CN207938215U - 一种三自由度驾驶模拟器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三自由度驾驶模拟器，包括：模拟器驾驶舱、三自由度平台及底座；三自由度平台设于底座中，并驱动连接模拟器驾驶舱；三自由度平台包含：一个顶板、三个顶升组件及一个底板，顶板固定于模拟器驾驶舱的底部，底板固定于底座中，三个顶升组件分别连接顶板及底板，且分别与模拟器驾驶舱中的主控器连接；顶升组件包含：一个驱动器、两个传动杆、两个连接件及两个撑杆，驱动器电气连接模拟器驾驶舱中的主控器，并驱动连接传动杆的一端，传动杆的另一端固定连接连接件，连接件与撑杆的一端活动连接，撑杆的另一端与顶板活动连接。本实用新型的模拟器结构简单，制造成本低，能够达到逼真的驾驶体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种三自由度驾驶模拟器，属于车辆仿真驾驶学习技术领域。
背景技术
随着汽车工业的发展，人民生活水平的提高，汽车逐步走入平常百姓家庭，方便了生活，提高了工作节奏，改善了人们生活工作质量。学习驾驶技术的人数迅速增长，新学员在培训过程中，因为是初期接触驾驶，对汽车驾驶的认识处在一种陌生状态，会产生心理上的紧张和行动上的拘束，如此一来对车辆的破坏性很大，另外对学员和旁人的人身安全都构成很大威胁，为此，人们就研究了不同类型的汽车驾驶模拟器，使新学员在模拟器上熟悉车内的布局及操作，这样一来就减少了新学员对教练车的破坏，降低了训练成本，减少了对道路空间的占用，同时也确保了学员和旁人的人身安全。然而现有的驾驶模拟器不足之处为：1.普通的驾驶模拟器在虚拟的驾驶环境中，仅能呈现真实的视觉和听觉效果，并不能够给驾驶者带来真实的体感驾驶体验；2.现有常规的六自由度驾驶模拟器虽然能够带来真实的体感驾驶体验，但其结构复杂，稳定性差，且制造成本高，不利于普及。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种三自由度驾驶模拟器，以解决现有技术中普通的驾驶模拟器不能够给驾驶者带来真实的体感驾驶体验的问题，本实用新型的模拟器结构简单，制造成本低，能够达到逼真的驾驶体验。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型的一种三自由度驾驶模拟器，包括：模拟器驾驶舱、三自由度平台及底座；三自由度平台设于底座中，并驱动连接模拟器驾驶舱；其中，三自由度平台包含：一个顶板、三个顶升组件及一个底板，顶板固定于模拟器驾驶舱的底部，底板固定于底座中，三个顶升组件分别连接顶板及底板，且分别与模拟器驾驶舱中的主控器连接；
顶升组件包含：一个驱动器、两个传动杆、两个连接件及两个撑杆，驱动器电气连接模拟器驾驶舱中的主控器，并驱动连接传动杆的一端，传动杆的另一端固定连接连接件，连接件与撑杆的一端活动连接，撑杆的另一端与顶板活动连接。
优选地，所述三个顶升组件呈三角式分布。
优选地，所述顶升组件还包含：两个滑轨及两个导轨，滑轨固定于连接件的底面，并滑动设于导轨上，导轨固定于底板上。
优选地，所述一个顶升组件中的两个传动杆、两个连接件、两个滑轨、两个撑杆及两个导轨均为对称设置。
优选地，所述驱动器驱动与之连接的两个传动杆同时运动。
优选地，所述驱动器为电机驱动。
优选地，所述导轨远离驱动器的一端设有限位块。
优选地，所述底板上还设有三组位置传感器，一组两个，分别与模拟器驾驶舱中的主控器连接，一组位置传感器对应一个顶升组件，且仅对应一个顶升组件中的一个连接件，两个位置传感器间隔设置，分别对应连接件的起点及终点。
优选地，所述模拟器驾驶舱与底座之间还连接有风琴式防护罩。
优选地，所述模拟器驾驶舱还包含有触摸屏，其设于仪表盘的附近位置，与模拟器驾驶舱中的主控器连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的模拟器能够给驾驶者带来真实的体感驾驶体验，能够带来驾驶室晃动和颠簸感受，提高了模拟真实程度；结构简单，响应速度快，定位精度高，同时便于维修和维护；易加工，刚性好，制造成本低。
附图说明
图1为本实用新型模拟器的结构示意图。
图2为本实用新型模拟器局部透视的结构侧视图。
图3为本实用新型三自由度平台的结构示意图。
图4为本实用新型三自由度平台的局部示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
参照图1至图4所示，本实用新型的一种三自由度驾驶模拟器，包括：模拟器驾驶舱1、三自由度平台及2底座3；三自由度平台2设于底座3中，并驱动连接模拟器驾驶舱1；其中，三自由度平台2包含：一个顶板21、三个顶升组件22及一个底板23，顶板21固定于模拟器驾驶舱1的底部，底板23固定于底座3中，三个顶升组件22分别连接顶板21及底板23，呈三角式分布，且分别与模拟器驾驶舱1中的主控器连接；
顶升组件22包含：一个驱动器221、两个传动杆222、两个连接件223、两个滑轨224、两个撑杆225及两个导轨226；其中，两个传动杆、两个连接件、两个滑轨、两个撑杆及两个导轨均为对称设置；驱动器221电气连接模拟器驾驶舱1中的主控器，并驱动连接传动杆222的一端，驱动与之连接的两个传动杆222同时运动，该驱动器221采用电机驱动，可通过皮带或齿轮组的连接方式连接传动杆222；传动杆222的另一端固定连接连接件223，连接件223与撑杆225的一端通过球形轴承连接（于其他实施例中也可采用其他的活动连接方式），撑杆225的另一端与顶板21通过球形轴承连接（于其他实施例中也可采用其他的活动连接方式）；滑轨224固定于连接件223的底面，二者可采用一体设计，滑轨224滑动设于导轨226上，导轨226固定于底板23上，导轨226远离驱动器的一端设有限位块227，防止滑轨224脱轨；
其中，所述底板23上还设有三组位置传感器228，一组两个，分别与模拟器驾驶舱中的主控器连接，一组位置传感器228对应一个顶升组件22，且仅对应一个顶升组件中的一个连接件223，两个位置传感器间隔设置，分别对应连接件223的起点及终点。位置传感器实时探测连接件223的运动位置，并将结果数据传输给主控器，从而主控器来控制驱动器的工作状态，实现对连接件的限位。
