飞行模拟器的旋转机构及角度控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种飞行模拟器的旋转机构，包含底座(1)、Z轴承(2)、连接件(4)、X轴承(5)、X轴承内环连接件(6)、Y平台(7)、Y轴承(8)、Y安装板(9)，底座(1)数目为2个，Z轴承内环与底座固定，二个Z轴承外环分别与连接件的一端固定；连接件由3个圆环焊接而成，两端的小圆环对称排布，中间大圆环内侧安装X轴承；X轴承内环连接件安装在X轴承内环上；X轴承内环连接件有两个半环；半环底部安装有Y安装板，Y轴承安装在Y安装板上，Y平台安装在Y轴承上方。本发明专利技术能实现3个旋转自由度的360

【技术实现步骤摘要】
飞行模拟器的旋转机构及角度控制系统


[0001]本专利技术属于航空工程
，具体涉及一种飞行模拟器的旋转机构及角度控制系统。

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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]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的旋转机构，以及该旋转机构的角度控制系统，可模拟各类机型的各种飞行姿态。
[0006]本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案实现。
[0007]一种飞行模拟器的旋转机构，包含底座1、Z轴承2、连接件4、X轴承5、X轴承内环连接件6、Y平台7、Y轴承8、Y安装板9；
[0008]底座1数目为2个，与地面连接安装；
[0009]Z轴承2内环与底座1固定，二个Z轴承2外环分别与连接件4的一端固定；
[0010]连接件4由3个圆环焊接而成，两端的小圆环对称排布，中间大圆环内侧安装X轴承5；
[0011]X轴承内环连接件6安装在X轴承5内环上；X轴承内环连接件6有左、右两个与X轴承5内环贴合的半环；
[0012]X轴承内环连接件6半环底部安装有Y安装板9，Y轴承8安装在Y安装板9上，Y平台7安装在Y轴承8上方。
[0013]优选地，2个底座1采用对心形式，安装时，其中一个底座1待整个旋转机构调整好后再固定。
[0014]优选地，Z轴承2与底座1安装轴为间隙配合。
[0015]优选地，半环内安装有加强筋。
[0016]优选地，Y轴承8为T型结构，通过螺钉安装在Y安装板9上。
[0017]一种飞行模拟器的旋转机构的角度控制系统，包含电机、传感器30、Z轴传感器31、X轴传感器32、Y轴传感器33、可调节偏置单元、控制单元和驱动器；
[0018]电机为步进电机；3个步进电机分别安装在X轴承、Y轴承、Z轴承上提供动力源；
[0019]传感器30安装在底座1顶部，Z轴传感器31安装在连接件4左侧小圆环的外侧，当连接件4转动时，连接件4上的Z轴传感器31与底座1上的传感器30接触，接触的Z轴传感器31发出Z轴偏转角度信号，用以反馈当前连接件4的旋转角度；
[0020]连接件4大圆环一侧安装数个X轴传感器32，X轴传感器32用于监测X轴承内环连接件6的旋转角度，输出X轴偏转角度信号；
[0021]Y安装板9上安装数个Y轴传感器33，Y轴传感器33用于监测Y平台7的旋转角度，输出Y轴偏转角度信号；
[0022]可调节偏置单元对Z轴偏转角度信号、X轴偏转角度信号、Y轴偏转角度信号中的偏置进行调节，得到X轴承、Y轴承、Z轴承的当前坐标信息；
[0023]控制单元将X轴承、Y轴承、Z轴承的当前坐标信息数据与从外部接收到的新的坐标信息数据进行比较求差，分别根据X轴承、Y轴承、Z轴承的差值得到X轴承、Y轴承、Z轴承各自电机的偏转角度控制指令，并将各偏转角度控制指令传递给驱动器从而驱动各电机运动到新的坐标位置。
[0024]优选地，安装在连接件4上的Z轴传感器31的安装数量n＝360
°
/控制精度，当连接件4旋转超过控制精度，则会经过下一个Z轴传感器31，位置归零一次，以防止旋转的误差累计。
[0025]优选地，角度控制系统还包含通讯模块，通讯模块采用的是工业以太网芯片W5500，通过RJ45接口和SPI接口与控制单元电性连接，接收外部设备输入X轴、Y轴、Z轴的新的坐标信息以及其它信息。
