CN206762295U - 一种新型飞行影院 - Google Patents

Abstract

一种新型飞行影院，属于游乐设施技术领域。包括：12米球幕、主体桁架、滑移轨道、六自由度运动单元、座椅、制动夹紧装置、驱动装置、侧导向装置；集球幕电影、大型机械、大型机械控制、实时现场特效等多种高科技手段于一体。共分为4个观影厅，每个观影厅可容纳6人，在观影期间六自动度运动单元滑移到吊轨前方预设的位置，在观影期间乘客置身于巨型球形屏幕之中，视线区域被壮观的电影画面完全包围，可以看到无边界影视画面，沉浸感非常强烈。观众乘坐特制的悬挂式六自由度座椅，可以实现飞速上升、俯冲、左右闪躲、震动等动作，结合高清立体影片，充分感受宏大精彩的球幕影视情节，亲身体验高空飞行的刺激感受。

Description

一种新型飞行影院

技术领域

本实用新型涉及一种新型飞行影院，属于游乐设施技术领域。

背景技术

自上个世纪90年代以来，VR受到世界各界的广泛关注并且在商业领域取得了良好的发展，目前虚拟现实技术的应用非常广阔，广泛应用于城市规划、旅游、医学、娱艺科教、航空航天等行业中，其中最常见的应用主要集中在动感模拟器及动感影院。

与动感模拟器以及传统的动感影院不同，飞行影院是让游客全方位立体包围式飞翔体验的一种新型游乐设备。它是将提前设定好的模拟场景，通过半球荧幕进行放映，通过对操作者的视觉、听觉及体态改变，实时感受到升降、仰卧、俯冲等动作，放映期间同步融以风暴、雷雨、撞击、震动等特效，与此同时配合灯光、音响的渲染，完成对场景的模拟，具有很强的沉浸感，具有良好的市场前景。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种新型飞行影院。

一种新型飞行影院，包括：12米球幕、主体桁架、滑移轨道、六自由度运动单元、座椅、制动夹紧装置、驱动装置、侧导向装置；

新型飞行影院的主体桁架由两组互成160°夹角的主体钢梁桁架组成，

六自动度运动单元是由上连接平台、下连接平台、运动缸体、座椅、安全压杠和安全带组成，

上连接平台、下连接平台使用矩形管组焊形式进行框架的搭建，上连接平台、下连接平台连接点间互成120°，上连接平台、下连接平台连接点互成60°，上连接平台、下连接平台是通过虎克铰连接六组电动缸进行连接，下连接平台通过螺栓连接座椅；

运动缸体是由伺服电机、缸筒、活塞、滚珠丝杠和连接拉杆组成，伺服电机通过滚珠丝杠带动活塞杆的伸缩，电动推杆与虎克铰连接通过前、后铰叉进行连接；

安全压杠的φ60的无缝钢管通过与弯头、凹凸法兰盘、支架以及轴套焊接，并通过轴承座与座椅进行连接固定其位置；

六自由度运动单元是由六组伺服电动机通过丝杆控制活塞杆作直线伸缩运动，通过螺栓连接座椅；

六自由度单元由六自由度平台以及座椅组成，在六自由度单元上连接平台上安装有平台移动装置、侧导向装置、制动夹紧装置以及二次防护装置，

平台移动装置采用1.5KW电机和减速机，通过变频器控制电机的正反转，安装在六自动度运动单元上，通过铝合金轮毂与轨道支撑面摩擦推动平台的移动，平台移动装置与六自动度运动单元通过M16螺栓进行连接；

平台移动装置由电机驱动减速机带动六自动度运动单元前后移动；

侧导向装置通过钢板组焊的基座、中心轴和聚氨酯导向轮进行组装，然后通过M16螺栓与运动单元进行连接；

制动夹紧装置的六自动度运动单元的前/后移动到位后,由组成连杆机构动作对其进行制动夹紧；

制动夹紧装置为通过气缸带动连杆结构，控制制动夹紧块与轨道腹板面夹紧与松开，其结构为气缸座连接气缸、气缸通过连杆结构连接制动夹紧块前后转动，其动作行程为30mm，制动夹紧装置布置在六自动度运动单元的上连接平台边缘位置共4个，为对称夹紧；

