專利名稱：三自由度底座及應(yīng)用其的4d座椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種底座，尤其是一種三自由度底座及應(yīng)用其的4D座椅。
背景技術(shù)：
4D影院座椅在技術(shù)上已成熟且受到普遍使用，傳統(tǒng)的4D座椅通常需通過五個(gè)驅(qū)動(dòng)缸才實(shí)現(xiàn)座椅的后仰、左右搖擺、整體升降，或者通過用四個(gè)驅(qū)動(dòng)缸實(shí)現(xiàn)座椅的前傾后仰、整體升降，其運(yùn)動(dòng)在于前后俯仰、上升和下降；后經(jīng)過升級(jí)增加了快升慢升、快降慢降。隨著市場的競爭，4D影院座椅迫切需要一種新型的運(yùn)動(dòng)方式來滿足市場的需求
發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述4D影院控制精度低、各設(shè)備及其零部件無法按其使用年限報(bào)廢的問題，本發(fā)明提出一種4D影院控制系統(tǒng)及方法。具體技術(shù)方案如下一種三自由度底座，包括一底盤、一椅架和連接該底盤和該椅架的多個(gè)驅(qū)動(dòng)缸，該多個(gè)驅(qū)動(dòng)缸為三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸，且該三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸呈等腰三角形分布，且該其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)缸均通過萬向可轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)兩端分別同該底盤和椅架連接，且該底座還包括至少一個(gè)平衡架通過小角度可轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)兩端連接該底盤和該椅架。較佳的，所述位于等腰三角形頂端的驅(qū)動(dòng)缸設(shè)置于底盤、椅架的一側(cè)，所述位于等腰三角形底邊的其余兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸設(shè)置于底盤、椅架的另一側(cè)。較佳的，所述至少一個(gè)平衡架關(guān)于所述等腰三角形的底邊中線對稱。較佳的，所述平衡架同所述椅架連接點(diǎn)與所述平衡架同所述底盤的連接點(diǎn)不在同一側(cè)。較佳的，所述平衡架為A字形，該A字頂端同所述椅架相連接，該A字底邊與所述底盤相連接。較佳的，所述小角度可轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)為端面球軸承。較佳的，所述驅(qū)動(dòng)缸為液壓油缸、氣缸或電動(dòng)缸?！N應(yīng)用了上述底座的4D座椅,所述椅架上固定有至少一個(gè)座椅。較佳的，所述座椅內(nèi)還設(shè)有特效裝置。本發(fā)明沿襲了傳統(tǒng)的底盤，椅架和驅(qū)動(dòng)缸的基本構(gòu)造，使用3個(gè)驅(qū)動(dòng)缸和2個(gè)平衡架，首先，在連接件和固定支撐件上做改進(jìn)將原來的4驅(qū)動(dòng)缸呈“口”字形的排布(前2、后2排布)改為3驅(qū)動(dòng)缸呈“品”字形的排布(前I、后2排布);其次，進(jìn)一步將驅(qū)動(dòng)缸的連接方式和連接件作了改進(jìn)通過萬向連接，將原本只承擔(dān)升降功能的驅(qū)動(dòng)缸起到既有上升又有平擺的雙重功能，其表現(xiàn)為前缸運(yùn)動(dòng)時(shí)平臺(tái)做后仰運(yùn)動(dòng)，在后左缸運(yùn)行時(shí)平臺(tái)右前傾運(yùn)動(dòng)，在后右缸運(yùn)行時(shí)平臺(tái)左前傾運(yùn)動(dòng)，在前缸與后左缸同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)平臺(tái)右后仰運(yùn)動(dòng)，在前缸與后右缸同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)平臺(tái)左后仰運(yùn)動(dòng)，三缸同步運(yùn)行作上升運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明以少氣缸實(shí)現(xiàn)了多自由度運(yùn)動(dòng)，降低了驅(qū)動(dòng)、控制及制作成本和動(dòng)力能源成本。且讓出大幅機(jī)械空間，使本來需另設(shè)控制設(shè)備的元器件集成到平臺(tái)中，為產(chǎn)品一體化提供了空間支持。