具有三自由度的虚拟现实模拟器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有三自由度的虚拟现实模拟器,涉及飞行模拟器技术领域，包括体验室,所述体验室内部设置有座椅,所述座椅设置在远离体验室内中心点的位置，所述体验室外部环绕有滚动环,所述滚动环设置有俯仰旋转动力装置,所述体验室与滚动环间设置有滚转旋转动力装置,所述体验室下侧与滚动环间还设置有偏航旋转动力装置；所述体验室下侧还依次设置有弹簧、压力传感器，压力传感器与滚动环间设置有反馈液压装置。本实用新型专利技术采用滚转旋转动力装置、俯仰旋转动力装置和偏航旋转动力装置之间的协调运动，使虚拟模拟器可实现俯仰和滚转两个自由度的360度全方位加速旋转，具有很强的实用性和安全性，市场应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及飞行模拟器
，尤其是一种具有三自由度的虚拟现实模拟器。
技术介绍
飞行虚拟模拟器从广义上来说，就是用来模拟飞行器飞行的机器。如模拟飞机、导弹、卫星、宇宙飞船等飞行的装置，都可称之为飞行模拟器。它是能够复现飞行器及空中环境并能够进行操作的模拟装置。从狭义上来说，就是用来虚拟模拟飞行器飞行且结构比较复杂功能比较齐全的装置。如果其结构比较简单且功能较少的飞行模拟装置，则称为飞行训练器。利用飞行虚拟模拟器，进行飞行训练，具有提高训练效率，节省训练经费，保证飞行安全，减少环境污染等优点，因此，不论是航空部门，还是航天部门，都越来越重视发挥飞行虚拟模拟器的作用。目前现有技术大致分为三块:摇篮式:具有小角度俯仰和滚转以及小角度的左右摇摆，但不能实现三自由度的360度旋转，体验度不够真实。史都华运动平台多液压杆式:可以实现六自由度的运动。主要用于训练飞行员，结构复杂，洗出算法极其复杂，造价尚昂。悬臂式:此设备主要体验高速偏心旋转带来的强大离心力的体验，同时体验者的姿态也可360度旋转，主要用于航天局用于航天员承受超重能力的锻炼，但体验方式仍然较为局限。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种结构简单，多自由度，模拟效果显著的具有三自由度的虚拟现实模拟器。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案:一种具有三自由度的虚拟现实模拟器，包括体验室，所述体验室内部设置有座椅，所述座椅设置在远离体验室内中心点的位置，所述体验室外部环绕有滚动环，所述滚动环设置有俯仰旋转动力装置，所述体验室与滚动环间设置有滚转旋转动力装置，所述体验室下侧与滚动环间还设置有偏航旋转动力装置；所述体验室下侧还依次设置有弹簧、压力传感器，压力传感器与滚动环间设置有反馈液压装置；体验者脚底连接弹簧，由压力传感器测量脚部压力，压力传感器测量的压力数据传输给模拟器控制系统，模拟器控制系统根据反馈数据控制反馈液压装置。优选地，所述偏航旋转动力装置设置在体验室下侧的中心位置。优选地，所述座椅靠背上部设置有体验者安全压杆。优选地，所述座椅还设置有安全腰带。优选地，所述俯仰旋转动力装置设置在滚动环的左下侧。优选地，所述滚转旋转动力装置设置在滚动环的右侧。优选地，所述体验室还设置有门或者窗。优选地，所述体验室还设置有手扶杆。优选地，模拟器整体呈球形状。优选地，所述体验室为双层结构，内层为球状结构，外层为立方体结构。有益效果:1.本技术采用滚转旋转动力装置、俯仰旋转动力装置和偏航旋转动力装置之间的协调运动，使虚拟模拟器可实现俯仰和滚转两个自由度的360度全方位加速旋转；2.由于座椅位置远离模拟器的中心点，可以体验到力矩，由力矩的作用和封闭式的虚拟视景，让内部乘客可以体验到正G和负G值的体验感；3.“弹簧、压力传感器和反馈液压装置”的设置使体验者腿部首先感受外界的振动，做出身体上的反应，可以切身感受到飞机在天空中受各种环境下的冲击起伏波动，同时系统根据传感器的数据控制模拟器的姿态，改善体验者的舒适性；4.座椅上还设置有体验者安全压杆和安全腰带等、结构简单紧凑，具有很强的实用性和安全性；综上所述，本技术具有良好的体验效果，市场应用前景广泛，可实现仿真度更高的模拟飞行及其它极限运动。【附图说明】图1是本技术实施例的剖视图；图2是本技术实施例的正视图；图3是本技术实施例的仰视图；图4是本技术实施例的左视图；图中附图标记:1_偏航旋转动力装置(Z轴)；2_滚转旋转动力装置(X轴)；3-体验室；4_体验者安全压杆；5_虚拟视景眼镜；6_体验者-J-座椅；8_弹簧；9_压力传感器；10-俯仰旋转动力装置(Y轴)；11_反馈液压装置。