RU174366U1 - Model of the spherical simulator of the vestibular apparatus - Google Patents

Model of the spherical simulator of the vestibular apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU174366U1
RU174366U1 RU2017108014U RU2017108014U RU174366U1 RU 174366 U1 RU174366 U1 RU 174366U1 RU 2017108014 U RU2017108014 U RU 2017108014U RU 2017108014 U RU2017108014 U RU 2017108014U RU 174366 U1 RU174366 U1 RU 174366U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spherical
leading
capsule
links
crank
Prior art date
Application number
RU2017108014U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мунир Гумерович Яруллин
Марат Рауфович Фаизов
Илнур Рафаилевич Исянов
Фаниль Фаргатович Хабибуллин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2017108014U priority Critical patent/RU174366U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU174366U1 publication Critical patent/RU174366U1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63G—MERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
    • A63G31/00—Amusement arrangements

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области авиации, космонавтики и может быть использована в устройствах для тренировок, имитирующих состояния, близких к перегрузкам в полете для пилотов и космонавтов, а также для тренировок спортсменов и выступающих в различных аттракционах со сложным комбинированным движением в пространстве, также может быть использована для культурно-развлекательных мероприятий.Техническим результатом полезной модели является расширение технологических возможностей сферического тренажера, обеспечивающих регулирование угловых скоростей и угловых ускорений звеньев и капсулы в пространстве с одновременным расширением функциональных возможностей устройства, приводящих к повышению эффективности сферического тренажера вестибулярного аппарата.Технический результат достигается тем, что в модели сферического тренажера вестибулярного аппарата, состоящей из стойки 11, поддерживающей установку, звеньев, соединенных шарнирами, привода, капсулы 8, введены звенья в виде ведущего сферического кривошипа 6, ведущего сферического стержня 9, сферического шатуна 7 и связаны между собой и капсулой 8 шарнирно, оси которых выполнены с возможностью пересечения в одной точке, при этом каждое звено выполнено в форме дуги, а капсула 8 выполнена с возможностью вращения относительно всех звеньев дуг, и с одной стороны, капсула 8 шарнирно соединена с ведущим сферическим стержнем 9, который в свою очередь шарнирно соединен с ведущим сферическим кривошипом 6, с другой стороны, капсула 8 шарнирно соединена со сферическим шатуном 7, который соединен с ведущим сферическим кривошипом, причем длины звеньев выполнены неодинаковыми, при которых углы звеньев между осями шарниров капсулы 8 и ведущего сферического стержня 9 выполнены меньшими углов звеньев между осями шарниров ведущего сферического кривошипа 6 и сферического шатуна 7, в качестве привода введен двуподвижный механизм, состоящий из пары мотор-редукторов 1, 12, каждый из которых соединен со своим звеном, ведущим сферическим кривошипом 6 или ведущим сферическим стержнем 9, закрепленным на стойке 11 через вал 2 мотор-редуктора 1 сферического кривошипа 6, на который посажена шестерня 3, входящая в зацепление с зубчатым колесом 4, посаженным на полый вал 5, который установлен на центральный вал 10 мотор-редуктора 12 сферического стержня 9, с возможностью вращения относительно друг друга, образовав при этом траекторию движения капсулы по сфере. 3 ил.The utility model relates to the field of aviation, astronautics and can be used in training devices simulating conditions close to flight overloads for pilots and astronauts, as well as for training athletes and speakers in various attractions with complex combined movement in space, can also be used for cultural and entertainment events. The technical result of the utility model is to expand the technological capabilities of the spherical simulator, providing regulated e the angular velocities and angular accelerations of the links and capsule in space with the simultaneous expansion of the device’s functional capabilities, which increase the efficiency of the spherical simulator of the vestibular apparatus. The technical result is achieved by the fact that in the model of the spherical simulator of the vestibular apparatus, consisting of a rack 11 supporting the installation, the links, connected by hinges of a drive, capsule 8, links are introduced in the form of a leading spherical crank 6, a leading spherical rod 9, a spherical connecting rod 7 connected together and the capsule 8 is pivotally, the axes of which are made with the possibility of intersection at one point, with each link is made in the form of an arc, and the capsule 8 is made to rotate relative to all links of the arcs, and on the one hand, the capsule 8 is pivotally connected to the lead spherical rod 9, which in turn is pivotally connected to the leading spherical crank 6, on the other hand, the capsule 8 is pivotally connected to the spherical connecting rod 7, which is connected to the leading spherical crank, and the lengths of the links are neo different, in which the angles of the links between the axes of the hinges of the capsule 8 and the leading spherical rod 9 are made smaller than the angles of the links between the axes of the hinges of the leading spherical crank 6 and the spherical connecting rod 7, a bi-movable mechanism is introduced as a drive, consisting of a pair of gear motors 1, 12, each of which is connected to its link leading spherical crank 6 or leading spherical rod 9, mounted on a rack 11 through the shaft 2 of the gear motor 1 of the spherical crank 6, on which the gear 3, which is engaged with a gear wheel 4 mounted on a hollow shaft 5, which is mounted on the central shaft 10 of the gear motor 12 of the spherical rod 9, with the possibility of rotation relative to each other, thus forming the trajectory of the capsule along the sphere. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области авиации, космонавтики и может быть использована в устройствах для тренировок, имитирующих состояния, близких к перегрузкам в полете для пилотов и космонавтов, а также для тренировок спортсменов и выступающих в различных аттракционах со сложным комбинированным движением в пространстве, также может быть использовано культурно-развлекательных мероприятий.The utility model relates to the field of aviation, astronautics and can be used in training devices simulating conditions close to flight overloads for pilots and astronauts, as well as for training athletes and speakers in various attractions with complex combined movement in space, can also be used cultural and recreational activities.