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例底座結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明本發(fā)明實(shí)施例底座(去椅架)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明本發(fā)明實(shí)施例底座(去椅架)俯視圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例底座常態(tài)(無動(dòng)作)左視圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例底座上升狀態(tài)左視圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例底座后仰狀態(tài)左視圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例底座前傾狀態(tài)左視圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例底座右前傾狀態(tài)左視圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施例底座左前傾狀態(tài)左視圖。圖10是本發(fā)明實(shí)施例底座右后仰狀態(tài)左視圖。圖11是本發(fā)明實(shí)施例底座左后仰狀態(tài)左視圖。圖12是應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施例底座的4D座椅的結(jié)構(gòu)不意圖。圖中符號(hào)說明I、底盤，11、平衡架固定架，21、前驅(qū)動(dòng)缸，22、后第一驅(qū)動(dòng)缸，23、后第二驅(qū)動(dòng)缸，31第一平衡架，311、第一平衡架第一連接點(diǎn)，312、第一平衡架第二連接點(diǎn)，313、第一平衡架第三連接點(diǎn)，32、第二平衡架，4、椅架，5、座椅
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容。請參閱圖I 3，為本發(fā)明實(shí)施例底座結(jié)構(gòu)示意圖，包括底盤I、設(shè)置于底盤I上呈等腰三角形的三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸，該三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸底部同底盤I通過萬向可轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接，且進(jìn)一步該三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸的頂端同椅架萬向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。具體而言，該三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸包括前第一驅(qū)動(dòng)缸21、后第一驅(qū)動(dòng)缸22和后第二驅(qū)動(dòng)缸23，前第一驅(qū)動(dòng)缸21位于該等腰三角形的頂點(diǎn)，后第一驅(qū)動(dòng)缸22和后第二驅(qū)動(dòng)缸23位于該等腰三角形的底邊兩端，該前第一驅(qū)動(dòng)缸21設(shè)置于底盤I、椅架4的一側(cè)，而后第一驅(qū)動(dòng)缸22和后第二驅(qū)動(dòng)缸23設(shè)置于底盤I、椅架4的另一側(cè)，該后第一驅(qū)動(dòng)缸22和后第二驅(qū)動(dòng)缸23間設(shè)置有至少一個(gè)平衡架，本發(fā)明由第一驅(qū)動(dòng)缸22至后第二驅(qū)動(dòng)缸23方向依次設(shè)置有第一平衡架31和第二平衡架32，該兩個(gè)平衡架結(jié)構(gòu)、相同，設(shè)置方式相似，其目的為了消除驅(qū)動(dòng)缸所受的徑向力，使驅(qū)動(dòng)缸成二力桿結(jié)構(gòu)。以第一平衡架31為例，為A字形結(jié)構(gòu)，A字形底邊同等腰三角形底邊，即后第一驅(qū)動(dòng)缸22和后第二驅(qū)動(dòng)缸23的連線，平行，并通過第一平衡架第二連接點(diǎn)312、第一平衡架第三連接點(diǎn)313同設(shè)置于底座I 一側(cè)的平衡架固定架11小角度可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，而A字形的頂點(diǎn)同椅架4另一側(cè)邊小角度可轉(zhuǎn)動(dòng)，具體可通過端面球軸承連接。第二平衡平衡架32其結(jié)構(gòu)、設(shè)置如第一平衡平衡架31，該兩個(gè)平衡架對稱的分布于前第一驅(qū)動(dòng)缸21兩側(cè)，關(guān)于該等腰三角形底邊中心線對稱。所述氣缸及椅架4連接處可以進(jìn)一步設(shè)有氣墊以減緩震動(dòng)帶來的損傷，平滑整個(gè)動(dòng)作。請參閱圖4 10，為三個(gè)氣缸進(jìn)行不同運(yùn)作而帶來的不同的運(yùn)動(dòng)效果，具體如下