连接机构为通过气缸连接L型方管，L型方管再与制动夹紧块连接，采用局部平行四边形结构；

制动夹紧装置采用气缸带动连杆机构进行侧面夹紧，制动夹紧装置是通过连杆机构将气缸输出力进行放大作用到固定在主体桁架的吊轨侧面，

气缸的螺杆式空气压缩机提供0.6～0.8MPa气动源，通过1寸无缝钢管将气源输送至制动夹紧装置；

气缸的气动管路为利用1寸无缝钢管进行主管路的铺设，然后分支到4个观影厅，采用1寸变1/2寸转换接头，连接至电磁换向阀，然后输送压力空气至动作执行机构(制动夹紧装置)；

驱动轮在吊轨上转动从而带动六自动度运动单元的移动：

二次防护装置的具体结构为：一个倒置的L型支撑，焊接在六自动度运动单元的上连接平台上，L型支撑的一边伸入H型钢的外边缘，保证其有20mm的重合部分，当运动平台其中一个轮组失效时，L型支撑的一边会搭接在滑移轨道的边缘上，防止平台往下坠落；

滑移轨道为上下两层布置，悬吊于主体桁架的顶梁，轨道外侧提供六自动度运动单元前后移动的支撑面。

主体桁架为六自由度单元及滑移轨道的载体，采用钢结构框架，主体框架为两个上、下两层的小框架互成160°夹角组成，分为4个观影厅。

电动缸共6个，虎克铰为12个。

每个座椅上布置有六组安全带，其连接通过螺栓与座椅框架连接，通过四点式布置形式。

六自动度运动单元的座椅为一排6人，共为4个六自动度运动单元4，在座椅5上安装了安全压杠及安全带安全防护装置。

气缸推动L型方管作旋转运动，从而控制制动夹紧块与轨道腹板面的间距，最大间距为28mm，最小间距为-2mm，采用橡胶内嵌在铁块的槽内。

六自由度运动单元悬吊于滑移轨道上，模拟六个自由度的运动。

六自由度单元上平台设备为对称布置。

观影球幕直径为12米。

本实用新型的优点是可24人同时置身于巨形球幕前观影，在观影期间可随剧情感受到升降、仰卧、俯冲等动作以及相应的特效。

一种新型飞行影院，是一种新型高科技娱乐项目，集球幕电影、大型机械、大型机械控制、实时现场特效等多种高科技手段于一体。包括12米球幕及播放系统、主体桁架、六自由度运动单元、平台移动装置、制动夹紧装置及特效单元，其中主体桁架为钢体结构连接；六自由度运动单元利用伺服电动机通过丝杆控制活塞杆实现直线伸缩运动；平台移动装置利用电机带动减速机进行驱动，驱动轮在吊轨上转动从而带动六自动度运动单元的移动；制动夹紧装置是通过连杆机构将气缸输出力进行放大作用到固定在主体桁架的吊轨侧面，保证人员在观影期间六自动度运动单元整体运动的稳定性。

该套设备共分为4个观影厅，每个观影厅可容纳6人，在观影期间六自动度运动单元滑移到吊轨前方预设的位置，在观影期间乘客置身于巨型球形屏幕之中，视线区域被壮观的电影画面完全包围，可以看到无边界影视画面，沉浸感非常强烈。观众乘坐特制的悬挂式六自由度座椅，可以实现飞速上升、俯冲、左右闪躲、震动等动作，结合高清立体影片，充分感受宏大精彩的球幕影视情节，亲身体验高空飞行的刺激感受。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，如图其中：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的结构俯视图。

图3为本实用新型的整体结构图。

图4为本实用新型的侧视图。

图5为本实用新型的六自由度单元结构俯视图。

图6为本实用新型的制动夹紧装置的结构俯视图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本实用新型的宗旨所做的许多修改和变化属于本实用新型的保护范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

