CN114162360A - 一种体感微低重力模拟装置的调节组件及模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种体感微低重力模拟装置的调节组件,所述体感微低重力模拟装置包括沿高度方向延伸的支撑框架和独立于所述支撑框架的重力平衡组件,所述调节组件包括:调节框架,所述调节框架沿高度方向上下滑动地设置在所述支撑框架内,所述调节框架与所述重力平衡组件的一端相连接,使得所述重力平衡组件的离地高度与空间站的工作平台高度相适应。本发明中采用上述方案,通过使调节组件沿高度方向相对于支撑框架上下移动,降低调节难度,提高了调节的效率,并且提高体感微低重力的调节范围。
Description
技术领域
本发明属于航空航天技术领域,具体地说,涉及一种体感微低重力模拟装置的调节组件及模拟装置,通过在地球表面进行低重力步行训练,模拟月球表面、火星表面其他失重环境下的步行训练,适应在月球以及火星表面的微低重力环境。
背景技术
随着航天空技术的发展,所有的载人空间探索活动不仅需要在航天工程上进一步创新发展,还需要对宇航员进行训练,以帮助其熟悉在太空或外星球执行任务的微重力或低重力环境。目前宇航员在地模拟低重力环境的的实验系统主要有自由落体运动、抛物线飞行实验系统、中性水池实验系统、吊丝配重式实验系统、超导磁体悬浮实验系统、气悬浮实验系统、虚拟现实技术验系统等。航天任务验证和航天员在地微重力模拟训练需求增大,地面微重力模拟是伴随着航天技术发展而出现的一个新的研究领域,相比于数字仿真与理论分析,通过微重力模拟所得到的实验结果更具有真实性与可靠性。
美国专利的公开号为(US8152699B1)的专利提供一种用于重力平衡装置的装置和方法,该重力平衡装置利用机械结构之间组合运动的实现的微重力模拟,用于训练人类进行空间探测和其它应用,包括容易调节的弹簧装置,弹簧安装后,装置实施例建造成本较低,操作安全、可靠性高、持续时间长等优势,并可适用于多种应用,包括但不限于主题公园,博物馆,培训设施,教育/研究实验室等,以供人们在较低或零重力环境中体验步行和其它童车,但弹簧安装后,在不同的应用环境中需要将装置重新安装至墙上,调节难度较大,且调节成本高,给用户带来很多的不便。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种调节组件,调节组件与支撑框架滑动连接,通过使调节组件沿高度方向相对于支撑框架上下移动,降低调节难度,提高体感微低重力的调节范围,提高调节效率。
为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是:
提供一种体感微低重力模拟装置的调节组件,所述体感微低重力模拟装置包括沿高度方向延伸的支撑框架和独立于所述支撑框架的重力平衡组件,所述调节组件包括:
调节框架,所述调节框架沿高度方向上下滑动地设置在所述支撑框架内,所述调节框架与所述重力平衡组件的一端相连接,使得所述重力平衡组件的离地高度与空间站的工作平台高度相适应。
通过采用上述方案,使得调节构件能够实现调节组件相对于支撑框架上下滑动,能够适应与空间站的工作平台高度相适应,提高了装置的调节范围,用户体验更佳。
进一步地,所述调节组件还包括:调节构件,所述调节构件带动所述调节框架相对支撑框架滑动。
进一步地,所述调节构件的一端与所述支撑框架相连接,所述调节构件的另一端沿高度方向向上延伸并与所述支撑框架的顶部相连接。
进一步地,所述调节构件包括相互配合的调节丝杆,所述调节框架设置有与所述调节丝杆相匹配的螺纹孔,所述调节丝杆转动带动所述调节框架上下滑动。
通过采用上述方案,即通过调节丝杆与螺纹孔的配合,调节结构简单,有效降低了安装成本,便于用户调节,同时确保调节构件调节至任意位置,提高了调节精度。
进一步地,所述调节组件还包括传动构件,所述传动构件受力驱动以带动所述调节丝杆转动。
