CN202650297U

CN202650297U - 设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统

Info

Publication number: CN202650297U
Application number: CN 201220175528
Authority: CN
Inventors: 李宏
Original assignee: JIANGSU HONGCHANG CONSTRUCTION MACHINERY CO Ltd
Current assignee: JIANGSU HONGCHANG CONSTRUCTION MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2022-04-24

Abstract

本实用新型公开了一种设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，包括由连杆机构实现的六自由度平台和安装在其上的汽车吊模拟操作平台。本实用新型具有非常真实的汽车吊操作体验，尤其是能模拟使用者在驾驶时的晃动和颠簸感受，提高了模拟真实程度；大大降低汽车吊操作培训的成本，并且不受天气和场地等因素的影响，可以加快学员成长速度，并可广泛用于游戏、展示、实验、教学以及技能鉴定考试。

Description

设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统

技术领域

[0001] 本实用新型属于工程机械模拟培训设备领域，尤其涉及汽车吊的操作培训模拟设备。

背景技术

随着国民经济突飞猛进，国家基础建设蓬勃发展，带动着国内工程机械的发展。工程起重机行业也同其它工程机械一样发展迅速，因而带动了对起重机驾驶员的需求。目前对驾驶学员的培训通常是在前期理论课结束后，就进行实际上机操作训练，学习驾驶操作技能、技巧。但起重机的各种操作技能、技巧是通过长时间实际上机训练才可以熟练掌握的。这种训练方式存在着很多问题，例如成本很高、耗材大、培训场地收限制以及受天气等因素影响，在训练过程中受到时间、条件的限制，不利于学员快速成长。现有的模拟操作系统，使用者坐在座椅上通过教学仪上的操作杆、踏板、操作按钮等进行模拟操作；而教学仪上设置的显示器显示模拟的画面对使用者的操作进行反馈，但是该种反馈仅仅对使用者形成视觉上的反馈，而无法模拟出在具体的操作环境下驾驶座椅的颠簸或者倾斜的反馈，对模拟出的情景受到了限制。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本实用新型提供了一种用于模拟汽车吊真车上机操作的设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统。

技术方案：为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：一种设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，包括由连杆机构实现的六自由度平台和安装在其上的汽车吊模拟操作平台，其中：所述汽车吊模拟操作平台，包括底座、显示器、模拟操作台、座椅和主机，所述底座前端设有安装台、并在该安装台上方设有显示器，所述座椅安装在底座后端；所述模拟操作台包括方向盘、支撑脚控制杆、臂钩收放操作柄和大臂回转操作柄，其中所述方向盘和支撑脚控制杆都安装在底座的安装台上，所述臂钩收放操作柄和大臂回转操作柄设在座椅两侧，所述主机通过数据线与显示器连接；所述六自由度平台，包括静平台、用以支撑模拟操作系统用的动平台、固定于静平台上的六个步进电机、分别与步进电机连接的六个减速器、连接每个减速器以及动平台的六个连杆机构；所述连杆机构包括第一连杆及第二连杆，所述第一连杆的一端刚接于减速器的输出轴上，第二连杆的一端与第一连杆铰接而另一端通过连接头连接于动平台上；所述连杆机构是倾斜的连接于减速器及动平台之间。

作为优选，所述支撑脚控制杆包括左前支撑脚操作杆、右前支撑脚操作杆、左后支撑脚操作杆、右后支撑脚操作杆、前方支撑脚操作杆和液压阀汽车吊。

作为优选，所述底座上还设置有模拟离合踏板、模拟刹车踏板和模拟油门踏板，同时在座椅旁还设有档位操作杆，同时在方向盘左前方还设有软件控制按钮面板。

作为优选，所述安装台采用柱状的仪表台，方向盘安装在该仪表台上，并在该仪表台左侧还设有换挡操作杆和转向灯控制杆汽车吊。

作为优选，所述显示器为单屏显示器、三屏显示器或环形屏幕显示器，从而可以更加逼真的模拟真机现场真实操作。

作为优选，所述连接头为球铰、或关节轴承、或万向节。

作为优选，所述六个连杆机构与动平台的连接点均位于同一个圆周上。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：具有非常真实的汽车吊操作体验，尤其是能模拟使用者在驾驶时的晃动和颠簸感受，提高了模拟真实程度；大大降低汽车吊操作培训的成本，并且不受天气和场地等因素的影响，可以加快学员成长速度，并可广泛用于游戏、展示、实验、教学以及技能鉴定考试。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为采用仪表台时本实用新型的结构示意图；

图4为图3的左视图。

其中，底座1、显示器2、座椅3、安装台4、方向盘5、臂钩收放操作柄6.大臂回转操作柄7、左前支撑脚操作杆8、右前支撑脚操作杆9、左后支撑脚操作杆10、右后支撑脚操作杆11、前方支撑脚操作杆12、液压阀13、模拟离合踏板14、模拟刹车踏板15、模拟油门踏板16、档位操作杆17、软件控制按钮面板18、换挡操作杆19、转向灯控制杆21、静平台20、动平台30、步进电机41、减速器42、第一连杆43、第二连杆44、连接头45。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

如图1～2所示，一种设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，用于汽车吊操作培训时模拟练习之用，它包括由连杆机构实现的六自由度平台和安装在其上的汽车吊模拟操作平台，其中：