Известен «тренажер для имитации перемещения и ориентации», патент RU 2520866, МПК G09B 9/12, опублик. 27.06.2014, БИ №18, состоящий из приводной установки, расположенной на прочном фундаменте, приводящей в движение гандолу салазок, при этом она выполнена крутильно-жесткой и может воспринимать большие усилия, причем действие гондолы салазок - это действие двустороннего рычага центрифуги, при этом салазки перемещаются вдоль гондолы салазок, совершающие вертикальные колебания, несущие карданный подвес, в центре карданного подвеса установлена кабина.The well-known "simulator for simulating movement and orientation", patent RU 2520866, IPC G09B 9/12, published. 06/27/2014, BI No. 18, consisting of a drive unit located on a solid foundation, which drives the slide handler, while it is torsionally stiff and can take great effort, and the action of the slide gondola is the action of a two-sided centrifuge lever, while the slide moves along the slide gondola, performing vertical oscillations, carrying a gimbal, in the center of the gimbal is a cabin.

Недостатком данного тренажера являются вертикальные хаотичные колебании салазок вдоль гандолы, которые приводят к снижению качества и надежности устройства, а также невозможность регулировать заданные режимы в пространстве, что ограничивает технологические возможности тренажера, приводящие к снижению эффективности в целом. Сложная конструкция и большие габариты.The disadvantage of this simulator is the vertical chaotic oscillations of the slide along the handball, which lead to a decrease in the quality and reliability of the device, as well as the inability to adjust the given modes in space, which limits the technological capabilities of the simulator, leading to a decrease in efficiency as a whole. Sophisticated construction and large dimensions.

Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взятой в качестве прототипа является «аттракцион Абсолют», патент №2358789 RU, МПК A63G 31/02, автора Основина Е.В., опубл. 20.06.2009, БИ №17, предназначенного для создания эффекта свободного падения при вращении. Изобретение состоит из стойки, на которую устанавливают вертикальные балки, по центру вертикальных балок закрепляют наружное кольцо, в наружное кольцо по горизонтали с помощью шарниров надевают промежуточное кольцо, а в промежуточное кольцо вдоль вертикали также с помощью шарниров устанавливают центральное кольцо, в центральное кольцо жестко устанавливают кабину-капсулу. Данная схема «аттракциона Абсолют» позволяет совершать вращательное движение в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.The closest in technical essence to the claimed utility model and taken as a prototype is the "Absolute attraction", patent No. 2358789 RU, IPC A63G 31/02, author Osnovina EV, publ. 06/20/2009, BI No. 17, designed to create the effect of free fall during rotation. The invention consists of a rack on which vertical beams are mounted, an outer ring is fixed in the center of the vertical beams, an intermediate ring is horizontally mounted using the hinges in the outer ring, and a central ring is also installed in the intermediate ring along the vertical hinges, the central ring is rigidly mounted cabin capsule. This scheme of the "Absolute attraction" allows you to rotate in two mutually perpendicular planes.

