飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统技术方案

本发明专利技术公开飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统，该推拉力控制系统包括：伺服电机(1)、操纵杆(2)、驱动机构(3)、减速器(4)和拉力传感器(5)，拉力传感器(5)感应操纵杆(2)上的驾驶员的推拉力，并被配置成电连接于伺服电机(1)；伺服电机(1)根据拉力传感器(5)输出的驱动电信号执行转动；伺服电机(1)的转轴连接于减速器(4)的输入端，减速器(4)的输出端连接于驱动机构(3)；驱动机构(3)连接操纵杆(2)以带动操纵杆(2)运动。该飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统克服了现有技术中的系统使用寿命有限，校准复杂的问题，提高了结构的稳定性，增加了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行模拟器的生产制造中的测量监控系统领域，具体地，涉及飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统。
技术介绍
飞机的驾驶杆是飞行员操控飞机的最主要的工具。是飞机整个机械运动中直接对接飞行驾驶员的重要部件。因此在制造飞行模拟器时，对飞行员驾驶杆的模拟仿真度提出很高要求。飞行员在飞行模拟器上训练时，模拟器上的驾驶杆需要做到和飞机上真实驾驶杆一样的表现，飞行员拉驾驶杆使飞机爬升，飞行员推驾驶杆使飞机下降，整个过程是飞行员，驾驶杆和飞机的融合，要完全一致的体现到飞行模拟器上，这是对驾驶杆的模拟控制系统的综合评估。现有的飞行模拟器使用弹簧或者弹簧阻尼器还给驾驶杆设定一个大致相近的推拉阻力。在飞行模拟器机舱地平以下，正副飞行员的驾驶杆是联动的，两个驾驶杆只能同时给出一个飞行命令。通常两个驾驶杆直接由一根长轴连接。连接后的系统还没有体现驾驶杆应有的推拉力。最简单的方法是用两根或者四根弹簧固定住中间的长轴和地面框架，这样长轴的转动，也就是驾驶杆的推拉运动必须克服弹簧的阻力，用这个弹簧阻力来模拟飞机上驾驶杆的推拉阻力。选择合适的弹簧系数，可以赋予驾驶杆一个和真实飞机相近的推拉阻力。稍微改进一点的模拟器上也常用弹簧阻尼器来替代弹簧，弹簧阻尼器相对弹簧在使用和安装上稍微有所改进，但是系统的缺点还是很明显的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统，该飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统克服了现有技术中的系统使用寿命有限，校准复杂的问题，提高了结构的稳定性，增加了使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统，该推拉力控制系统包括：伺服电机、操纵杆、驱动机构、减速器和拉力传感器，所述拉力传感器感应所述操纵杆上的驾驶员的推拉力，并被配置成电连接于所述伺服电机；所述伺服电机根据所述拉力传感器输出的驱动电信号执行转动；所述伺服电机的转轴连接于所述减速器的输入端，所述减速器的输出端连接于所述驱动机构；所述驱动机构连接所述操纵杆以带动所述操纵杆运动。优选地，所述驱动机构包括：轴承、杠杆和连杆，所述杠杆的两端分别连接于两个所述操纵杆，所述轴承套接于所述杠杆的外表面，所述连杆的一端固接于所述轴承的外表面，所述连杆的另一端固接于所述减速器的输出端。优选地，所述连杆包括：第一杆体和第二杆体，所述第一杆体的一端连接于所述轴承，另一端可转动地连接于所述拉力传感器的一端，所述拉力传感器的另一端可转动地连接于所述第二杆体，所述第二杆体的一端固接于所述减速器的输出端。优选地，所述第一杆体和所述第二杆体相平行设置。优选地，两个所述操纵杆相平行设置，且垂直于所述杠杆。优选地，所述操纵杆的竖直下方固接有万向固定件，所述万向固定件远离所述操纵杆的一端设置为固定端。优选地，所述第一杆体和第二杆体连接于所述拉力传感器的一端上设置有加强筋。通过上述的实施方式，本专利技术的飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统克服了现有技术中的如下四个问题：第一不能准确的反映飞行驾驶杆在飞行过程中的推拉力，只能在一个数值范围内模拟该操纵力。第二，完全没有能力改变操纵推拉力，不能做到动态模拟。第三，弹簧有一定的时候寿命，在使用过程中，弹簧弹力系数也会变化，初始设置的推拉力会随弹簧的老化而变化，需要经常校准。第四，弹簧不能主动推动驾驶杆运动，也就无法完成模拟驾驶杆在自动巡航中的自动运动状态。实现了用计算机编程模拟出真实飞机驾驶杆的动态推拉力曲线；用伺服电机带动驾驶杆，使驾驶杆在自动驾驶时也会自行运动；伺服电机对应动态推拉力曲线给出一个动态的驾驶杆操纵力伺服电机使用寿命长，没有老化变形的情况，产品不需要经常调试校准。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是说明本专利技术的一种飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统的结构示意图。