六自由度动感复合模拟运动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种六自由度动感复合模拟运动装置，由运动舱及支承结构、液压动力部分、计算机控制部分、伺服控制器、音视频部分、同步控制部分、断电保护部分、自动升降机组成。本实用新型专利技术可以模拟太空飞行、海底探险等，使一般人得以体验各种惊险、刺激的飞行探险过程。本实用新型专利技术的优点在于：新颖美观，结构简单，造价低；操作方便；同步精度高；安全可靠。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种大型多功能模拟设备，特别是指一种具有六自由度动感复合模拟运动装置。随着人们生活水平的提高，人们对高水平、高刺激、娱乐性强的娱乐设备要求越来越高。各种模拟太空飞行、海底探险等普通人是难以身临其境的。目前，在国际上，有的国家将服务于军事、科研领域的、集高精尖技术的太空飞行、海底探险等训练模拟器应用到民用娱乐界，使一般人得以体验各种惊险、刺激的飞行探险过程。但由于此类设备结构复杂、体积庞大、造价颇高，且维修、操作更不方便，故造成了推广应用的难度。本技术的目的在于提供一种结构简单、造价低、操作方便、安全可靠、具有六自由度动感复合模拟运动装置。本技术的目的是这样实现的它主要由运动舱及支承结构、液压动力部分、计算机控制部分、伺服控制器、音视频部分、同步控制部分、断电保护部分以及自动升降机所组成，其特征在于在其运动舱的下部连接有上平台，其下方设有下平台，下平台用地角螺丝固定在地面上，上、下平台之间设有支承结构联结，支承结构是由六根液压伺服动作器将上下平台连接，连接点为上平台、下平台各三点，且三点呈等腰三角形分布，组成六支承杆支承结构；伺服控制器是由位移传感器、比较器、放大器、伺服阀构成的闭环控制部分，伺服阀与六根液压伺服动作器连接，位移传感器也与六根液压伺服动作器连接，并与比较器连接，比较器与放大器连接，放大器与服服阀连接；液压动力部分与伺服阀连接；计算机控制部分为“586”类型机种，设有D/A、I/O接口，并与伺服控制器、音视频部分连接；同步控制部分由电影机、变频调速器、转速检测器、F/V转换器、同步启动器组成；断电保护部分由泵站单向阀、蓄能器、计算机断电检测器、不间断电源组成。其中，音视频部分由宽银幕电影、六声道功放及大功率扬声器所组成。本技术的应用领域很广。例如，在娱乐方面可以模拟太空旅行电影、音响播放太空旅行的内容，计算机同步控制，发出空间运动的6个动作器的指令，运动舱受控协调运动，使乘员感受身临其境，惊险刺激。本技术可以用于飞行模拟训练，如训练飞行员，将运动舱制成飞机形状，视景(电影)和操纵杆由计算机分析、控制，计算机根据操纵杆状态，和飞行理论，发出运动舱运动指令，使舱内的人员感受到各种飞行状态，同时计算机可给出飞行员的成绩。本技术还可以进行地震模拟，潜艇模拟海底航行等。本技术的优点在于模拟运动逼真，具有三个平动运动，三个转动运动，可模拟任何物体空间的运动；图象清晰，采用70MM大屏幕电影，视角大，清晰度高；音响效果好，采用六声道音响系统，音域宽，功力大；成本低，低于同类产品的价格的1/3；安装方便，组合式联接方式；操作方便，按键少，全中文提示；功耗低，人均耗电量为1.1-1.2KW/人；计算机动作控制，使图象、音响、座舱溶为一体，有机结合，使乘员备感真实，有强烈的逼真性，参与性及刺激性。本技术还具有新颖美观，结构简单、操作方便、安全可靠等优点。附图说明图1为本技术组成方框图。图1-1为本技术的后视图。图2为本技术伺服控制器控制环路组成方框图。图3为本技术位移传感器电路原理图。图4为本技术伺服控制器电路原理图。图5为本技术伺服控制器电路原理图。图6为本技术计算机接口电路原理图。图7为本技术液压动力部分工作原理图。图8为本技术同步控制部分方框图。图9为本技术断电保护部分方框图。以下结合附图及实施例，对本技术作进一涉的说明。如图1、图1-1所示，本技术主要由运动舱1、支承结构4、液压动力部分14、计算机控制部分15、伺服控制器9、音视频部分16所组成。其中，在运动舱1的下部连接有上平台2，其下方设有下平台3，下平台3用地角螺丝固定在地面上，上、下平台之间设有支承结构4联结，支承结构4是由六根液压伺服动作器5、5、6、6、7、7将上下平台连接，连接点为上平台、下平台各三点，且三点呈等腰三角形分布，组成六支承杆支承结构。图2为本技术伺服控制器控制环路组成方框图。