一种运动平台系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种运动平台系统，该系统含有一个通过位移单元6支撑于底座4上的运动平台2。位移单元6含有一个用于驱动曲柄臂12的驱动单元8。连接臂14连接于曲柄臂12和运动平台2之间，由此通过对驱动单元8进行合适的驱动来实现运动平台2的平移或斜向运动。每个连接臂14具有一个曲线形轮廓，由此通过该长度较短的连接臂14可以实现运动平台2的全方位运动。连接臂14和曲柄臂12之间的连线可以移动至接近于曲柄臂12甚至置于其中。置于底座4上的运动平台2的高度，以及驱动单元所承受的负荷，由此得以降低。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种运动平台系统，特别(但不仅仅)涉及一种用作模拟器(如飞机模拟器或陆用机动车模拟器)的一部分的运动平台系统。
技术介绍
众所周知，模拟器可用于模拟飞机、陆用机动车(如赛车或拉力赛车)，以及其他一些机械的运转方式。这种模拟器可用于培训或者娱乐，它通常包含有一个运动平台系统，该系统可支持一些设备，如飞行员或驾驶员的座椅以及关联控件。一个或多个显示屏代表了通过车辆挡风玻璃的视野。运动平台系统通过操控运动平台的移动来模拟加速对驾驶员或者飞行员产生的效果。这些模拟效果与显示屏上的视图相协调，并可以模拟一些作用对驾驶员或飞行员产生的效果，如因重力产生的加速作用、因对控制系统输入一些外部信息(如路面情况或地势，或气流)所产生的离心、加速或者减速作用等。US 2002/0055086公开了一个运动平台系统的例子，它包含一个由连接臂支撑的运动平台，通过该连接臂，运动可由电传动马达传输至平台。该传动马达接收来自控制模拟器的软件的信号，以移动平台至一系列的对应要实现的模拟效果的位置。US 2002/0055086公开了六轴运动平台系统，从而能够相对一个直角坐标参照系平移或旋转该平台。该系统具有六个自由度，即三个平移自由度和三个旋转自由度。通过可绕马达输出轴中轴作360 °转动的曲柄臂，马达得以作用于连接臂上。模拟器操作期间，连接臂对曲柄臂施加非常高的负荷，此时会对输出轴产生较大的弯矩。此外，连接臂不仅能绕平行于输出轴的枢轴作相对于曲柄臂的转动，而且当运动平台在其他的连接臂作用下产生平移位移时，能随之作向内和向外的摆动。为了适应系统连接臂复杂的相互关联的运动，连接臂不可避免地以较长的形式存在，这导致运动平台距离系统底座的高度差相对较大。尽管有必要减少这一高度差，但这需要缩短连接臂的长度，这反过来又使连接臂要相对于对应的曲柄臂作进行更大范围的枢转运动。这可能会导致连接臂的运动包络(movement envelopes)与系统的其他部分相撞击。延伸连接曲柄臂与连接臂的曲柄销(crank pin)的长度可以减少撞击的风险，但这加大了由连接臂作用于驱动马达输出轴的弯矩上的力臂。这将增加支撑输出轴的轴承的负载，并由此可导致轴承过早损坏。这一问题的另一种解决方案是软件编程，以此来限制运动平台的位移范围，使其在不会导致控制臂和系统的其他部分相互干扰的位置范围内移动。但这降低了系统的活动性，并且还需要实际的硬挡块(hard stop)，从而在由于部件故障或编程错误导致的超出可接受范围的运动包络发生时限制运动。
技术实现思路
由此，本技术的目的在于提供一种运动平台，该平台可被设计得具有降低的高度。本技术的目的是通过以下运动平台实现的。本技术提供了一种运动平台系统，该系统包括由含有多个位移单元的位移机构支撑于底座上的运动平台，每个位移单元包括一个具有转动输出构件的驱动单元、一个能被输出构件驱动的曲柄臂、以及连接臂，所述连接臂在其相应末端通过第一和第二连接装置连接至曲柄臂和平台。所述第一连接装置包括一个位于远离输出部件所在轴的3-轴轴承。连接臂具有的结构使得连接臂的一部分横向偏离于在第一和第二连接装置之间延伸的直线。所述运动平台通过一个位移机构支撑于底座上。申请人:发现，通过使得连接臂的一部分横向偏离于在第一和第二连接装置之间延伸的直线，可缩短含有3-轴轴承的平面和驱动单元的平面(特别是驱动单元的轴承平面)之间的力矩臂。由于能够缩短这一力矩臂，弯曲力矩可显著减少，由此可以显著延长驱动单元尤其是它的轴承的使用寿命，同时可以降低平台高度。所述的偏离是指，连接臂(该臂能对第一和第二连接装置上的力进行传递)偏离于在所述的两个位点之间的直线路线。偏离部分可具有任何形式。连接臂除偏离部分外会适当地沿着所述第一和第二连接装置的最短距离运作，使得两个连接装置可如图所示呈现于一个平面上。每个连接臂的偏离可适当地在轮廓上提供一个凹形区域，系统运作时，可通过该凹形区域容纳曲柄臂。具有凹形区域是优选的方案，因为它可以最小化连接臂所承受的应力。所述的连接臂在第一和第二连接装置之间成平滑的曲线型。连接臂呈扁平的轮廓，平行于所述输出元件的旋转轴。运动平台在其使用中能够在运动包络中移动。