进一步地,所述调节框架还至少包括两个滑块,且两个所述滑块相对设置在所述调节框架的两侧,所述滑块与所述支撑框架滑动连接带动所述调节框架上下滑动。
通过采用上述方案,即通过滑块与滑轨的滑动配合,进一步确保调节框架能够沿滑轨上下滑动,提高调节框架滑动时稳定性。
进一步地,所述调节框架设置为镂空结构。
进一步的,在所述调节框架的中心位置设置有安装通孔,且所述安装通孔的两侧的所述镂空结构对称分布。
进一步地,所述调节框架的一侧设置有向上弯折延伸的连接部,所述连接部的顶部区域与所述重力平衡组件相连接。
本发明的第二目的是提供一种体感微低重力模拟装置,包括上述体感微低重力模拟装置的调节组件。
采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明设置有调节组件,提高了装置的调节效率,结构较为简单,便于加工和生产,适用范围较广,实用性较强。
2、本发明的调节组件采用调节丝杆和螺母相互配合的结构,提高调节精度,操作简单、降低生产成本,性价比高。
3、本发明的调节组件还设置有相互配合滑块与滑轨,进一步确保滑动方向,同时提高滑动时的稳定性。
4、本发明提供的体感微低重力模拟装置能够模拟以人体在空间站多种失重环境及未来月球、火星与小行星等低重力环境(即可调节的重力范围为0-1g),并且具有灵活性高、成本低、安全性好且重力可调等优势。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分,用来提供对本发明的进一步的理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但不构成对本发明的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,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附图。在附图中:
图1是本发明的体感微低重力模拟装置的结构示意图;
图2是本发明的支撑框架、调节框架的结构示意图;
图3是本发明体支撑框架、调节框架的侧视图;
图4是本发明的调节框架的结构示意图。
图中: 10、支撑框架;11、安装框;20、缓冲组件;21、第一缓冲组件;22、第二缓冲组件;30、调节组件;31、调节框架;311、调节框架底板;312、连接部;3111、螺纹孔;3112、安装通孔;32、调节构件;33、传动构件;35、滑轨;36、滑块;40、传动组件; 50、重力平衡组件;51、第一平行四边形结构;511、第一凸出部;52、第二平行四边形结构;521、第二凸出部;522、第一立杆; 523、第二立杆;60、人机接口组件; 70、主动补偿组件。
需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“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,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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。
实施例一
如图1和图4所示,本发明提供一种调节组件及体感微低重力模拟装置。
本发明提供一种调节组件30,所述体感微低重力模拟装置包括沿高度方向延伸的支撑框架10和独立于所述支撑框架10的重力平衡组件50,所述调节组件30包括:
调节框架31,所述调节框架31沿高度方向上下滑动地设置在所述支撑框架10内,所述调节框架31与所述重力平衡组件50的一端相连接,调整所述重力平衡组件50的离地高度。
具体地,支撑框架10由多个条形管连接形成,支撑框架10沿高度方向延伸并与地面垂直设置,可以理解的是,多个条形管围成的支撑框架10的横截面的形状可以设置为长方形,或者,也可以为正方形,或者也可以为正六边形,等等。优选地,多个条形管围成的横截面为正方形,降低安装成本,并且能够确保支撑框架10的稳定性。
