CN216159737U - 一种电动式模拟轻武器射击后坐力的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，模拟轻武器射击训练中，以电动方式产生模拟射击后坐力。它包括模拟枪体，扳机开关、控制电路板、线圈组合、磁性传动芯和电池。磁性传动芯与线圈组合以电磁关系耦合，在单片机及相应电路的作用下，使磁性传动芯得到最大加速效果，高速撞击在模拟枪体上，产生模拟后坐力。本实用新型属于部队、武警、公安人员模拟射击训练用品，其解决了现有技术中模拟射击训练设备没有后坐力、真实感不强，或模拟后坐力设备使用繁琐、存在其他消耗品(如高压压缩气体)等问题。本实用新型的设备可以产生与实弹射击相同的后坐力，且无后续耗材，使用方便，仿真性强，实用性强。

Description

一种电动式模拟轻武器射击后坐力的设备

技术领域

本实用新型涉及部队、武警、公安人员模拟射击训练用品领域，以及户外真人CS游戏、激光枪模拟射击游戏中，主要解决轻武器模拟射击产生真实后坐力，克服模拟轻武器射击训练中真实感不强、仿真效果不好的问题。

背景技术

部队、武警、公安系统日常训练中，为了安全、经济和对抗性的需要，常用轻武器模拟训练设备代替真实枪弹进行射击训练，现有的轻武器射击模拟设备，多采用激光模拟枪具、压缩气体枪具等方式。对于真实枪弹发射产生的后坐力，有的模拟系统不具备，比如激光模拟步枪，其外形仿真了真实枪具，但发射弱激光代替子弹，发射时不产生后坐力，有模拟设备具有后坐力但仿真性不强，比如采用弹簧，其操作方法步骤与真实设备不一致，对射手训练体验与实弹操作之间有较大的差别。有的设备采用压缩气体来产生后坐力，使用需要消耗额外的器材，气源补充不方便，且存在一定危险性。

发明内容

为解决现有技术中模拟轻武器射击训练设备没有后坐力、真实感不强、仿真效果不好等问题，本实用新型使用电路控制电子线圈的方法，真实地模拟产生了轻武器射击时的后坐力，达到了仿真的射击效果。

本实用新型采用以下技术方案：

一种电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，包括模拟枪体，还包括扳机开关、控制电路板、线圈组合、磁性传动芯和电池；

所述控制电路板和电池放置在模拟枪体内；所述线圈组合固定设置在模拟枪体的内腔里，所述磁性传动芯的后端部位活动式的插入在线圈组合中，前端部位伸出在线圈组合外；在所述磁性传动芯前端的顶部固定连接一个连杆，连杆顶端又与一个模拟枪栓固定连接；

所述控制电路板中装有单片机、隔离电路和驱动电路；电池分别与单片机、驱动电路、线圈组合连接，向其提供电源；单片机的控制输出端连接到隔离电路的输入端，隔离电路的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端连接到线圈组合；扳机开关的开关信号输入到单片机；线圈组合与磁性传动芯之间以电磁关系耦合在一起；由磁性传动芯的运动位置所感应的运动位置感应信号输入至单片机。

所述磁性传动芯与单片机之间设有一传感器组合，传感器组合感应磁性传动芯的运动位置，将运动位置感应信号输入至单片机。

所述控制电路板放置在模拟枪体的后部内，所述传感器组合放置在模拟枪体的内腔里，所述电池放置在模拟枪体下部的模拟弹匣仓内。

在线圈组合的前端设有一个圆柱形的磁芯外腔，线圈组合与其刚性连接，磁芯外腔同时固定在模拟枪体中；磁性传动芯伸出在线圈组合外的前端部位活动式的置于磁芯外腔内。

在连杆上设有一个圆环结构，连杆通过圆环结构套装于一个枪栓导杆上，枪栓导杆固定在模拟枪体上并与磁芯外腔平行；模拟枪栓可通过连杆在枪栓导杆上左右滑动，磁性传动芯也一起运动；在枪栓导杆上套装有弹簧，弹簧两端分别与模拟枪体和连杆连接。

