CN211149753U - 一种六自由度仿真运动模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种六自由度仿真运动模拟器，解决现有技术结构复杂和控制精度不理想从而导致仿真效果不理想的技术问题。本实用新型包括体验室，基座，固定安装于体验室底部的支架，转动安装于基座上的旋转座，以及铰接于支架和旋转座之间的两个第一线性电机、两个第二线性电机和两个第三线性电机，所述基座上设有旋转电机，所述旋转座固定于所述旋转电机的驱动轴上。本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，采用线性电机两两一组铰接于支架和旋转座之间，同时在基座和旋转座之间设旋转电机，可高效、快速、精确实现六自由度仿真运动，并且其具有体积小巧、响应速度和控制精度的优点，能有效增强用户体验。

Description

一种六自由度仿真运动模拟器

技术领域

本实用新型属于运动模拟器技术领域，具体涉及一种六自由度仿真运动模拟器。

背景技术

运动模拟器是在有人驾驶的模拟器之中用来给驾驶员提供运动感觉的模拟系统，它是模拟器中重要的模拟系统之一。通过这种系统，驾驶员可以大致感觉到所操纵的运动装备(如飞机、飞船、坦克、舰船、汽车……等)的加速度大小和方向，在某种特定情况下也可感觉其姿态。传统的六自由度运动模拟器采用结构复杂的液压、油压缸系统，需要配备液压站以驱动液压、油压缸系统运行，占地面积大，同时其控制精度也不理想，影响运动模拟器的仿真效果。

因此，设计一种六自由度仿真运动模拟器，采用电动缸驱动运动模拟器运行，使运动模拟器结构简化、体积缩小，同时提高响应速度和控制精度，以增强运动模拟器的仿真效果，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种六自由度仿真运动模拟器，解决现有技术结构复杂和控制精度不理想从而导致仿真效果不理想的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种六自由度仿真运动模拟器，包括体验室，基座，固定安装于体验室底部的支架，转动安装于基座上的旋转座，以及铰接于支架和旋转座之间的两个第一线性电机、两个第二线性电机和两个第三线性电机，所述基座上设有旋转电机，所述旋转座固定于所述旋转电机的驱动轴上。

进一步地，两个所述第一线性电机的一端铰接于所述旋转座的后端两侧，并且其另一端铰接于所述支架的前端两侧。

进一步地，所述第一线性电机与水平面呈一个45°的夹角。

进一步地，两个所述第二线性电机的一端铰接于所述旋转座的后端两侧，并且其另一端铰接于所述支架的后端两侧。

进一步地，所述第二线性电机与水平面呈一个75°的夹角。

进一步地，两个所述第三线性电机的一端铰接于所述旋转座的前端两侧，并且其另一端铰接于所述支架的前端两侧。

进一步地，所述第三线性电机与水平面呈一个75°的夹角。

进一步地，所述旋转座上设有配重块。

进一步地，所述体验室内设有控制舱，所述控制舱内设有微处理器和液晶操控显示屏，所述微处理器分别与所述第一线性电机、所述第二线性电机、所述第三线性电机、所述旋转电机和所述液晶操控显示屏电性连接。

进一步地，所述微处理器为STM32F103V8型微处理器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，采用线性电机两两一组铰接于支架和旋转座之间，同时在基座和旋转座之间设旋转电机，可高效、快速、精确实现六自由度仿真运动，并且其具有体积小巧、响应速度和控制精度的优点，能有效增强用户体验。

本实用新型主要包括体验室、支架、基座、旋转座、旋转电机、第一线性电机、第二线性电机和第三线性电机。基座水平固定于底面上，基座上竖直安装有旋转电机，旋转座水平固定于旋转电机的驱动轴上，支架固定安装于体验室的底部，第一线性电机球铰接于旋转座后端和支架前端之间，并且与水平面呈一个45°的夹角，第二线性电机球铰接于旋转座后端和支架后端之间，并且与水平面呈一个75°的夹角，第三线性电机均球铰接于旋转座前端和支架前端，并且与水平面呈一个75°的夹角，通过两个第一线性电机、两个第二线性电机和两个第三线性电机来驱动支架运行，即可高效、快速、精确实现六自由度仿真运动，同时，在基座和旋转座之间设旋转电机，旋转电机优选伺服电机，可进一步增强体验室运动的仿真性能，进而增强用户体验。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型各电气设备连接框图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-体验室、2-基座、3-支架、4-旋转座、5-第一线性电机、6-第二线性电机、7-第三线性电机、8-旋转电机、9-配重块、10-控制舱、11-微处理器、12-液晶操控显示屏。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和2所示，本实用新型提供的一种六自由度仿真运动模拟器，结构简单、设计科学合理，使用方便，采用线性电机两两一组铰接于支架和旋转座之间，同时在基座和旋转座之间设旋转电机，可高效、快速、精确实现六自由度仿真运动，并且其具有体积小巧、响应速度和控制精度的优点，能有效增强用户体验。本实用新型包括体验室1，基座2，固定安装于体验室1底部的支架3，转动安装于基座2上的旋转座4，以及铰接于支架3和旋转座4之间的两个第一线性电机5、两个第二线性电机6和两个第三线性电机7，所述基座2上设有旋转电机8，所述旋转座4固定于所述旋转电机8的驱动轴上，所述旋转座4上设有配重块9。

