設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，包括模擬操作系統(tǒng)和安裝于模擬操作系統(tǒng)下方的三自由度平臺。本實(shí)用新型專利技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝上相應(yīng)的程序軟件后，利用操作手柄或按鈕將模擬信號傳遞給計算機(jī)，計算機(jī)將處理后的信號輸入到顯示器，使用者操作與顯示器顯示的圖像同步，使用者通過操作手柄進(jìn)行提升機(jī)的各種課題訓(xùn)練，可廣泛用于游戲、展示、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)以及技能鑒定考試中。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種重型機(jī)械模擬操作系統(tǒng)，具體涉及一種設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
提升機(jī)(well elevating conveyor/Elevator),是通過改變勢能進(jìn)行運(yùn)輸?shù)拇笮蜋C(jī)械設(shè)備，如礦井提升機(jī)、過壩提升機(jī)等。提升機(jī)功率較大、提升能力較強(qiáng)，所以在建筑領(lǐng)域和煤礦采集領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。相應(yīng)的，對提升機(jī)操作培訓(xùn)的要求也越來越高。目前，最常見的培訓(xùn)方式是在使用者前期提升機(jī)理論課結(jié)束后，就進(jìn)行提升機(jī)實(shí)際上機(jī)操作訓(xùn)練，學(xué)習(xí)各種提升機(jī)的操作技能、技巧。但提升機(jī)的各種操作技能、技巧是通過長時間上機(jī)訓(xùn)練才可以熟練掌握的。這種訓(xùn)練方式存在很多問題，例如成本大、耗材高等缺點(diǎn)。使用者在訓(xùn)練過程中也受到時間、經(jīng)濟(jì)條件等限制，造成使用者無法熟練掌握提升機(jī)的操作技能、技巧，為以后的實(shí)際工作帶來安全隱患。雖然現(xiàn)在的市場上出現(xiàn)了一些模擬提升機(jī)工作的模擬機(jī)，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，難于普及使用。所以，亟需開發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)。此外，現(xiàn)有的模擬操作系統(tǒng)，尤其是工程機(jī)械模擬操作系統(tǒng)中，使用者坐在座椅上通過模擬操作系統(tǒng)上的操作桿、踏板、操作按鈕等進(jìn)行模擬操作；而模擬操作系統(tǒng)上設(shè)置的顯示器顯示模擬的畫面對使用者的操作進(jìn)行反饋，但是該種反饋僅僅對使用者形成視覺上的反饋，而無法模擬出在具體的操作環(huán)境下駕駛座椅的顛簸或者傾斜的反饋，對模擬出的情景受到了限制。故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本技術(shù)提供一種能夠幫助使用者掌握和熟練提升機(jī)操作技巧，并且能夠模擬駕駛座椅傾斜或顛簸的設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的一種設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，包括模擬操作系統(tǒng)和安裝于模擬操作系統(tǒng)下方的三自由度平臺，所述模擬操作系統(tǒng)包括底座、位于底座前方的前立板和位于底座后部的座椅，所述前立板上方安裝有顯示器，前立板內(nèi)部空腔放置有計算機(jī)主機(jī)，所述顯示器與計算機(jī)主機(jī)連接；所述座椅兩側(cè)設(shè)有操控柜，操控柜上設(shè)置有按鈕、狀態(tài)指示器和操作手柄，所述操作手柄包括剎車手柄和調(diào)速手柄，所述按鈕和操作手柄分別連接有開關(guān)控制元件，所述開關(guān)控制元件均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換板與計算機(jī)主機(jī)連接；所述底座為長方形框架結(jié)構(gòu)，長方形框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部連接有若干條橫桿，在長方形框架結(jié)構(gòu)上方鋪設(shè)有橡膠墊，底座設(shè)計為框架與橡膠墊結(jié)合的結(jié)構(gòu)，有利于減輕整機(jī)的重量，便于搬運(yùn)。