Недостаток данного технического решения заключается в том, что наружное, промежуточное и центральное кольца соединены между собой шарнирно и жестко относительно балок, что ограничивает функциональные возможности устройства, проявляющиеся в ограничении функций движения по траектории в пространстве, выполняющее только вращательное движение кабины-капсулы, при этом наружное кольцо вращается с помощью привода, а два других кольца вращаются свободно (хаотично) под действием сил тяготения, что не дает возможности регулирования скорости и частоты вращения двух других колец, снижающих технологические возможности устройства с одновременным снижением качества и эффективности установки в целом.The disadvantage of this technical solution is that the outer, intermediate and central rings are interconnected pivotally and rigidly relative to the beams, which limits the functionality of the device, manifested in the limitation of the functions of movement along the path in space, performing only rotational movement of the cab-capsule, while the outer ring rotates with the help of the drive, and the other two rings rotate freely (randomly) under the action of gravity, which makes it impossible to control the speed and pilots at the other two rings rotation lowering processing capacity of the device while reducing the quality and efficiency of the entire plant.

Решаемой задачей полезной модели является ограниченные технологические возможности устройства, необеспечивающие регулирования угловых скоростей и угловых ускорений звеньев и капсулы в пространстве, снижающих функциональные возможности устройства, что в целом снижает эффективность сферического тренажера вестибулярного аппарата.The solvable task of the utility model is the limited technological capabilities of the device, which do not provide for the regulation of the angular velocities and angular accelerations of the links and capsule in space, which reduce the functionality of the device, which generally reduces the efficiency of the spherical simulator of the vestibular apparatus.

Техническим результатом полезной модели является расширение технологических возможностей сферического тренажера, обеспечивающих регулирование угловых скоростей и угловых ускорений звеньев и капсулы в пространстве с одновременным расширением функциональных возможностей устройства, приводящих к повышению эффективности модели сферического тренажера вестибулярного аппарата.The technical result of the utility model is the expansion of the technological capabilities of the spherical simulator, which provide for the regulation of the angular velocities and angular accelerations of the links and capsule in space with the simultaneous expansion of the device's functional capabilities, leading to an increase in the efficiency of the model of the spherical simulator of the vestibular apparatus.

Технический результат достигается тем, что модель сферического тренажера вестибулярного аппарата, состоящая из стойки, поддерживающей установку, звеньев, соединенных шарнирами, привода, капсулы, согласно которой, звенья выполнены в виде ведущего сферического кривошипа, ведущего сферического стержня, сферического шатуна и связаны между собой и капсулой шарнирно, оси которых выполнены с возможностью пересечения в одной точке, при этом каждое звено выполнено в форме дуги, а капсула - с возможностью вращения относительно всех звеньев дуг, и с одной стороны, шарнирно соединена с ведущим сферическим стержнем, который в свою очередь шарнирно соединен с ведущим сферическим кривошипом, с другой стороны, шарнирно соединена со сферическим шатуном, который соединен с ведущим сферическим кривошипом, причем длины звеньев выполнены неодинаковыми, при которых углы звеньев между осями шарниров капсулы и ведущего сферического стержня выполнены меньшими углов звеньев между осями шарниров ведущего сферического кривошипа и сферического шатуна, в качестве привода введен двуподвижный механизм, состоящий из пары мотор-редукторов, каждый из которых соединен со своим звеном, ведущим сферическим кривошипом или ведущим сферическим стержнем, закрепленным на стойке через вал мотор-редуктора сферического кривошипа, на который посажена шестерня, входящая в зацепление с зубчатым колесом, посаженным на полый вал, который установлен на центральный вал мотор-редуктора сферического стержня, с возможностью вращения относительно друг друга, образовав при этом траекторию движения капсулы по сфере.The technical result is achieved by the fact that the model of the spherical simulator of the vestibular apparatus, consisting of a rack supporting the installation, links connected by hinges, a drive, a capsule, according to which the links are made in the form of a leading spherical crank, a leading spherical rod, a spherical connecting rod and are interconnected and hinged capsule, the axes of which are made with the possibility of intersection at one point, while each link is made in the form of an arc, and the capsule is rotatable relative to all links of the arcs, and on the one hand, pivotally connected to a leading spherical rod, which in turn is pivotally connected to a leading spherical crank, on the other hand, pivotally connected to a spherical connecting rod, which is connected to a leading spherical crank, the lengths of the links being uneven at which the angles of the links between the axes of the hinges of the capsule and the leading spherical rod are made smaller than the angles of the links between the axes of the hinges of the leading spherical crank and the spherical connecting rod, a bi-movable mechanism is introduced as a drive anism consisting of a pair of gear motors, each of which is connected to its link, a leading spherical crank or a leading spherical rod, mounted on a rack through a shaft of a gear reducer of a spherical crank, on which a gear is engaged, gearing with a gear wheel mounted on a hollow shaft, which is mounted on the central shaft of the spherical shaft gear motor, with the possibility of rotation relative to each other, thus forming the trajectory of the capsule along the sphere.

