[实用新型]一种三自由度仿真座舱

说明书

技术领域

本实用新型属于仿真模拟设备领域，具体为一种三自由度仿真座舱。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的高科技武器装备被应用到部队中，运用仿真模拟技术对武器装备进行模拟操作，是大幅降低训练与维护、维修成本的有效途径。同时，随着高科技的迅猛发展和广泛应用，虚拟现实技术的发展也逐渐多样化，其中沉浸式虚拟现实系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真的显示手段和方式，普遍应用到游乐场所，满足逼真性和人们追求的刺激感。

仿真座舱的动力结构结合其内部的仿真系统，满足动态和环境下的真实性，给乘坐者带来逼真的感受。目前，仿真座舱广泛采用油缸（气缸、电动丝杆）＋平台的方式实现多自由度的座椅模拟仿真，该方式由于受到动力部分行程、运转速度等限制，造成模拟仿真真实度较低，不能实现三自由度360°旋转。

实用新型内容

为解决现有技术中仿真座舱不能实现三自由度360°旋转导致模拟真实度低的技术问题，本实用新型提供一种三自由度仿真座舱。本实用新型的三自由度仿真座舱通过设计座舱底部的驱动结构，可以实现全方位360°旋转，最大限度进行仿真模拟，同时配合座舱内部的声、光、震动、升降、气流等，以提高模拟体验的逼真效果。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种三自由度仿真座舱，包括：

底座，底座为机构提供一个稳定的支撑，实现整体的承载、固定功能；

三个立柱，固定安装在底座上；

三个安装轴，分别安装在立柱上，其中两个为水平设置，一个为垂直设置；

三套驱动轮组，分别安装在三个安装轴上，绕安装轴旋转，所述驱动轮组由主动轮和安装在主动轮上的从动轮组成，每套驱动轮组包括至少一个主动轮，以及一个主动轮上的至少三个从动轮，从动轮安装在主动轮上组合为驱动轮组；

座舱，放置在驱动轮组上，所述座舱为空心球体座舱，驱动轮组所在平面与球体座舱球心所在水平面之间的距离为0~3/4倍球体半径；

其中，所述主动轮为边缘具有间隔凹槽，中心具有孔结构的正多边形或圆形平板结构，从动轮通过轴体安装在凹槽内，绕轴体旋转。

作为本实用新型优选的技术方案，所述三个立柱为第一立柱、第二立柱、第三立柱，第一立柱为圆柱体，第二立柱和第三立柱为“凹”字型的长方体结构，三个安装轴为第一安装轴、第二安装轴、第三安装轴，第一安装轴垂直安装于圆柱体第一立柱的中心线上，第二安装轴和第三安装轴分别横向安装在第二立柱和第三立柱的上部缺口位置中。

作为本实用新型优选的技术方案，所述驱动轮组包括两个主动轮与六个从动轮，每个主动轮上安装三个从动轮。

作为本实用新型优选的技术方案，所述主动轮为边缘具有三个间隔凹槽，中心具有孔结构的正六边形平板。

作为本实用新型优选的技术方案，所述从动轮中间插入有轴体的椭圆、圆球、圆柱体中的其中一种，可绕轴体自由旋转，所述轴体长度大于椭圆体或圆柱体的长轴长度或球体直径的长度，用于安装在主动轮的凹槽内。

作为本实用新型优选的技术方案，所述座舱为空心球体座舱，分为上半球体和下半球体两部分，上半球体和下半球体之间铰接连接或电磁吸合方式连接。

作为本实用新型优选的技术方案，所述下半球体内部固定设置座椅，座椅设置有限制乘坐者左右滑动的突起以及限制乘坐者前后、上下滑动或掉出的安全带，座椅具备震动功能。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型仿真座舱通过底座、驱动轮组和球形座舱的配合，实现三个空间轴的360°旋转，能够提供更大倾斜度、更大离心力、更多体位的模拟仿真，进一步提高仿真逼真度。

（2）本实用新型三自由度仿真座舱采用三维空间三个方向的360°旋转，代替目前油缸（气缸、电动丝杆）的3D仿真结构，360°旋转或倾斜角度更大，体验更加真实。

（3）本实用新型三自由度仿真座舱的动力结构结合座舱内的声、光、震动、气流及球形座舱升降等特效，提高仿真效果。

（4）本实用新型三自由度仿真座舱整体设计简单，便于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型仿真座舱的整体装配图；

图2为本实用新型仿真座舱的底部结构示意图；

图3为本实用新型仿真座舱的驱动轮组与立柱组装结构示意图；

图4为图3中驱动轮组的结构示意图；

图5为图4中主动轮的结构示意图；

图6为图4中从动轮的结构示意图；