所述三自由度平臺包括靜平臺、用以支撐模擬操作系統(tǒng)用的動平臺、固定于靜平臺上的三個步進(jìn)電機(jī)、分別與步進(jìn)電機(jī)連接的三個減速器、連接每個減速器以及動平臺的三個連桿機(jī)構(gòu)；所述連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿及第二連桿，所述第一連桿的一端剛接于減速器的輸出軸上，第二連桿的一端與第一連桿鉸接而另一端通過連接頭連接于動平臺上，所述連桿機(jī)構(gòu)是傾斜的連接于減速器及動平臺之間。所述座椅包括靠背和座墊，所述靠背與座墊通過轉(zhuǎn)軸活動連接，靠背相對于座墊傾斜的角度為95° 120°。所述顯示器為單屏顯示器或三屏顯示器或環(huán)形屏幕顯示器。所述三個連桿機(jī)構(gòu)呈三角排布；所述連接頭為球鉸、或關(guān)節(jié)軸承、或萬向節(jié)。本技術(shù)在使用時，安裝上相應(yīng)的程序軟件后，利用操作手柄或按鈕將模擬信號傳遞給計算機(jī)主機(jī)，計算機(jī)主機(jī)將處理后的信號輸入到顯示器，使用者操作與顯示器顯示的圖像同步，使用者通過操作手柄進(jìn)行提升機(jī)的各種課題訓(xùn)練，從而掌握各種操作技能和技巧。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊，輕巧方便，操作簡單，使用者可以通過操作手柄和按鈕模擬系統(tǒng)進(jìn)行操作，模擬提升機(jī)的各種作業(yè)課題、實(shí)際工作中的環(huán)境以及任務(wù)，用電量低，不產(chǎn)生噪聲，在低成本的前提下增加使用者的訓(xùn)練時間，培訓(xùn)效果好。三自由度平臺中采用三個連桿機(jī)構(gòu)，并通過步進(jìn)電機(jī)及減速器操作第一連桿并帶動第二連桿的升降來實(shí)現(xiàn)動平臺左右運(yùn)動、前后運(yùn)動、左右的傾斜搖擺以及前后的傾斜搖擺，以實(shí)現(xiàn)模擬駕駛座椅的傾斜或顛簸，使動平臺的運(yùn)動有了更大的自由度，提高了場景模擬的真實(shí)性。以一定角度傾斜的連接于減速器及動平臺之間，這樣才能夠保證該三個連桿機(jī)構(gòu)對動平臺的支撐穩(wěn)定。本技術(shù)可廣泛用于游戲、展示、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)以及技能鑒定考試中。附圖說明圖I為本技術(shù)中的模擬操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)中的三自由度平臺的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)中的三自由度平臺的主視結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)作更進(jìn)一步的說明。如圖I至圖3所示，本技術(shù)的設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，包括模擬操作系統(tǒng)和安裝于模擬操作系統(tǒng)下方的三自由度平臺100，模擬操作系統(tǒng)包括底座I、位于底座I前方的前立板2和位于底座I后部的座椅3，前立板2上方安裝有顯示器6，前立板2內(nèi)部空腔放置有計算機(jī)主機(jī)，顯示器6與計算機(jī)主機(jī)連接；座椅3兩側(cè)設(shè)有操控柜5,操控柜5上設(shè)置有按鈕7、狀態(tài)指示器8和操作手柄4,操作手柄4包括剎車手柄和調(diào)速手柄，按鈕7和操作手柄4分別連接有開關(guān)控制元件，開關(guān)控制元件均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換板與計算機(jī)主機(jī)連接；底座I為長方形框架結(jié)構(gòu)，長方形框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部連接有若干條橫桿，在該框架結(jié)構(gòu)上方鋪設(shè)有橡膠墊。底座I設(shè)計為框架與橡膠墊結(jié)合的結(jié)構(gòu)，有利于減輕整機(jī)的重量，便于搬運(yùn)。三自由度平臺100包括靜平臺20、用以支撐模擬操作系統(tǒng)用的動平臺30、固定于靜平臺20上的三個步進(jìn)電機(jī)41、分別與步進(jìn)電機(jī)41連接的三個減速器42、連接每個減速器42以及動平臺30的三個連桿機(jī)構(gòu)。所述連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿43及第二連桿44,所述第一連桿43的一端剛接于減速器42上,第二連桿44的一端與第一連桿43鉸接而另一端通過連接頭45連接于動平臺30上。所述連接頭45為球鉸、或關(guān)節(jié)軸承、或萬向節(jié)。所述三個連桿機(jī)構(gòu)呈三角排布，且連桿機(jī)構(gòu)是以一定角度傾斜的連接于減速器42及動平臺30之間，這樣，相鄰的兩個連桿機(jī)構(gòu)呈“八”字形或者倒“八”字形，這種設(shè)置方式能夠使該三個連桿機(jī)構(gòu)對動平臺30的支撐更加穩(wěn)固。