不同部件应被设计使得在运动平台的移动包络中所有可能的位置上，连接臂和相应的曲柄臂，或者其它的系统部件相互之间都不接触。本技术尤其适用于下述的运动平台，该平台中第一和第二连接装置之间延伸的直线，将在运动包络中至少一个可能位置上穿过相应的曲柄臂或系统的其他部分。3-轴的轴承可以包括一个球面轴承部件，它可在互补的球面里枢转。在一个实施例中，球面轴承部件通过固定于曲柄臂上的曲柄销所承接，所述的球面设于连接臂中。在另一个实施例中，所述球面轴承部件由连接臂的一个横向延伸部位所承接，所述的球面设于曲柄臂中。连接臂可包括连接臂主体和固定在主体上以提供所述横向延伸部位的销。连接臂可包括支承壳体和提供所述横向延伸部位的销。该销可在支承壳体内旋转。每个位移单元的连接臂可在第一和第二连接装置之间平滑地弯曲。根据本技术的一个实施例，连接臂可具有“低弯度s” (lazy S)型构造。连接臂可具有与输出构件的旋转轴相平行的平坦的外形。连接臂可由两个平行的、间隔开的板构成。第二连接装置可以包括一个2-轴接头，如万向接头。在一个特定的实施例中，每个位移单元的驱动单元包括一个电动马达。马达可以直接驱动或者通过一个减速齿轮来驱动曲柄臂，在通过减速齿轮驱动的情况下，旋转的输出构件就是减速齿轮的输出构件。这一系统可包括一个六轴系统。附图说明为了更好地理解本技术，并且更清楚地展示这一技术如何有效运行，附图将以示例的形式提供参考。附图中:图1是基于本技术的运动平台系统的立体图；图2是图1所示系统的侧视图；图3是一现有运动平台系统的连接臂和曲柄臂的侧视图；图4是基于本技术的运动平台系统的连接臂和曲柄臂的侧视图；图5是图1和图2中运动平台系统的连接臂和曲柄臂的侧视图；图6是图1和图2中运动平台系统的位移机构的视图；图7是图6中位移机构的侧视图；图8是图6和图7中位移机构的剖视图；图9是图5中连接臂和曲柄臂的另一实施例；图10是图9中位移机构的侧视图；图11是图9和图10中位移机构的剖视图；图12是图11中B部分的细节放大图。具体实施方式图1和2显示的是本技术的系统，该系统为一个6轴系统(即提供了 6个自由度)，含有一个运动平台2，该运动平台可在直角坐标系中以任意方向平移，并可绕任意的轴转动。该运动平台2由一个含有6个位移单元6的位移机构支撑于底座4上。运动平台2大致呈三角形，位移单元6两两成对分组，每对单元在相应的一角支撑运动平台2。每个位移单元6含有一个以电动机7的形式存在的驱动单元8，该电动机7通过减速齿轮装置9驱动输出轴10。曲柄臂12固定至输出轴10，并且，在远离输出轴10中的旋转轴的位置上，连接于连接臂14的第一端。连接臂14的第二端通过一个万向接头16连接至运动平台2。将意识到的是，在系统运作过程中，驱动单元8可以使曲柄臂12全方位360 0地旋转，由此连接臂14的第一端可以设置于环绕中心位于输出轴10的轴上的圆圈的任一位点上。连接臂14的第一端沿着环形轨迹运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动平台系统，含有一个运动平台，其特征在于所述运动平台通过一个位移机构支撑于底座上，所述的位移机构含有多个位移单元，每个位移单元含有一个驱动单元，每个驱动单元含有一个转动输出元件，一个通过输出元件驱动的曲柄臂，以及一个连接臂，所述连接臂在其相应端部分别通过第一和第二连接装置连接至曲柄臂和平台，所述第一连接装置含有一个远离于输出元件的轴的3?轴轴承，所述连接臂中的一个部分横向偏离于第一和第二连接装置之间所延伸的直线。

【技术特征摘要】
2011.10.07 NL 20075501.一种运动平台系统，含有一个运动平台，其特征在于所述运动平台通过一个位移机构支撑于底座上，所述的位移机构含有多个位移单元，每个位移单元含有一个驱动单元，每个驱动单元含有一个转动输出元件，一个通过输出元件驱动的曲柄臂，以及一个连接臂，所述连接臂在其相应端部分别通过第一和第二连接装置连接至曲柄臂和平台，所述第一连接装置含有一个远离于输出元件的轴的3-轴轴承，所述连接臂中的一个部分横向偏离于第一和第二连接装置之间所延伸的直线。2.如权利要求1所述的运动平台系统，其特征在于所述的连接臂的偏离部分限定出连接臂轮廓上的一个凹形区域，在系统运作过程中，所述凹形区域容纳曲柄臂。3.如权利要求1或2所述的运动平台系统，其特征在于所述的3-轴轴承含有一个球面轴承部件，所述球面轴承部件能够在互补的球面内枢转。4.如权利要求3所述的运动平台系统，其特征在于所述的球面轴承部件由固定于曲柄臂的曲柄销所承接，所述的球面设于连接臂中。5.如权利要求3所述的运动平台系统，其特征在于所述的球面轴承部件由连接臂的一个横向延伸部位所承接，所述的球...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮特·范·洛克伦·肯佩吉，拉比·埃尔扎·赫尔，
申请(专利权)人：E二M科技BV，
类型：实用新型
国别省市：