圖4是本發(fā)明實(shí)施例底座常態(tài)(無動(dòng)作)左視圖，其中三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸處于氣缸收縮靜止?fàn)顟B(tài)，椅座4自然平放，如現(xiàn)有固定座椅。圖5是本發(fā)明實(shí)施例底座上升狀態(tài)左視圖，即三個(gè)氣缸拉伸平舉整個(gè)椅架4上行，平衡架31、32對整個(gè)椅架4作了限制牽引，使整個(gè)椅架4穩(wěn)定上升。圖6是本發(fā)明實(shí)施例底座后仰狀態(tài)左視圖，前第一驅(qū)動(dòng)缸21拉伸，后第一驅(qū)動(dòng)缸22和后第二驅(qū)動(dòng)缸23保持收縮狀態(tài)，前第一驅(qū)動(dòng)缸21拉伸對后第一驅(qū)動(dòng)缸22和后第二驅(qū)動(dòng)缸23各產(chǎn)生一推力，該兩個(gè)推力因?qū)ΨQ，橫向分立抵消，僅余向后推力，則整個(gè)負(fù)載椅架4因該向后推力及其自重逐漸后仰，該過程中平衡架31、32對整個(gè)椅架4作了限制牽引，而驅(qū)動(dòng)缸的萬向連接，使移動(dòng)過程平滑。圖7是本發(fā)明實(shí)施例底座前傾狀態(tài)左視圖，前第一驅(qū)動(dòng)缸21保持收縮狀態(tài)，后第一驅(qū)動(dòng)缸22和后第二驅(qū)動(dòng)缸23拉伸,后第一驅(qū)動(dòng)缸22和后第二驅(qū)動(dòng)缸23拉伸對前第一驅(qū)動(dòng)缸21各產(chǎn)生一推力，該兩個(gè)推力因?qū)ΨQ，橫向分立抵消，僅余向前推力，則整個(gè)負(fù)載椅架4因該向前推力及其自重逐漸前傾，該過程中平衡架31、32對整個(gè)椅架4作了限制牽引， 而驅(qū)動(dòng)缸的萬向連接，使移動(dòng)過程平滑。圖8是本發(fā)明實(shí)施例底座右前傾狀態(tài)左視圖，前第一驅(qū)動(dòng)缸21和后第一驅(qū)動(dòng)缸22保持收縮狀態(tài)，后第二驅(qū)動(dòng)缸23拉伸，后第二驅(qū)動(dòng)缸23拉伸對后第一驅(qū)動(dòng)缸22和前第一驅(qū)動(dòng)缸21各產(chǎn)生一推力，該兩個(gè)推力合并后沿該等腰三角形底角角平分線方向，則整個(gè)負(fù)載椅架4因合力及其自重逐漸沿右前傾斜，該過程中平衡架31、32對整個(gè)椅架4作了限制牽引，而驅(qū)動(dòng)缸的萬向連接，使移動(dòng)過程平滑。圖9是本發(fā)明實(shí)施例底座左前傾狀態(tài)左視圖，前第一驅(qū)動(dòng)缸21和后第二驅(qū)動(dòng)缸23保持收縮狀態(tài)，后第一驅(qū)動(dòng)缸22拉伸，則整個(gè)負(fù)載椅架4左前傾斜，原理同前。圖10是本發(fā)明實(shí)施例底座右后仰狀態(tài)左視圖，前第一驅(qū)動(dòng)缸21和后第二驅(qū)動(dòng)缸23拉伸,后第一驅(qū)動(dòng)缸22保持收縮狀態(tài),第一驅(qū)動(dòng)缸21和后第二驅(qū)動(dòng)缸23拉伸后第一驅(qū)動(dòng)缸22各產(chǎn)生一推力，該兩個(gè)推力合并后沿該等腰三角形底角角平分線方向，則整個(gè)負(fù)載椅架4因合力及其自重逐漸沿右后仰傾斜，該過程中平衡架31、32對整個(gè)椅架4作了限制牽引，而驅(qū)動(dòng)缸的萬向連接，使移動(dòng)過程平滑。圖11是本發(fā)明實(shí)施例底座左后仰狀態(tài)左視圖，前第一驅(qū)動(dòng)缸21和后第一驅(qū)動(dòng)缸22拉伸，后第二驅(qū)動(dòng)缸23保持收縮狀態(tài)，則整個(gè)負(fù)載椅架4因合力及其自重逐漸沿左后仰傾斜。圖12是應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施例底座的4D座椅的結(jié)構(gòu)示意圖，該4D座椅在如前所述的底座上設(shè)置了一排內(nèi)設(shè)有特效裝置的座椅，該座椅通過緊固件固定于椅座4上。該特效裝置包括風(fēng)機(jī)、雪花機(jī)、泡泡機(jī)、煙霧機(jī)、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣容器或儲(chǔ)水容器等。