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例:如图1并结合图2、图3和图4所示，一种具有三自由度的虚拟现实模拟器，包括体验室3，体验室3内部设置有座椅7，体验室3外部环绕有滚动环，滚动环左下侧设置有俯仰旋转动力装置10，体验室3右侧与滚动环间设置有滚转旋转动力装置2，体验室3下侧与滚动环间设置有偏航旋转动力装置I。采用滚转旋转动力装置2、俯仰旋转动力装置10和偏航旋转动力装置I之间的协调运动，使虚拟模拟器可实现俯仰、滚转和绕Z轴加速度旋转三个自由度的360度全方位加速旋转。进一步的，所述座椅7设置在远离体验室3内中心点的位置，可以体验到力矩，由力矩的作用和封闭式的虚拟视景，让体验者6可以体验到正G和负G值的体验感。进一步的，所述体验室3下侧还依次设置有弹簧8、压力传感器9，压力传感器9与滚动环间设置有反馈液压装置11 ;体验者3脚底连接弹簧8，由压力传感器9测量脚部压力，压力传感器9测量的压力数据传输给模拟器控制系统，模拟器控制系统根据反馈数据控制反馈液压装置11。“弹簧8、压力传感器9和反馈液压装置11”的设置使体验者3腿部首先感受外界的振动，做出身体上的反应，可以切身感受到飞机在天空中受各种环境下的冲击起伏波动，同时系统根据传感器的数据控制模拟器的姿态，改善体验者3的舒适性。进一步的，座椅7靠背上部设置有体验者安全压杆4，体验者安全压杆4用以保护的体验者6的安全，在使用过程中保证体验者6不从座椅上脱落下来。进一步的，座椅7还设置有安全腰带，安全腰带进一步的保证了体验者6的安全。进一步的，模拟器为球形框架结构，体验室3还设置有手扶杆，体验者6在体验的过程中可以使用手扶杆，调整姿态，保持稳定，增强安全性。其中，内部体验者6佩戴虚拟视景眼镜5，虚拟视景眼镜5通过弹性绑带固定在脸部，防止运动的过程中掉落，虚拟视景眼镜5是用来模拟体验者6所看到的座舱外部的景象，从而使体验者判断出飞机的姿态、位置、高度、速度以及天气等情况。先进的视景系统，是用计算机来产生座舱外部的景象，然后通过投影、显示装置显示出来。以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。【主权项】1.一种具有三自由度的虚拟现实模拟器，其特征在于:包括体验室，所述体验室内部设置有座椅，所述座椅设置在远离体验室内中心点的位置，所述体验室外部环绕有滚动环，所述滚动环设置有俯仰旋转动力装置，所述体验室与滚动环间设置有滚转旋转动力装置，所述体验室下侧与滚动环间还设置有偏航旋转动力装置；所述体验室下侧还依次设置有弹簧、压力传感器，压力传感器与滚动环间设置有反馈液压装置；体验者脚底连接弹簧，由压力传感器测量脚部压力，压力传感器测量的压力数据传输给模拟器控制系统，模拟器控制系统根据反馈数据控制反馈液压装置。2.根据权利要求1所述的一种具有三自由度的虚拟现实模拟器，其特征在于:所述偏航旋转动力装置设置在体验室下侧的中心位置。3.根据权利要求2所述的一种具有三自由度的虚拟现实模拟器，其特征在于:所述座椅靠背上部设置有体验者安全压杆。4.根据权利要求3所述的一种具有三自由度的虚拟现实模拟器，其特征在于:所述座椅还设置有安全腰带。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种具有三自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有三自由度的虚拟现实模拟器，其特征在于:包括体验室,所述体验室内部设置有座椅,所述座椅设置在远离体验室内中心点的位置，所述体验室外部环绕有滚动环,所述滚动环设置有俯仰旋转动力装置,所述体验室与滚动环间设置有滚转旋转动力装置,所述体验室下侧与滚动环间还设置有偏航旋转动力装置；所述体验室下侧还依次设置有弹簧、压力传感器，压力传感器与滚动环间设置有反馈液压装置；体验者脚底连接弹簧，由压力传感器测量脚部压力，压力传感器测量的压力数据传输给模拟器控制系统，模拟器控制系统根据反馈数据控制反馈液压装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张纯碧，
申请(专利权)人：重庆幻羽科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85