模拟系统技术方案

模拟系统。提供了方法和包括直线电机和控制器的装置，所述装置被配置为模拟针对游戏设备和模拟系统的触觉反馈，所述游戏设备和模拟系统包括在各种游戏环境中使用的游戏枪支和其它外围设备。

【技术实现步骤摘要】
模拟系统本申请是原案申请号为201580064565.9的专利技术专利申请(国际申请号：PCT/US2015/062653，国际申请日；2015年11月25日，专利技术名称：用于触觉系统的方法和装置)的分案申请。该原案申请是2015年7月24日提交的美国专利申请序列号No.14/808,247的部分继续申请，该美国专利申请是2013年3月14日提交的美国专利申请序列号No.13/804,429的继续申请，现在是美国专利No.9,146,069，其要求2012年5月22日提交的美国临时申请No.61/650,006的权益，以上申请的全部内容通过引用结合到本文中。该原案申请还要求2014年11月28日提交的美国临时申请No.62/085,443和2015年6月3日提交的美国临时申请No.62/170,572的权益，这些美国临时申请通过引用结合到本文中。美国专利申请No.14/551,526也通过引用结合到本文中。
本专利技术涉及模拟系统。
技术介绍
除了射击术之外，对军事人员、执法人员和私人公民的枪支训练还越来越多地包括角色扮演和决策作出。这种训练通常包括与角色扮演者进行竞争和/或对投影到受训者面前的屏幕上的情景做出响应。虽然存在自愈(self-healing)画面，允许使用常规枪支进行这种训练，但是使用这种系统要求适于使用常规枪支的地点。此外，这样的系统昂贵并且可能是不可靠的。已经开发了常规枪支的替代品。这些替代方案包括彩弹、模拟弹药、以及使用激光器显示发射时子弹采取的路径。然而，这种替代方案并不能实质上复制具有真实弹药的真实武器的射击的所有特征，并且限制训练将转到使用真实枪支的程度。在各个实施方式中，要复制的常规枪支的特征可以包括大小、重量、柄构造、扳机距离、扳机拉重、瞄准器类型、准确度、重新装载方法、操作方法、控制的位置与操作和/或反冲。现实反冲是复制的难点。无法使得受训者习惯于由特定枪支产生的反冲是使用各种枪支训练模拟器的最大缺点之一。反冲不仅强制枪支射击者在射击后重新获取瞄准镜，而且还迫使射击者适应与待由枪支发射的特定子弹的能量成比例的不适感。反冲在全自动发射期间比在半自动发射期间显著更难控制，使得反冲和循环速率二者的准确模拟对于确保模拟训练转到使用真实枪支是重要的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种模拟系统，所述模拟系统包括：主体；包括滑块的直线电机，所述直线电机附接到所述主体；机械止动件；控制器，所述控制器与所述直线电机通信并且控制所述滑块的移动，其中，所述控制器将冲量值传输至所述直线电机并且所述电机驱动所述滑块抵靠所述机械止动件，以将与所述冲量值成比例的反作用力传递至所述主体；以及电源单元，所述电源单元向所述直线电机和所述控制器中的至少一个供电；其中，所述电源单元包括电池；以及其中，所述电源单元为能够固定至所述主体的弹药夹的形式。根据本专利技术的第二方面，提供了一种系统，所述系统包括：主体；附接至所述主体的直线电机，所述直线电机控制滑块；控制器，所述控制器控制所述滑块的移动，使得所述滑块在所述主体上产生力；以及电源单元，所述电源单元向所述直线电机和所述控制器中的至少一个供电，其中，所述电源单元为能够固定地附接至所述主体的弹药夹的形式。根据本专利技术的第三方面，提供了一种系统，所述系统包括：主体；附接至所述主体的直线电机，所述直线电机控制滑块；以及控制器，所述控制器控制所述滑块的移动，使得所述滑块在所述主体上产生力，其中，所述滑块包括以相同极面对相同极相互邻近线性对齐的多个永磁体。根据本专利技术的第四方面，提供了一种模拟系统，所述模拟系统包括：主体，所述主体具有通用外壳；可互换直线电机系统，所述可互换直线电机系统可移除地附接至所述通用外壳，所述直线电机系统包括滑块和控制器，所述控制器与所述直线电机通信并且具有编程反冲冲量值，其中，所述控制器将所述反冲冲量值传输至所述直线电机并且所述电机驱动所述滑块，使得所述滑块产生模拟所述反冲冲量值的、对所述主体的反作用力。其中，所述直线电机系统还包括机械止动件，其中，所述滑块被驱动抵靠所述机械止动件以模拟所述反作用力。其中，所述主体是模拟枪支和枪支中的至少一个。所述模拟系统还包括电源单元，所述电源单元给所述直线电机和所述控制器中的至少一个供电。其中，所述电源单元包括电池。其中，所述电源单元经由电源线可移除地连接至所述主体。其中，所述电源单元和所述控制器中的至少一个被固定至所述主体并且定位在所述主体内，使得所述模拟系统是无绳的。附图说明图1是根据本公开的示例性实施方式的枪支(firearm)训练系统的侧视图。图2是图1所示的系统的模拟枪支主体的侧视图。图3是图2所示的模拟枪支主体的上部组件的立体图。图4是图2所示的模拟枪支主体的分解视图。图5是根据本公开的示例性实施方式的直线电机和滑块的立体图。图6是图5所示的直线电机和滑块的分解侧视图。图7是图6所示的直线电机和滑块的组装侧视图。图8是根据本公开的示例性实施方式的用于直线电机和滑块的支承托架的立体图。图9是根据本公开的示例性实施方式的模拟枪支主体的侧视图。图10是图1所示的模拟枪支系统的示意流程图。图11是示出根据本公开的示例性实施方式的在模拟反冲(recoil)循环中相对于模拟枪支主体的初始位置处的直线电机的滑块的测序(sequencing)侧视图。图12是示出了图11所示的直线电机的滑块在模拟反冲循环中使滑动轴延伸到相对于模拟枪支主体的最右边的移动的结束的测序侧视图。图13是示出图12的直线电机使滑块在模拟反冲循环中相对于模拟枪支主体缩回的测序侧视图。图14是示出图13的直线电机继续使滑块在模拟反冲循环中相对于模拟枪支主体缩回的测序侧视图。图15是图14的直线电机在完成滑块在模拟反冲循环中相对于模拟枪支主体缩回之后使得直线电机准备好进行下一个模拟反冲循环的测序侧视图。图16是根据本公开的示例性实施方式的绘制了第一发弹药的反冲力对时间以及由运动学上控制滑块的动力学的直线电机引起的力对时间的预测曲线。图17是根据本公开的示例性实施方式的绘制了第二发弹药的反冲力对时间以及由运动学上控制滑块的动力学的直线电机引起的力对时间的预测曲线。图18至图21是例示根据本公开的示例性实施方式的个人使枪支重复地发射的示意性测序图，反冲引起随重复射击的精确度损失增加。图22是根据本公开的示例性实施方式的直线电机和滑块的立体图和内侧视图。图23是根据本公开的示例性实施方式的移除了示例性磁体的滑块的立体图。图24是图23所示的移除了示例性磁体的滑块的放大立体图。图25是例示根据本公开的示例性实施方式的直线电机中的线圈的操作的示意图。图26和图27是例示根据本公开的示例性实施方式的在两种不同的通电状态下的直线电机中的线圈的操作的示意图。图28和图29是例示根据本公开的示例性实施方式的磁体在两种不同的通电状态下通过直线电机的移动的示意图。图30是例示根据本公开的示例性实施方式的磁通密度对电压输出的线图。图31和图32是根据本公开的示例性实施方式的针对滑动器移动通过直线电机的的传感器电压响应对时间的线图。图33是根据本公开的示例性实施方式的采样波形的线图。图34和图35是根据本公开的示例性实施方式的针对滑动器以两种不同的恒定线速度移动通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟系统，所述模拟系统包括：主体；包括滑块的直线电机，所述直线电机附接到所述主体；机械止动件；控制器，所述控制器与所述直线电机通信并且控制所述滑块的移动，其中，所述控制器将冲量值传输至所述直线电机并且所述电机驱动所述滑块抵靠所述机械止动件，以将与所述冲量值成比例的反作用力传递至所述主体；以及电源单元，所述电源单元向所述直线电机和所述控制器中的至少一个供电；其中，所述电源单元包括电池；以及其中，所述电源单元为能够固定至所述主体的弹药夹的形式。

