一种六自由度混联式家用动感座椅的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种座椅，特别是一种动感座椅。
【背景技术】
[0002]动感座椅已被广泛应用在大型娱乐场所，游戏装备，4D影院中，但由于其操作复杂以及动感效果差，动感座椅的应用场所和人群受到了一定的限制，而动感座椅的进步受到机械本体结构的影响，提高动感座椅的动感效果和降低其成本是目前动感座椅发展的方向。
[0003]现有的少自由度动感座椅如:中国专利CN201220724362.1提出的一种三自由度电动动感座椅，三个电动升降机构布置在座椅下方，其转动能力有限。现有的六自由度动感座椅机械本体结构形式单一，结构和布局多采用传统的Stewart结构，如:中国专利CN201220435815.9提出的4D影院的动感座椅平台是基于Stewart平台的理念设计的，其六个升降轴两两互成V形，布置在座椅下方；中国专利CN201120544720.6提出的商用游戏机动感座椅机械平台也采用传统Stewart平台布局，六个油缸布置在平台的下方，这两种动感座椅的布局方式都对转动能力有所限制，因此存在转动能力不足的问题。
[0004]另外，现有的动感座椅自动化程度虽有提高，但其运用场所受到一定的限制，适用于家庭影院、家用电脑的小型动感座椅还很少，中国专利CN201320090263.7提出的一种基于PLC控制的4D电影院用动感座椅，需计算机连接PLC控制器，才能实现对座椅运动的控制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种操作简单、刚度高、工作空间大、占地面积小、转动能力强、动作灵敏的六自由度混联式家用动感座椅。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]本发明包括机座、中间平台、动平台、座椅、控制部分硬件和连接机座、中间平台和动平台的六个分支。其中，座椅设在动平台上。
[0008]连接机座与中间平台的是三个结构相同的RPS分支，所述的三个RPS分支中的直线驱动移动副的一端通过转动副与机座连接，该直线驱动移动副的另一端通过复合球铰与中间平台连接，所述的三个RPS分支两端在机座与中间平台上呈圆周均布，三个RPS分支的转动副分布在机座上一个圆的三条切线上，并垂直于与其相连的直线驱动移动副，复合球铰采用的是三轴汇交等效复合球铰，是由三个互相垂直的转动副B、转动副C和转动副D等效而成，转动副B与分支中的直线驱动移动副相连并垂直于该直线驱动移动副，并且平行于所在分支中与机座相连的转动副，转动副D与动平台相连并垂直于动平台，三个复合球铰的转动副D在动平台上呈圆周分布。
[0009]连接中间平台和动平台的是三个结构相同的SPR分支，所述的三个SPR分支中的直线驱动移动副的一端通过复合球铰与中间平台连接，该直线驱动移动副的另一端通过转动副与动平台连接，所述的三个SPR分支两端在中间平台和动平台上呈圆周均布，三个RPS分支和三个SPR分支都是通过一个复合球铰与中间平台连接；所述的SPR分支的直线驱动移动副和与其相连的复合球铰的转动副D垂直，所述的三个SPR分支与动平台连接的转动副分布在动平台上一个圆的三条切向上，与所在分支的转动副D平行，并垂直于与其相连的直线驱动移动副。
[0010]控制部分硬件设在机座处，配有USB接口，经数据线与家用电脑连接，由电脑控制电动座椅的运行。
[0011]本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0012]1、采用混联机构，刚度高、工作空间大、占地面积小、转动能力强。
[0013]2、分支采用内外布置，响应快、动作灵敏。
[0014]3、由PC电脑控制运行情况，即插即用，操作简单，易于推广。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的立体结构示意简图。
[0016]在图1中一机座、2—中间平台、3—动平台、4一座椅、5 — RPS分支、5-1—转动副、5-2—直线驱动移动副、5-3—复合球较、5-3b—转动副B、5-3c—转动副C、5-3d—转动副D、6— SPR分支、6-1—直线驱动移动副、6-2—转动副、7—控制部分硬件。