所述汽车吊模拟操作平台，包括底座1、环形屏幕显示器2、模拟操作台、座椅3和主机，该底座1由钢板焊接而成，其中模拟操作台包括方向盘5、支撑脚控制杆、臂钩收放操作柄6和大臂回转操作柄7，以及各种踏板控制器等。底座1前端设有安装台4，在该安装台4上方通过支架将显示器2安装其上，该显示器2可以采用环形显示器；在安装台4的右侧部分设置有支撑脚操作杆，它包括左前支撑脚操作杆8、右前支撑脚操作杆9、左后支撑脚操作杆10、右后支撑脚操作杆11、前方支撑脚操作杆12和液压阀13。在底座1底部设置的踏板控制器包括模拟离合踏板14、模拟刹车踏板15和模拟油门踏板16，以及在座椅3旁设置档位操作杆17，从而使学员可以模拟汽车吊的行驶。另外，我们还可以将安装台做成与真机相似的柱状仪表台，而方向盘就安装在其上，并且在方向盘左侧装上换挡操作杆19，右侧则安装转向灯控制杆21。在底座1的后端安放有座椅3，其中臂钩收放操作柄6设在座椅3右侧，大臂回转操作柄7设在座椅3的左侧。另外，主机放置在座椅3下方。所述模拟操作台所有的操作部件通过传感器与主机连接，而主机通过数据线与显示器2连接，从而使得可以将各操作部件对应的操作动作传到主机，而主机可以通过软件将动作以动画游戏等方式在显示器2上输出。

而六自由度平台，包括静平台20、用以支撑模拟操作系统用的动平台30、固定于静平台20上的六个步进电机41、分别与步进电机41连接的六个减速器42、连接每个减速器42以及动平台30的六个连杆机构。所述连杆机构包括第一连杆43及第二连杆44，所述第一连杆43的一端刚接于减速器的输出轴42上，第二连杆44的一端与第一连杆43铰接而另一端通过连接头45连接于动平台30上，所述连接头45为球铰、或关节轴承、或万向节。所述连杆机构是以一定角度倾斜的连接于减速器42及动平台30之间，且六个连杆机构与动平台30的连接点均位于同一个圆周上，从而可以使连杆机构对动平台30的支撑更加稳固。当在某些模拟场景中需要模拟驾驶座的倾斜或颠簸时，控制六个步进电机41使第一连杆43转动并带动第二连杆44升降，并通过控制六个第二连杆44的升降高度或/和速度的不同而改变动平台30倾斜的角度或者倾斜角度变换的速度，从而能够使驾驶座模拟出特定环境下的倾斜或者颠簸，提高了场景模拟的真实度。而六个连杆机构可以模拟出更多的场景，如驾驶座在各个方向的平移、倾斜或摆动，从而能够模拟出更多的场景，提高了场景模拟的真实度。另外，整个模拟操作系统可位于集装箱中，从而便于运输。

实施例2

如图3～4所示，本实施例与实施例1相比，将安装台改为与真机更加相近的仪表台，方向盘5安装在该仪表台上，而换挡操作杆17设在仪表台左侧；同时在仪表台的右侧还设有转向灯控制杆21。由于与模拟操作系统相配合使用的软件游戏需要控制切换，因此在前方安装有软件控制按钮面板18。如此这样，与真实装载车的操作更加接近，从而使得学员感受到逼真的驾驶感觉。

Claims

1.一种设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，其特征在于：包括由连杆机构实现的六自由度平台和安装在其上的汽车吊模拟操作平台，其中：

所述汽车吊模拟操作平台，包括底座、显示器、模拟操作台、座椅和主机，所述底座前端设有安装台、并在该安装台上方设有显示器，所述座椅安装在底座后端；所述模拟操作台包括方向盘、支撑脚控制杆、臂钩收放操作柄和大臂回转操作柄，其中所述方向盘和支撑脚控制杆都安装在底座的安装台上，所述臂钩收放操作柄和大臂回转操作柄设在座椅两侧，所述主机通过数据线与显示器连接；

所述六自由度平台，包括静平台、用以支撑模拟操作系统用的动平台、固定于静平台上的六个步进电机、分别与步进电机连接的六个减速器、连接每个减速器以及动平台的六个连杆机构；所述连杆机构包括第一连杆及第二连杆，所述第一连杆的一端刚接于减速器的输出轴上，第二连杆的一端与第一连杆铰接而另一端通过连接头连接于动平台上；所述连杆机构是倾斜的连接于减速器及动平台之间。

2.根据权利要求1所述设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，其特征在于：所述支撑脚控制杆包括左前支撑脚操作杆、右前支撑脚操作杆、左后支撑脚操作杆、右后支撑脚操作杆、前方支撑脚操作杆和液压阀。

3.根据权利要求1所述设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，其特征在于：所述底座上还设置有模拟离合踏板、模拟刹车踏板和模拟油门踏板，同时在座椅旁还设有档位操作杆，同时在方向盘左前方还设有软件控制按钮面板。

4.根据权利要求3所述设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，其特征在于：所述安装台采用柱状的仪表台，方向盘安装在该仪表台上，并在该仪表台左侧还设有换挡操作杆和转向灯控制杆。

5.根据权利要求1所述设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，其特征在于：所述显示器为单屏显示器、三屏显示器或环形屏幕显示器。

6.根据权利要求1所述设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，其特征在于：所述连接头为球铰、或关节轴承、或万向节。

7.根据权利要求1所述设有连杆机构实现的六自由度平台的汽车吊模拟操作系统，其特征在于：所述六个连杆机构与动平台的连接点均位于同一个圆周上。