CN203825859U - 一种汽车驾驶动态模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车驾驶动态模拟装置，属于汽车驾驶模拟技术领域。所述汽车驾驶动态模拟装置包括驾驶室、直线位移机构、驱动机构及支撑机构；所述直线位移机构与所述驾驶室连接，所述支撑机构通过所述回转机构及所述直线位移机构与驾驶室连接，所述驱动机构与所述支撑机构相互啮合；或，包括：驾驶室、回转机构、驱动机构及支撑机构，所述回转机构与所述驾驶室连接，所述支撑机构通过所述回转机构及所述直线位移机构与驾驶室连接，所述驱动机构与所述支撑机构相互啮合。本实用新型汽车驾驶动态模拟装置满足了特种越野车复杂的行驶工况训练，实现360度车身横摆角模拟、大角度车身俯仰角和车身侧倾角模拟。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车驾驶模拟技术领域，特别涉及一种汽车驾驶动态模拟装置。
背景技术
汽车驾驶模拟器是汽车研发及汽车应用过程中的重要设备。在设计阶段，汽车驾驶模拟器用于初步确定与汽车动力学相关的主要设计参数；在应用阶段，汽车驾驶模拟器用于汽车驾驶技能培训。特种越野车行驶工况复杂且危险，应用驾驶模拟器培训驾驶技能，使驾驶学员提前适应车辆性能以及路面情况，即能节省培训时间，又能减小驾驶危险性。
特种越野车行驶工况复杂，车身姿态变化大，一般车身俯仰角可达30度，在崎岖道路上车身侧倾角也可达30度，因此驾驶模拟器应当具备车身动态模拟机构，使驾驶学员提前适应特种越野车。在驾驶训练领域，静态的驾驶模拟器应用较多，但是该模拟器不具备车身运动模拟功能；并联6自由度驾驶模拟器结构复杂，控制难度大，成本高，不利于大范围推广。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种满足了特种越野车复杂的行驶工况训练，实现360度车身横摆角模拟、大角度车身俯仰角和车身侧倾角模拟的汽车驾驶动态模拟装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种汽车驾驶动态模拟装置包括驾驶室、直线位移机构、驱动机构及支撑机构，所述直线位移机构与所述驾驶室连接，带动所述驾驶室进行俯仰运动模拟及侧倾运动模拟，所述支撑机构通过所述回转机构及所述直线位移机构与驾驶室连接，所述驱动机构与所述支撑机构相互啮合，用于驱动所述支撑机构转动，带动所述驾驶室进行横摆运动模拟；或，包括：驾驶室、回转机构、驱动机构及支撑机构，所述回转机构与所述驾驶室连接，带动所述驾驶室进行俯仰运动及侧倾运动模拟，所述支撑机构通过所述回转机构及所述直线位移机构与驾驶室连接，所述驱动机构与所述支撑机构相互啮合，用于驱动所述支撑机构转动，带动所述驾驶室进行横摆运动模拟。
进一步地，所述支撑机构包括第一底座、第二底座及回转支承座；所述第一底座与所述直线位移机构连接；所述回转支承座一端与所述第一底座固定连接，另一端与所述第二底座活动连接；所述第一底座可通过所述回转支承座相对第二底座转动。
进一步地，所述驱动机构包括竖轴、第三回转作动器及驱动轮；所述竖轴与所述第二底座连接；所述驱动轮设置在所述竖轴上，且能自由转动；所述第三回转作动器与所述驱动轮连接，驱动所述驱动轮转动；所述驱动轮与所述第一底座相互啮合，带动所述第一底座转动。
进一步地，所述直线位移机构包括第一直线位移部件及第二直线位移部件；所述第一直线位移部件包括第一直线位移作动器、第一上支座及第一下支座；所述第一直线位移作动器一端与所述第一上支座连接，另一端与所述第一下支座连接；所述第一上支座与所述驾驶室连接；所述第一下支座与所述第一底座连接；所述第二直线位移部件包括第二直线位移作动器、第二上支座及第二下支座；所述第二直线位移作动器一端与所述第二上支座连接，另一端与所述第二下支座连接；所述第二上支座与所述驾驶室连接；所述第二下支座与所述第一底座连接。
进一步地，所述回转机构包括十字架机构、回转轴机构及作动机构；所述十字架机构与所述驾驶室连接；所述十字架机构与所述第一底座连接；所述十字架机构与所述回转轴机构连接；所述回转轴机构与所述作动机构连接。
