CN113611179A - 一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及船舶抗眩晕模拟技术领域，公开了一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，包括训练舱体，所述训练舱体内部设置有沉浸投影机构、贴片检测机构和气味模拟机构；所述沉浸投影机构包括第一固定杆、第一固定板、第二固定杆、第二固定板、投影仪、固定筒、第一电机、第一电机轴和风轮；所述训练舱体内壁顶端中部螺栓连接有第一固定杆，所述第一固定杆底部固定连接有第一固定板。本发明通过在训练舱体内部设置有固定板和投影仪，可以利用多个投影仪将影像投射到墙壁上、屏幕上、地板上和屋顶上，将多个画面相结合，使训练者进行沉浸式的抗眩晕模拟训练，能够提升抗眩晕投影的训练效果。
Description
技术领域
本发明涉及船舶抗眩晕模拟技术领域，具体为一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱。
背景技术
抗眩晕训练是船艇部队训练中的重要科目。船艇部队主要担负着维护我国海上领土完整、海上安全,近海治安、刑事案件的调查处理,打击走私、偷渡、贩毒等任务。只有具备良好的身体素质和抗眩晕能力才能保证官兵顺利而有效地完成任务。抗眩晕训练方面的研究在我国开展得比较早,研究得也比较成熟，在抗眩晕方法、器材、药物等方面取得了很大的成绩，抗眩晕操、抗眩晕特殊器械、抗眩晕模拟舱等训练手段也有很大的进度。
抗眩晕模拟船舱训练系统,是基于海浪条件下舰船的运动特征而设计的,是一种新型的渡海抗眩晕模拟训练专用器材。它以渡海抗眩晕理论为依据,基于部队,院校训练的实际条件研制而成,是遂行渡海登岛作战任务的部队进行强化适应性专业体能训练课目"抗眩晕器械训练"的必备配套训练器材。
用好该船舱,科学控制训练强度,充分发挥该船舱的训练潜能,有效提高参加训练人员的抗眩晕能力,是训练的关键,模拟承载舱通过控制台实时控制模拟船舱内恶略环境、噪音干扰、气味干扰、提供不同的声效等功能，并且实时监管、监控学员的训练过程中的身体状况，为学员训练提供针对性的抗眩晕训练，同时确保学员的身心安全。
但是，现有的抗眩晕模拟训练舱，在使用过程中，只是单纯模拟环境起伏运动的效果，无法在训练仓内部的多个位置进行环境投影的模拟，导致模拟真实度不是很高，而且采用手环进行身体的监测，不是很便捷，手部容易受到限制，所采用的气味发生装置，只能单纯模拟海的味道，模拟的气味较少，也无法对海风进行模拟。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，包括训练舱体，所述训练舱体内部设置有沉浸投影机构、贴片检测机构和气味模拟机构；
所述沉浸投影机构包括第一固定杆、第一固定板、第二固定杆、第二固定板、投影仪、固定筒、第一电机、第一电机轴和风轮；所述训练舱体内壁顶端中部螺栓连接有第一固定杆，所述第一固定杆底部固定连接有第一固定板，所述第一固定板底部四角均固定连接有第二固定杆，所述第二固定杆底部固定连接有第二固定板，所述第一固定板和第二固定板之间左右两侧和前后两侧均螺栓连接有投影仪；
所述贴片检测机构包括座椅、支撑杆、扶手、工控电脑、皮肤贴片传感器、贴片式温度传感器和贴片式心率传感器；所述训练舱体内部左右两侧均等距放置有多个座椅，所述座椅底部四角均螺栓连接有支撑杆，所述座椅顶部前后两侧均螺栓连接有扶手，所述扶手顶部一端嵌入固定有工控电脑，所述扶手顶部另一端分别嵌入固定有皮肤贴片传感器、贴片式温度传感器和贴片式心率传感器；
所述气味模拟机构包括固定壳体、气味模拟器、第一电机、第一电机轴和吹风扇叶；所述训练舱体内部底端嵌入固定有固定壳体，所述固定壳体内部底端固定连接有气味模拟器，所述气味模拟器顶部螺栓连接有第一电机，所述第一电机顶部转动连接有第一电机轴，所述第一电机轴顶部固定连接有吹风扇叶。
作为本发明的一种优选实施方式，所述第二固定板底部固定连接有固定筒，且固定筒外侧等距开设有多个透风孔，所述固定筒内部顶端螺栓连接有第二电机，所述第二电机底部转动连接有第二电机轴，所述第二电机轴底部固定连接有风轮，所述固定筒底部连通有固定壳体。
作为本发明的一种优选实施方式，所述训练舱体前后两侧均等距开设有多个方形孔。
作为本发明的一种优选实施方式，所述训练舱体顶部前后两端均等距螺栓连接有多个电机保护罩，所述电机保护罩内部顶端螺栓连接有第三电机，所述第三电机底部转动连接有第三电机轴，所述第三电机轴底部穿过方形孔固定连接有半导体制冷片。
