一种弧形操作台的多自由度调节装置的制作方法

本实用新型属于操作台固定装置领域，特别涉及一种弧形操作台的多自由度调节装置。

背景技术：

随着科技的发展，越来越多的新型交互技术在产品研制中得到应用，产品的人机交互界面也不断地发生变化，这也对操作人员的要求也提到了一个新的高度。但是操作人员的能力是有限度的，不可能只是让操作人员一味地适应日新月异的高科技产品，这就对产品的人机交互界面的设计提出了更高的要求，同时在产品的固定装置方面也应该做到尽量方便操作人员。

目前，在地铁控制站、飞机座舱、无人机系统地面控制站中一般使用长方形的操作台进行监控，这类操作台的定位一般是通过参考一些经验数据和对相关人体参数测量后进行的。这种传统的定位方式主要依赖于设计人员的经验和主观认识，往往会存在一定偏差，无法较好地均衡各国、各年龄段人体尺寸的差异，更难以符合以人为中心的人机工程设计要求。特别地，随着科技的发展，弧形操作台的应用越来越广泛，弧形操作台可以有效提高操作人员对操作空间的利用效率，也符合操作人员使用要求，但是在利用传统的方式对弧形操作台进行定位设计时，有时在弧形操作台安装好了后经常暴露出操作台的操作区域、设计不符合操作要求的情况，这时便需要更改设计，这不但延误安装周期，还造成不必要的损失。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种弧形操作台的多自由度调节装置，其能够多自由度地调节弧形操作台的位置和角度。

为了实现上述目的，本实用新型是这样实现的：一种弧形操作台的多自由度调节装置，包括竖直导轨、竖直滑动杆、第一水平导轨、第一水平滑动杆、转向臂、弧形水平导轨、第二水平滑动杆和弧形操作台安装座；竖直滑动杆与竖直导轨滑动连接，该两者之间设置有竖直滑动固定结构，第一水平导轨固定于竖直滑动杆并随竖直滑动杆竖直运动，第一水平滑动杆与第一水平导轨滑动连接，转向臂的第一端与第一水平滑动杆铰接，该两者之间设置有转向固定结构，弧形水平导轨固定于转向臂的第二端并跟随转向臂转向，第二水平滑动杆与弧形水平导轨滑动连接，弧形操作台安装座固定于第二水平滑动杆并跟随第二水平滑动杆滑动。

其中，该多自由度调节装置还包括底座，所述竖直导轨固定于所述底座。

其中，所述底座上设置有座椅，所述座椅与所述弧形水平导轨的内圆弧相对。

其中，所述竖直导轨为套筒，所述竖直滑动杆在所述套筒内滑动。

其中，所述套筒设置有贯穿所述套筒的壁的螺栓孔，设置有定位螺栓与所述螺栓孔螺纹配合，所述定位螺栓的末端与所述竖直滑动杆接触以固定所述竖直滑动杆。

其中，所述第一水平导轨为T型导轨，所述第一水平滑动杆包括T型螺栓，T型螺栓的螺栓头位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母，螺母位于T型导轨的T型槽之外，拧紧螺母能够使所述第一水平滑动杆与所述第一水平导轨相对固定。

其中，所述弧形水平导轨为T型导轨，所述第二水平滑动杆包括T型螺栓，T型螺栓的螺栓头位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母，螺母位于T型导轨的T型槽之外，拧紧螺母能够使所述第二水平滑动杆与所述弧形水平导轨相对固定。

其中，所述转向臂与所述第一水平滑动杆之间通过销轴铰接，所述销轴设置有螺纹结构，设置有紧固件与所述螺纹结构螺纹配合，拧紧所述紧固件能够使所述转向臂与所述水平滑动杆相对固定。

其中，所述弧形操作台安装座包括主板和副板，所述主板固定于所述第二水平滑动杆，所述副板与所述主板滑动连接并能够伸出和缩进所述主板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的弧形操作台的多自由度调节装置，竖直导轨固定在安装面上，弧形操作台安装在弧形操作台安装座上，通过竖直导轨、竖直滑动杆、第一水平导轨、第一水平滑动杆、转向臂、弧形水平导轨和第二水平滑动杆之间的配合，可实现弧形操作台在多个自由度上的调节，在调节到合适的位置之后，再通过固定结构进行固定，以实现支撑弧形操作台。因此，该多自由度调节装置的适应性强，能有效避免弧形操作台安装位置不符的情况发生；用户在使用过程中也可根据自己的使用习惯和不同的需求自行调节，灵活度高；而且，设置的弧形水平导轨可使得弧形操作台在弧形水平导轨上滑动时是绕弧形水平导轨的圆心进行滑动的，这与弧形操作台的弧形特性相对应，同时也有利于操作者时刻与弧形操作台保持相同的距离，方便操作。

