飞行模拟器运动平台制造技术

本发明专利技术公开了一种飞行模拟器运动平台，包含Z轴旋转自由度机构(2)、X轴旋转自由度机构(9)、X与Z轴直线自由度机构(4)、动感装置(5)、驾驶舱(6)、Y轴旋转自由度机构(7)、动感座椅(8)，Y轴旋转自由度机构安装在X轴旋转自由度机构的轴承上，而X轴旋转自由度机构又安装在Z轴旋转自由度机构的Z轴承上，可实现360

【技术实现步骤摘要】
飞行模拟器运动平台


[0001]本专利技术属于航空工程
，具体涉及一种飞行模拟器运动平台。

技术介绍

[0002]让飞行员在飞行模拟器上进行模拟训练具有安全、经济、可控、可重复、无风险、不受气候条件和场地空间限制等独特优势，既能进行常规的正常操作训练，又能进行各种事故(包含灾难性事故)的特殊处置训练。
[0003]目前，最常用的飞行模拟器运动平台是六自由度Stewart平台，典型结构包含上、下两个平台(负载平台和基台)和铰副连接的六个移动副构成。通过控制移动副，来控制整体平台的运动，达到倾斜、抖动等动作。如专利公开号CN112483786A、CN107816507A、CN109986540A、CN113339361A、CN113119092A等皆是Stewart平台。通过此平台，可模拟坦克、舰艇、直升机、汽车驾驶、火车驾驶、地震以及动感电影、娱乐设备等驾驶状况，但不能真实模拟飞机的翻转、垂直爬升以及俯冲等状况，而此类状况对特种飞行员模拟实战对抗的训练必不可少。因此，开发一款可真实模拟各类机型的各种飞行姿态的模拟器势在必行。目前，虽然一些单位已开展了可翻转的运动平台研究，如专利公开号CN104916185A、CN102789709A，都能实现翻转的功能，但是此方式使用电机直接驱动整体装置进行转动，电机输出轴与整体装置旋转轴在同一轴线上，这种方式所承载的负载较小，不能达到负载10吨级以上并且响应快速的要求。同时，此类设计的空间有限，不能满足模拟飞行员在实际飞行中所达到的视角要求，从而达不到沉浸式的训练效果。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的技术不足，本专利技术的专利技术目的在于提供一种飞行模拟器运动平台，可模拟各类机型的各种飞行姿态。
[0005]本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种飞行模拟器运动平台，包含电气控制柜1、Z轴旋转自由度机构2、X轴旋转自由度机构9、X与Z轴直线自由度机构4、动感装置5、驾驶舱6、Y轴旋转自由度机构7、动感座椅8；
[0007]Z轴旋转自由度机构2带动X轴旋转自由度机构9、X与Z轴直线自由度机构4、动感装置5、驾驶舱6、Y轴旋转自由度机构7、动感座椅8一起Z轴旋转；
[0008]X轴旋转自由度机构9在Z轴旋转自由度机构2上带动X与Z轴直线自由度机构4、动感装置5、驾驶舱6、Y轴旋转自由度机构7、动感座椅8一起X轴旋转；
[0009]Y轴旋转自由度机构7在X轴旋转自由度机构9上带动X与Z轴直线自由度机构4、动感装置5、驾驶舱6、动感座椅8一起Y轴旋转；
[0010]X与Z轴直线自由度机构4在Y轴旋转自由度机构7上带动动感装置5、驾驶舱6、动感座椅8一起在X轴、Z轴上进行直线运动；
[0011]驾驶舱6安装在与X与Z轴直线自由度机构4上，动感装置5安装在驾驶舱6上，动感装置5带动动感座椅8在Y轴上进行直线运动。
[0012]进一步，Z轴旋转自由度机构2包含Z电机201、二个底座202、二个Z轴承203、轴承连接件204；所述底座202为倒T型结构，底部开有通孔用于与地面安装固定，底座202上部安装一个Z轴承203；所述Z轴承203的外环上安装有齿环；所述Z电机201通过减速器和齿轮与Z轴承203上外环上的齿环进行啮合；所述轴承连接件204由3个圆环加工而成，其中2个小圆环对称处于大圆环的两侧，所述小圆环安装在Z轴承203的齿环上，二个Z轴承203在轴承连接件204的二端带动轴承连接件204Z轴旋转。
[0013]进一步，所述底座202厚度大于Z轴承203的宽度并且通过机械结构的方式使Z轴承203安装牢靠；所述Z轴承203在底座202上通过螺钉安装固定，并且角度可调。
[0014]进一步，X轴旋转自由度机构9包含二个X轴承901、齿环902、轴承内环903、若干个加强筋904、环幕安装支架905、X电机906；所述X轴承901为圆环状，安装在轴承连接件204的大圆环内侧两端；齿环902安装在二个X轴承901中间，通过齿环的滚动带动轴承内环903X轴旋转；所述轴承内环903通过加强筋904进行安装调节角度和内径大小；所述环幕安装支架905固定在轴承内环903上，通过与环幕3内部的骨架进行固定；所述X电机906通过减速器、齿轮与齿环902进行啮合和驱动。
[0015]进一步，Y轴旋转自由度机构7包含大底板701、Y电机702、Y齿环703、Y轴承704、支撑板705；所述大底板701安装在环幕安装支架905上，所述大底板701内部开有Y轴承704安装孔；所述Y轴承704安装在大底板701上，并且通过支撑板705进行限位和固定；Y齿环703安装在Y轴承704外环上，由Y齿环703的滚动带动Y轴承704旋转，从而带动支撑板705旋转；所述Y电机702通过减速器与Y齿环703进行啮合并提供驱动力。