所述单片机采用STM32F103芯片。

所述隔离电路采用CD74HC244芯片。

所述驱动电路采用BTN7971B电机驱动芯片。

所述电池采用锂电池。

与现有技术相比，采用本实用新型所述设计方案，可以达到以下技术效果：

1、本实用新型可以产生与实弹射击相同的后坐力，仿真效果好，使用手感真实，实用性强。

2、可以通过电路参数调整匹配多种轻武器设备，达到1∶1的后坐力效果，使用方便，减少多次开发负担。

3、设备无后续耗材，只要充电就可长期多次使用，实用性强。

4、本实用新型结构简单、成本低廉、易于制造、维护容易、无后续耗材。

附图说明

图1本实用新型的结构组成示意图，

图2电路结构框图。

图中各部件的标记如下：

1、模拟枪体，2、扳机开关，3、控制电路板，3.1、单片机，3.2、隔离电路，3.3、驱动电路，4、线圈组合，5、磁性传动芯，6、磁芯外腔，7、连杆，8、模拟枪栓，9、枪栓导杆，10、弹簧，11、电池，12、模拟弹匣仓，13、传感器组合。

具体实施方式

参见图1，本实用新型一种电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，包括模拟枪体1、扳机开关2、控制电路板3、线圈组合4、磁性传动芯5和电池11。

所述控制电路板3放置在模拟枪体1的后部内，所述线圈组合4固定设置在模拟枪体1的内腔里，所述传感器组合13也放置在模拟枪体1的内腔里；所述电池11放置在模拟枪体1下部的模拟弹匣仓12内。在本实用新型的设计中，电池 11采用的是锂电池，轻便并且容量大。

所述磁性传动芯5的后端部位活动式的插入在线圈组合4中，前端部位伸出在线圈组合4外。在线圈组合4的前端刚性连接一个圆柱形的磁芯外腔6，磁芯外腔6同时固定在模拟枪体1中。磁性传动芯5伸出在线圈组合4外的前端部位活动式的置于磁芯外腔6内。这样，磁性传动芯5就能在线圈组合4和磁芯外腔6 内左右运动。在磁性传动芯5前端的顶部固定连接一个连杆7，连杆7顶端又与一个模拟枪栓8固定连接，通过连杆7的作用，模拟枪栓8就与磁性传动芯5刚性连接在一起并可随之联动。在连杆7上设有一个圆环结构，连杆7通过圆环结构套装于一个枪栓导杆9上，枪栓导杆9固定在模拟枪体1上并与磁芯外腔6平行。模拟枪栓8可以通过连杆7在枪栓导杆9上左右滑动，磁性传动芯5也会一起运动。在枪栓导杆9上套装有弹簧10，弹簧10两端分别与模拟枪体1和连杆7连接。扳机开关2安在模拟枪体1前端的底部。

图2是本实用新型的电路结构框图：

所述控制电路板3中装有单片机3.1、隔离电路3.2和驱动电路3.3。电池11 分别与单片机3.1、驱动电路3.3、线圈组合4连接，向其提供电源。单片机3.1 是整个系统的控制中心，扳机开关2与单片机3.1的信号输入口电连接，单片机 3.1的控制输出端连接到隔离电路3.2的输入端，隔离电路3.2是防止系统大电流工作时的电路系统，以防止损伤单片机，隔离电路3.2的输出端与驱动电路3.3的输入端连接，驱动电路3.3是对单片机3.1的控制信号进行功率放大，输出端连接到线圈组合4，从而控制线圈组合4工作。这样，当扳机开关2的扳机信号输入到单片机3.1后，单片机3.1通过隔离电路3.2、驱动电路3.3控制线圈组合4。线圈组合4与磁性传动芯5之间以电磁关系耦合在一起，控制磁性传动芯5运动。在磁性传动芯5与单片机3.1之间设有一个传感器组合13，磁性传动芯5与它也是磁性作用关系，传感器组合13感应到磁性传动芯5变化的运动位置，将运动位置感应信号输入至单片机3.1。