两个所述第一线性电机5的一端铰接于所述旋转座4的后端两侧，并且其另一端铰接于所述支架3的前端两侧。所述第一线性电机5与水平面呈一个45°的夹角，所述第一线性电机5采用球交接的结构分别与所述旋转座4和所述支架3相铰接。

两个所述第二线性电机6的一端铰接于所述旋转座4的后端两侧，并且其另一端铰接于所述支架3的后端两侧。所述第二线性电机6与水平面呈一个75°的夹角，所述第二线性电机6采用球交接的结构分别与所述旋转座4和所述支架3相铰接。

两个所述第三线性电机7的一端铰接于所述旋转座4的前端两侧，并且其另一端铰接于所述支架3的前端两侧。所述第三线性电机7与水平面呈一个75°的夹角，所述第三线性电机7采用球交接的结构分别与所述旋转座4和所述支架3相铰接。

本实用新型主要包括体验室、支架、基座、旋转座、旋转电机、第一线性电机、第二线性电机和第三线性电机。基座水平固定于底面上，基座上竖直安装有旋转电机，旋转座水平固定于旋转电机的驱动轴上，支架固定安装于体验室的底部，第一线性电机球铰接于旋转座后端和支架前端之间，并且与水平面呈一个45°的夹角，第二线性电机球铰接于旋转座后端和支架后端之间，并且与水平面呈一个75°的夹角，第三线性电机均球铰接于旋转座前端和支架前端，并且与水平面呈一个75°的夹角，通过两个第一线性电机、两个第二线性电机和两个第三线性电机来驱动支架运行，即可高效、快速、精确实现六自由度仿真运动，同时，在基座和旋转座之间设旋转电机，旋转电机优选伺服电机，可进一步增强体验室运动的仿真性能，进而增强用户体验。

所述体验室1内设有控制舱10，所述控制舱10内设有微处理器11和液晶操控显示屏12，所述微处理器11分别与所述第一线性电机5、所述第二线性电机6、所述第三线性电机7、所述旋转电机8和所述液晶操控显示屏12电性连接。所述微处理器11为STM32F103V8型微处理器。液晶操控显示屏12用于体验者与六自由度仿真运动模拟器之间进行人机交互，体验者通过液晶操控显示屏12给微处理器11下达指令，微处理器11根据接收到的指令控制第一线性电机5、第二线性电机6、第三线性电机7和旋转电机8运行，高效快捷，精确度高。本实用新型所用微处理器11、液晶操控显示屏12、第一线性电机5、第二线性电机6、第三线性电机7和旋转电机8均为现有设备，并且其均可直接在市场上购买使用，关于微处理器11、液晶操控显示屏12、第一线性电机5、第二线性电机6、第三线性电机7和旋转电机8的结构、电路、以及控制操控原理均为现有常规成熟技术，因此，关于微处理器11、液晶操控显示屏12、第一线性电机5、第二线性电机6、第三线性电机7和旋转电机8的结构、电路、以及控制操控原理在此不赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：包括体验室（1），基座（2），固定安装于体验室（1）底部的支架（3），转动安装于基座（2）上的旋转座（4），以及铰接于支架（3）和旋转座（4）之间的两个第一线性电机（5）、两个第二线性电机（6）和两个第三线性电机（7），所述基座（2）上设有旋转电机（8），所述旋转座（4）固定于所述旋转电机（8）的驱动轴上。

2.根据权利要求1所述的一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：两个所述第一线性电机（5）的一端铰接于所述旋转座（4）的后端两侧，并且其另一端铰接于所述支架（3）的前端两侧。

3.根据权利要求1所述的一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：所述第一线性电机（5）与水平面呈一个45°的夹角。

4.根据权利要求1所述的一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：两个所述第二线性电机（6）的一端铰接于所述旋转座（4）的后端两侧，并且其另一端铰接于所述支架（3）的后端两侧。

5.根据权利要求1所述的一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：所述第二线性电机（6）与水平面呈一个75°的夹角。

6.根据权利要求1所述的一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：两个所述第三线性电机（7）的一端铰接于所述旋转座（4）的前端两侧，并且其另一端铰接于所述支架（3）的前端两侧。

7.根据权利要求1所述的一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：所述第三线性电机（7）与水平面呈一个75°的夹角。

8.根据权利要求1所述的一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：所述旋转座（4）上设有配重块（9）。

9.根据权利要求1所述的一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：所述体验室（1）内设有控制舱（10），所述控制舱（10）内设有微处理器（11）和液晶操控显示屏（12），所述微处理器（11）分别与所述第一线性电机（5）、所述第二线性电机（6）、所述第三线性电机（7）、所述旋转电机（8）和所述液晶操控显示屏（12）电性连接。

10.根据权利要求9所述的一种六自由度仿真运动模拟器，其特征在于：所述微处理器（11）为STM32F103V8型微处理器。

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