其中，伺服控制器9是由位移传感器10、比较器11、放大器12、伺服阀13、构成的闭环控制部分。图3为本技术位移传感器10的电路原理图。其中，由OP8组成振荡器，经OP3和OP10放大，功放后，由OUT端输出到位移传感器10的初级，传感器10的次级由OP12输入；放大OP13,Q5,OP11组成解调器，解调信号经OP14A和OP14B放大后，由OUT端输出直流变送信号。图4、图5为本技术伺服控制器9电路原理图。其中，由位移传感器10送来的直流反馈的位移信号从S-IN输入，来自计算机15的指令由O-IN输入，输出的驱动信号送到RL(伺服阀13)，OP4；OP5(A.B组成微积分电路，用于改善动态响应和静态响应误差，QP1为输入射随器，提高输入电阻，OP2为减法器，它将计算机15的指令与位移信号的差值放大，OP3(A.B)组成偏置电路，改变动作器1的零位置。OP6是伺服增益放大器，用于改变部分的响应、精度的一级驱动放大器OP7,Q2,Q4组成伺服阀放大驱动电路，Q1,Q3为保护电路元件，R27,RL,OP7组成负反馈电路改善部分的超调。由于伺服阀13与六根液压伺服动作器5、5、6、6、7、7连接，接受计算机部分15发出的指令，控制液压动力部分14工作，推动六根液压伺服动作器5、5、6、6、7、7动作，由于位移传感器10也与六根液压伺服动作器5、5、6、6、7、7连接，并与比较器11连接，比较器11与放大器12连接，放大器12与伺服阀13连接，位移传感器10将动作后的信号变成直流电压送到比较器11进行分析，继而放大，并指示伺服阀13控制液压动力部分14的动作。图6为本技术计算机接口电路原理图。其中，计算机控制部分15为“586”类型机种；设有D/A、I/O接口，并与伺服控制器9、音视频部分15、16连接，其中，U1,U2,U4,U3组成地址译码及逻辑控制电路，U8为定时器。用于准确地控制数据的接受与发送。U9是接口适配器用于计算机和外围的信号传递，U5,U10组成时钟振荡电路；U7是同步控制器，能准确地检测出图象同步信号，使计算机和电影画面同步。图7为本技术液压动力部分14工作原理图。液压动力部分主要由吸油口滤油器17、球阀18、变量柱塞泵19、电机20、单向阀21、高压滤油器22、压差发讯器23、压力表开关24、压力表25、溢流阀26、电磁阀27、安全阀28、蓄能器29、冷却器30、液面计31、电接点温控制器32、空气滤清器33及液位控制继电器34组成。图8为同步控制部分方框图。其中，转速检测器35检测电影机的放映速度；F/V变换器36将速度脉冲信号变换成模拟电压信号，模拟电压信号输入到变频调速器37，调节变频频率，以改变电动机的放映速度，并组成闭环控制回路，使放映速度稳定可靠。在实施中，转速检测器35为LJ8A3-12；F/V变换器36为FV300JK；变频调速器37为SAMCO-IF-5.5K。图9为断电保护部分方框图。其中，断电检测器38监测动力电源、计算机控制部分15、伺服控制器9，由UPS电源供电，一但动力电断电，断电检测器38向计算机提供一个断电中断信号，计算机15立即执行紧急卸载程序，在泵站蓄能器的余压情况下，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六自由度动感复合模拟运动装置，主要由运动舱及支承结构、液压动力部分、计算机控制部分、伺服控制器、音视频部分、同步控制部分、断电保护部分以及自动升降机所组成，其特征在于：在其运动舱的下部连接有上平台，其下方设有下平台，下平台用地角螺丝固定在地面上，上、下平台之间设有支承结构联结，支承结构是由六根液压伺服动作器将上下平台连接，连接点为上平台、下平台各三点，且三点呈等腰三角形分布，组成六支承杆支承结构；伺服控制器是由位移传感器、比较器、放大器、伺服阀构成的闭环控制部分，伺服阀与六根液压伺服动作器连接，位移传感器也与六根液压伺服动作器连接，并与比较器连接，比较器与放大器连接，放大器与伺服阀连接；液压动力装置与伺服阀连接；计算机控制部分设有Ｄ／Ａ、Ｉ／Ｏ接口，并与伺服控制器、音视频部分连接；同步控制部分由电影机、变频调速器、Ｆ／Ｖ转换器、同步启动器组成；断电保护器由泵站单向阀、蓄能器、计算机断电检测器、不间断电源组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬平，文乾杰，
申请(专利权)人：刘敬平，文乾杰，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]