进一步地，所述十字架机构包括第一十字轴支架、第二十字轴支架及十字轴底座；所述第一十字轴支架及第二十字轴支架与所述驾驶室连接；所述第一十字轴支架及第二十字轴支架与所述回转轴机构连接；所述十字轴底座与所述回转轴机构连接；所述十字轴底座与所述第一底座连接。
进一步地，所述回转轴机构包括第一回转轴、回转轴壳体及第二回转轴；所述第一回转轴一端与所述第一十字轴支架连接，另一端与所述第二十字轴支架连接；所述回转轴壳体设置在所述第二回转轴上；所述第二回转轴通过所述回转轴壳体与所述第一回转轴连接；所述第二回转轴通过所述十字轴底座与所述第一底座连接。
进一步地，所述作动机构包括第一回转作动器及第二回转作动器；所述第一回转作动器设置在所述第一十字轴支架上；所述第一回转作动器与所述第一回转轴连接，带动所述第一回转轴动作；所述第二回转作动器设置在所述回转轴壳体上；所述第二回转作动器与所述第二回转轴连接，带动所述第二回转轴动作。
本实用新型提供的汽车驾驶动态模拟装置的直线位移机构与驾驶室连接，带动驾驶室进行俯仰运动模拟及侧倾运动模拟，或回转机构与驾驶室连接，带动驾驶室进行俯仰运动及侧倾运动模拟，支撑机构通过回转机构及直线位移机构与驾驶室连接，驱动机构与支撑机构相互啮合，用于驱动支撑机构转动，带动驾驶室进行横摆运动模拟，满足了特种越野车复杂的行驶工况训练，实现360度车身横摆角模拟、大角度车身俯仰角和车身侧倾角模拟的三自由度汽车驾驶动态模拟装置。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的汽车驾驶动态模拟装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的汽车驾驶动态模拟装置主视图；
图3为图2的左视图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种汽车驾驶动态模拟装置，包括驾驶室1、直线位移机构、驱动机构及支撑机构。支撑机构包括第一底座8、第二底座12及回转支承座10。第一底座8与直线位移机构连接。回转支承座10一端通过螺栓与第一底座8连接，另一端与第二底座12活动连接。第一底座8可通过回转支承座10相对第二底座12转动。驱动机构与支撑机构相互啮合，用于驱动支撑机构转动。驱动机构包括竖轴13、第三回转作动器15及驱动轮14。竖轴13与第二底座12焊接。驱动轮14设置在竖轴13上，且可自由转动。第三回转作动器15与驱动轮14连接，带动驱动轮14转动。驱动轮14与第一底座8相互啮合，带动第一底座8转动。在第三回转作动器15的驱动下，驱动轮14带动第一底座8相对第二底座12转动，实现汽车横摆运动模拟。直线位移机构分别与支撑机构及驾驶室1连接。直线位移机构包括第一直线位移部件及第二直线位移部件。第一直线位移部件包括第一直线位移作动器6、第一上支座3及第一下支座7。第一直线位移作动器6一端通过螺栓与第一上支座3连接，另一端与通过螺栓第一下支座7连接。第一上支座3通过螺栓与驾驶室1连接。第一下支座7通过螺栓与第一底座8连接。第二直线位移部件包括第二直线位移作动器9、第二上支座2及第二下支座11。第二直线位移作动器9一端通过螺栓与第二上支座2连接，另一端通过螺栓与第二下支座11连接。第二上支座2通过螺栓与驾驶室1连接。第二下支座11通过螺栓与第一底座8连接。第一直线位移作动器6及第二直线位移作动器9同向运动，控制驾驶室1绕第一回转轴17转动。第一回转轴17相对第一十字轴支架4及第二十字轴支架5转动，实现汽车俯仰运动模拟。第一直线位移作动器6及第二直线位移作动器9反向运动，控制驾驶室1绕第二回转轴18转动，回转轴壳体19相对第二回转轴18转动，实现汽车侧倾运动模拟。第一直线位移作动器6及第二直线位移作动器9采用液压缸、气缸或电动缸。或，汽车驾驶动态模拟装置包括驾驶室1、回转机构、驱动机构及支撑机构。回转机构分别与支撑机构及驾驶室1连接。回转机构包括十字架机构、回转轴机构及作动机构。十字架机构与驾驶室1连接。十字架机构与第一底座8连接。十字架机构与所述回转轴机构连接。十字架机构包括第一十字轴支架4、第二十字轴支架5及十字轴底座16。