[发明专利]多自由度运动模拟平台

说明书

本发明公开一种多自由度运动模拟平台，包括第一三自由度模拟平台和第二三自由度模拟平台；其中，所述第一三自由度模拟平台包括八根绳索，八根所述绳索的一端连接在所述第二三自由度模拟平台上，所述绳索的另一端连接在固定于负载面的绞盘系统上；所述绳索连接在所述Z轴翻转框架上，所述绞盘系统通过收/放所述绳索控制所述Z轴翻转框架在空间内平移；本发明的运动模拟平台可以实现模拟平台能够实现相对大范围的空间上的平移和多轴向上的连续性翻转，以模拟座椅在驾驶飞机过程中的各种复杂动作，如眼镜蛇机动、钟形机动、滚筒机动等，以得到真实的模拟体验。

技术领域

本发明涉及运动模拟平台技术领域，具体而言涉及多自由度运动模拟平台。

背景技术

飞行模拟器是用来模拟飞行器飞行的机器，由模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统及教员控制台等五大部分组成。其中运动系统是用来模拟飞机的姿态及速度的变化，使飞行员的身体感觉到飞机的运动。先进的飞行模拟器，其运动系统具有六个自由度，即在三维坐标中绕三个轴的转动及沿三个轴的线位移，动筒的协同运动，可驱动平台并使座舱模拟出飞机的运动变化情况。

为了能够模拟多种飞行姿态，运动平台需具有六个自由度，任意几个自由度的复合运动，才能使模拟舱完成升降，俯仰，转向，偏航等动作。由于模拟舱包含各种操纵装置、仪表、信号显示设备，其结构复杂，整体质量大，这就要求运动平台具有优秀的稳定性，并提供较大的有效载荷。

现有技术中的多自由度运动模拟平台一般借助多组电动缸实现多自由度的运动模拟，但是以上技术通过不同角度的伸缩缸与平台铰接的方式模拟运动，不能实现模拟器在多角度轴线上的连续翻转，并且由于其通过伸缩缸实现姿态调整，其活动空间受限于缸的长度，因此难以模拟出飞行员真正驾驶飞机作出的翻转以及俯仰过程中的翻转动作。

现有技术文献：

专利文献1：CN108053716A一种飞行模拟器六自由度运动平台装置

专利文献2：CN104269097B一种冗余驱动六自由度运动模拟台

专利文献3：CN106002957B一种六自由度全动型运动模拟器机构

发明内容

本发明目的在于提供多自由度运动模拟平台，能够在多轴线上完成连续翻转并同时能够产生大空间内位移的运动模拟平台，能够真实的模拟出战斗机的复杂高难度的飞行动作。

为实现上述目的，本发明提出一种多自由度运动模拟平台，包括第一三自由度模拟平台和第二三自由度模拟平台；

所述第一三自由度模拟平台包括多根绳索以及与绳索一一对应设置的绞盘系统，每一根绳索的一端连接到所述第二三自由度模拟平台上，每根绳索的另一端连接在固定于负载面的对应绞盘系统上；所述绞盘系统包括绞盘以及用于驱动绞盘的电机；所述多根绳索对应的绞盘的安装位置呈正八面体分布；

所述第二三自由度模拟平台包括X轴翻转框架、Y轴翻转框架以及Z轴翻转框架：

-所述X轴翻转框架设置X轴驱动组件，用于驱动与其轴枢连接的座椅沿着X轴方向翻转；

-所述Y轴翻转框架用于沿着水平方向支撑所述X轴翻转框架、并且用于通过Y轴驱动组件驱动X轴翻转框架沿着Y轴翻转；

-所述Z轴翻转框架用于沿着竖直方向支撑所述Y轴翻转框架、并且用于通过Z轴驱动组件驱动Y轴翻转框架沿着Z轴旋转；

其中，每一根绳索连接在所述Z轴翻转框架上，所述绞盘系统的电机被设置用于驱动绞盘旋转以通过收/放所述绳索控制所述Z轴翻转框架在空间内的前后、左右和上下方向的平移。

在进一步优选的实施例中，所述Z轴翻转框架和所述Y轴翻转框架之间的枢接部远离所述Z轴驱动组件一侧设有第一电刷，所述Y轴翻转框架和X轴翻转框架之间的枢接部远离所述Y轴驱动组件一侧设有第二电刷；