[0016]进一步，环幕3安装在大底板701以及环幕安装支架905上；所述环幕3为薄壁结构，下部一定高度为垂直状屏幕，顶部为圆弧状结构；所述环幕3内部具有钢结构骨架，用以与环幕安装支架905安装固定。
[0017]进一步，X与Z轴直线自由度机构包含座舱平台401以及线性模组402；所述支撑板705上面开有滑槽；所述线性模组固定在座舱平台401底部，线性模组的滑块在支撑板705上滑槽内进行滑动；所述座舱平台大小根据驾驶舱大小进行调整安装。
[0018]进一步，驾驶舱安装在座舱平台401上，所述动感座椅安装在驾驶舱主控台中间位置；所述动感座椅下部安装有动感装置。
[0019]进一步，所述动感装置包含固定件501、伺服电机502、套筒503、弹簧504、滑柱505；所述固定件501通过螺栓固定在动感座椅下方；所述套筒503至少有3个，固定在动感座椅下面；每个套筒503内安装弹簧504，所述滑柱505固定在驾驶舱6上并供弹簧504上下滑动；通过驱动伺服电机502改变弹簧504压缩的长度。
[0020]进一步，电气控制柜1对Z电机201、X电机906、Y电机702、线性模组402、伺服电机502进行控制。
[0021]本专利技术有以下几处有益效果：
[0022]1、相对于六自由度Stewart平台，此平台的X轴、Y轴、Z轴旋转自由度通过齿环和电机的方式进行驱动，可实现360
°
旋转并可根据需要进行角度设定和调节；Y轴旋转自由度机构安装在X轴旋转自由度机构的轴承上，而X轴旋转自由度机构又安装在Z轴旋转自由度机构的Z轴承上；X轴、Y轴、Z轴旋转自由度分别由独立的电机进行控制，可同时运动也可独立运动；X轴、Z轴直线自由度作用在舱体上面，Y轴直线自由度作用在动感座椅下面。能真实的
模拟飞行员在实战中用到的任何飞行姿态；同时，旋转角度可根据需要进行自由设定；
[0023]2、此平台安装的环幕可在飞行员视角内提供全方位的视景状态，无限接近真实的飞行状态，可实现飞行员对前、上、左、右方，甚至实现对左后、右后方的观察；
[0024]3、此平台的旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行模拟器运动平台，包含Z轴旋转自由度机构(2)、X轴旋转自由度机构(9)、X与Z轴直线自由度机构(4)、动感装置(5)、驾驶舱(6)、Y轴旋转自由度机构(7)、动感座椅(8)，其特征在于：Z轴旋转自由度机构(2)带动X轴旋转自由度机构(9)、X与Z轴直线自由度机构(4)、动感装置(5)、驾驶舱(6)、Y轴旋转自由度机构(7)、动感座椅(8)一起Z轴旋转；X轴旋转自由度机构(9)在Z轴旋转自由度机构(2)上带动X与Z轴直线自由度机构(4)、动感装置(5)、驾驶舱(6)、Y轴旋转自由度机构(7)、动感座椅(8)一起X轴旋转；Y轴旋转自由度机构(7)在X轴旋转自由度机构(9)上带动X与Z轴直线自由度机构(4)、动感装置(5)、驾驶舱(6)、动感座椅(8)一起Y轴旋转；X与Z轴直线自由度机构(4)在Y轴旋转自由度机构(7)上带动动感装置(5)、驾驶舱(6)、动感座椅(8)一起在X轴、Z轴上进行直线运动；驾驶舱(6)安装在与X与Z轴直线自由度机构(4)上，动感装置(5)安装在驾驶舱(6)上，动感装置(5)带动动感座椅(8)在Y轴上进行直线运动。2.根据权利要求1所述的一种飞行模拟器运动平台，其特征在于Z轴旋转自由度机构(2)包含Z电机(201)、二个底座(202)、二个Z轴承(203)、轴承连接件(204)；所述底座(202)为倒T型结构，底部开有通孔用于与地面安装固定，底座(202)上部安装一个Z轴承(203)；所述Z轴承(203)的外环上安装有齿环；所述Z电机(201)通过减速器和齿轮与Z轴承(203)上外环上的齿环进行啮合和驱动；所述轴承连接件(204)由3个圆环加工而成，其中2个小圆环对称处于大圆环的两侧，所述小圆环安装在Z轴承(203)的齿环上，二个Z轴承(203)在轴承连接件(204)的二端带动轴承连接件(204)Z轴旋转。3.根据权利要求2所述的一种飞行模拟器运动平台，其特征在于所述底座(202)厚度大于Z轴承(203)的宽度并且通过机械结构的方式使Z轴承(203)安装牢靠；所述Z轴承(203)在底座(202)上通过螺钉安装固定，并且角度可调。4.根据权利要求2所述的一种飞行模拟器运动平台，其特征在于X轴旋转自由度机构(9)包含二个X轴承(901)、齿环(902)、轴承内环(903)、若干个加强筋(904)、环幕安装支架(905)、X电机(906)；所述X轴承(901)为圆环状，安装在轴承连接件(204)的大圆环内侧两端；齿环(902)安装在二个X轴承(901)中间，通过齿环的滚动带动轴承内环(903)X轴旋转；所述轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏勇，陈双平，
申请(专利权)人：中航航空模拟系统有限公司，
类型：发明
国别省市：