本实用新型的单片机3.1采用STM32F103芯片，对整个系统的工作过程进行采样和控制。单片机3.1也可以根据实际要求选择其他型号的芯片。

隔离电路3.2采用CD74HC244芯片，也可以根据实际要求选择其他型号的芯片。

驱动电路3.3采用BTN7971B电机驱动芯片，也可以根据实际要求选择其他型号的芯片。

本实用新型的工作流程是：

在模拟发射时，扳机开关2扣下时开关接通，单片机3.1感受到扳机开关2传来的扣动信号，经过控制换算，经驱动电路3.3，产生较大电流的工作脉冲，以时序施加于线圈组合4，程序控制线圈组合4产生规律变化瞬间强烈的磁场，在磁场作用下使磁性传动芯5向后方加速运动，磁性传动芯5带着固定连接的模拟枪栓8迅速向后移动(弹簧10被压缩)，移动过程中，传感器组合13感应磁性传动芯5的实时位置，传送给单片机3.1，单片机3.1实时改变线圈组合4中的电流相位，从而改变线圈磁场方向，使磁力作用方向与始终与磁性传动芯5的运动方向保持一致，以得到最大加速效果，使磁性传动芯5高速撞击在模拟枪体1的后壁上，产生模拟后坐力。撞击完成后，控制电路板3再次改变线圈组合4中的电流方向，磁性传动芯5在单片机3.1的程序控制下反向运动，与弹簧10共同作用，向前运动恢复到发射前的位置，实现枪栓自动复位。弹簧10的另一作用是在发射之前，需要手动上膛时，射击人员扳动模拟枪栓8向后运动，模拟子弹上膛动作，弹簧10得到压缩，手松开以后，使磁性传动芯5带着固定连接的模拟枪栓8向前运动，在弹力作用下，模拟枪栓8自动向前运动复位，完成一次模拟子弹上膛动作。

模拟轻武器中，模拟手枪后坐力产生装置与以上结构原理相同，只是形状大小与参数不同，亦作为本专利保护内容。

以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，包括模拟枪体(1)，其特征在于：还包括扳机开关(2)、控制电路板(3)、线圈组合(4)、磁性传动芯(5)和电池(11)；

所述控制电路板(3)和电池(11)放置在模拟枪体(1)内；所述线圈组合(4)固定设置在模拟枪体(1)的内腔里，所述磁性传动芯(5)的后端部位活动式的插入在线圈组合(4)中，前端部位伸出在线圈组合(4)外；在所述磁性传动芯(5)前端的顶部固定连接一个连杆(7)，连杆(7)顶端又与一个模拟枪栓(8)固定连接；

所述控制电路板(3)中装有单片机(3.1)、隔离电路(3.2)和驱动电路(3.3)；电池(11)分别与单片机(3.1)、驱动电路(3.3)、线圈组合(4)连接，向其提供电源；单片机(3.1)的控制输出端连接到隔离电路(3.2)的输入端，隔离电路(3.2)的输出端与驱动电路(3.3)的输入端连接，驱动电路(3.3)的输出端连接到线圈组合(4)；扳机开关(2)的开关信号输入到单片机(3.1)；线圈组合(4)与磁性传动芯(5)之间以电磁关系耦合在一起；由磁性传动芯(5)的运动位置所感应的运动位置感应信号输入至单片机(3.1)。

2.根据权利要求1所述的电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，其特征在于：所述磁性传动芯(5)与单片机(3.1)之间设有一传感器组合(13)，传感器组合(13)感应磁性传动芯(5)的运动位置，将运动位置感应信号输入至单片机(3.1)。

3.根据权利要求2所述的电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，其特征在于：所述控制电路板(3)放置在模拟枪体(1)的后部内，所述传感器组合(13)放置在模拟枪体(1)的内腔里；所述电池(11)放置在模拟枪体(1)下部的模拟弹匣仓(12)内。

4.根据权利要求1所述的电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，其特征在于：在线圈组合(4)的前端设有一个圆柱形的磁芯外腔(6)，线圈组合(4)与其刚性连接，磁芯外腔(6)同时固定在模拟枪体(1)中；磁性传动芯(5)伸出在线圈组合(4)外的前端部位活动式的置于磁芯外腔(6)内。

5.根据权利要求4所述的电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，其特征在于：在连杆(7)上设有一个圆环结构，连杆(7)通过圆环结构套装于一个枪栓导杆(9)上，枪栓导杆(9)固定在模拟枪体(1)上并与磁芯外腔(6)平行；模拟枪栓(8)可通过连杆(7)在枪栓导杆(9)上左右滑动，磁性传动芯(5)也一起运动；在枪栓导杆(9)上套装有弹簧(10)，弹簧(10)两端分别与模拟枪体(1)和连杆(7)连接。

6.根据权利要求1所述的电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，其特征在于：所述单片机(3.1)采用STM32F103芯片。

7.根据权利要求1所述的电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，其特征在于：所述隔离电路(3.2)采用CD74HC244芯片。

8.根据权利要求1所述的电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，其特征在于：所述驱动电路(3.3)采用BTN7971B电机驱动芯片。

9.根据权利要求1所述的电动式模拟轻武器射击后坐力的设备，其特征在于：所述电池(11)采用锂电池。

Images