二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括基座，還包括控制器、立柱、活動(dòng)支架、擺動(dòng)臂以及動(dòng)力單元，立柱豎向的固定于基座上；活動(dòng)支架底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接于立柱的頂部，活動(dòng)支架上沿著縱向布置有座椅和方向盤，轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線呈縱向布置；擺動(dòng)臂一端連接于活動(dòng)支架上；動(dòng)力單元用于驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂，擺動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)行程對(duì)應(yīng)活動(dòng)支架在立柱上的擺動(dòng)行程；其中，活動(dòng)支架上還設(shè)置有至少兩個(gè)踏板，方向盤和踏板均連接有傳感器，控制器根據(jù)接收到的各傳感器的信號(hào)以控制動(dòng)力單元。本實(shí)用新型提供的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，平臺(tái)自身即可完成自身的運(yùn)動(dòng)控制。
【專利說(shuō)明】
二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及游戲設(shè)備，具體涉及一種二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，摩托、游艇等大型駕駛互動(dòng)游戲受到越來(lái)越多游戲者的喜愛(ài)?，F(xiàn)有技術(shù)中的游戲設(shè)備主要包括運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、游戲主機(jī)以及顯示屏，游戲主機(jī)一方面向顯示屏輸送影像信號(hào)，同步的，游戲主機(jī)另一方面向運(yùn)動(dòng)平臺(tái)輸送運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)，以此控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制信號(hào)由游戲主機(jī)獲取，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)無(wú)法獨(dú)立運(yùn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中運(yùn)動(dòng)平臺(tái)無(wú)法獨(dú)立運(yùn)行的問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]—種二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括基座，還包括:
[0007]控制器；
[0008]立柱，其豎向的固定于所述基座上；
[0009]活動(dòng)支架，其底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述立柱的頂部，所述活動(dòng)支架上沿著縱向布置有座椅和方向盤，所述轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線呈縱向布置；
[0010]擺動(dòng)臂，其一端連接于所述活動(dòng)支架上；
[0011]動(dòng)力單元，其用于驅(qū)動(dòng)所述擺動(dòng)臂，所述擺動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)行程對(duì)應(yīng)所述活動(dòng)支架在立柱上的擺動(dòng)行程；
[0012]其中，所述活動(dòng)支架上還設(shè)置有至少兩個(gè)踏板，所述方向盤和踏板均連接有傳感器，所述控制器根據(jù)接收到的各所述傳感器的信號(hào)以控制所述動(dòng)力單元。
[0013]上述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，還包括萬(wàn)向節(jié)，所述活動(dòng)支架通過(guò)所述萬(wàn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述立柱的頂端，所述萬(wàn)向節(jié)和所述擺動(dòng)臂在所述活動(dòng)支架的底面上交錯(cuò)布置。
[0014]上述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，擺動(dòng)臂有兩個(gè)，兩個(gè)所述擺動(dòng)臂以所述活動(dòng)支架的擺動(dòng)中心線為中心線對(duì)稱布置。
[0015]上述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述擺動(dòng)臂包括第一臂和第二臂，所述第一臂的一端與所述活動(dòng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一臂的另一端與所述第二臂的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；
[0016]所述動(dòng)力單元為電機(jī)，所述電機(jī)的電機(jī)軸與減速器的輸入軸固接，所述減速器的輸出軸與所述第二臂的另一端固接。
[0017]上述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，與所述方向盤連接的所述傳感器為電位器。
