專利名稱：一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種動作仿真平臺，尤其涉及一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺。
背景技術：
為滿足4D或動感電影的要求，市面上出現(xiàn)了很多動作仿真平臺。然而，現(xiàn)有的動作仿真平臺都是采用開環(huán)控制的液壓系統(tǒng)，由一臺液壓泵帶動六只液壓缸運動，六只液壓缸的運動是通過電磁閥的通斷來控制，其主要缺陷在于I、采用開環(huán)控制，無法精確控制每只液壓缸的伸長量，只能實現(xiàn)動作，不能實現(xiàn)位置控制，無法實現(xiàn)六個自由度的運動，因而仿真度很低；2、六只液壓缸共享一個動力源，在動態(tài)狀態(tài)下，每只液壓缸所承受的負載是非均·勻的，如果在偏載狀態(tài)下，相對輕載的液壓缸會伸縮偏大，重載的液壓缸會伸縮偏小，導致平臺動作變形，比如，當偏載時，上平臺會出現(xiàn)明顯的偏斜，并且，液壓缸的運動速度是恒定的，不能實現(xiàn)變速運動，當影片中的內容出現(xiàn)明顯快慢變化時，現(xiàn)有的動作仿真平臺就無法實現(xiàn)仿真跟隨，因而仿真效果差，觀眾體驗度差；3、液壓系統(tǒng)結構復雜，配件多，因而安裝維護繁瑣，故障率高；4、液壓系統(tǒng)要通過電-液-機械能的三次能量轉換，而且各環(huán)節(jié)的能量轉換率偏低，因而整體能耗高；5、其上、下平臺的連接是通過萬向軸承(俗稱魚眼軸承)連接，萬向軸承雖然結構簡單，但本身運動范圍有限，限制了液壓缸的自由度，而且萬向軸承都是僅通過一顆螺絲與上、下平臺連接，螺絲與萬向軸承的配合間隙過大，當平臺承受交變沖擊載荷時，螺絲容易斷裂，因而性能不穩(wěn)定；6、噪音大。

實用新型內容針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的旨在于提供一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺，其仿真度高，仿真效果佳，能為觀眾提供更好的體驗度，結構簡單，安裝維護方便，故障率低，并且能耗低，性能穩(wěn)定，噪音小。為實現(xiàn)上述目的本實用新型采用如下技術方案一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺，包括上平臺，其下表面設置有六個上安裝板，每個上安裝板上固定有一個上安裝座，上安裝座內設置有上滾動軸承與上轉軸，上轉軸的連接端裝配在上滾動軸承上，自由端向外延伸出上安裝座，且上轉軸的自由端內設置有活動槽，活動槽的兩相對壁面之間設置有上銷軸，上銷軸的軸線方向與上轉軸的軸線方向垂直；下平臺，其上表面設置有六個下安裝板，每個下安裝板上固定有一個下安裝座，下安裝座內設置有下滾動軸承與下轉軸，下轉軸的連接端裝配在下滾動軸承上，自由端向外延伸出下安裝座，下轉軸的自由端在垂直于下轉軸軸線的方向開設有銷孔；六個帶有雙耳的箱體座，箱體座的雙耳之間設置有下銷軸，且每個箱體座的下銷軸穿過對應的一個下安裝座的下轉軸的銷孔；六個電機安裝板,其分別與六個箱體座連接；六個電動缸，其分別安裝在六個電機安裝板上，每個電動缸的活塞桿伸入對應的一個上安裝座的活動槽中，且活動槽中的上銷軸穿過活塞桿；六個伺服電機，其分別安裝在六個電機安裝板上，每個伺服電機通過滾珠絲桿為對應的一個電動缸提供驅動活塞桿伸縮的驅動力。其中，上安裝板上均設置有楔塊，用于保證活塞桿與上轉軸在靜止狀態(tài)下兩軸線處于90°的夾角位置，從而保證平臺運動時二者的相對活動范圍達到最大，上安裝座安裝 在楔塊上。