CN216211644U - 一种两转动两移动的四自由度运动模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及运动模拟器领域。目的是提供一种两转动两移动的四自由度运动模拟器，该运动模拟器应能实现两转动两移动的四自由度运动，并具有刚度高，额定负荷较大，转动能力大，可靠性高，成本低的优点。技术方案是：一种两转动两移动的四自由度运动模拟器，其特征在于：包括底座、铰接式平台以及并联设置在底座与铰接式平台之间的四条分支运动链；四条分支运动链结构相同，每条分支运动链均包括依次连接在底座与铰接式平台之间的第一转动副、由第一杆件与第二杆件形成的移动副以及第二转动副；所述铰接式平台包括依次连接的第三杆件、第三转动副、固定着座椅的动平台、第四转动副、第四杆件、第五转动副和第五杆件。

Description

一种两转动两移动的四自由度运动模拟器

技术领域

本实用新型涉及运动模拟器领域，具体涉及一种两转动两移动的四自由度运动模拟器。

背景技术

运动模拟器是对飞机、舰船、宇航和车载设备等进行动态性能和可靠性研究的模拟试验装置，也是相应飞行员、船员及车辆驾驶员进行飞行模拟训练、舰船航行模拟训练和车辆驾驶模拟训练的有力手段。随着国内外研究的深入，其应用范围不断扩大，今天的运动模拟器在汽车制造领域、航空航天领域、船舶、机器人、工业及民用娱乐领域都有广阔的应用。

三自由度运动模拟器结构简单，但是运动方式有限，大大降低了运动模拟器的虚拟现实感；而体验感和可靠性更强的六自由度运动模拟器又有价格昂贵、工作空间小、占用空间大且控制计算困难等缺点；相比之下，四自由度的运动模拟器运动局限性较小，控制难度较小，成本较低。而现有的四自由度运动模拟器转动能力较差，难以模拟某些转动较大的运动情况，需要进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种两转动两移动的四自由度运动模拟器，该运动模拟器应能实现两转动两移动的四自由度运动，并具有刚度高，额定负荷较大，转动能力大，可靠性高，成本低的优点。

本实用新型提供的技术方案是：

一种两转动两移动的四自由度运动模拟器，其特征在于：包括底座、铰接式平台以及并联设置在底座与铰接式平台之间的四条分支运动链；

四条分支运动链结构相同，每条分支运动链均包括依次连接在底座与铰接式平台之间的第一转动副、由第一杆件与第二杆件形成的移动副以及第二转动副；

所述铰接式平台包括依次连接的第三杆件、第三转动副、固定着座椅的动平台、第四转动副、第四杆件、第五转动副和第五杆件；所述第三杆件与其中相邻两条分支运动链中的第二转动副相连接；所述第五杆件与剩余两条分支运动链中的第二转动副相连接。

四条分支运动链中，所有第一转动副的轴线以及所有第二转动副的轴线全部相互平行。

每条分支运动链中，移动副的轴线垂直于第一转动副和第二转动副的轴线，并且移动副的轴线平行于第一杆件与第二杆件的轴线。

所述第三转动副、第四转动副和第五转动副的轴线相互平行，并且垂直于各第一转动副和各第二转动副的轴线。

每条分支运动链中，第一连杆和第二连杆由液压***驱使相对运动。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型提出的两转动两移动的四自由度运动模拟器，通过液压***驱动各分支运动链中的第一连杆与第二连杆相对运动，从而改变动平台的姿态，进而改变座椅姿态，使整个运动模拟器可以做上升/下降运动，前进/后退运动，俯仰运动，滚动运动，或是四种叠加的混合运动，实现两转动两移动的四自由度运动，提高了运动模拟器的转动能力。

2)本实用新型采用液压方式对四条分支运动链进行驱动，提高了模拟器的刚度和承载负荷，并且整体结构简单，成本低，可靠性高，适合推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为单条分支运动链的立体结构示意图。