【技术特征摘要】
2014.11.28 US 62/085,443;2015.06.03 US 62/170,572;1.一种模拟系统，所述模拟系统包括：主体；包括滑块的直线电机，所述直线电机附接到所述主体；机械止动件；控制器，所述控制器与所述直线电机通信并且控制所述滑块的移动，其中，所述控制器将冲量值传输至所述直线电机并且所述电机驱动所述滑块抵靠所述机械止动件，以将与所述冲量值成比例的反作用力传递至所述主体；以及电源单元，所述电源单元向所述直线电机和所述控制器中的至少一个供电；其中，所述电源单元包括电池；以及其中，所述电源单元为能够固定至所述主体的弹药夹的形式。2.一种系统，所述系统包括：主体；附接至所述主体的直线电机，所述直线电机控制滑块；控制器，所述控制器控制所述滑块的移动，使得所述滑块在所述主体上产生力；以及电源单元，所述电源单元向所述直线电机和所述控制器中的至少一个供电，其中，所述电源单元为能够固定地附接至所述主体的弹药夹的形式。3.一种系统，所述系统包括：主体；附接至所述主体的直线电机，所述直线电机控制滑块；以及控制器，所述控制器控制所述滑块的移动，使得所...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·蒙蒂，
申请(专利权)人：哈普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US