[0018]上述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，所述踏板有三個(gè)，三個(gè)所述踏板分別為制動(dòng)踏板、油門踏板以及離合踏板。
[0019]上述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，與所述踏板連接的所述傳感器為壓力傳感器。
[0020]上述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，還包括游戲主機(jī)和顯示屏，所述顯示屏位于所述方向盤的前方，所述游戲主機(jī)的處理器與所述控制器無(wú)線或有線通信。
[0021]在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型提供的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，方向盤和踏板的運(yùn)動(dòng)給相應(yīng)的傳感器以信號(hào)，各傳感器將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)接收到檢測(cè)結(jié)果決定如何控制動(dòng)力單元，動(dòng)力單元通過(guò)擺動(dòng)臂控制活動(dòng)支架的擺動(dòng)，如此，平臺(tái)自身即可完成自身的運(yùn)動(dòng)控制。
【附圖說(shuō)明】
[0022]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0025]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0026]1、基座;2、控制器;3、立柱;4、活動(dòng)支架;5、擺動(dòng)臂;51、第一臂;52、第二臂;6、動(dòng)力單元;7、踏板;8、方向盤;9、萬(wàn)向節(jié)；10、傳感器;11、座椅；12、操縱桿；13、游戲主機(jī);14、顯示器。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。
[0028]本發(fā)明所涉及的豎向、縱向、橫向均以水平面為基準(zhǔn)，以日常生活中的常識(shí)判斷為準(zhǔn)，具體的，垂直于水平面的上、下方向?yàn)樨Q向，與水平面平行的左、右方向?yàn)闄M向，與水平面平行的前、后方向?yàn)榭v向，豎向、縱向以及橫向組成三維垂直坐標(biāo)系統(tǒng)。
[0029]如圖1-2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括基座I，還包括控制器2、立柱3、活動(dòng)支架4、擺動(dòng)臂5以及動(dòng)力單元6，立柱3豎向的固定于基座I上；活動(dòng)支架4底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接于立柱3的頂部，活動(dòng)支架4上沿著縱向布置有座椅11和方向盤8，轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線呈縱向布置;擺動(dòng)臂5—端連接于活動(dòng)支架4上;動(dòng)力單元6用于驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂5，擺動(dòng)臂5的運(yùn)動(dòng)行程對(duì)應(yīng)活動(dòng)支架4在立柱3上的擺動(dòng)行程;其中，活動(dòng)支架4上還設(shè)置有至少兩個(gè)踏板7，方向盤8和踏板7均連接有傳感器10，控制器2根據(jù)接收到的各傳感器10的信號(hào)以控制動(dòng)力單元6。
[0030]具體的，基座I可以是鋼制底板，也可以是各類底架，其為整個(gè)二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)固定基準(zhǔn)，使用時(shí)放置于相關(guān)的固定面如地面上，立柱3沿著豎向固定于基座I上，活動(dòng)支架4固定于立柱3上，此處，立柱3豎向指的是其兩端為豎直向，即活動(dòng)支架4位于基座I的上方，而非對(duì)立柱3本身結(jié)構(gòu)的限制，優(yōu)選的立柱3為豎直的桿件，但可選的，立柱3也可以是其它結(jié)構(gòu)，如由三個(gè)桿件組成，三個(gè)桿件位于三棱錐的三個(gè)棱處，活動(dòng)支架4位于三棱錐的頂點(diǎn)上?；顒?dòng)支架4轉(zhuǎn)動(dòng)連接于立柱3上，且該轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線處于縱向，同時(shí)，活動(dòng)支架4上沿縱向依次布置有方向盤8和座椅11，如此當(dāng)活動(dòng)支架4沿著縱向來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其會(huì)帶動(dòng)座椅11發(fā)生一個(gè)上下的擺動(dòng)?；顒?dòng)支架4由擺動(dòng)臂5和動(dòng)力單元6驅(qū)動(dòng)以擺動(dòng)，動(dòng)力單元6為動(dòng)力源，可以是電機(jī)、液壓缸以及其它現(xiàn)有的動(dòng)力裝置，擺動(dòng)臂5在動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，此處最簡(jiǎn)單的，動(dòng)力單元6為液壓缸。液壓缸的殼體轉(zhuǎn)動(dòng)連接于基座I上，其伸縮軸的頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于活動(dòng)支架4的底部，如此，當(dāng)伸縮軸縮短，其會(huì)拉動(dòng)活動(dòng)支架4位于伸縮軸的該側(cè)向下傾斜，相應(yīng)的，背離伸縮軸另一側(cè)的活動(dòng)支架4則會(huì)上升;伸縮軸伸長(zhǎng)，活動(dòng)支架4的運(yùn)動(dòng)方向則會(huì)相反。很顯然的，除上述結(jié)構(gòu)外，其它能夠推動(dòng)活動(dòng)支架4的一側(cè)上升和下降的機(jī)構(gòu)均可作為擺動(dòng)臂5，如連桿機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等等，均可驅(qū)動(dòng)活動(dòng)支架4發(fā)生位移。動(dòng)力單元6優(yōu)選的可以固定于基座I上，但也可固定于其他的固定基準(zhǔn)上。