НовизнаNovelty

Предлагаемое техническое решение позволяет создать эффективную модель сферического тренажера, за счет его конструктивного выполнения и введения двуподвижного механизма, расширяющих технологичические возможности, с одновременным расширением функциональных возможностей устройства, то есть повысить степень подвижности устройства и обеспечить регулирование переменными по величине и направлению угловыми скоростями и угловыми ускорениями капсулы в пространстве, получив при этом траекторию движения ее по сфере.The proposed technical solution allows you to create an effective model of a spherical simulator, due to its constructive implementation and the introduction of a two-movable mechanism, expanding technological capabilities, while expanding the functionality of the device, that is, to increase the degree of mobility of the device and provide regulation of the magnitude and direction of angular velocities and angular accelerations capsules in space, while receiving its trajectory of movement along the sphere.

Степень подвижности определяется по формуле Чебышева (для плоских и сферических механизмов):The degree of mobility is determined by the Chebyshev formula (for planar and spherical mechanisms):

W=3(m-1)-2p1-1p2=3(5-1)-2⋅5-1⋅0=2, гдеW = 3 (m-1) -2p 1 -1p 2 = 3 (5-1) -2⋅5-1⋅0 = 2, where

m - число звеньев тренажера, а именно:m is the number of links of the simulator, namely:

(ведущий сферический кривошип, сферический шатун, капсула, ведущий сферический стержень и стойка);(leading spherical crank, spherical connecting rod, capsule, leading spherical rod and stand);

- p2=0 - количество двуподвижных кинематических пар;- p 2 = 0 is the number of bi-moving kinematic pairs;

- p1=5 - количество одноподвижных вращательных пар.- p 1 = 5 - the number of one-moving rotational pairs.

Вращательные пары находятся в точках A, B, C, D, E:Rotational pairs are located at points A, B, C, D, E:

• в точке A соединены ведущий сферический кривошип и стойка• at point A, the leading spherical crank and stand are connected

• в точке B соединены ведущий сферический стержень и стойка• at point B, the leading spherical rod and the stand are connected

• в точке C соединены ведущий сферический кривошип и сферический шатун• at point C, the leading spherical crank and spherical connecting rod are connected

• в точке D соединены сферический шатун и капсула• at point D, a spherical connecting rod and a capsule are connected

• в точке E соединены капсула и ведущий сферический стержень.• At point E, the capsule and the leading spherical rod are connected.

С целью получения пространственного движения капсулы углы звеньев сферического тренажера вестибулярного аппарата должны удовлетворять условию Pierre М. La Rochelle:In order to obtain the spatial movement of the capsule, the angles of the links of the spherical simulator of the vestibular apparatus must satisfy the condition Pierre M. La Rochelle:

αс+αкл<αшαкр,α c + α cells <α w α cr

где αс - угол между осями шарниров ведущего сферического стержня;where α with the angle between the axes of the hinges of the leading spherical rod;

αкл - угол между осями шарниров капсулы;α cells - the angle between the axes of the hinges of the capsule;

αш - угол между осями шарниров сферического шатуна;α W - the angle between the axes of the hinges of the spherical connecting rod;

αкр - угол между осями шарниров ведущего сферического кривошипа.α cr - the angle between the axes of the hinges of the leading spherical crank.

Так как углы капсулы и ведущего сферического стержня ≤90°, а угол сферического шатуна ≥90°, угол ведущего сферического кривошипа =90°, то дуги звеньев DE+EB будут меньше дуг BC+CD, тем самым обеспечивая возможность вращения дуг DE+EB относительно дуг BC+CD.Since the angles of the capsule and the leading spherical rod ≤90 °, and the angle of the spherical connecting rod ≥90 °, the angle of the leading spherical crank = 90 °, the arcs of the links DE + EB will be smaller than the arcs of BC + CD, thereby allowing the rotation of the arcs of DE + EB relative to the arcs BC + CD.