为便于对实用新型实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对实用新型实施例的限定。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图3、图6所示，一种新型飞行影院，主要包括：12米球幕1、主体桁架2、滑移轨道3、六自由度运动单元4、座椅5、制动夹紧装置6、驱动装置7、侧导向装置8。

新型飞行影院的主体桁架2由两组互成160°夹角的主体钢梁桁架组成，

主体桁架2为六自由度单元及滑移轨道的载体，采用的是钢结构框架，应用有限元分析对框架重点部位进行了结构优化，使得六自由度运动单元在运动过程中，无共振、异响或结构失稳的现象。

主体框架2为两个上、下两层的小框架互成160°夹角组成，这样共分为4个观影厅。

框架重点部位的结构优化为：因运动平台在观影期间运动时产生的扭矩很大，而且主要集中在头部连接型钢部位，所以针对主体框架原头部H钢连接方式更改为方管连接，同时增加了方管连接的密度，从而提高了框架头部的整体刚度。

六自动度运动单元4是由上连接平台、下连接平台、运动缸体、座椅、安全压杠和安全带组成，

上连接平台、下连接平台：上、下连接平台使用矩形管组焊形式进行框架的搭建，上连接平台、下连接平台连接点间互成120°，上连接平台、下连接平台连接点互成60°，上连接平台、下连接平台是通过虎克铰连接电动缸(共六组)进行连接，电动缸共6个，虎克铰为12个，下连接平台通过螺栓连接座椅。

运动缸体：运动缸体是由伺服电机、缸筒、活塞、滚珠丝杠和连接拉杆组成，伺服电机通过滚珠丝杠带动活塞杆的伸缩，电动缸体最大拉力为30.58KN，额定速度为300mm/s，电动推杆与虎克铰连接通过前、后铰叉进行连接。

安全压杠：安全压杠主要为保护乘客在观影期间因身体晃动，从座椅上滑出，其结构使用φ60的无缝钢管、弯头、凹凸法兰盘、支架以及轴套焊接组成，然后通过轴承座与座椅进行连接固定其位置，在乘客就位前处于打开位置，乘客就位后安全压杠下落至扶手位置，通过锁紧油缸限制其运动，观影结束后，锁紧油缸处于打开位置，然后通过电动推杆将压杠打开，乘客有序下车。

安全带：安全带为乘客在座椅上观影时的另外一道安全防护装置，其位置安装在每个乘客的后背处，即每个座椅上布置有六组安全带，其连接通过螺栓与座椅框架连接，通过四点式布置形式，主要保护人体的上半身防止其从座椅上滑落。

六自由度运动单元4是由六组伺服电动机通过丝杆控制活塞杆作直线伸缩运动，通过螺栓连接座椅5，座椅5上安装有安全压杠和安全带装置，六自由度运动单元4模拟空间各种运动姿态，座椅5在随六自由度平台运动时由安全压杠及安全带对人体进行安全防护。

六自由度单元4由六自由度平台以及座椅5组成，在六自由度单元4上连接平台上安装有平台移动装置、侧导向装置8、制动夹紧装置6以及二次防护等，

六自由度运动单元4为悬吊于滑移轨道3上，它可模拟六个自由度(X，Y，Z，α，β，γ)的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。

六自动度运动单元4的座椅5为一排6人，共为4个六自动度运动单元4，可满足24人同时观影，在座椅5上还安装了安全压杠及安全带等安全防护装置。

平台移动装置的具体结构为：平台移动装置为采用1.5KW电机和减速机，通过变频器控制电机的正反转，其安装在运动单元上，通过铝合金轮毂(外有聚氨酯层)与轨道支撑面摩擦推动平台的移动，平台移动装置与运动单元通过M16螺栓进行连接。

