CN109191992A - 一种飞行模拟运动平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞行模拟器运动平台，属于飞行模拟机械与控制领域，主要解决飞行模拟运动平台体感运动体验不明显问题。其特征是：包括升降平台和自由度平台，自由度平台安装在升降平台之上；升降平台主要由底座、单叉运动叉架、电动驱动缸、单叉固定叉架、叉架运动滑轮、底板支撑限高杆、升降平板组成，自由度平台由底板、中心固定万向轴，Y轴电缸，X轴电缸和自由度平台顶板组成；主要用途是为各种飞行模拟器提供动感逼真的运动平台。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞行模拟运动平台，属于飞行模拟机械与控制领域。
背景技术
高档专业级飞行模拟器都带有运动平台，它是用来模拟飞机的各种姿态的变化，使飞行员的身体感知到飞机的动态变化。无论是民用飞机模拟器，还是军用飞机模拟器都一般都采用六自由度平台，六自由度平台具有六个自由度，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。为了能够模拟各种飞行姿态，六自由度平台需具有六个自由度，任意几个自由度的复合运动，才能使模拟座舱完成升降，俯仰，转向，偏航等动作。由于模拟座舱包含各种操纵装置、仪表、信号显示设备和装备，其结构复杂，整体质量大，这就要求运动平台具有较高的稳定性和可靠性，并提供较大的有效载荷。由于六自由平台主要是模拟飞机自身姿态变化，对飞机高度变化，过载等都无法模拟，因此对飞行模拟平台来讲还不能称为完整的平台。
发明内容
本发明目的是为了解决现有飞行模拟六自由度运动平台技术的的不足，而提供一种承载力大、驱动稳定、安全可靠、多自由度、高度可变化的一种非常实用的飞行模拟器运动平台。
为达到上述目的，本发明采用了如下技术方案。
一种飞行模拟器运动平台，包括升降平台和自由度平台。自由度平台安装在升降平台之上。升降平台主要由底座、单叉运动叉架、电动驱动缸、单叉固定叉架、叉架运动滑轮、底板支撑限高杆、升降平板组成，电动驱动缸可为单杠，也可为双杠，一般载重量大底盘也要大，通常采用双杠；自由度平台安装于升降平板上，升降平板为自由度平台的底板，在其上安装有中心固定万向轴，Y轴电缸（驱动俯仰角度变化），X轴电缸（驱动水平倾斜角度变化）；中心固定万向轴位于自由度平台顶板中心或重心位置，X轴电缸和Y轴电缸分别在中心或重心点两侧呈直角位置，Y轴电缸、X轴电缸和固定万向轴三个固定点支撑自由度平台顶板。如果平台载重量很大时，若使自由度平台顶板进一步平稳和稳定，X轴电缸左右可用两个，Y轴电缸前后可用两个，四个电缸位置对称于中心固定万向轴中心点或重心点，五个固定点支撑自由度平台顶板。X轴电缸和Y轴电缸运动时，带动自由度平台顶板以中心固定万向轴为轴心进行水平倾斜和俯仰运动。中心固定万向轴可前后左右在最大角度活动范围内内***。
一种飞行模拟器运动平台具有飞行高度、俯仰角度、水平倾斜角三轴自由度的控制，可以模拟飞行高度的变化，飞行俯仰角的变化和水平倾斜角的变化，这比市场上现有的六自由度飞行模拟平台的模拟效果更加逼真，效果更加明显。
一种飞行模拟器运动平台具有模拟逼真、实时性强、可靠性高、维护简便、寿命周期长等特点，同时具有低功耗、低成本等优势。
一种飞行模拟器运动平台根据此发明的想法也可采用升降平台加N自由度平台技术人员都能想到的方案，N取值在2至6数字范围内选择，这些方案不在此陈述，也属本发明的保护之列。
附图说明
图1为本发明的硬件组成框图。
图2为本发明中的中心固定万向轴组成框图。
图1中，1-升降平台底盘，2-单叉运动叉架，3-电动驱动缸，4-叉架运动滑轮，5-底板支撑限高杆，6-升降平板，7-X轴电动缸，8-Y轴电动缸，9-中心固定万向轴，10-自由度平台顶板，11-单叉固定叉架。
图2中，1-十字轴承，2-上法兰叉，3-下法兰叉，4-上法兰盘，5-圆柱体，6-下法兰盘。
具体实施方式
如图1所示，提供一种飞行模拟器运动平台的硬件组成框图，由升降平台底盘1，单叉运动叉架1，电动驱动缸3，叉架运动滑轮4，底板支撑限高杆5，升降平板6，X轴电动缸7，Y轴电动缸8，中心固定万向轴9，自由度平台顶板10，单叉固定叉架11组成。叉架运动滑轮4安装于单叉运动叉架1底部两侧，放置于升降平台底盘1上，用于单叉运动叉架在其上平滑运动，电动驱动缸3底端固定于单叉运动叉架1上，顶端固定于单叉固定叉架11上，由于单叉固定叉架11与升降平台底盘1固定活动连接，当电动缸3缸体伸出或缩入运动时，会带动单叉运动叉架1运动，使单叉固定叉架11逐渐升高或降低，带动升降平板6升高或降低，升降板6降低到底板支撑限高杆5后停止，为升降平台最低高度。中心固定万向轴9一端固定于升降平板6上，另一端固定于自由度平台顶板10上，中心固定万向轴9位置位于自由度平台顶板10的几何中心处，X轴电动缸7 和Y轴电动缸8分别位于中心固定万向轴9两侧，呈垂直状态，三者一端都固定于升降平板6上，另一端都固定于自由度平台顶板10上，当X轴电动缸7或Y轴电动缸8缸体伸缩时会带动自由度平台顶板10以中心固定万向轴9为轴心沿水平面倾斜运动或俯仰运动。
如图2所示，提供本发明中的中心固定万向轴组成框图，由十字轴承1，上法兰叉2，下法兰叉3，上法兰盘4，圆柱体5，下法兰盘6组成。上法兰叉1和下法兰叉3与十字轴承1相连接，圆柱体5与上法兰盘4和下法兰盘相焊连接，下法兰叉3与上法兰盘通过螺杆固定连接。
Claims (5)
1.一种飞行模拟运动平台，其特征在于：包括升降平台和自由度平台，自由度平台安装在升降平台之上。
2.如权利要求1所述的一种飞行模拟运动平台，其特征在于：升降平台主要由底座、单叉运动叉架、电动驱动缸、单叉固定叉架、叉架运动滑轮、底板支撑限高杆、升降平板组成，电动驱动缸或为单杠，或为双杠，升降平板为自由度平台底板。
3.如权利要求1所述的一种飞行模拟运动平台，其特征在于：自由度平台由自由度平台底板、中心固定万向轴、Y轴电缸、X轴电缸和自由度平台顶板组成，自由度平台底板上安装有中心固定万向轴，Y轴电缸，X轴电缸；中心固定万向轴位于自由度平台顶板中心位置，X轴电缸和Y轴电缸分别在中心呈直角两侧，Y轴电缸、X轴电缸和中心固定万向轴三个固定点支撑自由度平台顶板，或采用左右两个X轴电缸，前后两个Y轴电缸，五个固定点支撑自由度平台顶板。
4.如权利要求3所述的一种飞行模拟运动平台，其特征在于：中心固定万向轴由十字轴承，上法兰叉，下法兰叉，上法兰盘，圆柱体，下法兰盘组成。
5.如权利要求1所述的一种飞行模拟运动平台，其特征在于：自由度平台还可以是技术人员熟知的N自由度平台，N数值在2至6中选择。
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