作为本发明的一种优选实施方式，所述第二固定板底部左右两侧均螺栓连接有温度传感器。
作为本发明的一种优选实施方式，所述温度传感器、皮肤贴片传感器、贴片式温度传感器和贴片式心率传感器的信号输出端与工控电脑的信号连接输入端连接，所述工控电脑的信号输出端与半导体制冷片的信号输入端连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述训练舱体底部螺栓连接有六自由度运动平台。
作为本发明的一种优选实施方式，所述训练舱体右侧前端固定连接有铰链，所述铰链右侧转动连接有箱体挡板。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明通过在训练舱体内部设置有固定板和投影仪，可以利用多个投影仪将影像投射到墙壁上、屏幕上、地板上和屋顶上，将多个画面相结合，使训练者进行沉浸式的抗眩晕模拟训练，能够提升抗眩晕投影的训练效果，有利于更为实用的使用一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱。
2.本发明由于在扶手上设置有皮肤贴片传感器、贴片式温度传感器和贴片式心率传感器，可以利用多个贴片式的传感器，直接手扶在扶手上，就能够对训练者进行身体的监测，省去了使用手环，使手部受到限制的缺点，有利于更为实用的使用一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱。
3.本发明由于在训练舱体内部设置有气味模拟器和吹风扇叶，不但可以利用气味模拟器，对多种气味进行模拟，提升训练模拟的真实度，同时利用农吹风扇叶，能够快速将气味散发到训练舱体内部，不仅如此，经过风轮和固定筒的设置，能够直接将气味多角度吹到训练者的脸上，还模拟了海风，有利于更为实用的使用一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱。
4.本发明由于在训练舱体表面设置有半导体制冷片，可以利用温度传感器对训练舱体内部的温度进行监测，当需要对训练舱体内部进行加热或者制冷时，只需要旋转半导体制冷片冷热端即可完成，将加热和制冷机构结合在一起，有利于更为实用的使用一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱的整体结构示意图；
图2为本发明一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱的侧视结构示意图；
图3为本发明一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱的扶手俯视结构示意图；
图4为本发明一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱的正视结构示意图。
图中：1、六自由度运动平台；2、训练舱体；3、铰链；4、箱体挡板；5、方形孔；6、半导体制冷片；7、电机保护罩；8、第一固定杆；9、第一固定板；10、第二固定杆；11、投影仪；12、第二固定板；13、固定壳体；14、气味模拟器；15、第一电机；16、第一电机轴；17、吹风扇叶；18、固定筒；19、第二电机；20、第二电机轴；21、风轮；22、座椅；23、扶手；24、支撑杆；25、温度传感器；26、工控电脑；27、皮肤贴片传感器；28、贴片式温度传感器；29、贴片式心率传感器；30、第三电机；31、第三电机轴。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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；在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，包括训练舱体2，所述训练舱体2内部设置有沉浸投影机构、贴片检测机构和气味模拟机构；
所述沉浸投影机构包括第一固定杆8、第一固定板9、第二固定杆10、第二固定板12、投影仪11、固定筒18、第一电机15、第一电机轴16和风轮21；所述训练舱体2内壁顶端中部螺栓连接有第一固定杆8，所述第一固定杆8底部固定连接有第一固定板9，所述第一固定板9底部四角均固定连接有第二固定杆10，所述第二固定杆10底部固定连接有第二固定板12，所述第一固定板9和第二固定板12之间左右两侧和前后两侧均螺栓连接有投影仪11；
