一种飞行模拟三轴运动平台制造技术

本实用新型专利技术涉及一种飞行模拟三轴运动平台，其特征在于，该运动平台包括：航向架，平行于地面做圆周运动；横滚架，通过横滚轴承铰接于所述航向架，且绕所述横滚轴承做圆周运动；和俯仰架，通过俯仰轴承铰接于所述横滚架，且绕所述俯仰轴承做圆周运动。本实用新型专利技术在保证相当运动性能的前提下，有效降低运动平台的零位高度，确保飞行模拟器使用场地的总高度可在普通办公楼层高之内。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行模拟三轴运动平台
本技术涉及运动仿真试验、测试设备及运动仿真训练设备等
，特别涉及一种飞行模拟三轴运动平台。
技术介绍
飞行模拟器是随着仿真技术和航空事业的发展而同步发展起来的，是典型的人在回路实时仿真系统和虚拟现实的应用实例。它能在地面模拟飞行器在空中的飞行和在地面的运动，作为训练、研发的工具，可有效减少实际所需的飞行时间、节省燃料、降低费用，同时也更安全和环保，因此越来越得到航空工业界的重视，需求也不断增长。运动系统是飞行模拟器的重要组成部分。飞行模拟器的运动系统可以分为平台式、抖振座椅和抗负荷运动系统三大类，其中平台式运动系统，也称为运动平台。根据其实现的自由度数量不同，运动平台可分为三自由度、四自由度、五自由度和六自由度四种。目前使用较多的是六自由度运动平台，所谓六自由度指的是x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度。对于运动平台而言，就是要提供俯仰、滚转、偏航、升降、纵向平移和侧向平移的六自由度瞬时过载仿真。近年来，随着三自由度运动平台的发展，其较高的性价比，使其在飞行模拟系统中应用也越来越广泛。根据采取的结构形式的不同，常见的运动平台包括：a.并联协同式运动平台：现有的大多数飞行模拟器都使用Stewart平台或其改进型作为运动平台，由六个直线驱动器连接一个动平台和一个静平台。Stewart平台由1965年英国学者Stewart提出。b.层叠式运动平台：一种串联结构，它由六套驱动机构串联层叠在一起，每套驱动机构对应一个自由度。层叠式运动平台有很大的工作空间，能提供优异的运动性能，但其结构复杂，造价高昂，只有在一些大型的研究机构中才使用这种运动系统。c.离心式运动平台：用于实现持续惯性加速度仿真。其结构形式由一根很长的梁末端连接一个小驾驶舱组成，当它以很高的加速度旋转时就能模拟持续加速度。d.铰接梁式运动平台：将一个驾驶舱用万向节铰接在一根梁上，驾驶舱可以绕梁做俯仰、横滚和偏航运动，也可以附加横向和垂直方向的平动。根据其驱动方式不同，运动平台主要有液压平台、电动平台两种。液压驱动方式的突出优点是抗负载的刚度大，比较适合用于大负载的运动模拟器。但传统的液压驱动方式技术难度大、设计维护复杂，需要液压泵站等辅助能源，成本较高，且系统的运动性能还要取决于价格昂贵的大流量电液伺服阀。相比之下，电动平台能实现较高的运动速度，且运动精度高；技术相对较简单；具备使用寿命长、干净、环保、维护成本低等优势，但是系统承载能力相对较小。利用电缸/伺服电机搭建的Stewart平台，是当前最为常见的飞行模拟器运动平台形式，但其存在如下缺陷。1)运动平台本身的零位高度较高，对部署场地有特殊要求。为保证一定的运动行程和运动范围，该类型的运动平台本身的零位高度较高，不可能在普通层高的办公楼中进行部署，需要对部署场地提出特殊要求或进行基础设施改造；2)系统耗电较高。系统的平均功耗达4kW，系统峰值功率达20kw。用电量较高，且对设备供电有特殊要求。3)成本相对较高。使用行程、载重等参数相当的电缸，造价不菲。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对上述不足，提供一种低成本、易部署的飞行模拟三轴运动平台。本技术用于搭建运动基飞行模拟器，为模拟座舱提供安装平台，为模拟座舱、模拟飞行人员等提供运动驱动；能根据输入的目标姿态信息和速度信息，控制实现平台载荷在俯仰、滚动、偏航三轴上的转动，以模拟飞机的姿态及速度变化给人体带来运动感觉。本技术是通过以下技术方案实现的：一种飞行模拟三轴运动平台，该运动平台包括：航向架，平行于地面做圆周运动；横滚架，通过横滚轴承铰接于所述航向架，且绕所述横滚轴承做圆周运动；和俯仰架，通过俯仰轴承铰接于所述横滚架，且绕所述俯仰轴承做圆周运动。