該多自由度4D座椅，并同內(nèi)置的視頻特效系統(tǒng)，如吹風(fēng)機(jī)等結(jié)合，可以實(shí)時(shí)模擬出各種移動(dòng)特效以符合影片中場景所涉及之效果，使用戶對影片進(jìn)一步有全方位的體驗(yàn)。綜上所述僅為發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種三自由度底座，包括一底盤、一椅架和連接該底盤和該椅架的多個(gè)驅(qū)動(dòng)缸，其特征在于，該多個(gè)驅(qū)動(dòng)缸為三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸，且該三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸呈等腰三角形分布，且該其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)缸均通過萬向可轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)兩端分別同該底盤和椅架連接，且該底座還包括至少一個(gè)平衡架通過小角度可轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)兩端連接該底盤和該椅架。
2.如權(quán)利要求I所述的底座，其特征在于，所述位于等腰三角形頂端的驅(qū)動(dòng)缸設(shè)置于底盤、椅架的一側(cè)，所述位于等腰三角形底邊的其余兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸設(shè)置于底盤、椅架的另一側(cè)。
3.如權(quán)利要求I所述的底座，其特征在于，所述至少一個(gè)平衡架關(guān)于所述等腰三角形的底邊中線對稱。
4.如權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的底座，其特征在于，所述平衡架同所述椅架連接點(diǎn)與所述平衡架同所述底盤的連接點(diǎn)不在同一側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的底座，其特征在于，所述平衡架為A字形，該A字頂端同所述椅架相連接，該A字底邊與所述底盤相連接。
6.如權(quán)利要求I所述的底座，其特征在于，所述小角度可轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)為端面球軸承。
7.如權(quán)利要求I所述的底座，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)缸為液壓油缸、氣缸或電動(dòng)缸。
8.—種應(yīng)用了如權(quán)利要求I所述底座的4D座椅，其特征在于，所述椅架上固定有至少一 個(gè)座椅。
9.如權(quán)利要求8所述的座椅，其特征在于，所述座椅內(nèi)還設(shè)有特效裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三自由度底座及應(yīng)用其的4D座椅，該底座包括一底盤、一椅架和連接該底盤和該椅架的多個(gè)驅(qū)動(dòng)缸，該多個(gè)驅(qū)動(dòng)缸為三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸，且該三個(gè)驅(qū)動(dòng)缸呈等腰三角形分布，且該其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)缸均通過萬向可轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)兩端分別同該底盤和椅架連接，且該底座還包括至少一個(gè)平衡架通過小角度可轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)兩端連接該底盤和該椅架，應(yīng)用該底座的4D座椅在該底盤上還設(shè)置有內(nèi)設(shè)特效裝置的座椅。本發(fā)明沿襲了傳統(tǒng)的底盤，椅架和驅(qū)動(dòng)缸的基本構(gòu)造，使用3個(gè)驅(qū)動(dòng)缸和2個(gè)平衡架，實(shí)現(xiàn)了多自由度運(yùn)動(dòng)，降低了驅(qū)動(dòng)、控制及制作成本和動(dòng)力能源成本。且讓出大幅機(jī)械空間，使本來需另設(shè)控制設(shè)備的元器件集成到平臺(tái)中，為產(chǎn)品一體化提供了空間支持。
文檔編號(hào)A47C7/72GK102940411SQ201210469870
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者彭外生 申請人:上海恒潤數(shù)碼影像科技有限公司