所述贴片检测机构包括座椅22、支撑杆24、扶手23、工控电脑26、皮肤贴片传感器27、贴片式温度传感器28和贴片式心率传感器29；所述训练舱体2内部左右两侧均等距放置有多个座椅22，所述座椅22底部四角均螺栓连接有支撑杆24，所述座椅22顶部前后两侧均螺栓连接有扶手23，所述扶手23顶部一端嵌入固定有工控电脑26，所述扶手23顶部另一端分别嵌入固定有皮肤贴片传感器27、贴片式温度传感器28和贴片式心率传感器29；
所述气味模拟机构包括固定壳体13、气味模拟器14、第一电机15、第一电机轴16和吹风扇叶17；所述训练舱体2内部底端嵌入固定有固定壳体13，所述固定壳体13内部底端固定连接有气味模拟器14，所述气味模拟器14顶部螺栓连接有第一电机15，所述第一电机15顶部转动连接有第一电机轴16，所述第一电机轴16顶部固定连接有吹风扇叶17。
需要说明的是，先将第一电机15、投影仪11、第二电机19、第三电机30、半导体制冷片6、气味发生器14、温度传感器25、工控电脑26、皮肤贴片传感器27、贴片式温度传感器28和贴片式心率传感器29与外部电源电性连接，然后将将第一电机15、投影仪11、第二电机19、第三电机30、半导体制冷片6、气味发生器14、温度传感器25、工控电脑26、皮肤贴片传感器27、贴片式温度传感器28和贴片式心率传感器29与控制开关信号连接，在连接完成后，先打开多个投影仪11，利用多个投影仪11分别在训练舱体2的内壁各处进行投影，模拟沉浸式的场景，当训练者的手部放到扶手23上后，利用扶手23上的皮肤贴片传感器27、贴片式温度传感器28和贴片式心率传感器29，能够对训练者的各项指标进行检测，省去了设置手环，打开固定壳体13内部的气味模拟器14，可以利用气味模拟器14模拟出与投影场景相匹配的味道，从而增加训练模拟的真实度，当需要将味道快速散发时，打开第一电机15，第一电机15带动第一电机轴16，第一电机轴16带动吹风扇叶17，利用吹风扇叶17将味道吹入到固定筒18内部。
本实施例中请参阅图1，所述第二固定板12底部固定连接有固定筒18，且固定筒18外侧等距开设有多个透风孔，所述固定筒18内部顶端螺栓连接有第二电机19，所述第二电机19底部转动连接有第二电机轴20，所述第二电机轴20底部固定连接有风轮21，所述固定筒18底部连通有固定壳体13。
需要说明的是，当需要模拟海风和快速散发味道时，可以打开第二电机19，第二电机19带动第二电机轴20，第二电机轴20带动风轮21，利用风轮21将气味经过透风孔散发。
本实施例中请参阅图1，所述训练舱体2前后两侧均等距开设有多个方形孔5。
本实施例中请参阅图1，所述训练舱体2顶部前后两端均等距螺栓连接有多个电机保护罩7，所述电机保护罩7内部顶端螺栓连接有第三电机30，所述第三电机30底部转动连接有第三电机轴31，所述第三电机轴31底部穿过方形孔5固定连接有半导体制冷片6。
需要说明的是，当需要调节训练舱体2内部的冷热时，可以打开第三电机30，第三电机30带动第三电机轴31，第三电机轴31带动半导体制冷片6的冷端和热端转动切换。
本实施例中请参阅图1，所述第二固定板12底部左右两侧均螺栓连接有温度传感器25。
本实施例中请参阅图1，所述温度传感器25、皮肤贴片传感器27、贴片式温度传感器28和贴片式心率传感器29的信号输出端与工控电脑26的信号连接输入端连接，所述工控电脑26的信号输出端与半导体制冷片6的信号输入端连接。
本实施例中请参阅图1，所述训练舱体2底部螺栓连接有六自由度运动平台1。
本实施例中请参阅图1，所述训练舱体2右侧前端固定连接有铰链3，所述铰链3右侧转动连接有箱体挡板4。
在一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱使用的时候，需要说明的是，本发明为一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，包括1、六自由度运动平台；2、训练舱体；3、铰链；4、箱体挡板；5、方形孔；6、半导体制冷片；7、电机保护罩；8、第一固定杆；9、第一固定板；10、第二固定杆；11、投影仪；12、第二固定板；13、固定壳体；14、气味模拟器；15、第一电机；16、第一电机轴；17、吹风扇叶；18、固定筒；19、第二电机；20、第二电机轴；21、风轮；22、座椅；23、扶手；24、支撑杆；25、温度传感器；26、工控电脑；27、皮肤贴片传感器；28、贴片式温度传感器；29、贴片式心率传感器；30、第三电机；31、第三电机轴，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，包括训练舱体(2)，其特征在于：所述训练舱体(2)内部设置有沉浸投影机构、贴片检测机构和气味模拟机构；