Для пояснения технической сущности предлагаемого сферического тренажера вестибулярного аппарата представлены следующие чертежи:To clarify the technical nature of the proposed spherical simulator of the vestibular apparatus presents the following drawings:

На Фиг. 1 - представлен общий вид сферического тренажера;In FIG. 1 - presents a General view of a spherical simulator;

На Фиг. 2 - представлена траектория движения капсулы при работе обоих мотор-редукторов;In FIG. 2 - shows the trajectory of the capsule during the operation of both gear motors;

На Фиг. 3 - представлена траектория движения шарниров при работе обоих редукторов,In FIG. 3 - shows the trajectory of the hinges during operation of both gears,

где 1 - мотор-редуктор ведущего сферического кривошипа; 2 - вал; 3 - шестерня; 4 - зубчатое колесо; 5 - полый вал; 6 - ведущий сферический кривошип; 7 - сферический шатун, 8 - капсула; 9 - ведущий сферический стержень; 10 - центральный вал; 11 - стойка; 12 - мотор-редуктор ведущего сферического стержня.where 1 is the gear motor of the leading spherical crank; 2 - shaft; 3 - gear; 4 - a gear wheel; 5 - hollow shaft; 6 - leading spherical crank; 7 - spherical connecting rod, 8 - capsule; 9 - leading spherical rod; 10 - the central shaft; 11 - a rack; 12 - gear motor leading spherical rod.

Модель сферического тренажера вестибулярного аппарата (фиг. 1) состоит из стойки 11, на которую с помощью шарнира A установлен центральный вал 10, связанный с мотор-редуктором ведущего сферического стержня 12. На центральный вал 10 жестко посажен ведущий сферический стержень 9, шарнирно (E) соединенный с капсулой 8, которая с помощью шарнира D соединена со сферическим шатуном 7. Причем сферический шатун 7 посредством шарнира C связан с ведущим сферическим кривошипом 6. Зубчатое колесо 4 и ведущий сферический кривошип 6 жестко посажены на полый вал 5, который установлен с помощью шарнира В на центральный вал 10 мотор-редуктора 12 ведущего сферического стержня 9. При этом эти валы могут вращаться относительно друг друга. Зубчатое колесо 4, входящее в зацепление с шестерней 3, посажено на вал 2 мотора-редуктора ведущего сферического кривошипа 1. При вращении оси шарниров всех звеньев, то есть ведущего сферического кривошипа (bb' и cc'), сферического шатуна (dd' и cc'), капсулы (ee' и dd') и ведущего сферического стержня (ee' и bb') выполнены с возможностью пересечения в одной точке O. Причем, ведущий сферический кривошип 6 и ведущий сферический стержень 9 получают независимые вращательные движения относительно шарнира B, сообщая пространственное сферическое движение с переменными угловыми скоростями и угловыми ускорениями капсуле 8.The model of the spherical simulator of the vestibular apparatus (Fig. 1) consists of a rack 11, on which, using a hinge A, a central shaft 10 is mounted, connected to a gear motor of the leading spherical rod 12. The leading spherical rod 9 is fixedly mounted on the central shaft 10, pivotally (E ) connected to the capsule 8, which is connected to the spherical connecting rod 7 by means of the hinge 7. Moreover, the spherical connecting rod 7 is connected to the leading spherical crank 6 by the hinge 6. The gear wheel 4 and the leading spherical crank 6 are rigidly mounted on the hollow shaft 5, which is installed using the hinge B on the central shaft 10 of the gear motor 12 of the leading spherical rod 9. Moreover, these shafts can rotate relative to each other. The gear 4, which engages with the gear 3, is mounted on the shaft 2 of the gear motor of the leading spherical crank 1. When the hinge axis of all links is rotated, that is, the leading spherical crank (bb 'and cc'), the spherical connecting rod (dd 'and cc '), the capsules (ee' and dd ') and the leading spherical rod (ee' and bb ') are configured to intersect at one point O. Moreover, the leading spherical crank 6 and the leading spherical rod 9 receive independent rotational movements relative to the hinge B, communicating spatial spherical motion with change angular velocities and angular accelerations of the capsule 8.