[0031]本實(shí)施例中，通過(guò)動(dòng)力單元6驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂5即可帶動(dòng)活動(dòng)支架4和座椅11左右擺動(dòng)。活動(dòng)支架4上設(shè)置有方向盤8和踏板7，方向盤8和踏板7均連接有傳感器10，如此，游戲人員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤8、踩壓踏板7的動(dòng)作均可由傳感器1捕捉，傳感器1將捕捉到的信號(hào)傳送給控制器2，而控制器2控制動(dòng)力單元6。日常生活中，方向盤8左轉(zhuǎn)，相關(guān)交通設(shè)備如摩托會(huì)左轉(zhuǎn)彎，人體會(huì)左傾，在本實(shí)施例中，當(dāng)控制器2通過(guò)傳感器10獲取到方向盤8左轉(zhuǎn)時(shí)，即控制動(dòng)力單元6驅(qū)動(dòng)活動(dòng)支架4的左側(cè)下傾，右側(cè)上傾，活動(dòng)支架4左傾，同理，當(dāng)方向盤8右轉(zhuǎn)，活動(dòng)支架4右傾。
[0032]本實(shí)用新型提供的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，方向盤8和踏板7的運(yùn)動(dòng)給相應(yīng)的傳感器10以信號(hào)，各傳感器10將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給控制器2，控制器2根據(jù)接收到檢測(cè)結(jié)果決定如何控制動(dòng)力單元6，動(dòng)力單元6通過(guò)擺動(dòng)臂5控制活動(dòng)支架4的擺動(dòng)，如此，平臺(tái)自身即可完成自身的運(yùn)動(dòng)控制。
[0033]本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，還包括萬(wàn)向節(jié)9，活動(dòng)支架4通過(guò)萬(wàn)向節(jié)9轉(zhuǎn)動(dòng)連接于立柱的頂端，萬(wàn)向節(jié)9和擺動(dòng)臂5在活動(dòng)支架4的底面上交錯(cuò)布置，擺動(dòng)臂5有兩個(gè)，兩個(gè)擺動(dòng)臂5以活動(dòng)支架4的擺動(dòng)中心線為中心線對(duì)稱布置，萬(wàn)向節(jié)9的作用在于，活動(dòng)支架4除了能夠按照縱向中心線進(jìn)行擺動(dòng)外，還能夠向其它任意方向擺動(dòng)，如此通過(guò)控制兩個(gè)擺動(dòng)臂5的活動(dòng)，使得活動(dòng)支架4能夠前傾、后傾或其它方向的斜傾，如兩個(gè)擺動(dòng)臂5同步伸長(zhǎng)，則活動(dòng)支架4后側(cè)，兩個(gè)擺動(dòng)臂5同步縮短，則活動(dòng)支架4前傾。如此，在不改變其它結(jié)構(gòu)的情況下，通過(guò)將萬(wàn)向節(jié)9作為轉(zhuǎn)動(dòng)連接件，使得活動(dòng)支架4的自由度增加。
[0034]本實(shí)施例還具有踏板7，踏板7可以是制動(dòng)踏板、油門踏板以及離合踏板，在日常生活中，制動(dòng)踏板減速，油門踏板加速，離合踏板啟動(dòng)，踩壓制動(dòng)踏板時(shí)，控制器2通過(guò)傳感器10獲取到制動(dòng)踏板被踩壓的壓力信號(hào)時(shí)，即控制動(dòng)力單元6驅(qū)動(dòng)兩個(gè)擺動(dòng)臂5同步下移，此時(shí)活動(dòng)支架4前傾，游戲者踩壓的幅度越大，活動(dòng)支架4前傾的幅度越大，同理，當(dāng)踩壓踏板7中的油門踏板，活動(dòng)支架后傾。
[0035]很顯然的，兩個(gè)擺動(dòng)臂5也可非對(duì)稱布置，此時(shí)兩者的運(yùn)動(dòng)距離需要根據(jù)與上述中心線的距離單獨(dú)計(jì)算，此為現(xiàn)有的數(shù)學(xué)計(jì)算，不贅述。
[0036]本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，擺動(dòng)臂5包括第一臂51和第二臂52，第一臂51的一端與活動(dòng)支架4轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一臂51的另一端與第二臂52的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接;動(dòng)力單元6為電機(jī)，電機(jī)的電機(jī)軸與減速器的輸入軸固接，減速器的輸出軸與第二臂52的另一端固接，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)第二臂52的端部轉(zhuǎn)動(dòng)，第一臂51以該端部為圓心發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，與第一臂51相連的第二臂52同步跟隨上升或下降，由此帶動(dòng)活動(dòng)支架4同步上升或下降。該結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，便于制造、安裝和維修。