平台移动装置由电机驱动减速机带动六自动度运动单元前后移动，到达指定观影位置后由接近开关发送指令确保准确停车。

侧导向装置8的具体结构为：侧导向装置为防止运动单元在前后移动期间发生与滑移轨道干涉，保证运动单元与轨道的间距，其结构为通过钢板组焊的基座、中心轴和聚氨酯导向轮进行组装，然后通过M16螺栓与运动单元进行连接。

制动夹紧装置6为：六自动度运动单元4的前/后移动到位后,由组成连杆机构动作对其进行制动夹紧，保证观影或人员上、下期间平台的稳定性。

制动夹紧装置6的具体结构为：制动夹紧装置为通过气缸带动连杆结构，控制制动夹紧块与轨道腹板面夹紧与松开，其结构为气缸座连接气缸、气缸通过连杆结构连接制动夹紧块前后转动，其动作行程为30mm，制动夹紧装置布置在运动单元的上连接平台边缘位置共4个，为对称夹紧，保证其制动夹紧足够的扭矩。

连杆机构的具体结构为：连接机构为通过气缸连接L型方管，L型方管再与制动夹紧块连接，气缸推动L型方管作旋转运动，从而控制制动夹紧块与轨道腹板面的间距，最大间距为28mm，最小间距为-2mm(因制动夹紧块为增大其与轨道面间的摩擦力，采用橡胶内嵌在铁块的槽内)，同时为了防止制动夹紧块在夹紧时与轨道面不平行，采用了一个局部平行四边形结构，从而保证两边动作一致，进而保证制动夹紧块夹持面与轨道面始终处于平行状态。

制动夹紧装置6采用气缸带动连杆机构进行侧面夹紧，包括气动源、气动管路、执行元件。

制动夹紧装置是通过连杆机构将气缸输出力进行放大作用到固定在主体桁架的吊轨侧面，

气动源：气动源利用螺杆式空气压缩机提供0.6～0.8MPa，通过1寸无缝钢管将气源输送至制动夹紧装置。

气动管路：气动管路为利用1寸无缝钢管进行主管路的铺设，然后分支到4个观影厅，采用1寸变1/2寸转换接头，连接至电磁换向阀，然后输送压力空气至动作执行机构(制动夹紧装置)。

执行元件：执行元件为制动夹紧装置，制动夹紧装置的结构以及具体动作过程前面已有详细介绍，不再赘述。

驱动轮在吊轨上转动从而带动六自动度运动单元的移动：驱动轮为平台移动装置上的附件，平台移动装置前面已有详细介绍，不再赘述。

二次防护装置的具体结构为：因运动单元在运动期间是通过行走轮、从动轮一共4个支撑点控制运动单元的前后移动，若其中一个轮组失效，可能造成运动单元的倾翻，所以设计了二次防护装置，其结构为一个倒置的L型(以后简称为L型)支撑，焊接在运动单元的上连接平台上，L型的一边伸入H型钢的外边缘，保证其有20mm的重合部分，当运动平台其中一个轮组失效时，L型的一边会搭接在滑移轨道的边缘上，防止平台往下坠落。

滑移轨道3为上下两层布置，悬吊于主体桁架的顶梁，轨道外侧提供六自动度运动单元前后移动的支撑面。

在乘坐位时，六自由度单元4处于滑移轨道的后位，待乘客就位后，平台缓慢前进至观影位停止移动，制动夹紧装置6开始锁紧，六自由度单元4上平台设备为对称布置，保证其在运动过程中的稳定性。

播放系统的具体结构为：播放系统为结合投影系统使用，当播放影片时，配合做好同步的声响，其采用大功率音响，布置在投影球幕的后侧，共2组。

播放系统为多通道电影同步播放系统，确保了影片的放映和运动单元、环境特效以及其他特效之间的同步性。

特效单元的具体结构为：特效单元为当播放画面有水喷溅或有风吹过时，安装在座椅上的喷水、吹风喷头会自动打开，给观众带来一种环境上的真实感。

12米球幕1为钢结构框架作为支撑，采用特种功能树脂材料进行无缝贴合，形成180°广角半球，配合高流明投影仪可实现在球幕上显示出超震撼的动态视觉效果。

观影球幕直径为12米。

实施例2：如图1、图2、图3、图4、图3、图6所示，一种新型飞行影院，可24人同时置身于巨形球幕前观影，在观影期间可随剧情感受到升降、仰卧、俯冲等动作以及相应的特效。包括12米球幕及播放系统、主体桁架、六自动度运动单元、平台移动装置、制动夹紧装置及特效单元，其中：