一般来说,支撑框架10的底端固定在实验室的地面上,支撑框架10的顶部优选与室内的顶部预留一定的距离,可以确保支撑框架10始终沿高度方向延伸,进一步确保支撑框架10能够稳定运行。
需要说明的是,调节框架31优选设置在所述支撑框架10内且与所述支撑框架10的内侧相连接。具体地,调节框架31可以设置为上下平行的矩形架,或者调节框架31也可以设置为锥台形架,再或者,调节框架31也可以仅设置为单层的调节板。优选地,调节框架底板311的形状与该处支撑框架10的横截面的形状相适应,一般来说,调节框架底板311的每个边的长度和宽度均略小于支撑框架10的对应的横截面的长度,有利于调节框架底板311上下滑动,滑动的距离与空间站的工作平台高度相适应,提高了调节组件30的调节范围。
优选地,所述调节组件30还包括:调节构件32,所述调节构件32带动所述调节框架31相对支撑框架10滑动。
需要说明的是,调节构件32可以设置在调节框架31的上部的中心线上,或者调节构件也可以设置在调节框架31的四周的位置,并且调节构件32可以设置为一个,或者调节构件32也可以设置为两个,再或者,调节构件32还可以设置为四个,等等,这种对调节构件32的位置和具体数量的形式的调整和改变并不偏离本发明的原理和范围,均应限定在本发明的保护范围之内。
优选地,所述调节构件32的一端与所述支撑框架10相连接,所述调节构件32的另一端沿高度方向向上延伸并与所述支撑框架10的转动连接,驱动所述调节构件32转动以带动所述调节框架31滑动。
需要说明的是,调节构件32分别与调节框架31和支撑框架10连接,调节构件32的底部可以设置在调节框架31的下方与调节框架31连接,或者调节构件32的底部也可以设置在支撑框架10的底部,与此同时,调节构件32的顶部与支撑框架10的顶部固定连接,也就是说,调节构件32的高度可以与支撑框架10的高度相等,或者,调节构件32的高度也可以小于支撑框架10的高度,由此,可以提高调节构件32的调节范围。
还需要说明的是,调节构件32的顶部的轴心线上设置有固定轴承(图中未示出),调节构件32与固定轴承的轴心转动连接,并且固定轴承的端部固定在支撑框架10的顶部,这样一来,调节构件32能够更容易地相对于支撑框架10进行转动,用户转动方便。
本发明一种优选地实施方式中,所述调节构件32包括相互配合的调节丝杆,所述调节框架31设置有与所述调节丝杆相匹配的螺纹孔3111,转动所述调节丝杆带动所述调节框架31上下滑动。
具体地,螺纹孔3111靠近支撑框架10的内侧设置在调节框架31的上部中线位置,进一步螺纹孔3111与调节框架31可以设置为一体成型,或者螺纹孔3111与调节框架31设置为可拆卸连接,例如,可以通过相互配合的螺纹结构将螺纹孔3111固定在调节框架31上,优选地,螺纹孔3111与调节框架31设置为可拆卸连接,并且螺纹孔3111周围设置有加强结构,提高螺纹孔3111与调节框架31的连接强度,同时降低了维修的成本。
需要说明的是,调节构件32也可以设置由液压升降结构控制调节框架31上下移动,再或者,调节构件32还可以设置为调节柱和滑槽相互配合的结构,等等,这种对调节构件32的具体结构形式的调整和改变并不偏离本发明的原理和范围,均应限定在本发明的保护范围之内。
本发明的另一种优选地实施方式中,所述调节构件32由液压升降结构控制调节框架31上下移动,具体地,调节构件32设置为液压杆,所述液压杆的底端与所述支撑框架10的底部固定连接,液压杆的顶端与调节框架底板311抵接,用于将调节框架31上下移动;一般来说,液压杆可以始终与支撑框架10相抵接,或者在调节组件30调节到指定位置时,将调节组件30与支撑框架10固定,此时,液压杆也可以从调节框架底板311下取出,等等,只要能够带动调节构件上下滑动即可。
需要说明的是,液压杆可以设置为两个,或者也可以设置为三个,再或者液压杆还可以设置为四个,优选地,液压杆的数量设置为四个,与调节框架底板311的截面形状相适应,调节框架31的能够均匀升降,使得用户容易操作。