[0037]本實(shí)施例中，優(yōu)選的，與方向盤8連接的傳感器10為電位器，方向盤8為轉(zhuǎn)動(dòng)件，電位器能夠更靈敏的檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。更優(yōu)選的，與踏板7連接的傳感器10為壓力傳感器10，踏板7的帶動(dòng)近似為直線位移，壓力傳感器10更適用于檢測(cè)直線位移。
[0038]本實(shí)施例中，更進(jìn)一步的，還包括游戲主機(jī)13和顯示屏14，顯示屏14位于方向盤8的前方，游戲主機(jī)13的處理器與控制器2無(wú)線或有線通信，控制器2獲取傳感器10的信號(hào)后，在控制動(dòng)力單元6的同時(shí)，同步向游戲主機(jī)13輸出信號(hào)，游戲主機(jī)13將相關(guān)的信號(hào)反應(yīng)到游戲中并顯現(xiàn)于顯示屏14上，使得游戲人員的操作得以在顯示屏14上顯現(xiàn)出來(lái)。對(duì)于不同的游戲主機(jī)13，通過(guò)預(yù)留相應(yīng)的接口，均可與本實(shí)施例的控制器2相連，如此，使得本申請(qǐng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)具有極大的通用性。
[0039]本實(shí)施例中，游戲主機(jī)13及顯示屏14不僅可以是各類大型游戲設(shè)備，也可以為虛擬現(xiàn)實(shí)類的頭盔與眼罩，即駕駛者頭部佩戴一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)裝置即可通過(guò)本實(shí)施例提供的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)的游戲。
[0040]以上只通過(guò)說(shuō)明的方式描述了本實(shí)用新型的某些示范性實(shí)施例，毋庸置疑，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，上述附圖和描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括基座，其特征在于，還包括: 控制器； 立柱，其豎向的固定于所述基座上； 活動(dòng)支架，其底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述立柱的頂部，所述活動(dòng)支架上沿著縱向布置有座椅和方向盤，所述轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線呈縱向布置； 擺動(dòng)臂，其一端連接于所述活動(dòng)支架上； 動(dòng)力單元，其用于驅(qū)動(dòng)所述擺動(dòng)臂，所述擺動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)行程對(duì)應(yīng)所述活動(dòng)支架在立柱上的擺動(dòng)行程； 其中，所述活動(dòng)支架上還設(shè)置有至少兩個(gè)踏板，所述方向盤和踏板均連接有傳感器，所述控制器根據(jù)接收到的各所述傳感器的信號(hào)以控制所述動(dòng)力單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，擺動(dòng)臂有兩個(gè)，兩個(gè)所述擺動(dòng)臂以所述活動(dòng)支架的擺動(dòng)中心線為中心線對(duì)稱布置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，還包括萬(wàn)向節(jié)，所述活動(dòng)支架通過(guò)所述萬(wàn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述立柱的頂端，所述萬(wàn)向節(jié)和所述擺動(dòng)臂在所述活動(dòng)支架的底面上交錯(cuò)布置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述擺動(dòng)臂包括第一臂和第二臂，所述第一臂的一端與所述活動(dòng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一臂的另一端與所述第二臂的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接； 所述動(dòng)力單元為電機(jī)，所述電機(jī)的電機(jī)軸與減速器的輸入軸固接，所述減速器的輸出軸與所述第二臂的另一端固接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，與所述方向盤連接的所述傳感器為電位器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述踏板有三個(gè)，三個(gè)所述踏板分別為制動(dòng)踏板、油門踏板以及離合踏板。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，與所述踏板連接的所述傳感器為壓力傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二自由度模擬運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，還包括游戲主機(jī)和顯示屏，所述顯示屏位于所述方向盤的前方所述游戲主機(jī)的處理器與所述控制器無(wú)線或有線通?目O
【文檔編號(hào)】A63F13/245GK205549525SQ201620039263
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日
【發(fā)明人】許耀忠, 李健
【申請(qǐng)人】深圳市幻境科技有限公司