[发明专利]一种主动式倾角补偿飞机座椅

说明书

本发明公开一种主动式倾角补偿飞机座椅，包括座椅靠背、座椅扶手、座椅垫、中固定板、下固定板、六自由度并联机构、陀螺仪及三轴加速度传感器、调节电机、Arduino控制器，座椅垫与座椅靠背通过转轴相连，座椅扶手安装在座椅靠背上；该飞机座椅底部安装有六自由度并联机构，利用六自由度并联机构的稳定性、灵活性、承载能力强等特点，实现座椅在空间六个自由度的运动，补偿每个方向上的位移和倾角。安装有陀螺仪及三轴加速度传感器，可以实时监测飞机座椅角度变化，数据传递给Arduino控制器后同步生成指令来控制调控电机的运动，从而实现在很短时间内实现对座椅的角度补偿。

技术领域

本发明涉及智能座椅技术领域，尤其涉及主动补偿飞机在起飞、降落、转弯或者遭遇气流时产生的倾角的稳定飞机座椅，具体是一种主动式倾角补偿飞机座椅。

背景技术

目前，中产阶级的崛起伴随着一场声势浩大的消费升级，对航空的舒适度体验提出了更高的要求。同时长时间的旅途让乘客尤为关注座椅的舒适度，座椅舒适度度成为了高端航空竞争中不可或缺的一点。最近一项关于头等舱乘客倾向性调查中，列出的12项头等舱重要指标中座椅舒适度为最受关注。而当飞机起飞、转弯、降落、迫降或遇到气流时，会使得飞机发生角度偏转或飞机的空气动力或力矩失去平衡，飞行速度、飞行高度或飞行姿态发生偏转，由于座椅与飞机底舱刚性连接，会把这种效果直接传递给乘客，引起乘客的乘坐不适，不仅大大影响乘客的乘坐体验，甚至会产生安全问题。另一方面各国对于提高座椅舒适度的研究也多局限于改善座椅材质结构，以及通过减震弹簧来调节座椅稳定性等被动调节方面，专利文献“一种角度可调式的航空座椅”(CN207759040U)涉及了一种调节角度的飞机座椅，但也只是可以手动调节座椅靠背角度，而对于主动补偿飞机座椅倾角的研究处于被人忽略的状态。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种主动式倾角补偿飞机座椅。该飞机座椅稳定性好，灵敏度高，可调节范围广，结构简单紧凑，能够六自由度主动补偿飞机飞行倾角。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种主动式倾角补偿飞机座椅，其特征在于，包括座椅靠背、座椅扶手、座椅垫、中固定板、下固定板、六自由度并联机构、陀螺仪及三轴加速度传感器、调节电机、Arduino控制器，座椅垫与座椅靠背通过转轴相连，座椅扶手安装在座椅靠背上；

六自由度并联机构包括上固定板和支撑杆，所述支撑杆为六根，其两端的末端设置有球铰轴承；所述上固定板为六边形板，六根支撑杆以两根为一组，三组支撑杆的一端分别通过六边形板上的球铰连接在六边形板三个不相邻的侧面；上固定板通过三个紧固螺钉固定在座椅垫下表面上；

中固定板、下固定板的形状相同，陀螺仪及三轴加速度传感器固定安装在中固定板上，Arduino控制器安装在下固定板上，中固定板、下固定板之间边缘处间隔安装有支撑板；调节电机固定在中固定板和下固定板之间，且其输出轴位于中固定板、下固定板之间未安装支撑板处；调节电机的输出轴均通过花键连接输出曲柄，每一个输出曲柄的的另一端装有球铰，六自由度并联机构的支撑杆通过其另一端上的球铰轴承与输出曲柄上的球铰连接；下固定板通过脚锁与飞机座椅下方的机舱地面刚性连接；

所述六自由度并联机构的运动通过调节电机进行驱动；所述陀螺仪及三轴加速度传感器通过数据传输线与Arduino控制器连接，所述调节电机通过电线与Arduino控制器连接，Arduino控制器接有外接电源。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该飞机座椅底部安装有六自由度并联机构，利用六自由度并联机构的稳定性、灵活性、承载能力强等特点，实现座椅在空间六个自由度的运动，补偿每个方向上的位移和倾角。安装有陀螺仪及三轴加速度传感器，可以实时监测飞机座椅角度变化，数据传递给Arduino控制器后同步生成指令来控制调控电机的运动，从而实现在很短时间内实现对座椅的角度补偿，尽量降低乘客因飞机角度变化引起的不适，提高乘机体验。

附图说明

图1为本发明一种实施例的整体结构示意图；