附图说明

图1是弧形操作台的多自由度调节装置的结构示意图；

图2是T型螺栓与T型导轨之间的配合关系的示意简图；

图3是第一水平滑动杆与转向臂之间的配合关系的示意简图；以及

图4是弧形水平导轨的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

另外，本实用新型中所提及的“水平”和“竖直”等方向用词仅是为了方便本领域的技术人员理解本技术，该“竖直”方向是指当该弧形操作台的多自由度调节装置水平安装在地面上时，垂直于水平面的方向，“水平”方向即指水平面的方向。应当理解的是，当该多自由度调节装置以倾斜的方式进行安装或者形状发生了改变时，“竖直”和“水平”所指向的方向也随即改变，因此，该“竖直”和“水平”并不构成对本实用新型的保护范围的限定。

本实用新型的一种弧形操作台的多自由度调节装置，如图1和图4所示，包括竖直导轨3、竖直滑动杆5、第一水平导轨6、第一水平滑动杆7、转向臂9、弧形水平导轨10、第二水平滑动杆11和弧形操作台安装座12，弧形水平滑轨10的弧度设计成与将要安装的弧形操作台相匹配。竖直滑动杆5与竖直导轨3滑动连接，以调节竖直方向上滑动的自由度，该两者之间设置有竖直滑动固定结构，用于限定竖直方向上滑动的自由度，即限定竖直滑动杆5与竖直导轨3两者的相对位置。第一水平导轨6固定于竖直滑动杆5并随竖直滑动杆5竖直运动。第一水平滑动杆7与第一水平导轨6滑动连接，用于调节水平方向上滑动的自由度，具体地，第一水平滑动杆7与第一水平导轨6用于调节水平面上X方向的自由度，该X方向指向座椅2所在的方向，通过第一水平滑动杆7与第一水平导轨6的配合可把弧形操作台拉近或推远操作者。转向臂9的第一端与第一水平滑动杆7铰接以使转向臂9能够在竖直方向上转向，以调节竖直方向上转向的自由度，使得弧形操作台能够倾斜，该两者之间设置有转向固定结构，用于限定竖直方向上转向的自由度。弧形水平导轨10固定于转向臂9的第二端并跟随转向臂9转向。第二水平滑动杆11与弧形水平导轨10滑动连接，具体地，第二水平滑动杆11与弧形水平导轨10用于调节弧形操作台在以座椅2为圆心所作出的圆弧的周向方向上的自由度。弧形操作台安装座12固定于第二水平滑动杆11并跟随第二水平滑动杆11滑动。

安装时，竖直导轨3固定在安装面上，弧形操作台安装在弧形操作台安装座12上，通过上述的竖直导轨3、竖直滑动杆5、第一水平导轨6、第一水平滑动杆7、转向臂9、弧形水平导轨10和第二水平滑动杆11之间的配合，可实现弧形操作台在多个自由度上的调节，当调节到合适的位置之后，再通过各个固定结构进行固定，以实现支撑弧形操作台；因此，该种弧形操作台的多自由度调节装置适应性强，能有效避免弧形操作台安装位置不符的情况发生，用户在使用过程中也可根据自己的使用习惯和不同的需求自行调节，灵活度高，而且，设置的弧形水平导轨可使得弧形操作台在弧形水平导轨上滑动时是绕弧形水平导轨的圆心进行滑动的，这与弧形操作台的弧形特性相对应，同时也有利于操作者时刻与弧形操作台保持相同的距离，方便操作。

在本实施例中，如图1所示，该多自由度调节装置还包括底座1，竖直导轨3通过焊接、螺接等方式固定于底座1，底座1安装在安装面上，用于为整个多自由度调节装置提供稳定的支撑。当然，该多自由度调节装置也可不设置底座1，而直接把竖直滑动杆5通过插入定位孔或者使用混凝土等方式固定在安装面，上述的替换均落入本实用新型的保护范围之内。底座1上通过焊接、螺接等方式设置有座椅2，座椅2与弧形水平导轨10的内圆弧相对，具体地座椅2可位于弧形水平导轨10的圆心处，操作者坐在座椅2上时，不管如何移动弧形操作台，弧形操作台距离操作者的距离是不变的，方便操作者操作。

