本實用新型涉及一種船舶實訓(xùn)模擬器，具體涉及一種電控船舶實訓(xùn)模擬器。

背景技術(shù)：

電控船舶實訓(xùn)模擬器是虛擬現(xiàn)實研究的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。傳統(tǒng)的船舶實訓(xùn)模擬器沒有運動平臺支撐，是靜止的，只能提供船體模型靜止?fàn)顟B(tài)下的訓(xùn)練環(huán)境，不足以模擬船舶實際航行的運動狀態(tài)，大大降低對船員的訓(xùn)練效果。

此外，國內(nèi)外大多數(shù)船舶運動模擬器采用液壓系統(tǒng)來控制運動平臺，其液壓系統(tǒng)主要由泵站系統(tǒng)、伺服閥、驅(qū)動器和閥塊管路組成，控制難度大，而且需要油源泵站，對環(huán)境和場地都有嚴(yán)格的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種可以真實反映船舶在海浪作用下的搖晃狀態(tài)，模擬出船舶橫搖、縱搖、垂蕩及三種運動的復(fù)合運動狀態(tài)的電控船舶實訓(xùn)模擬器。

本實用新型實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：包括下平臺、下平臺萬向聯(lián)軸器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、上平臺萬向聯(lián)軸器、上平臺、上平臺護欄和控制裝置；下平臺上方通過圓周分布的下平臺萬向聯(lián)軸器依次與伺服驅(qū)動系統(tǒng)的伺服電動缸底部銷孔通過銷釘相接；上平臺下方通過圓周分布的下平臺萬向聯(lián)軸器依次與伺服驅(qū)動系統(tǒng)的伺服電動缸頂部銷孔通過銷釘相接；上平臺下表面和下平臺上表面均有對應(yīng)的萬向聯(lián)軸器圓形安裝座，上平臺萬向聯(lián)軸器、下平臺萬向聯(lián)軸器通過螺栓固定在萬向聯(lián)軸器圓形安裝座上；在上平臺上表面焊有花鐵板，上平臺護欄通過螺栓與上平臺連接，控制裝置通過電控柜中的運動控制卡來控制對應(yīng)的伺服驅(qū)動系統(tǒng)中的伺服電機。

按上述方案，所述的伺服驅(qū)動系統(tǒng)包括六套伺服電動缸、伺服電機、銷孔、銷釘，其伺服電動缸頂部銷孔和銷釘分別與六個上平臺萬向聯(lián)軸器連接，伺服電動缸底部銷孔和銷釘分別與六個下平臺萬向聯(lián)軸器連接，整體屬于回轉(zhuǎn)式?？刂蒲b置包括電控柜，內(nèi)附六自由度運動控制卡和觸摸屏一體機。

本實用新型的上平臺能夠通過伺服驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動產(chǎn)生橫搖、縱搖、垂蕩三種運動，以及三種運動的相關(guān)復(fù)合運動。三種運動均為正弦波曲線運動，控制周期(正弦波周期)可在1秒至20秒之間調(diào)節(jié)，幅度也可以調(diào)節(jié)，僅橫搖、僅縱搖分別能達到15°以及僅垂蕩能達到500mm，復(fù)合運動能夠更好地模擬船舶在海浪中的航行姿態(tài)。能模擬出的平臺運動狀態(tài)逼真，提高了船員訓(xùn)練的效果。同時，將伺服液壓缸用伺服電動缸代替，而伺服閥、泵站系統(tǒng)及閥塊管路等則相應(yīng)取消，增加運動控制裝置。此外，與伺服電動缸配對的伺服電機啟動容易且可設(shè)計成低轉(zhuǎn)動慣量，加減速特性都很好，在高速、高精度、小型節(jié)能方面更能滿足模擬器運動平臺驅(qū)動的要求，具有結(jié)構(gòu)簡潔、響應(yīng)速度快、明顯的可控性、無破壞性、經(jīng)濟性好等特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型上平臺下表面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型下平臺上表面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型伺服驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。

圖6為本實用新型伺服驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主視示意圖。

圖中：1.下平臺，2.下平臺萬向聯(lián)軸器，3.銷孔，4.銷釘，5.伺服電動缸，6.伺服電機，7.上平臺萬向聯(lián)軸器，8.上平臺，9.上平臺護欄，10.萬向聯(lián)軸器圓形安裝座。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細說明。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實用新型包括下平臺1、下平臺萬向聯(lián)軸器2、銷孔3、銷釘4、伺服電動缸5、伺服電機6、上平臺萬向聯(lián)軸器7、上平臺8、上平臺護欄9和控制裝置。下平臺1上方通過六個圓周分布的下平臺萬向聯(lián)軸器2依次與伺服驅(qū)動系統(tǒng)相接。伺服驅(qū)動系統(tǒng)包括伺服電動缸5、伺服電機6、銷孔3和銷釘4，整體屬于回轉(zhuǎn)式。六個伺服電動缸5頂部銷孔3通過銷釘4依次與上平臺8下方的六個圓周分布的上平臺萬向聯(lián)軸器7相接。上平臺8下表面和下平臺1上表面均有對應(yīng)的萬向聯(lián)軸器圓形安裝座10，上平臺萬向聯(lián)軸器7和下平臺萬向聯(lián)軸器2通過螺栓固定在萬向聯(lián)軸器圓形安裝座10上。上平臺護欄9通過螺栓與上平臺8連接。在上平臺8上表面焊有花鐵板，同時在上平臺護欄9開口一側(cè)安裝防護鐵鏈。

工作時，電控船舶實訓(xùn)模擬器通過控制裝置的電控柜中的六個運動控制卡來控制對應(yīng)的伺服驅(qū)動系統(tǒng)中的伺服電機6。通過伺服電機6轉(zhuǎn)速的控制，實現(xiàn)伺服電動缸5運動行程與速度的變化，從而使模擬器上平臺能夠產(chǎn)生不同傾角、速度和周期的運動姿態(tài)。與此同時，控制裝置不僅可以實現(xiàn)橫搖、縱搖和垂蕩三種運動中任何一種運動的單一控制，還能在模擬器運行狀態(tài)中復(fù)合任意兩種運動或者減少復(fù)合的運動數(shù)目，還有實現(xiàn)三種運動的復(fù)合運動，從而滿足模擬器操作人員對模擬器運動方式的靈活控制，實現(xiàn)更加良好的模擬訓(xùn)練效果。