本實用新型所闡述的一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺，其有益效果在于I、本產品采用伺服電機實現(xiàn)閉環(huán)控制，能精確控制每個電動缸活塞桿的位置與速度，實現(xiàn)六個自由度的運動，因而大大提高了仿真度；2、通過為每個電動缸配置一個伺服電機進行單獨控制，提高了負載能力，即使在偏載的情況下，電動缸活塞桿的伸縮量都非常準確，上平臺動作不會發(fā)生變形，并且，電動缸可以根據(jù)影片內容的快慢變化進行調速，使平臺能夠實現(xiàn)仿真跟隨，因而大大提高了仿真效果，給觀眾帶來更好的體驗度；3、結構簡單，安裝維護方便，故障率低；4、采用電動缸只需經過電-機械能兩次能量轉換，且能量轉換率非常高，因而大大降低了能耗；5、箱體座與下安裝座、活塞桿與上安裝座均構成萬向連接結構，運動范圍大，提高了電動缸活塞桿的自由度，且配合精度高，承載能力高，因而性能非常穩(wěn)定。6、減小了噪音，提高了視聽效果。

圖I是本實用新型實施例的結構示圖。附圖標記說明10、上平臺；11、上安裝板；111、楔塊；12、上安裝座；121、上轉軸；122、上銷軸；20、下平臺；21、下安裝板；22、下安裝座；221、下轉軸；30、箱體座；31、下銷軸；40、電機安裝板；50、電動缸；51、活塞桿；60、伺服電機。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施例來對本實用新型作進一步描述。請參照圖I所示，其顯示出了本實用新型較佳實施例的具體結構，一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺，包括上平臺10、下平臺20、六個帶有雙耳的箱體座30、六個電機安裝板40、六個電動缸50及六個伺服電機60,其中所述上平臺10的下表面焊接了六個上安裝板11，每個上安裝板11上固定有一個上安裝座12，上安裝座12內設置有上滾動軸承與上轉軸121，上轉軸121的連接端裝配在上滾動軸承上，自由端向外延伸出上安裝座12，且上轉軸121的自由端內設置有活動槽，活動槽的兩相對壁面之間設置有上銷軸122，上銷軸122的軸線方向與上轉軸121的軸線方向垂直。所述下平臺20的上表面焊接有六個下安裝板21，每個下安裝板21上固定有一個下安裝座22，下安裝座22內設置有下滾動軸承與下轉軸221，下轉軸221的連接端裝配在下滾動軸承上，自由端向外延伸出下安裝座22，下轉軸221的自由端在垂直于下轉軸221軸線的方向開設有銷孔。 所述箱體座30的雙耳之間設置有下銷軸31，且每個箱體座30的下銷軸31穿過對應的一個下安裝座22的下轉軸221的銷孔，這樣，箱體座30與下安裝座22構成一種可向任意方向轉動的萬向連接結構。所述六個電機安裝板40分別與六個箱體座30連接，用于安裝電動缸50與伺服電機60。所述六個電動缸50分別安裝在六個電機安裝板40上，每個電動缸50的活塞桿51伸入對應的一個上安裝座12的活動槽中，且活動槽中的上銷軸122穿過活塞桿51,這樣,活塞桿51與上安裝座12構成又一種可向任意方向轉動的萬向連接結構。所述六個伺服電機60分別安裝在六個電機安裝板40上，用于為電動缸50提供驅動力，每個伺服電機60通過滾珠絲桿為對應的一個電動缸50提供驅動活塞桿51伸縮的驅動力。為了保證活塞桿51與上轉軸121在靜止狀態(tài)下兩軸線處于90°的夾角位置，從而使平臺運動時二者的相對活動范圍達到最大，所述上安裝板11上均設置有楔塊111，上安裝座12安裝在楔塊111上。使用時，伺服電機60通過滾珠絲桿將伺服電機60的回轉運動轉化為直線運動，電動缸50的活塞桿51安裝在滾珠絲杠上，活塞桿51隨著絲桿的運動而實現(xiàn)伸縮運動?