优选地,如图3所示,所述调节框架31设置为镂空结构,有效降低了调节框架31的自身重力,便于调节框架底板311上下调节,降低了安装难度。
优选地,如图3所示,所述调节框架底板311设置有沿高度方向延伸的安装通孔3112,所述安装通孔3112设置在所述调节框架的中心线上。
需要说明的是,安装通孔3112用于与安装缓冲组件20的外框固定连接,也就是说,缓冲组件20向上拉伸时能够穿过安装通孔,即,在安装通孔3112的上方和下方区域的一定距离内不设置有其他组件,能够防止其他组件对缓冲组件20的拉伸形成干涉作用,可以理解的而是,安装通孔3112可以设置为方形,或者,安装通孔3112也可以设置为圆形,只要安装通孔3112的形状与缓冲组件20的外框的形状相适应即可。
还需要说明的是,螺纹孔3111和安装通孔3112均设置在调节框架底板311的中心线上,并且中心线两侧的调节框架31的重量保持一致,即,调节框架31的重心分布为中心线上,确保调节框架31的滑动时不发生偏心现象,进而确保调节框架31上下均匀滑动,提高调节构件32的稳定性。
优选地,所述调节框架31还至少包括两个滑块36,且两个所述滑块36相对设置在所述调节框架31的两侧,所述滑块36与所述支撑框架10的立柱滑动连接带动所述调节框架31上下滑动。
可以理解的是,滑块设置在调节框架31的两侧,具体地,滑块36可以通过螺钉固定在调节框架31上,一般来说,滑块36可以设置有两个,即,两个滑块36设置在相对的边上或对角上,或者,滑块36也可以设置为四个,或者,四个滑块36也可以分别设置在四条边上,或者四个拐角处;优选地,设置在四个拐角处,安装方便,提高安装效率。
与之对应地,支撑框架10的立柱可以设置为两个,或者支撑框架10的立柱也可以设置为四个,进一步地,立柱上优选设置有滑轨35,滑轨35可以通过相互配合的螺纹结构固定在支撑框架10的内侧上,并且在滑轨35上设置有多个安装孔,便于将滑轨35固定在支撑框架10上,滑轨35的数量与滑块36的数量相适应;这样一来,能够确保滑块36与滑轨35稳定配合,进一步确保调节框架31滑动的稳定性,提高用户的使用体验。
优选地,所述调节组件30还包括传动构件33,所述传动构件33受力驱动以带动所述调节构件32转动。
进一步优选地,所述传动构件包括蜗杆(图中未示出)和传动齿轮 (图中未示出),所处传动齿轮与所述调节丝杆的轴向方向转动连接,所述蜗杆与所述传动齿轮传动连接,转动所述蜗杆能够带动所述调节丝杆轴向转动。
示例性地,如图2所示,传动构件33可以设置为相互配合传动齿轮和蜗杆,具体地,传动齿轮的顶面安装在调节框架底板311的底面,调节丝杆的底端穿过调节框架底板311与传动齿轮的轴心转动连接,并且传动齿轮的周侧能够与蜗杆的一端相互齿合配合,蜗杆的另一端穿过调节框架底板311向外延伸,也就是说,传动构件33安装完毕后,转动蜗杆的另一端伸出调节框架31的外部,转动蜗杆能够通过传动齿轮带动调节丝杆沿轴向方向转动,即,调节丝杆能够在螺纹孔3111内转动,带动调节框架底板311相对于支撑框架10上下移动。当然,传动构件32并不限于上述的结构,只要能够将外力传动至调节丝杆上,并带动调节丝杆转动,则对传动构件具体结构不做具体限定。
需要说明的是,调节框架31在滑动至设置位置时,传动齿轮之间相互配合结构还能够对调节丝杆产生阻力,可以初步阻止调节框架31由于重力继续向下滑动,提高了调节框架31滑动时的稳定性,并且,调节丝杆能够根据相邻螺纹之间的距离进行调节,能够保证调节丝杆最小的调节需求,提高调节构件32的调节的精度,用户使用更加便捷。
与此同时,上述传动构件33还具有结构简单,操作方便,降低了安装难度。
需要说明的是,传动构件33还设置有摇柄,摇柄沿水平方向延伸,摇柄的一端与蜗杆的底端转动连接,摇柄的另一端伸出至支撑框架10外部,操作时用户能够在调节框架外进行控制,操作方便。