Сферический тренажер вестибулярного аппарата (Фиг. 1) работает с возможностью включения как одного из мотор-редукторов, так и обоих одновременно, при этом регулируя переменные по величине и направлению угловые скорости и угловые ускорения капсулы в пространстве, когда:The spherical simulator of the vestibular apparatus (Fig. 1) works with the possibility of turning on either one of the gear motors or both simultaneously, while adjusting the angular velocity and angular acceleration of the capsule in space in magnitude and direction in space, when:

1. Мотор-редуктор ведущего сферического кривошипа 1 через вал 2 и шестерню 3, которая входит в зацепление с зубчатым колесом 4 посаженным на полый вал 5, передает вращательное движение ведущему сферическому кривошипу 6, а сферический шатун 7 благодаря ведущему сферическому кривошипу 6, совершает вращательно-качательное движение по сфере приводя капсулу 8 в движения, задавая ей вращение относительно шарнира E, описывая траекторию движения в виде окружности с центром в точке F, при том что сферический стержень остается неподвижным благодаря своему мотор-редуктору ведущего сферического стержня 12.1. The gear motor of the leading spherical crank 1 through the shaft 2 and gear 3, which is engaged with the gear 4 mounted on the hollow shaft 5, transmits rotational motion to the leading spherical crank 6, and the spherical connecting rod 7 rotates due to the leading spherical crank 6 -quality movement around the sphere causing capsule 8 to move, giving it rotation relative to the hinge E, describing the trajectory of movement in the form of a circle centered at point F, while the spherical rod remains stationary due to its mu gear motor leading spherical rod 12.

2. Мотор-редуктор ведущего сферического стержня 12 через центральный вал 10 передает вращательное движение ведущему сферическому стержню 9. Капсула 8 вращается относительно ведущего сферического стержня 9, описывая при этом траекторию движения в виде окружности, расположенной перпендикулярно ведущему сферическому кривошипу 6 и приводит в движение сферический шатун 7, который совершает вращательно-качательное движение в шарнире C, совершая работу в роли балансира, где ведущий сферический кривошип 6 остается неподвижным благодаря мотор-редуктору ведущего сферического кривошипа 1.2. The gear motor of the leading spherical rod 12 through the Central shaft 10 transmits rotational motion to the leading spherical rod 9. The capsule 8 rotates relative to the leading spherical rod 9, while describing the trajectory in the form of a circle located perpendicular to the leading spherical crank 6 and sets the spherical in motion a connecting rod 7, which performs a rotary-swinging motion in the hinge C, performing work as a balancer, where the leading spherical crank 6 remains stationary thanks to the motor-red Kotru leading spherical crank 1.

При одновременной работе обоих мотор-редукторов, повышающих степень подвижности устройства и регулирование переменными по величине и направлению угловыми скоростями и угловыми ускорениями капсулы в пространстве, получив при этом траекторию движения капсулы по сфере производят следующим образом:With the simultaneous operation of both gear motors that increase the degree of mobility of the device and control the angular velocities and angular accelerations of the capsule in space in terms of magnitude and direction, obtaining the trajectory of the capsule moving along the sphere as follows:

В качестве звеньев введены ведущий сферический кривошип 6, ведущий сферический стержень 9, сферический шатун 7 и связаны между собой и капсулой 8 шарнирно, оси которых выполнены с возможностью пересечения в одной точке, при этом каждое звено выполнено в форме дуги, а капсула - с возможностью вращения относительно всех звеньев дуг 6, 7, 9, и с одной стороны, капсула 8 шарнирно соединена с ведущим сферическим стержнем 9, который в свою очередь шарнирно соединен с ведущим сферическим кривошипом 6, с другой стороны, капсула 8 шарнирно соединена со сферическим шатуном 7, который соединен с ведущим сферическим кривошипом, причем длины звеньев выполнены неодинаковыми, при которых углы звеньев между осями шарниров капсулы 8 и ведущего сферического стержня 9 выполнены меньшими углов звеньев между осями шарниров ведущего сферического кривошипа 6 и сферического шатуна 7, в качестве привода введен двуподвижный механизм, состоящий из пары мотор-редукторов, 1, 12 каждый из которых соединен со своим звеном, ведущим сферическим кривошипом 6 или ведущим сферическим стержнем 9, закрепленным на стойке 11 через вал 2 мотор-редуктора 1 сферического кривошипа 6, на который посажена шестерня 3, входящая в зацепление с зубчатым колесом 4, посаженным на полый вал 5, который установлен на центральный вал 10 мотор-редуктора 12 сферического стержня 9, с возможностью вращения относительно друг друга, образовав при этом траекторию движения капсулы по сфере.The leading spherical crank 6, the leading spherical rod 9, the spherical connecting rod 7 are connected as links, and they are pivotally connected to each other and the capsule 8, the axes of which are made with the possibility of intersection at one point, each link being made in the form of an arc, and the capsule with the possibility of rotation relative to all parts of the arcs 6, 7, 9, and on the one hand, the capsule 8 is pivotally connected to the leading spherical rod 9, which in turn is pivotally connected to the leading spherical crank 6, on the other hand, the capsule 8 is pivotally connected to the spheres connecting rod 7, which is connected to the leading spherical crank, the lengths of the links being made unequal, at which the angles of the links between the axes of the hinges of the capsule 8 and the leading spherical rod 9 are made smaller than the angles of the links between the axes of the hinges of the leading spherical crank 6 and the spherical connecting rod 7, as a drive a bi-movable mechanism was introduced, consisting of a pair of gear motors, 1, 12 each of which is connected to its link, leading a spherical crank 6 or leading spherical rod 9, mounted on a rack 11 through the shaft 2 of the gearmotor 1 of the spherical crank 6, on which the gear 3 is fitted, engaged with the gear wheel 4, mounted on the hollow shaft 5, which is mounted on the central shaft 10 of the gearmotor 12 of the spherical rod 9, with the possibility of rotation relative to each other friend, while forming the trajectory of the capsule along the sphere.

По своим технико-экономическим преимуществам, по сравнению с известными аналогами, заявляемое техническое решение позволяет создать высокоэффективный тренажер за счет расширения технологических возможностей, повышающих степень подвижности устройства, с одновременным расширением функциональных возможностей, обеспечивающих вращение и перемещение капсулы по окружности с центром в точке "F", с переменными по величине и направлению угловыми скоростями и угловыми ускорениями, описывая при этом траекторию движения капсулой, позволяющей получать пространственно сферические движения.According to its technical and economic advantages, compared with the known analogues, the claimed technical solution allows you to create a highly efficient simulator by expanding technological capabilities that increase the degree of mobility of the device, while expanding the functionality that provides rotation and movement of the capsule in a circle centered at point "F ", with angular velocities and angular accelerations of variable magnitude and direction, while describing the trajectory of movement of the capsule, allowing Receive spatially spherical motions.

Claims (1)

Модель сферического тренажера вестибулярного аппарата, состоящая из стойки, поддерживающей установку, звеньев, соединенных шарнирами, привода, капсулы, отличающаяся тем, что звенья выполнены в виде ведущего сферического кривошипа, ведущего сферического стержня, сферического шатуна и связаны между собой и капсулой шарнирно, оси которых выполнены с возможностью пересечения в одной точке, при этом каждое звено выполнено в форме дуги, а капсула - с возможностью вращения относительно всех звеньев дуг, и с одной стороны, шарнирно соединена с ведущим сферическим стержнем, который в свою очередь шарнирно соединен с ведущим сферическим кривошипом, с другой стороны, шарнирно соединена со сферическим шатуном, который соединен с ведущим сферическим кривошипом, причем длины звеньев выполнены неодинаковыми, при которых углы звеньев между осями шарниров капсулы и ведущего сферического стержня выполнены меньшими углов звеньев между осями шарниров ведущего сферического кривошипа и сферического шатуна, в качестве привода введен двуподвижный механизм, состоящий из пары мотор-редукторов, каждый из которых соединен со своим звеном, ведущим сферическим кривошипом или ведущим сферическим стержнем, закрепленным на стойке через вал мотор-редуктора сферического кривошипа, на который посажена шестерня, входящая в зацепление с зубчатым колесом, посаженным на полый вал, который установлен на центральный вал мотор-редуктора сферического стержня, с возможностью вращения относительно друг друга, образовав при этом траекторию движения капсулы по сфере.A model of a spherical simulator of the vestibular apparatus, consisting of a rack supporting the installation, links connected by hinges, a drive, a capsule, characterized in that the links are made in the form of a leading spherical crank, a leading spherical rod, a spherical connecting rod and are interconnected with the capsule pivotally, the axes of which made with the possibility of intersection at one point, with each link made in the form of an arc, and the capsule with the possibility of rotation relative to all links of the arcs, and on the one hand, pivotally connected to the leading spherical rod, which in turn is pivotally connected to the leading spherical crank, on the other hand, is pivotally connected to the spherical connecting rod, which is connected to the leading spherical crank, the lengths of the links being made unequal, at which the angles of the links between the axes of the hinges of the capsule and the leading spherical rod made smaller angles of links between the axes of the hinges of the leading spherical crank and spherical connecting rod, a bi-movable mechanism consisting of a pair of gear motor is introduced as a drive s, each of which is connected to its link, a leading spherical crank or a leading spherical rod, mounted on a rack through a shaft of a gear motor of a spherical crank, on which a gear is engaged, gearing with a gear wheel mounted on a hollow shaft, which is mounted on a central the shaft of the gear motor of a spherical rod, with the possibility of rotation relative to each other, thus forming the trajectory of the capsule along the sphere.
RU2017108014U 2017-03-10 2017-03-10 Model of the spherical simulator of the vestibular apparatus RU174366U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017108014U RU174366U1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Model of the spherical simulator of the vestibular apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017108014U RU174366U1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Model of the spherical simulator of the vestibular apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU174366U1 true RU174366U1 (en) 2017-10-11