當(dāng)在某些模擬場景中需要模擬駕駛座的傾斜或顛簸時，控制三個步進(jìn)電機(jī)41使第一連桿43轉(zhuǎn)動并帶動第二連桿44升降，并通過控制三個第二連桿44的升降高度或/和速度的不同而改變動平臺30傾斜的角度或者傾斜角度變換的速度，從而能夠使駕駛座模擬出特定環(huán)境下的傾斜或者顛簸，提高了場景模擬的真實(shí)度。而三個三角排列的連桿機(jī)構(gòu)可以模擬出更多的場景，如駕駛座的前后方向的運(yùn)動或擺動，以及左右方向的運(yùn)動或擺動。本實(shí)施例中，座椅3包括靠背和座墊,靠背與座墊通過轉(zhuǎn)軸活動連接,靠背與座墊之間的角度可以根據(jù)需求自由調(diào)整，靠背相對于座墊傾斜的角度為95° 120°，符合人工學(xué)設(shè)計，長時間使用不容易產(chǎn)生疲勞。顯示器6為單屏顯示器或三屏顯示器或環(huán)形屏幕顯示器，該整個設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)可位于集裝箱(未圖示)中，以便于運(yùn)輸。本技術(shù)在使用時，安裝上相應(yīng)的程序軟件后，利用操作手柄4或按鈕7將模擬信號傳遞給計算機(jī)主機(jī)，計算機(jī)主機(jī)將處理后的信號輸入到顯示器6，使用者操作與顯示器6顯示的圖像同步，使用者通過操作手柄4進(jìn)行提升機(jī)的各種課題訓(xùn)練，從而掌握各種操作技能和技巧本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于：包括模擬操作系統(tǒng)和安裝于模擬操作系統(tǒng)下方的三自由度平臺，所述模擬操作系統(tǒng)包括底座、位于底座前方的前立板和位于底座后部的座椅，所述前立板上方安裝有顯示器，前立板內(nèi)部空腔放置有計算機(jī)主機(jī)，所述顯示器與計算機(jī)主機(jī)連接；所述座椅兩側(cè)設(shè)有操控柜，操控柜上設(shè)置有按鈕、狀態(tài)指示器和操作手柄，所述操作手柄包括剎車手柄和調(diào)速手柄，所述按鈕和操作手柄分別連接有開關(guān)控制元件，所述開關(guān)控制元件均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換板與計算機(jī)主機(jī)連接；所述底座為長方形框架結(jié)構(gòu)，長方形框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部連接有若干條橫桿，在框架結(jié)構(gòu)上方鋪設(shè)有橡膠墊；所述三自由度平臺包括靜平臺、用以支撐模擬操作系統(tǒng)用的動平臺、固定于靜平臺上的三個步進(jìn)電機(jī)、分別與步進(jìn)電機(jī)連接的三個減速器、連接每個減速器以及動平臺的三個連桿機(jī)構(gòu)；所述連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿及第二連桿，所述第一連桿的一端剛接于減速器的輸出軸上，第二連桿的一端與第一連桿鉸接而另一端通過連接頭連接于動平臺上，所述連桿機(jī)構(gòu)是傾斜的連接于減速器及動平臺之間。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三自由度平臺的提升機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于包括模擬操作系統(tǒng)和安裝于模擬操作系統(tǒng)下方的三自由度平臺，所述模擬操作系統(tǒng)包括底座、位于底座前方的前立板和位于底座后部的座椅，所述前立板上方安裝有顯示器，前立板內(nèi)部空腔放置有計算機(jī)主機(jī)，所述顯示器與計算機(jī)主機(jī)連接；所述座椅兩側(cè)設(shè)有操控柜，操控柜上設(shè)置有按鈕、狀態(tài)指示器和操作手柄，所述操作手柄包括剎車手柄和調(diào)速手柄，所述按鈕和操作手柄分別連接有開關(guān)控制元件，所述開關(guān)控制元件均通過模數(shù)轉(zhuǎn)換板與計算機(jī)主機(jī)連接；所述底座為長方形框架結(jié)構(gòu)，長方形框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部連接有若干條橫桿，在框架結(jié)構(gòu)上方鋪設(shè)有橡膠墊；所述三自由度平臺包括靜平臺、用以支撐模擬操作系統(tǒng)用的動平臺、固定于靜平臺上的三個步進(jìn)電機(jī)、分別與步進(jìn)電機(jī)連接的三個減速器、連接每個減速器以及動平臺的三個連桿機(jī)構(gòu)；所述連桿機(jī)構(gòu)包括...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李智，
申請(專利權(quán))人：徐州智奇機(jī)械科技有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：