[0026]优选地，角度控制系统还包含存储模块，存储模块包含用于存储系统运行程序体的ROM存储模块和用于存储系统运行日志的RAM存储模块。
[0027]优选地，角度控制系统还包含供电模块，供电模块为控制单元提供电力；供电模块中设有降压电路、整流电路、DC
‑
DC电路和LDO稳压器。
[0028]本专利技术有以下几处有益效果：
[0029]1、相对于Stewart平台，此机构能实现3个旋转自由度的360
°
旋转功能，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；
[0030]2、此平台的旋转结构全部采用齿环的方式，增大了电机距离负载质心的距离，即采用较小的动力，即可驱动装置快速运行起来，响应速度快，给飞行员的体验感更好；
[0031]3、此平台结构上采用工程中比较成熟的举行齿轮、齿环，相对于采用巨型电机，成本更小，并且易于后期维护；
[0032]4、此平台在3个自由度独立控制，可根据训练需要对飞行员有针对性的单项训练或综合训练。
[0033]5、控制精度高、稳定性高。
附图说明
[0034]为了更清楚的说明本专利技术实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对实施例或
者现有技术描述中所需要的附图做一简单介绍。显而易见的，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为实施例提供的飞行模拟器的旋转机构整体示意图；
[0036]图2为实施例提供的飞行模拟器的旋转机构的分解示意图；
[0037]图3为实施例提供的飞行模拟器的旋转机构的角度控制系统原理图；
[0038]附图标记说明：
[0039]1‑
底座；2
‑
Z轴承；4
‑
连接件；5
‑
X轴承；6
‑
X轴承内环连接件；7
‑
Y平台；8
‑
Y轴承；9
‑
Y安装板。
[0040]30
‑
传感器；31
‑
Z轴传感器、32
‑
X轴传感器、33
‑
Y轴传感器。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行模拟器的旋转机构，包含底座(1)、Z轴承(2)、连接件(4)、X轴承(5)、X轴承内环连接件(6)、Y平台(7)、Y轴承(8)、Y安装板(9)，其特征在于：底座(1)数目为2个，与地面连接安装；Z轴承(2)内环与底座(1)固定，二个Z轴承(2)外环分别与连接件(4)的一端固定；连接件(4)由3个圆环焊接而成，两端的小圆环对称排布，中间大圆环内侧安装X轴承(5)；X轴承内环连接件(6)安装在X轴承(5)内环上；X轴承内环连接件(6)有左、右两个与X轴承(5)内环贴合的半环；X轴承内环连接件(6)半环底部安装有Y安装板(9)，Y轴承(8)安装在Y安装板(9)上，Y平台(7)安装在Y轴承(8)上方。2.根据权利要求1所述的一种飞行模拟器的旋转机构，其特征在于：2个底座(1)采用对心形式，安装时，其中一个底座(1)待整个旋转机构调整好后再固定。3.根据权利要求1所述的一种飞行模拟器的旋转机构，其特征在于：Z轴承(2)与底座(1)安装轴为间隙配合。4.根据权利要求1所述的一种飞行模拟器的旋转机构，其特征在于半环内安装有加强筋。5.根据权利要求1所述的一种飞行模拟器的旋转机构，其特征在于：Y轴承(8)为T型结构，通过螺钉安装在Y安装板(9)上。6.根据权利要求1至5任意所述的一种飞行模拟器的旋转机构的角度控制系统，包含电机、传感器(30)、Z轴传感器(31)、X轴传感器(32)、Y轴传感器(33)、可调节偏置单元、控制单元和驱动器，其特征在于：电机为步进电机；3个步进电机分别安装在X轴承、Y轴承、Z轴承上提供动力源；传感器(30)安装在底座(1)顶部，Z轴传感器(31)安装在连接件(4)左侧小圆环的外侧，当连接件(4)转动时，连接件(4)上的Z轴传感器(31)与底座(1)上的传感器(30)接触，接触的Z轴传...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈双平，苏勇，
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：