图3为铰接式平台的立体结构示意图。

附图标号；

1、第一转动副；2、第一杆件；3、第二杆件；4、第二转动副；5、第三杆件；6、第三转动副；7、动平台；8、第四转动副；9、第四杆件；10、第五转动副；11、第五杆件；A、底座；B、座椅。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

如图1所示的两转动两移动的四自由度运动模拟器，包括底座A、四条分支运动链、铰接式平台和座椅B。四条分支运动链并联设置且一端连接在底座上，四条分支运动链的另一端连接铰接式平台；所述座椅固定在铰接式平台上。

如图1、图2所示，四条分支运动链结构相同，每条分支运动链均包括依次连接在底座与铰接式平台之间的第一转动副1、第一杆件2、第二杆件3和第二转动副4；所述第一杆件与第二杆件形成移动副(由图可知:第一杆件为滑套，第二杆件为与第一杆件滑动配合的滑杆)。四条分支运动链中，各第一转动副的轴线之间相互平行，各第二转动副的轴线之间相互平行，各第一转动副的轴线与各第二转动副的轴线之间也相互平行。每条分支运动链中，移动副的轴线垂直于第一转动副和第二转动副的轴线，并且平行于第一杆件与第二杆件的轴线。工作时，每条分支运动链中的移动副作为主动运动副，以带动整个运动模拟器进行姿态调整；作为优选，第一连杆与第二连杆由液压***(现有技术，图中未显示)驱使相对运动，以提高运动模拟器整体的刚度和承载负荷。

如图1、图3所示，所述铰接式平台包括依次连接的第三杆件5、第三转动副6、固定着座椅的动平台7、第四转动副8、第四杆件9、第五转动副10和第五杆件11；其中，第三杆件与其中相邻两条分支运动链中的第二转动副相连接；第五杆件与剩余两条分支运动链中的第二转动副相连接。所述第三转动副、第四转动副和第五转动副的轴线相互平行，并且垂直于各第一转动副和第二转动副的轴线。

本实用新型的工作方式如下：

工作时，由液压***驱动相应分支运动链中的第一杆件和第二杆件相对运动，从而改变动平台的姿态，进而改变座椅姿态，使整个运动模拟器可以做上升/下降运动，前进/后退运动，俯仰运动，滚动运动，或是四种叠加的混合运动，实现两转动两移动的四自由度运动。

Claims (5)

1.一种两转动两移动的四自由度运动模拟器，其特征在于：包括底座(A)、铰接式平台以及并联设置在底座与铰接式平台之间的四条分支运动链；

四条分支运动链结构相同，每条分支运动链均包括依次连接在底座与铰接式平台之间的第一转动副(1)、由第一杆件(2)与第二杆件(3)形成的移动副以及第二转动副(4)；

所述铰接式平台包括依次连接的第三杆件(5)、第三转动副(6)、固定着座椅(B)的动平台(7)、第四转动副(8)、第四杆件(9)、第五转动副(10)和第五杆件(11)；所述第三杆件与其中相邻两条分支运动链中的第二转动副相连接；所述第五杆件与剩余两条分支运动链中的第二转动副相连接。

2.根据权利要求1所述的两转动两移动的四自由度运动模拟器，其特征在于：四条分支运动链中，所有第一转动副的轴线以及所有第二转动副的轴线全部相互平行。

3.根据权利要求2所述的两转动两移动的四自由度运动模拟器，其特征在于：每条分支运动链中，移动副的轴线垂直于第一转动副和第二转动副的轴线，并且移动副的轴线平行于第一杆件与第二杆件的轴线。

4.根据权利要求3所述的两转动两移动的四自由度运动模拟器，其特征在于：所述第三转动副、第四转动副和第五转动副的轴线相互平行，并且垂直于各第一转动副和各第二转动副的轴线。

5.根据权利要求4所述的两转动两移动的四自由度运动模拟器，其特征在于：每条分支运动链中，第一连杆和第二连杆由液压***驱使相对运动。

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