CN202650301U - 设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统，包括模拟操作系统和安装于模拟操作系统下方的六自由度平台。本实用新型结构紧凑，操作方便，在使用时，安装上相应的程序软件后，利用操作手柄或按钮将模拟信号传递给计算机，计算机将处理后的信号输入到显示器，使用者操作与显示器显示的图像同步，使用者通过操作手柄进行塔吊的各种课题训练，从而掌握各种操作技能和技巧；该模拟操作系统可广泛用于游戏、展示、实验、教学以及技能鉴定考试中。

Description

设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统

技术领域

本实用新型涉及一种重型机械模拟操作系统，具体涉及一种设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统。

背景技术

塔吊(tower crane)，又称塔式起重机，简称塔机。塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，以一节一节的接长(高)形成铁塔的形式，用来吊施工用得钢筋、木楞、脚手管等施工原材料的设备，是建筑施工一种必不可少的设备。相应的，对塔吊操作培训的要求也越来越高。

目前，最常见的培训方式是在使用者前期塔吊理论课结束后，就进行塔吊实际上机操作训练，学习各种塔吊的操作技能、技巧。但塔吊的各种操作技能、技巧是通过长时间上机训练才可以熟练掌握的。这种训练方式存在很多问题，例如成本大、耗材高等缺点。使用者在训练过程中也受到时间、经济条件等限制，造成使用者无法熟练掌握塔吊的操作技能、技巧，为以后的实际工作带来安全隐患。虽然现在的市场上出现了一些模拟塔吊工作的模拟机，但是结构复杂，成本较高，难于普及使用。所以，亟需开发一种结构简单、成本低廉的设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统。

此外，现有的模拟操作系统，尤其是工程机械模拟操作系统中，使用者坐在座椅上通过模拟操作系统上的操作杆、踏板、操作按钮等进行模拟操作；而模拟操作系统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。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种能够帮助使用者掌握和熟练塔吊操作技巧，并且能够模拟驾驶座椅倾斜或颠簸的设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统。

技术方案：为了实现上述目的，本实用新型的一种设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统，包括模拟操作系统和安装于模拟操作系统下方的六自由度平台，所述模拟操作系统包括底座、位于底座前方的前立板和位于底座后部的座椅，所述前立板上方安装有显示器，前立板内部空腔放置有主机，所述显示器与主机连接；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以及六个升降装置；所述升降装置的两端通过连接头分别连接动平台及静平台，所述六个升降装置为倾斜的设置于动平台及静平台之间。

其中，操作手柄包括左操作手柄和右操作手柄，所述左操作手柄与控制吊钩上下动作的电路连接；所述右操作手柄与控制吊车大臂左右动作和小车前后动作电路连接。按钮包括启动按钮、急停按钮、旋转制动按钮、总照明灯按钮、电铃等按钮。各操作手柄和按钮分别与开关控制元件连接，所有的开关控制元件通过模数转换装置与计算机连接。所述显示器为单屏显示器或三屏显示器或环形屏幕显示器。

本实用新型在使用时，安装上相应的程序软件后，利用操作手柄或按钮将模拟信号传递给计算机，计算机将处理后的信号输入到显示器，使用者操作与显示器显示的图像同步，使用者通过操作手柄进行塔吊的各种课题训练，从而掌握各种操作技能和技巧。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型结构紧凑，操作方便，使用者可以通过操作手柄和按钮模拟系统进行操作，模拟塔吊的各种作业课题、实际工作中的环境以及任务，用电量低，不产生噪声，在低成本的前提下增加使用者的训练时间，培训效果好。六自由度平台中采用升降装置连接动平台及静平台，通过升降装置的伸缩来实现动平台左右运动、前后运动、左右的倾斜摇摆以及前后的倾斜摇摆，以实现模拟驾驶座椅的倾斜或颠簸，使动平台的运动有了更大的自由度，提高了场景模拟的真实性。所述升降装置是以一定角度倾斜的连接于静平台及动平台之间，这样才能够保证该六个升降装置对动平台的支撑稳定。该实用新型可广泛用于游戏、展示、实验、教学以及技能鉴定考试中。

附图说明

图1为本实用新型中的模拟操作系统的结构示意图；

图2为本实用新型中的六自由度平台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1至2所示，本实用新型的设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统，包括模拟操作系统和安装于模拟操作系统下方的六自由度平台100，模拟操作系统包括底座1、位于底座1前方的前立板2和位于底座1后部的座椅3，前立板2上方安装有显示器6，前立板2内部空腔放置有主机，显示器6与主机连接；座椅3两侧设有扶手箱5，扶手箱5上设置有按钮7，扶手箱5前方安装有操作手柄4。六自由度平台100包括静平台20、用以支撑模拟操作系统用的动平台30以及六个升降装置40。所述升降装置40的两端通过连接头41分别连接动平台30及静平台20，所述连接头41为球铰、或关节轴承、或万向节。所述升降装置40是向内倾斜的连接于静平台20及动平台30之间，且六个升降装置40与动平台30的连接点均位于同一个圆周上，从而可以使该六个升降装置40对动平台30的支撑更加稳固。所述升降装置40为电动缸、或液压缸、或气动缸。当在某些模拟场景中需要模拟驾驶座的倾斜或颠簸时，通过控制六个升降装置40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。而六个升降装置40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。

本实施例中，操作手柄4包括左操作手柄和右操作手柄，左操作手柄与控制吊钩上下动作的电路连接；右操作手柄与控制吊车大臂左右动作和小车前后动作电路连接。按钮包括启动按钮、急停按钮、旋转制动按钮、总照明灯按钮、电铃等按钮。各操作手柄4和按钮7分别与开关控制元件连接，所有的开关控制元件通过模数转换装置与计算机主机连接。显示器6为单屏显示器或三屏显示器或环形屏幕显示器，该整个设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统可位于集装箱(未图示)中，以便于运输。

本实用新型在使用时，安装上相应的程序软件后，利用操作手柄4或按钮7将模拟信号传递给计算机，计算机将处理后的信号输入到显示器6，使用者操作与显示器6显示的图像同步，使用者通过操作手柄4进行塔吊的各种课题训练，从而掌握各种操作技能和技巧。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统，其特征在于：包括模拟操作系统和安装于模拟操作系统下方的六自由度平台，所述模拟操作系统包括底座、位于底座前方的前立板和位于底座后部的座椅，所述前立板上方安装有显示器，前立板内部空腔放置有主机，所述显示器与主机连接；所述座椅两侧设有扶手箱，扶手箱上设置有按钮，扶手箱前方安装有操作手柄；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以及六个升降装置；所述升降装置的两端通过连接头分别连接动平台及静平台，所述六个升降装置为倾斜的设置于动平台及静平台之间。

2.根据权利要求1所述的设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统，其特征在于：所述操作手柄包括左操作手柄和右操作手柄，所述左操作手柄与控制吊钩上下动作的电路连接；所述右操作手柄与控制吊车大臂左右动作和小车前后动作电路连接。

3.根据权利要求1所述的设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统，其特征在于：所述显示器为单屏显示器或三屏显示器或环形屏幕显示器。

4.根据权利要求1所述的设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统，其特征在于：所述连接头为球铰、或关节轴承、或万向节。

5.根据权利要求1至4任一项所述的设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统，其特征在于：所述六个升降装置与动平台的连接点均位于同一个圆周上。

6.根据权利要求1至4任一项所述的设有升降装置实现的六自由度平台的塔吊模拟操作系统，其特征在于：所述升降装置为电动缸、或液压缸、或气动缸。

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