播放系统为多通道电影同步播放系统，确保了影片的放映和运动单元、环境特效以及其他特效之间的同步性。

六自由度运动单元是由六组伺服电动机通过丝杆控制活塞杆作直线伸缩运动，通过螺栓连接座椅,座椅上安装有安全压杠和安全带装置，运动单元模拟空间各种运动姿态，座椅在随六自由度平台运动时,通过安全压杠及安全带对人体进行安全防护。

平台移动装置由电机驱动减速机带动六自动度运动单元前后移动，到达指定观影位置后,由接近开关发送指令确保准确停车。

制动夹紧装置采用气缸带动连杆机构进行侧面夹紧，包括气动源、气动管路、执行元件及连杆动作机构。

轨道为上下两层布置，悬吊于主体桁架的顶梁，轨道外侧提供六自动度运动单元前后移动的支撑面。

六自由度运动单元为悬吊于轨道上，模拟六个自由度(X，Y，Z，α，β，γ)的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。

主体框架为两个上、下两层的小框架互成160°夹角组成，这样共分为4个观影厅。

六自动度运动单元座椅为一排6人，共为4个六自动度运动单元，可满足24人同时观影，在座椅上还安装了安全压杠及安全带等安全防护装置。

制动夹紧功能为：六自动度运动单元前/后移动到位后由组成连杆机构动作对其进行制动夹紧，保证观影或人员上、下期间平台的稳定性。

观影球幕直径为12米。观看的影片可定制，六自由度平台可根据影片情节进行调整。

本实用新型的新型飞行影院的工作循环具体为：

准备工作：首先合上各空开，用钥匙打开总控台处控制回路电源，接通变频器和空压机电源，调整气动回路压力为0.6—0.8MPa，各指示灯、仪表显示正常，并查看组态监控画面是否正常；准备工作完成后，工作人员打开座椅处安全压杠开关，使其处于打开位置，待乘客坐好后，将安全压杠下放，锁紧油缸将其锁紧，安全确认完成后，按下“预发车”按钮，六自由度运动单元沿着滑移轨道向前移动，到停车观影位置时，停止移动，制动夹紧装置将六自由度平台双向夹紧，乘客开始观看影片，在观影期间，通过球幕、特效单元以及声响完成本次体验，播放结束后，按照PLC程序设定，制动夹紧装置处于打开状态，六自由度平台开始回退至起始位置，安全压杠缓慢抬起，乘客有序下车离场，至此本次工作循环结束，等待下一次工作循环。

如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型飞行影院，其特征在于包括：12米球幕、主体桁架、滑移轨道、六自由度运动单元、座椅、制动夹紧装置、驱动装置、侧导向装置；

新型飞行影院的主体桁架由两组互成160°夹角的主体钢梁桁架组成，

六自动度运动单元是由上连接平台、下连接平台、运动缸体、座椅、安全压杠和安全带组成，

上连接平台、下连接平台使用矩形管组焊形式进行框架的搭建，上连接平台、下连接平台连接点间互成120°，上连接平台、下连接平台连接点互成60°，上连接平台、下连接平台是通过虎克铰连接六组电动缸进行连接，下连接平台通过螺栓连接座椅；