第一十字轴支架4及第二十字轴支架5与驾驶室1焊接。第一十字轴支架4及第二十字轴支架5与回转轴机构连接。十字轴底座16与回转轴机构连接。十字轴底座16通过螺栓与第一底座8连接。回转轴机构包括第一回转轴17、回转轴壳体19及第二回转轴18。第一回转轴17一端通过销钉与第一十字轴支架4连接，另一端通过销钉与第二十字轴支架5连接。回转轴壳体19设置在第二回转轴18上。第二回转轴18通过回转轴壳体19与第一回转轴17连接。第二回转轴18通过十字轴底座16与第一底座8连接。回转轴机构与作动机构连接。作动机构包括第一回转作动器21及第二回转作动器20。第一回转作动器21设置在第一十字轴支架4上。第一回转作动器21与第一回转轴17连接，带动所述第一回转轴17动作，驱动回转轴壳体19相对第一十字轴支架4及第二十字轴支架5转动，实现汽车的俯仰运动模拟。第二回转作动器20设置在回转轴壳体19上。第二回转作动器20与第二回转轴18连接，带动第二回转轴18动作，第二回转作动器20转子与第二回转轴18连接，驱动回转轴壳体19相对十字轴底座16转动，实现汽车侧倾运动模拟。第三回转作动器15、第一回转作动器21及第二回转作动器20采用回转油缸或电机。
回转作动器控制驾驶室1绕空间三个轴转动，动态模拟汽车运动特性。假设汽车前进方向为X轴，垂直于地面的方向为Z轴，根据X轴和Z轴确定Y轴方向。汽车车身绕X轴的转动称为侧倾运动，用侧倾角表示其大小；汽车车身绕Y轴的转动称为俯仰运动，用俯仰角表示其大小；汽车车身绕Z轴的转动称为横摆运动，用横摆角表示其大小。
实施例1
参见图1，当驾驶室1模拟车身俯仰运动时。驾驶室1通过第一上支座3与第一直线位移作动器6连接，驾驶室1通过第二上支座2与右第二直线位移作动器9连接。回转轴壳体19与第一回转轴17固定连接。第一回转轴17通过第一十字轴支架4及第二十字轴支架5与驾驶室1连接。第一直线位移作动器6及第二直线位移作动器9同向运动，控制驾驶室1绕第一回转轴17转动。第一回转轴17相对第一十字轴支架4及第二十字轴支架5转动，实现汽车俯仰运动模拟。
当驾驶室1模拟车身侧倾时。第二回转轴18通过十字轴底座16与第一底座8连接。第一直线位移作动器6及第二直线位移作动器9反向运动，控制驾驶室1绕第二回转轴18转动，回转轴壳体19相对第二回转轴18转动，实现汽车侧倾运动模拟。
当驾驶室1模拟车身横摆运动时。第一底座8通过第一下支座7与第一直线位移作动器6连接。第一底座8通过第二下支座11与第二直线位移作动器9连接。回转支撑座10和竖轴13固定在第二底座12上。第一底座8安装在回转支撑座10上，可相对第二底座12转动。驱动轮14安装在竖轴13上，可相对第二底座12转动。在第三回转作动器15的驱动下，驱动轮14带动第一底座8相对第二底座12转动，实现汽车横摆运动模拟。
实施例2
参见图2-3，当驾驶室1模拟车身俯仰运动时。第一回转作动器21的壳体安装在第一十字轴支架4或第二十字轴支架5上。第二回转作动器21转子与第一回转轴17连接，驱动回转轴壳体19相对第一十字轴支架4及第二十字轴支架5转动，实现汽车的俯仰运动模拟。
当驾驶室1模拟汽车侧倾运动时。第二回转作动器20壳体安装在驱动回转轴壳体19上。第二回转作动器20转子与第二回转轴18连接，驱动回转轴壳体19相对十字轴底座16转动，实现汽车侧倾运动模拟。
当驾驶室模拟车身横摆运动时。在第三回转作动器15的驱动下，驱动轮14带动第一底座8相对第二底座12转动，实现汽车横摆运动模拟。
本实用新型提供的汽车驾驶动态模拟装置的直线位移机构与驾驶室连接，带动驾驶室进行俯仰运动模拟及侧倾运动模拟，或回转机构与驾驶室连接，带动驾驶室进行俯仰运动及侧倾运动模拟，支撑机构通过回转机构及直线位移机构与驾驶室连接，驱动机构与支撑机构相互啮合，用于驱动支撑机构转动，带动驾驶室进行横摆运动模拟，满足了特种越野车复杂的行驶工况训练，实现360度车身横摆角模拟、大角度车身俯仰角和车身侧倾角模拟的三自由度汽车驾驶动态模拟装置。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种汽车驾驶动态模拟装置，其特征在于，包括：驾驶室（1）、直线位移机构、驱动机构及支撑机构，所述直线位移机构与所述驾驶室（1）连接，带动所述驾驶室（1）进行俯仰运动模拟及侧倾运动模拟，所述支撑机构通过回转机构及所述直线位移机构与驾驶室（1）连接，所述驱动机构与所述支撑机构相互啮合，用于驱动所述支撑机构转动，带动所述驾驶室（1）进行横摆运动模拟；