优选地,所述调节框架31的一侧设置有向上弯折延伸的连接部312,所述连接部312的顶部区域与所述重力平衡组件50相连接。
需要说明的是,重力平衡组件50与连接部312设置为可拆卸固定连接,例如,可以设置为相互配合螺接结构固定,或者重力平衡组件50与连接部312也可以通过焊接方式固定,等等,只要重力平衡组件50能够稳定的固定在连接部312,则对重力平衡组件50与连接部312的具体连接方式不做具体限定。优选地,重力平衡组件50与连接部312是通过相互配合的螺接结构固定,结构简单,便于生产,同时也加快了安装速度,提高安装于拆卸效率。
详细地,连接部312沿调节框架31的高度方向延伸,并且连接部312向外凸出到支撑框架10外,也就是说,连接部312与调节框架31一体成型,提高连接部312的稳定性。与此同时,重力平衡组件50的右端与靠近连接部312的顶部固定连接,也即,重力平衡组件50与支撑调节框架31的底部设置有一定距离,确保重力平衡组件50在最低位置时能够安装于拆卸,也避免重力平衡组件50运行时与其他组件发生碰撞而损坏,保证重力平衡组件50正常的运行,降低维修频率。
进一步地,所述调节组件30还可以包括控制构件,所述控制构件分别与所述调节框架底板311和调节组件30相连接,便于控制所述调节组件30相对于所述调节框架31上下滑动。
需要说明的是,控制构件可以设置为电动控制器,例如,将调节构件设置为液压杆,电动控制器与液压杆电连接,启动电动控制器时,液压杆可以进行升降操作;或者,控制构件也可以设置为手动控制器,等等,这种对控制构件的具体结构形式的调整和改变并不偏离本发明的原理和范围,均应限定在本发明的保护范围之内。
实施例二
如图1所示,本实施例提供一种体感微低重力模拟装置,它包括支撑框架10,调节组件30,缓冲组件20、重力平衡组件50及人机接口组件60。支撑框架10固定在地面上,调节组件30和缓冲组件20设置在支撑框架10内,缓冲组件20的底部和调节组件30的底部分别与支撑框架10的底部固定连接,重力平衡组件50的一端与调节组件30的外侧壁固定连接,并且与缓冲组件20的顶部相连接,重力平衡组件50的另一端的端部与人机接口60固定连接。
需要说明的是,宇航员训练过程中,系统机构的总势能由重力势能和缓冲组件20的弹性势能组成,根据被动静平衡原则,系统工作空间内任何工作构型下的总势能恒定,实现任意位置的失重模拟。数学上表述为
V TOTAL =V MG +V BG +V S =Constant
式中,V MG 为重力平衡组件重力势能,V BG 为宇航员重力势能,V S 为弹簧的弹性势能,C为正常数。
优选地,重力平衡组件50受缓冲组件20的提供的弹性势能实现重力平衡,所述缓冲组件20设置在平行四边形结构内,即,缓冲组件20的两端均分别与平行四边形结构的立杆相连接;或者,缓冲组件20也可以设置在平形四边形结构之外。
需要说明的是,缓冲组件20设置在支撑框架内,并且缓冲组件20拉伸时调节框架31对其不形成干涉作用,进一步地,缓冲组件20设置在调节框架31下方,优选地,缓冲组件20的设置位置与安装通孔3112的位置相适应,详细地,缓冲组件20围成的截面形状与安装通孔3112的形状相适应,并且所述支撑框架10内设置有一端与支撑框架10连接向平行四边形结构的自由端提供势能的,用于对平行四边形结构的自由度进行调节,以及将缓冲组件20势能通过重力平衡组件50传递至的人机系统的传动组件40,所述缓冲组件20可对重力平衡组件50的平衡和人机系统的重力进行部分或者全部的补偿。
在本实施例中,所述缓冲组件20向重力平衡组件50补偿的作用力不完全能够抵消重力平衡组件50受到人机系统向其造成作用力,所述重力平衡组件50上还设置主动补偿组件70,所述主动补偿组件70可向重力平衡组件50提供缓冲组件20未能完全抵消的部分作用力以及重力平衡组件50运动中受到的其他作用力。
