同时体验者通过改变滑雪板9的运动状态，使视觉模块1跟着变化，继而驱动运动分支5中的直线驱动装置14运动，实现动平台6的升降、侧倾、俯仰和滑雪时的颠簸运动，动平台6的运动情况可以模拟真实滑雪场地的路况。此外布置的鼓风机17，可以根据视觉模块1中速度的变化，改变风速的大小，而安全扶手2可以保护体验者的安全。

实施例2

如图8所示，本发明的一种滑雪运动模拟装置，其包括定平台4、动平台6和四条运动分支5，四条运动分支5分布在动平台6和定平台4的四周，对称分布，且动平台6包括运动框架、同步带模块8和滑雪板9，同步带模块8对称设于运动框架上，且滑雪板9设于同步带模块8上，相比于实施例1可以增加模拟装置的稳定性，提高装置的刚度，增大承载能力。可以调节直线驱动模块之间的受力，合理分配内力，延长装置的使用寿命。

本发明可以将体感、动作和视觉相结合，达到接近真实滑雪的效果，滑雪动作通过可以倾斜的滑雪板和左右滑动的平行同步带模块实现。滑雪体感通过运动分支驱动动平台实现，滑雪运动模拟装置可以实现三个自由度，即两个转动自由度和一个移动自由度，通过转动自由度模拟雪道的倾斜，通过移动自由度模拟滑雪过程中的震动和颠簸感，并根据体验者的滑雪动作，模拟滑雪时的滑行速度，根据滑行速度调节鼓风机风量的大小。本发明可以将体感、动作和视觉相结合，使得滑雪效果更加真实，可以用于娱乐、专业滑雪训练等，有很大的潜在价值。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种滑雪运动模拟装置，其特征在于，其包括定平台、动平台和三条运动分支，

所述定平台为框架结构，所述定平台上设有多个定平台连接板，且所述定平台框架内部设置有若干个横梁和加强筋板；

所述动平台为框架结构，且所述动平台包括运动框架、同步带模块和滑雪板，所述运动框架上设有多个动平台连接板，且所述运动框架内部设置有若干横梁和加强筋板，所述同步带模块对称设于所述运动框架上，且所述同步带模块包括主动带轮、从动带轮、同步带、同步电机、同步导轨、同步滑块和同步滚轮，所述同步导轨设于所述运动框架上，所述主动带轮和从动带轮分别通过支撑座支撑设于所述运动框架的两端，且所述主动带轮和从动带轮通过所述同步带连接，所述同步滚轮设于所述同步滑块的边角处，所述同步滑块通过所述同步滚轮安装于所述同步导轨上，且所述同步滚轮与所述同步导轨滚动连接，所述同步滑块与所述同步带固定连接，所述同步电机设于所述运动框架上，且所述同步电机的输出轴通过联轴器与所述主动带轮的传动轴连接，所述滑雪板设于所述同步带模块上，且所述滑雪板包括滑块连接器、踏板、角度传感器和压缩弹簧，所述滑块连接器固定设于所述同步滑块上，所述踏板的两端均与所述滑块连接器转动连接，且所述角度传感器设于所述踏板与滑块连接器连接的转轴上，所述压缩弹簧分别设于所述滑块连接器两侧，且所述压缩弹簧的第一端与所述滑块连接器连接，所述压缩弹簧的第二端与所述踏板连接；

所述三条运动分支均设于所述定平台和动平台之间，且每条所述运动分支均包括直线驱动装置、球铰和转轴，所述直线驱动装置的第一端通过所述球铰与所述定平台连接板球副连接，且所述直线驱动装置的中间部通过所述转轴与所述动平台连接板转动副连接。

2.根据权利要求1所述的滑雪运动模拟装置，其特征在于，所述定平台的一侧还设有视觉模块，且所述视觉模块能采用曲面沉浸式屏幕显示，或者能采用VR眼镜显示。

3.根据权利要求2所述的滑雪运动模拟装置，其特征在于，安全扶手设于所述定平台的一侧，且与所述定平台固定连接。

4.根据权利要求1所述的滑雪运动模拟装置，其特征在于，所述定平台的周围还设有鼓风机，根据体验者的滑雪速度能调整所述鼓风机风量的大小。

5.根据权利要求1所述的滑雪运动模拟装置，其特征在于，所述三条运动分支中球铰转动中心之间的连线构成等腰三角形。

6.根据权利要求1所述的滑雪运动模拟装置，其特征在于，直线驱动装置能采用直线电机或液压缸，或者能采用电动推杆或气动推杆。

7.根据权利要求1所述的滑雪运动模拟装置，其特征在于，所述运动框架上能设置多组所述同步带模块。

8.根据权利要求7所述的滑雪运动模拟装置，其特征在于，所述同步带模块能采用链传动，亦能采用齿轮齿条传动。

9.根据权利要求7所述的滑雪运动模拟装置，其特征在于，所述踏板还设有固定装置，能固定滑雪体验者的脚部。

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