或，包括：驾驶室（1）、回转机构、驱动机构及支撑机构；所述回转机构与所述驾驶室（1）连接，带动所述驾驶室（1）进行俯仰运动及侧倾运动模拟，所述支撑机构通过所述回转机构及所述直线位移机构与驾驶室（1）连接，所述驱动机构与所述支撑机构相互啮合，用于驱动所述支撑机构转动，带动所述驾驶室（1）进行横摆运动模拟。
2.根据权利要求1所述的汽车驾驶动态模拟装置，其特征在于：所述支撑机构包括第一底座（8）、第二底座（12）及回转支承座（10）；所述第一底座（8）与所述直线位移机构连接；所述回转支承座（10）一端与所述第一底座（8）固定连接，另一端与所述第二底座（12）活动连接；所述第一底座（8）可通过所述回转支承座（10）相对第二底座（12）转动。
3.根据权利要求2所述的汽车驾驶动态模拟装置，其特征在于：所述驱动机构包括竖轴（13）、第三回转作动器（15）及驱动轮（14）；所述竖轴（13）与所述第二底座（12）连接；所述驱动轮（14）设置在所述竖轴（13）上，且能自由转动；所述第三回转作动器（15）与所述驱动轮（14）连接，驱动所述驱动轮（14）转动；所述驱动轮（14）与所述第一底座（8）相互啮合，带动所述第一底座（8）转动。
4.根据权利要求2所述的汽车驾驶动态模拟装置，其特征在于：所述直线位移机构包括第一直线位移部件及第二直线位移部件；所述第一直线位移部件包括第一直线位移作动器（6）、第一上支座（3）及第一下支座 （7）；所述第一直线位移作动器（6）一端与所述第一上支座（3）连接，另一端与所述第一下支座（7）连接；所述第一上支座（3）与所述驾驶室（1）连接；所述第一下支座（7）与所述第一底座（8）连接；所述第二直线位移部件包括第二直线位移作动器（9）、第二上支座（2）及第二下支座（11）；所述第二直线位移作动器（9）一端与所述第二上支座（2）连接，另一端与所述第二下支座（11）连接；所述第二上支座（2）与所述驾驶室（1）连接；所述第二下支座（11）与所述第一底座（8）连接。
5.根据权利要求2所述的汽车驾驶动态模拟装置，其特征在于：所述回转机构包括十字架机构、回转轴机构及作动机构；所述十字架机构与所述驾驶室（1）连接；所述十字架机构与所述第一底座（8）连接；所述十字架机构与所述回转轴机构连接；所述回转轴机构与所述作动机构连接。
6.根据权利要求5所述的汽车驾驶动态模拟装置，其特征在于：所述十字架机构包括第一十字轴支架（4）、第二十字轴支架（5）及十字轴底座（16）；所述第一十字轴支架（4）及第二十字轴支架（5）与所述驾驶室（1）连接；所述第一十字轴支架（4）及第二十字轴支架（5）与所述回转轴机构连接；所述十字轴底座（16）与所述回转轴机构连接；所述十字轴底座（16）与所述第一底座（8）连接。
7.根据权利要求6所述的汽车驾驶动态模拟装置，其特征在于：所述回转轴机构包括第一回转轴（17）、回转轴壳体（19）及第二回转轴（18）；所述第一回转轴（17）一端与所述第一十字轴支架（4）连接，另一端与所述第二十字轴支架（5）连接；所述回转轴壳体（19）设置在所述第二回转轴（18）上；所述第二回转轴（18）通过所述回转轴壳体（19）与所述第一回转轴（17）连接；所述第二回转轴（18）通过所述十字轴底座（16）与所述第一底座（8）连接。
8.根据权利要求7所述的汽车驾驶动态模拟装置，其特征在于：所述 作动机构包括第一回转作动器（21）及第二回转作动器（20）；所述第一回转作动器（21）设置在所述第一十字轴支架（4）上；所述第一回转作动器（21）与所述第一回转轴（17）连接，带动所述第一回转轴（17）动作；所述第二回转作动器（20）设置在所述回转轴壳体（19）上；所述第二回转作动器（20）与所述第二回转轴（18）连接，带动所述第二回转轴（18）动作。
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