进一步地,所述重力平衡组件50包括平行四边形结构,所述平行四边形结构由多个连接杆围成,即相邻两个连接杆能够相互转动,也就是说,相邻连接杆之间以关节点为轴转动连接。优选地,以双平行四边形结构为例进行详细说明,所述重力平衡组件50包括相互连接的第一平行四边形结构51和第二平行四边形结构52,所述第二平行四边形结构52的一侧的立杆与支撑框架10的一侧连接,可根据重力平衡组件50所需的高度与支撑框架10的一侧进行连接,所述第一平行四边形结构51与第二平行四边形结构52之间设置可通过立杆进行连接,或者第一平行四边形结构51与第二平行四边形结构52共用一条立杆,所述第一平行四边形结构51的另一侧的立杆与人机系统相连接。
具体地,所述第一平行四边形结构51与第二平行四边形结构52共用第一立杆,并且第一立杆522能够相对上下移动,可向重力平衡组件50提供相对于支撑框架在竖直方向上的自由度,所述第一平行四边形结构51与人机接口组件60连接立杆为自由端,可向重力平衡组件50提供相对于支撑框架10在水平方向上的自由度,所述人机系统通过重力平衡组件50具备的两个自由度进行微低重力模拟。
在本实施例中,体感微低重力模拟装置还设置有传动组件40,一般来说,传动组件40的一端与缓冲组件20的一端固定连接,向上延伸穿过调节组件30的安装通孔3112,并绕过换向组件沿重力平衡组件50的延伸方向向前延伸与平行四边形结构的前端的立杆的任意位置固定,这样一来,传动组件40在传动过程中仅与导向结构滑动连接,降低了传动组件40的传动过程中损耗的摩擦力。
需要说明的是,在重力平衡组件50上设置凸出部,所述凸出部从重力平衡组件50的一侧的立杆的顶部沿竖直方向向上延伸,进一步地,所述第一平行四边形结构51上设置第一凸出部511,所述第一凸出部511可以设置于第一平行四边形结构51与第二平行四边形结构52共用的第一立杆522顶部,第二凸出部521设置于第二平行四边形结构52与支撑框架10连接的一侧的顶部,也即,第二凸出部521也可以设置于第二立杆523顶部。
所述第一凸出部511和第二凸出部521上设置换向结构,所述传动组件40绕过换向结构后,才能够与之相对应的平行四边形结构固定连接,所述换向结构相对于凸出部可相对移动,通过换向结构沿凸出部的上下移动,一是通过改变传动组件40的长度,对缓冲组件20所提供的势能进行调节;二是通过改变传动组件40和与之连接的平行四边形结构之间的角度,均能够对体感微低重力模拟装置的模拟量进行调节。
进一步地,所述支撑框架10内设置有调节组件30,所述调节组件30可相对支撑框架10在竖直方向上往复运动,所述第二平形四边形结构52的一侧的立杆可以与调节组件30的一侧进行连接,通过调节组件30上下移动,从而带动重力平衡组件50及人机系统在竖直方向进行运动,使得体感微低重力模拟装置可根据实际微低重力模拟场所的高度进行调节,例如,在空间站模拟平台上进行工作时,因为空间站的空间较大,使用人员在进行不同操作训练时,需要在不同的模拟环境中进行训练,然而不同的模拟环境所对应的高度是不相同的,即,可通过对调节组件30进行调节,进而使得调节组件30带动重力平衡组件50和人机系统到达使用人员所需要进行训练的环境下,对使用人员进行微低重力模拟的操作。
在本实施例中,在重力平衡组件50的关节点处还设置主动补偿组件70,对缓冲组件20和传动组件向重力平衡组件50提供的反向作用力,在未能够对人机系统对重力平衡组件50造成的作用力进行完全抵消时,进而提供对重力平衡组件50上剩余的作用力进行抵消的作用力,使得微低重力模拟装置在对模拟量进行调节时,提升调节模拟量的精确度,减小与理想的微低重力状态之间的差距。
进一步地,所述主动补偿组件70设置于第一平行四边形结构51和第二平行四边形结构52的关节点处,对所处关节点的转角信息进行检测,进而计算出重力平衡组件50在缓冲组件20提供了势能的情况下,进而产生与之相反的力矩对重力平衡组件50的关节点处进行补偿,体感微低重力模拟装置的模拟量精度更加准确。