所述沉浸投影机构包括第一固定杆(8)、第一固定板(9)、第二固定杆(10)、第二固定板(12)、投影仪(11)、固定筒(18)、第一电机(15)、第一电机轴(16)和风轮(21)；所述训练舱体(2)内壁顶端中部螺栓连接有第一固定杆(8)，所述第一固定杆(8)底部固定连接有第一固定板(9)，所述第一固定板(9)底部四角均固定连接有第二固定杆(10)，所述第二固定杆(10)底部固定连接有第二固定板(12)，所述第一固定板(9)和第二固定板(12)之间左右两侧和前后两侧均螺栓连接有投影仪(11)；
所述贴片检测机构包括座椅(22)、支撑杆(24)、扶手(23)、工控电脑(26)、皮肤贴片传感器(27)、贴片式温度传感器(28)和贴片式心率传感器(29)；所述训练舱体(2)内部左右两侧均等距放置有多个座椅(22)，所述座椅(22)底部四角均螺栓连接有支撑杆(24)，所述座椅(22)顶部前后两侧均螺栓连接有扶手(23)，所述扶手(23)顶部一端嵌入固定有工控电脑(26)，所述扶手(23)顶部另一端分别嵌入固定有皮肤贴片传感器(27)、贴片式温度传感器(28)和贴片式心率传感器(29)；
所述气味模拟机构包括固定壳体(13)、气味模拟器(14)、第一电机(15)、第一电机轴(16)和吹风扇叶(17)；所述训练舱体(2)内部底端嵌入固定有固定壳体(13)，所述固定壳体(13)内部底端固定连接有气味模拟器(14)，所述气味模拟器(14)顶部螺栓连接有第一电机(15)，所述第一电机(15)顶部转动连接有第一电机轴(16)，所述第一电机轴(16)顶部固定连接有吹风扇叶(17)。
2.根据权利要求1所述的一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，其特征在于：所述第二固定板(12)底部固定连接有固定筒(18)，且固定筒(18)外侧等距开设有多个透风孔，所述固定筒(18)内部顶端螺栓连接有第二电机(19)，所述第二电机(19)底部转动连接有第二电机轴(20)，所述第二电机轴(20)底部固定连接有风轮(21)，所述固定筒(18)底部连通有固定壳体(13)。
3.根据权利要求1所述的一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，其特征在于：所述训练舱体(2)前后两侧均等距开设有多个方形孔(5)。
4.根据权利要求3所述的一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，其特征在于：所述训练舱体(2)顶部前后两端均等距螺栓连接有多个电机保护罩(7)，所述电机保护罩(7)内部顶端螺栓连接有第三电机(30)，所述第三电机(30)底部转动连接有第三电机轴(31)，所述第三电机轴(31)底部穿过方形孔(5)固定连接有半导体制冷片(6)。
5.根据权利要求1所述的一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，其特征在于：所述第二固定板(12)底部左右两侧均螺栓连接有温度传感器(25)。
6.根据权利要求5所述的一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，其特征在于：所述温度传感器(25)、皮肤贴片传感器(27)、贴片式温度传感器(28)和贴片式心率传感器(29)的信号输出端与工控电脑(26)的信号连接输入端连接，所述工控电脑(26)的信号输出端与半导体制冷片(6)的信号输入端连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，其特征在于：所述训练舱体(2)底部螺栓连接有六自由度运动平台(1)。
8.根据权利要求1所述的一种基于船舶六自由度运动平台的抗眩晕模拟训练舱，其特征在于：所述训练舱体(2)右侧前端固定连接有铰链(3)，所述铰链(3)右侧转动连接有箱体挡板(4)。
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