具有三自由度的虚拟现实模拟器制造技术

技术编号:12642265 阅读:100 留言:0更新日期:2016-01-01 17:26
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,所述滚动环及其内部的体验室支撑设置于上下运动液压控制台,所述上下运动液压控制台设置有上下运动液压控制装置,所述体验室与滚动环间设置有滚转旋转动力装置。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“弹簧、压力传感器和反馈液压装置”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。

【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,所述滚动环及其内部的体验室支撑设置于上下运动液压控制台,所述上下运动液压控制台设置有上下运动液压控制装置,所述体验室与滚动环间设置有滚转旋转动力装置。作为优选:所述体验室下侧与滚动环间还依次设置有弹簧、压力传感器和反馈液压装置;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。作为优选:所述弹簧、压力传感器和反馈液压装置设置在体验室下侧的中间位置。作为优选:所述体验室中上部还设置有体验者肩部安全带。作为优选:所述体验室中下部还设置有体验者腰部安全带。作为优选:所述俯仰旋转动力装置设置在滚动环的左下侧。作为优选:所述滚转旋转动力装置设置在滚动环的右侧。作为优选:所述上下运动液压控制台包含底座及底座两侧的竖杆。作为优选:所述体验室还设置有手扶杆。作为优选: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:第一,本技术采用滚转旋转动力装置、俯仰旋转动力装置和“弹簧、压力传感器和反馈液压装置”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;第二,体验室还设置有体验者安全肩带和安全腰带等、结构简单紧凑,同时具有很强的实用性和安全性;第三,由于支撑在液压控制台上,液压控制台带动球形框架上下加速度移动,实现正G和负G的体验;第四,“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,因此具有良好的体验效果,市场应用前景广泛。综上所述,本技术可以应用于:由腿脚主导,而且能反复体验到正G和负G值的运动:1.半管道(Half-Pipe)滑雪;i1.半管道(Half-Pipe)滑轮;ii1.半管道(Half-Pipe)自行车;iv.极限山地自行车;V.冲浪。【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。【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,所述体验室3外部环绕有滚动环,所述滚动环设置有俯仰旋转动力装置8,所述滚动环及其内部的体验室3支撑设置于上下运动液压控制台1,所述上下运动液压控制台I设置有上下运动液压控制装置,所述体验室3与滚动环间设置有滚转旋转动力装置2。进一步地:所述体验室3下侧与滚动环间还依次设置有弹簧9、压力传感器10和反馈液压装置11 ;体验者6脚底连接弹簧,由压力传感器10测量脚部压力,压力传感器10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Ilo进一步地:所述弹簧9、压力传感器10和反馈液压装置11设置在体验室3下侧的中间位置。采用滚转旋转动力装置2、俯仰旋转动力装置8和“弹簧9、压力传感器10和反馈液压装置11”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。进一步地,所述体验室3中上部还设置有体验者肩部安全带4,所述体验室3中下部还设置有体验者腰部安全带7,用以保护体验者6的安全,在使用过程中保证体验者6不会受伤,安全带末端通过多点固定在体验室3。其中,体验者6站立,肩部和腰部固定在体验者肩部安全带4和体验者腰部安全带7。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,防止在运动的过程中掉落下来,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6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。进一步地,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。进一步地:所述上下运动液压控制台I包含底座及底座两侧的竖杆。上下运动液压控制台I通过上下运动液压控制装置带动球形框架上下加速度移动,实现正G和负G的体验。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,所述滚动环及其内部的体验室支撑设置于上下运动液压控制台,所述上下运动液压控制台设置有上下运动液压控制装置,所述体验室与滚动环间设置有滚转旋转动力装置。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:所述体验室下侧与滚动环间还依次设置有弹簧、压力传感器和反馈液压装置;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。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:所述弹簧、压力传感器和反馈液压装置设置在体验室下侧的中间位置。4.根据权利要求1或2或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:所述体验室中上部还设置有体验者肩部安全带。5.根据权利要求4所述的一种具有三自由度的虚拟现实模拟器,其特征在于:所述体验室中下部还设置有体验者腰部安全带。6.根据权利要求1或2或3所本文档来自技高网
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【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,所述滚动环及其内部的体验室支撑设置于上下运动液压控制台,所述上下运动液压控制台设置有上下运动液压控制装置,所述体验室与滚动环间设置有滚转旋转动力装置。

【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

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