Family

ID=60120613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017108014U RU174366U1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Model of the spherical simulator of the vestibular apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU174366U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702826C1 (en) * 2018-10-05 2019-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Air trainer
CN113581310A (en) * 2021-08-20 2021-11-02 中国空间技术研究院 Spherical robot with multi-mode motion function

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616104A (en) * 1995-08-10 1997-04-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Human powered centrifuge
US6098549A (en) * 1996-11-01 2000-08-08 Meteoro Corporation Modularized amusement ride and training simulation device
RU2358789C1 (en) * 2007-12-20 2009-06-20 Евгений Владимирович Основин Leisure-time entertainment
US20150329223A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 Symmetry Systems LLC System and method of providing artificial gravity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616104A (en) * 1995-08-10 1997-04-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Human powered centrifuge
US6098549A (en) * 1996-11-01 2000-08-08 Meteoro Corporation Modularized amusement ride and training simulation device
RU2358789C1 (en) * 2007-12-20 2009-06-20 Евгений Владимирович Основин Leisure-time entertainment
US20150329223A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 Symmetry Systems LLC System and method of providing artificial gravity

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702826C1 (en) * 2018-10-05 2019-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Air trainer
CN113581310A (en) * 2021-08-20 2021-11-02 中国空间技术研究院 Spherical robot with multi-mode motion function
CN113581310B (en) * 2021-08-20 2022-10-04 中国空间技术研究院 Spherical robot with multi-mode motion function

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU174366U1 (en) Model of the spherical simulator of the vestibular apparatus
KR101596943B1 (en) A rotating simulator for multi passangers and its circle structured rotating simulation system
BR202015008770Y1 (en) provisions applied in spherical simulator of virtual accelerations
CN202584476U (en) 360 DEG motion simulation platform
CN103465992B (en) Jet spherical robot
US8931741B1 (en) Gravity acceleration station
UA74512C2 (en) aerodynamic lifting-thrusting propulsion device
Gwiazda et al. Motion analysis of mechatronic equipment considering the example of the Stewart platform
RU2640990C1 (en) Spherical simulator of vestibular apparatus
US7090164B2 (en) Method for producing a lift and a horizontal thrust
MX2020006135A (en) Mechanical vibrator with a bearing case for vibrating screens.
CN104192324A (en) Swing-arm-type rotating synchronous space three-dimensional simulator
KR20200030362A (en) Apparatus for simulating microgravity
RU2674370C1 (en) Device for spatial orientation of objects
RU2702826C1 (en) Air trainer
RU2602056C2 (en) Device for training of vestibular apparatus
CN209974787U (en) Variable gravity cell experimental device based on three-dimensional rotation
CN203870861U (en) Coriolis acceleration test device
CN107472396B (en) Quadruped robot capable of realizing air posture adjustment
KR101741119B1 (en) Simulating system
CN111392075A (en) Ground simulation experiment system for despin and capture of space non-cooperative target
RU81083U1 (en) ATTRACTION-SIMULATOR WITH CONTROLLED SPHERICAL TRAJECTORY OF MOTION
PL413829A1 (en) Device for exercises or for amusement
RU195410U1 (en) NON-INERTIAL GYROSCOPIC SIMULATOR
CN102269216B (en) Azimuth bearing for lightweight aerial remote sensing stable platform

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190311