优选的是，所述的一种飞行模拟三轴运动平台，所述航向架的底部一侧设置底座，另一侧设置与航向电机连接的地轮。优选的是，所述的一种飞行模拟三轴运动平台，所述地轮包括主动轮和从动轮，所述主动轮与所述航向电机连接。优选的是，所述的一种飞行模拟三轴运动平台，所述底座上设置第一同心板，所述第一同心板上安装航向限位传感器。优选的是，所述的一种飞行模拟三轴运动平台，所述横滚架上设置与所述横滚轴承同轴的第一齿轮，所述第一齿轮与横滚电机连接。优选的是，所述的一种飞行模拟三轴运动平台，所述横滚轴承下方设置第二同心板，所述第二同心板上安装横滚限位传感器。优选的是，所述的一种飞行模拟三轴运动平台，所述航向架和所述横滚架之间设置伸缩限位杆。优选的是，所述的一种飞行模拟三轴运动平台，所述俯仰架上设置与所述俯仰轴承同轴的第二齿轮，所述第二齿轮与俯仰电机连接。优选的是，所述的一种飞行模拟三轴运动平台，所述俯仰轴承下方设置第三同心板，所述第三同心板上安装横滚限位传感器。优选的是，所述的一种飞行模拟三轴运动平台，所述横滚架和所述俯仰架之间设置第二伸缩限位杆。本技术的优点与效果是：1.技术提供的飞行模拟三轴运动平台设置航向架、横滚架和俯仰架，完成运动平台在三个不同方向上的运动，在保证相当运动性能的前提下，有效降低运动平台的零位高度，确保飞行模拟器使用场地的总高度可在普通办公楼层高之内。2.技术提供的飞行模拟三轴运动平台的航向架、横滚架和俯仰架均采用减速电机，使用更低功耗、成本的电驱动方式，减少对供电的特殊要求，更易于部署，降低能耗和使用成本。附图说明图1示出本技术提供的飞行模拟三轴运动平台的结构示意图；图2示出图1的右视图；图3示出图1的俯视图。附图标记说明：1-航向架、11-底座、12-航向电机、13-地轮、131-主动轮、132-从动轮、14-第一同心板、15-航向限位传感器、2-横滚架、21-横滚轴承、22-第一齿轮、23-横滚电机、24-第二同心板、25-横滚限位传感器、3-俯仰架、31-俯仰轴承、32-第二齿轮，33-俯仰电机、34-第三同心板、35-俯仰限位传感器、4-第一伸缩限位杆、5-第二伸缩限位杆、6-PLC控制柜。具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明：在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。图1、2、3示出本技术提供的飞行模拟三轴运动平台的结构示意图。该运动平台包括航向架1、横滚架2、俯仰架3和PLC控制柜6。航向架1的底部一侧设置底座11，另一侧设置与航向电机12连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行模拟三轴运动平台，其特征在于，该运动平台包括：航向架，平行于地面做圆周运动；横滚架，通过横滚轴承铰接于所述航向架，且绕所述横滚轴承做圆周运动；和俯仰架，通过俯仰轴承铰接于所述横滚架，且绕所述俯仰轴承做圆周运动。

【技术特征摘要】
1.一种飞行模拟三轴运动平台，其特征在于，该运动平台包括：航向架，平行于地面做圆周运动；横滚架，通过横滚轴承铰接于所述航向架，且绕所述横滚轴承做圆周运动；和俯仰架，通过俯仰轴承铰接于所述横滚架，且绕所述俯仰轴承做圆周运动。2.根据权利要求1所述的一种飞行模拟三轴运动平台，其特征在于，所述航向架的底部一侧设置底座，另一侧设置与航向电机连接的地轮。3.根据权利要求2所述的一种飞行模拟三轴运动平台，其特征在于，所述地轮包括主动轮和从动轮，所述主动轮与所述航向电机连接。4.根据权利要求2或3所述的一种飞行模拟三轴运动平台，其特征在于，所述底座上设置第一同心板，所述第一同心板上安装航向限位传感器。5.根据权利要求1至3任一所述的一种飞行模拟三轴运动平台，其特征在于，所述横滚架上设置与所述横滚轴承同...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安良，
申请(专利权)人：北京云安通航技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11