运动缸体是由伺服电机、缸筒、活塞、滚珠丝杠和连接拉杆组成，伺服电机通过滚珠丝杠带动活塞杆的伸缩，电动推杆与虎克铰连接通过前、后铰叉进行连接；

安全压杠的φ60的无缝钢管通过与弯头、凹凸法兰盘、支架以及轴套焊接，并通过轴承座与座椅进行连接固定其位置；

六自由度运动单元是由六组伺服电动机通过丝杆控制活塞杆作直线伸缩运动，通过螺栓连接座椅；

六自由度单元由六自由度平台以及座椅组成，在六自由度单元上连接平台上安装有平台移动装置、侧导向装置、制动夹紧装置以及二次防护装置，

平台移动装置采用1.5KW电机和减速机，通过变频器控制电机的 正反转，安装在六自动度运动单元上，通过铝合金轮毂与轨道支撑面摩擦推动平台的移动，平台移动装置与六自动度运动单元通过M16螺栓进行连接；

平台移动装置由电机驱动减速机带动六自动度运动单元前后移动；

侧导向装置通过钢板组焊的基座、中心轴和聚氨酯导向轮进行组装，然后通过M16螺栓与运动单元进行连接；

制动夹紧装置的六自动度运动单元的前/后移动到位后,由组成连杆机构动作对其进行制动夹紧；

制动夹紧装置为通过气缸带动连杆结构，控制制动夹紧块与轨道腹板面夹紧与松开，其结构为气缸座连接气缸、气缸通过连杆结构连接制动夹紧块前后转动，其动作行程为30mm，制动夹紧装置布置在六自动度运动单元的上连接平台边缘位置共4个，为对称夹紧；

连接机构为通过气缸连接L型方管，L型方管再与制动夹紧块连接，采用局部平行四边形结构；

制动夹紧装置采用气缸带动连杆机构进行侧面夹紧，制动夹紧装置是通过连杆机构将气缸输出力进行放大作用到固定在主体桁架的吊轨侧面，

气缸的螺杆式空气压缩机提供0.6～0.8MPa气动源，通过1寸无缝钢管将气源输送至制动夹紧装置；

气缸的气动管路为利用1寸无缝钢管进行主管路的铺设，然后分支到4个观影厅，采用1寸变1/2寸转换接头，连接至电磁换向阀，然后输送压力空气至动作执行机构；

驱动轮在吊轨上转动从而带动六自动度运动单元的移动：

二次防护装置的具体结构为：一个倒置的L型支撑，焊接在六自动度运动单元的上连接平台上，L型支撑的一边伸入H型钢的外边缘，保证其有20mm的重合部分，当运动平台其中一个轮组失效时，L型支撑的一边会搭接在滑移轨道的边缘上，防止平台往下坠落；

滑移轨道为上下两层布置，悬吊于主体桁架的顶梁，轨道外侧提供六自动度运动单元前后移动的支撑面。

2.根据权利要求1所述的一种新型飞行影院，其特征在于主体桁架为六自由度单元及滑移轨道的载体，采用钢结构框架，主体框架为两个上、下两层的小框架互成160°夹角组成，分为4个观影厅。

3.根据权利要求1所述的一种新型飞行影院，其特征在于电动缸共6个，虎克铰为12个。

4.根据权利要求1所述的一种新型飞行影院，其特征在于每个座椅上布置有六组安全带，其连接通过螺栓与座椅框架连接，通过四点式布置形式。

5.根据权利要求1所述的一种新型飞行影院，其特征在于六自动度运动单元的座椅为一排6人，共为4个六自动度运动单元4，在座椅5上安装了安全压杠及安全带安全防护装置。

6.根据权利要求1所述的一种新型飞行影院，其特征在于气缸推动L型方管作旋转运动，从而控制制动夹紧块与轨道腹板面的间距，最大间距为28mm，最小间距为-2mm，采用橡胶内嵌在铁块的槽内。

7.根据权利要求1所述的一种新型飞行影院，其特征在于六自由度运动单元悬吊于滑移轨道上，模拟六个自由度的运动。

8.根据权利要求1所述的一种新型飞行影院，其特征在于六自 由度单元上平台设备为对称布置。

9.根据权利要求1所述的一种新型飞行影院，其特征在于观影球幕直径为12米。