附图标记说明1 伺服电机 2 操纵杆3 驱动机构 4 减速器5 拉力传感器 31 轴承32 杠杆 33 连杆331 第一杆体 332 第二杆体具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图1所示的上下左右。“内、外”是指具体轮廓上的内与外。“远、近”是指相对于某个部件的远与近。本专利技术提供一种飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统，该推拉力控制系统包括：伺服电机1、操纵杆2、驱动机构3、减速器4和拉力传感器5，所述拉力传感器5感应所述操纵杆2上的驾驶员的推拉力，并被配置成电连接于所述伺服电机1；所述伺服电机1根据所述拉力传感器5输出的驱动电信号执行转动；所述伺服电机1的转轴连接于所述减速器4的输入端，所述减速器4的输出端连接于所述驱动机构3；所述驱动机构3连接所述操纵杆2以带动所述操纵杆2运动。通过上述的实施方式，本专利技术的飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统克服了现有技术中的如下四个问题：第一不能准确的反映飞行驾驶杆在飞行过程中的推拉力，只能在一个数值范围内模拟该操纵力。第二，完全没有能力改变操纵推拉力，不能做到动态模拟。第三，弹簧有一定的时候寿命，在使用过程中，弹簧弹力系数也会变化，初始设置的推拉力会随弹簧的老化而变化，需要经常校准。第四，弹簧不能主动推动驾驶杆运动，也就无法完成模拟驾驶杆在自动巡航中的自动运动状态。实现了用计算机编程模拟出真实飞机驾驶杆的动态推拉力曲线；用伺服电机1带动驾驶杆，使驾驶杆在自动驾驶时也会自行运动；伺服电机1对应动态推拉力曲线给出一个动态的驾驶杆操纵力伺服电机1使用寿命长，没有老化变形的情况，产品不需要经常调试校准。该专利技术设计方案用电机代替弹簧控制飞行驾驶杆，伺服电机1及配套减速机安装在机舱地平下两个驾驶杆中间的连轴上，通过平行摇杆推拉中间的连轴以带动地平以上飞行驾驶杆的运动。这个运动是电机和飞行员直接的对接，系统中引入S型拉力传感器5，飞行员的推拉力通过联动系统有传感器测量出飞行员的驾驶意向，然后告知伺服电机1，由电机控制驾驶杆运动。飞行员的推拉力并不直接带动驾驶杆运动，这样随着飞机姿态和其他因素的影响我们可以计算出一个动态的控制力，再比较飞行员的推拉力给出伺服电机1运动的特定信号。整个系统是一个动态的，有反馈的智能系统。相比原来单一的弹簧系统，仿真程度大大提高。以下结合附图1对本专利技术进行进一步的说明，在本专利技术中，为了提高本专利技术的适用范围，特别使用下述的具体实施方式来实现。在本专利技术的一种具体实施方式中，所述驱动机构3可以包括：轴承31、杠杆32和连杆33，所述杠杆32的两端分别连接于两个所述操纵杆2，所述轴承31套接于所述杠杆32的外表面，所述连杆33的一端固接于所述轴承31的外表面，所述连杆33的另一端固接于所述减速器4的输出端。通过上述的实施方式，本专利技术的轴承31、杠杆32和连杆33可以真实感觉的动态驾驶杆推拉力，并将推拉力通过驱动机构3传递到传感器上，以方便传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统，其特征在于，该推拉力控制系统包括：伺服电机(1)、操纵杆(2)、驱动机构(3)、减速器(4)和拉力传感器(5)，所述拉力传感器(5)感应所述操纵杆(2)上的驾驶员的推拉力，并被配置成电连接于所述伺服电机(1)；所述伺服电机(1)根据所述拉力传感器(5)输出的驱动电信号执行转动；所述伺服电机(1)的转轴连接于所述减速器(4)的输入端，所述减速器(4)的输出端连接于所述驱动机构(3)；所述驱动机构(3)连接所述操纵杆(2)以带动所述操纵杆(2)运动。

【技术特征摘要】
1.一种飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统，其特征在于，该推拉力控制系统包括：伺服电机(1)、操纵杆(2)、驱动机构(3)、减速器(4)和拉力传感器(5)，所述拉力传感器(5)感应所述操纵杆(2)上的驾驶员的推拉力，并被配置成电连接于所述伺服电机(1)；所述伺服电机(1)根据所述拉力传感器(5)输出的驱动电信号执行转动；所述伺服电机(1)的转轴连接于所述减速器(4)的输入端，所述减速器(4)的输出端连接于所述驱动机构(3)；所述驱动机构(3)连接所述操纵杆(2)以带动所述操纵杆(2)运动。2.根据权利要求1所述的飞行模拟器操控杆的推拉力控制系统，其特征在于，所述驱动机构(3)包括：轴承(31)、杠杆(32)和连杆(33)，所述杠杆(32)的两端分别连接于两个所述操纵杆(2)，所述轴承(31)套接于所述杠杆(32)的外表面，所述连杆(33)的一端固接于所述轴承(31)的外表面，所述连杆(33)的另一端固接于所述减速器(4)的输出端。3.根据权利要求2所述的飞行模拟器操控杆的推拉力控...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐舒青，R·A·阿姆斯特朗，
申请(专利权)人：徐舒青，
类型：发明
国别省市：安徽;34