其中，所述模拟器驾驶舱1与底座3之间还连接有风琴式防护罩4，能够起到防水、防尘、美观的效果。
所述模拟器驾驶舱1包含有：前舱、显示屏、仪表盘、座椅、档位转换器、手刹、油门踏板、刹车踏板、方向盘、转向灯拨杆及车灯开关等部件，驾驶者通过操作上述部件来进行驾驶的模拟训练，各部件通过传感器与模拟器驾驶舱中的主控器连接，主控器接收各部件的运行数据，以便判断驾驶者的驾驶操作情况。此外，模拟器驾驶舱1还包含有触摸屏，其设于仪表盘的附近位置，与主控器连接并进行双向通讯，触摸屏显示模拟驾驶学员的身份信息及驾驶训练信息。学员可通过触摸屏进行模拟驾驶训练项目的选择，方便快捷，符合目前电子产品的使用需求。
本实用新型的三自由度驾驶模拟器，在模拟不同环境的驾驶场景中，需要模拟器驾驶舱倾斜或颠簸时，主控器控制驱动器驱动传动杆水平运动，传动杆与连接件固定连接，故拉动撑杆沿竖直方向运动，撑杆推动顶板，形成倾斜或颠簸效果；同时，滑轨沿导轨滑动，以确保传动杆水平方向的直线运动。本实用新型的模拟器中一个顶升组件由两个传动杆与两个撑杆相互配合，二者构成三角形结构，驱动器驱动传动杆时改变了传动杆与撑杆之间的夹角，撑杆沿竖直方向的位移发生改变，进而改变了对应顶板与撑杆连接处的高度，本实用新型的驱动方式相较于传统的液压缸式三自由度驱动，三角式升降结构强度更高，更加稳定；通过控制三个顶升组件的升降高度或/及速度的不同而改变模拟器驾驶舱倾斜的角度或倾斜角度变换的速度，从而能够使模拟器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。
尽管以上本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。
Claims (10)
1.一种三自由度驾驶模拟器，其特征在于，包括：模拟器驾驶舱、三自由度平台及底座；三自由度平台设于底座中，并驱动连接模拟器驾驶舱；其中，
三自由度平台包含：一个顶板、三个顶升组件及一个底板，顶板固定于模拟器驾驶舱的底部，底板固定于底座中，三个顶升组件分别连接顶板及底板，且分别与模拟器驾驶舱中的主控器连接；
顶升组件包含：一个驱动器、两个传动杆、两个连接件及两个撑杆，驱动器电气连接模拟器驾驶舱中的主控器，并驱动连接传动杆的一端，传动杆的另一端固定连接连接件，连接件与撑杆的一端活动连接，撑杆的另一端与顶板活动连接。
2.根据权利要求1所述的三自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述三个顶升组件呈三角式分布。
3.根据权利要求1所述的三自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述顶升组件还包含：两个滑轨及两个导轨，滑轨固定于连接件的底面，并滑动设于导轨上，导轨固定于底板上。
4.根据权利要求3所述的三自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述一个顶升组件中的两个传动杆、两个连接件、两个滑轨、两个撑杆及两个导轨均为对称设置。
5.根据权利要求3所述的三自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述导轨远离驱动器的一端设有限位块。
6.根据权利要求1所述的三自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述驱动器驱动与之连接的两个传动杆同时运动。
7.根据权利要求1或5所述的三自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述驱动器为电机驱动。
8.根据权利要求1所述的三自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述底板上还设有三组位置传感器，一组两个，分别与模拟器驾驶舱中的主控器连接，一组位置传感器对应一个顶升组件，且仅对应一个顶升组件中的一个连接件，两个位置传感器间隔设置，分别对应连接件的起点及终点。
9.根据权利要求1所述的三自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述模拟器驾驶舱与底座之间还连接有风琴式防护罩。
10.根据权利要求1所述的三自由度驾驶模拟器，其特征在于，所述模拟器驾驶舱还包含有触摸屏，其设于仪表盘的附近位置，与模拟器驾驶舱中的主控器连接。
Priority Applications (1)
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| CN201721510617.3U CN207938215U (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 一种三自由度驾驶模拟器 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109448498A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-08 | 佛山市依时利新科技有限公司 | 一种汽车驾驶模拟器的仿真动感平台 |
| CN114446193A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-05-06 | 北京龙翼风科技有限公司 | 一种模拟器led型沉浸式显示装置 |
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- 2017-11-14 CN CN201721510617.3U patent/CN207938215U/zh active Active
Cited By (3)
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| CN114446193A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-05-06 | 北京龙翼风科技有限公司 | 一种模拟器led型沉浸式显示装置 |
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