【具体实施方式】
[0017]在图1所示的一种六自由度混联式家用动感座椅示意图中，座椅4设在动平台3上，连接机座I与中间平台2的是三个结构相同的RPS分支5，所述的三个RPS分支中的直线驱动移动副5-2的一端通过转动副5-1与机座连接，该直线驱动移动副的另一端通过复合球铰5-3与中间平台连接，所述的三个分支两端在机座与中间平台上呈圆周均布，三个RPS分支的转动副分布在机座上一个圆的三条切线上，并垂直于与其相连的直线驱动移动畐IJ，复合球铰采用的是三轴汇交等效复合球铰，是由三个互相垂直的转动副B 5-3b、转动副C 5-3c和转动副D 5-3d等效而成，转动副B与分支中的直线驱动移动副相连并垂直于该直线驱动移动副，并且平行于所在分支中与机座相连的转动副，转动副D与动平台相连并垂直于动平台，三个复合球铰的转动副D在动平台上呈圆周分布。连接中间平台和动平台的是三个结构相同的SPR分支6，所述的三个SPR分支中的直线驱动移动副6-1的一端通过复合球铰与中间平台连接，该直线驱动移动副的另一端通过转动副6-2与动平台连接，所述的三个SPR分支两端在中间平台和动平台上呈圆周均布，三个RPS分支和三个SPR分支是通过一个复合球铰与中间平台连接；所述的SPR分支的直线驱动移动副和与其相连的复合球铰的转动副垂直，所述的三个SPR分支与动平台3连接的转动副分布在动平台上一个圆的三条切向上，与所在分支的转动副D平行，并垂直于与其相连的直线驱动移动副。控制部分硬件7设在机座处，配有USB接口，经数据线与家用电脑连接，由电脑控制电动座椅的运行。
【主权项】
1.一种六自由度混联式家用动感座椅，它包括机座、中间平台、动平台、座椅、控制部分硬件和连接机座、中间平台和动平台的六个分支，座椅设在动平台上，其特征在于:所述的六个分支中连接机座与中间平台的是三个结构相同的RPS分支，所述的三个RPS分支中的直线驱动移动副的一端通过转动副与机座连接，该直线驱动移动副的另一端通过复合球铰与中间平台连接，所述的三个RPS分支两端在机座与中间平台上呈圆周均布，三个RPS分支的转动副分布在机座上一个圆的三条切线上，并垂直于与其相连的直线驱动移动副，复合球铰采用的是三轴汇交等效复合球铰，是由三个互相垂直的转动副B、转动副C和转动副D等效而成，转动副B与分支中的直线驱动移动副相连并垂直于该直线驱动移动副，并且平行于所在分支中与机座相连的转动副，转动副D与动平台相连并垂直于动平台，三个复合球铰的转动副D在动平台上呈圆周分布；所述的六个分支中连接中间平台和动平台的是三个结构相同的SPR分支，所述的三个SPR分支中的直线驱动移动副的一端通过复合球铰与中间平台连接，该直线驱动移动副的另一端通过转动副与动平台连接，所述的三个SPR分支两端在中间平台和动平台上呈圆周均布，三个RPS分支和三个SPR分支都是通过一个复合球铰与中间平台连接；所述的SPR分支的直线驱动移动副和与其相连的复合球铰的转动副D垂直，所述的三个SPR分支与动平台连接的转动副分布在动平台上一个圆的三条切向上，与所在分支的转动副D平行，并垂直于与其相连的直线驱动移动副。
2.根据权利要求1所述的一种六自由度混联式家用动感座椅，其特征在于:所述控制部分硬件设在机座处，配有USB接口，经数据线与电脑连接，由电脑控制动感座椅的运行。
【专利摘要】一种六自由度混联式家用动感座椅，它包括机座、中间平台、动平台、座椅、控制部分硬件和六个分支，其中座椅设在动平台上，控制硬件部分设在机座处。连接机座与中间平台的是三个RPS分支，该三个RPS分支中的直线驱动移动副的一端通过转动副与机座连接，其另一端通过复合球铰与中间平台连接，这三个分支两端在机座与中间平台上呈圆周均布；连接中间平台和动平台的是三个SPR分支，该三个SPR分支中的直线驱动移动副的一端通过复合球铰与中间平台连接，其另一端通过转动副与动平台连接，这三个SPR分支两端在中间平台和动平台上呈圆周均布。本发明操作简单、刚度高、工作空间大、占地面积小、转动能力强、动作灵敏。
【IPC分类】A63J25-00, A63G31-00
【公开号】CN104623911
【申请号】CN201410751938
【发明人】胡波, 宋春晓, 王莹
【申请人】燕山大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月8日