需要说明的是,平行四边形结构的关节点是通过相互作用的轴承连接的,也就是说,主动补偿组件70设置在关节点的轴承的轴心线,并且主动补偿组件与轴承的连接处设置有相互配合的结构,这样一来,能够提高了检测附加力矩的精度值,减小检测误差。
优选地,所述主动补偿组件70包括第一主动补偿组件701和第二主动补偿组件702,所述平行四边形结构还包括相互平行的第一立杆522和第二立杆523,所述第一主动补偿组件701设置在所述第一立杆522的一个关节点处;所述第二主动补偿组件702设置在所述第二立杆523的一个关节点处。
可以理解的是,第一主动补偿组件701和第二主动补偿组件702可以分别设置在第一平行四边形结构51和第二平行四边形结构52的下部两个关节点,或者,第一主动补偿组件701和第二主动补偿组件702也可以分别设置在第一平行四边形结构51和第二平行四边形结构52上部的两个关节点,再或者,第一主动补偿组件701和第二主动补偿组件702分别设置在第一平行四边形结构51和第二平行四边形结构52上下两端的关节点上,并且这两个关节点的连线方向与竖直方向存在夹角,等等,优选地,第一主动补偿组件701和第二主动补偿组件702分别设置在第一平行四边形结构51和第二平行四边形结构52下端的两个关节点上,并且这两个关节点位于平行四边形结构的长的连接杆上。
也就是说,这两个关节点转角的信息能够代表第一平行四边形结构51和第二平行四边形结构52的关节点的变化情况,能够保证关节点的转角信息的精确度,确保主动补偿的效果,提高用户的体验。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种体感微低重力模拟装置的调节组件,其特征在于,所述体感微低重力模拟装置包括沿高度方向延伸的支撑框架和重力平衡组件,所述调节组件包括:
调节框架,所述调节框架沿高度方向上下滑动地设置在所述支撑框架内,所述调节框架与所述重力平衡组件的一端相连接,调整所述重力平衡组件的离地高度。
2.根据权利要求1所述的一种体感微低重力模拟装置的调节组件,其特征在于,所述调节组件还包括:调节构件,所述调节构件带动所述调节框架相对支撑框架滑动。
3.根据权利要求2所述的一种体感微低重力模拟装置的调节组件,其特征在于,所述调节构件的一端与所述支撑框架相连接,所述调节构件的另一端沿高度方向向上延伸并与所述支撑框架的转动连接,驱动所述调节构件转动以带动所述调节框架滑动。
4.根据权利要求3所述的一种体感微低重力模拟装置的调节组件,其特征在于,所述调节构件包括相互配合的调节丝杆,所述调节框架设置有与所述调节丝杆相匹配的螺纹孔,转动所述调节丝杆带动所述调节框架上下滑动。
5.根据权利要求4所述的一种体感微低重力模拟装置的调节组件,其特征在于,所述调节组件还包括传动构件,所述传动构件受力驱动以带动所述调节丝杆转动。
6.根据权利要求5所述的一种体感微低重力模拟装置的调节组件,其特征在于,所述传动构件包括蜗杆和传动齿轮,所处传动齿轮与所述调节丝杆的轴向方向转动连接,所述蜗杆与所述传动齿轮传动连接,转动所述蜗杆能够带动所述调节丝杆轴向转动。
7.根据权利要求1所述的一种体感微低重力模拟装置的调节组件,其特征在于,所述调节框架还至少包括两个滑块,且两个所述滑块相对设置在所述调节框架的两侧,所述滑块与所述支撑框架的立柱滑动连接带动所述调节框架上下滑动。
8.根据权利要求1所述的一种体感微低重力模拟装置的调节组件,其特征在于,在所述调节框架设置有沿高度方向延伸的安装通孔,且所述安装通孔设置在所述调节框架的中心线上。
9.根据权利要求1所述的一种体感微低重力模拟装置的调节组件,其特征在于,所述调节框架的一侧设置有向上弯折延伸的连接部,所述连接部的顶部区域与所述重力平衡组件相连接。
10.一种体感微低重力模拟装置,包括如权利要求1-9任一所述的体感微低重力模拟装置的调节组件。
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