；钊麠U51的伸縮直接驅動上平臺10的運動，從而實現(xiàn)了對仿真平臺姿態(tài)的控制。本實用新型的設計重點在于采用伺服電機60實現(xiàn)閉環(huán)控制，能精確控制每個電動缸50活塞桿51的位置與速度，實現(xiàn)六個自由度的運動，因而大大提高了仿真度；通過為每個電動缸50配置一個伺服電機60進行單獨控制，提高了負載能力，即使在偏載的情況下，電動缸50活塞桿51的伸縮量都非常準確，上平臺10動作不會發(fā)生變形,并且，電動缸50可以根據(jù)影片內容的快慢變化進行調速，使平臺能夠實現(xiàn)仿真跟隨，因而大大提高了仿真效果，給觀眾帶來更好的體驗度；結構簡單，安裝維護方便，故障率低；采用電動缸50只需經過電-機械能兩次能量轉換，且能量轉換率非常高，因而大大降低了能耗；箱體座30與下安裝座22、活塞桿51與上安裝座12均構成萬向連接結構，運動范圍大，提高了電動缸50活塞桿51的自由度，且配合精度高，承載能力高，因而性能非常穩(wěn)定。減小了噪音，提高了視聽效果。以上所述，僅是本實用新型較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內?！?br> 權利要求1.一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺，其特征在于，包括 上平臺，其下表面設置有六個上安裝板，每個上安裝板上固定有一個上安裝座，上安裝座內設置有上滾動軸承與上轉軸，上轉軸的連接端裝配在上滾動軸承上，自由端向外延伸出上安裝座，且上轉軸的自由端內設置有活動槽，活動槽的兩相對壁面之間設置有上銷軸，上銷軸的軸線方向與上轉軸的軸線方向垂直； 下平臺，其上表面設置有六個下安裝板，每個下安裝板上固定有一個下安裝座，下安裝座內設置有下滾動軸承與下轉軸，下轉軸的連接端裝配在下滾動軸承上，自由端向外延伸出下安裝座，下轉軸的自由端在垂直于下轉軸軸線的方向開設有銷孔； 六個帶有雙耳的箱體座，箱體座的雙耳之間設置有下銷軸，且每個箱體座的下銷軸穿過對應的一個下安裝座的下轉軸的銷孔； 六個電機安裝板，其分別與六個箱體座連接； 六個電動缸，其分別安裝在六個電機安裝板上，每個電動缸的活塞桿伸入對應的一個上安裝座的活動槽中，且活動槽中的上銷軸穿過活塞桿； 六個伺服電機，其分別安裝在六個電機安裝板上，每個伺服電機通過滾珠絲桿為對應的一個電動缸提供驅動活塞桿伸縮的驅動力。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺，其特征在于，上安裝板上均設置有楔塊，上安裝座安裝在楔塊上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺，包括上平臺，設有六個上安裝板，上安裝板上固定有上安裝座，上安裝座內置有上滾動軸承與上轉軸，上轉軸連接端裝配在上滾動軸承上，自由端內設有活動槽，活動槽中設有上銷軸；下平臺，設有六個下安裝板，下安裝板上固定有下安裝座，下安裝座內置有下滾動軸承與下轉軸；六個箱體座，箱體座的雙耳之間設有下銷軸，下銷軸穿過下轉軸的銷孔；六個電機安裝板；六個電動缸，其活塞桿伸入活動槽中，上銷軸穿過活塞桿；六個伺服電機，其通過滾絲桿為電動缸提供驅動力。本實用新型仿真度高，仿真效果佳，能為觀眾提供更好的體驗度，安裝維護方便，故障率低，并且能耗低，性能穩(wěn)定，噪音小。
文檔編號A63J25/00GK202700104SQ20122035102
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權日2012年7月18日
發(fā)明者王林百 申請人:廣州金礪信息科技有限公司