在本实施例中，如图1所示，竖直导轨3为套筒，竖直滑动杆5在套筒内滑动，使用套筒来提供滑动的方式能够使得该多自由度调节装置能够承受质量较大的弧形操作台；当然，除了采用套筒与竖直滑动杆5配合的方式之外，其他配合方式如滑轨也是能够实现滑动连接目的，因此，类似的替换也落入本实用新型的保护范围之内。套筒设置有贯穿套筒的壁的螺栓孔，设置有定位螺栓4与螺栓孔螺纹配合，定位螺栓4的末端与竖直滑动杆5接触以固定竖直滑动杆5，该种接触的方式有多样，如在竖直滑动杆5上轴向排列多个定位孔，通过把定位螺栓4拧入不同的定位孔中，以实现轴向固定竖直滑动杆5的目的，或者，竖直滑动杆5没有开定位孔，而是直接把定位螺栓4往竖直滑动杆5所在方向转动拧紧，把竖直滑动杆5夹紧在定位螺栓4与套筒之间，也能够实现竖直滑动杆5轴向固定的目的；能实现轴向固定的其他类似的替换也落入本实用新型的保护范围之内。

在本实施例中，如图2所示，第一水平导轨6为T型导轨，第一水平滑动杆7与T型导轨滑动连接的一端为T型结构。具体地，第一水平滑动杆7的一端设置有T型螺栓，T型螺栓的螺栓头71位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母72，螺母72位于T型导轨的T型槽之外，当需要限定第一水平导轨6与第一水平滑动杆7相对滑动的自由度时，把螺母72往螺栓头71的方向拧紧，通过螺栓头71与螺母72夹紧T型导轨的方式对第一水平滑动杆7进行固定。当然，其他形状的滑轨也是能够实现滑动连接目的，因此，类似的替换也落入本实用新型的保护范围之内。

在本实施例中，弧形水平导轨10也为T型导轨，第二水平滑动杆11包括T型螺栓，T型螺栓的螺栓头位于T型导轨的T型槽之内，T型螺栓套设有螺母，螺母位于T型导轨的T型槽之外，拧紧螺母能够使第二水平滑动杆11与弧形水平导轨10相对固定。第二水平滑动杆11与弧形水平导轨10之间的固定方式类似于第一水平滑动杆7与第一水平导轨6之间的固定方式，参照上文。

在本实施例中，如图1所示，转向臂9与第一水平滑动杆7之间通过销轴8铰接，销轴8设置有螺纹结构，并设置有紧固件与螺纹结构螺纹配合，拧紧紧固件能够使转向臂9与第一水平滑动杆7相对固定。具体地，图3所示，销轴8的轴向设置有螺纹孔，紧固件为螺栓82，把螺栓82拧进螺纹孔，当需要限定竖直方向上转向的自由度时，把螺栓82拧紧，即可把转向臂9与第一水平滑动杆7相对压紧，从而使转向臂9与第一水平滑动杆7相对固定；或者，销轴8的一端的外周面设置有螺纹，紧固件为螺母，把螺母拧紧，也可把转向臂9与第一水平滑动杆7相对压紧，从而使转向臂9与第一水平滑动杆7相对固定；当然，除了上述列举的方式以外，实现两个铰接的物体之间相对固定的方式还有很多，而类似的替换也落入本实用新型的保护范围之内。

在本实施例中，弧形操作台安装座12包括主板和副板，主板固定于第二水平滑动杆11，副板与主板滑动连接并能够伸出和缩进主板，当需要安装的弧形操作台的面积较大时，可以把副板伸出到主板之外，从而增加整个弧形操作台安装座12的安装面积，适应不同规格的弧形操作台。

在使用本弧形操作台的多自由度调节装置对弧形操作台进行定位时，设计人员可邀请一群不同人体尺寸的用户进行测试，每位用户可以对弧形操作台的位置和角度进行调节，找到自己认为最舒适、最方便的弧形操作台位置。设计人员可以根据多位用户使用该装置时所调节的相关数据进行分析，综合得出弧形操作台的最佳位置和角度方案。当然，也可以直接面向用户，用户在使用过程中也可根据自己的使用习惯和不同的需求自行调节。

综上，本弧形操作台的多自由度调节装置还具有以下优点：

第一，设计人员通过该弧形操作台调节装置即可进行弧形操作台的监控方位设计，操作方便；

第二，设计人员通过该弧形操作台调节装置即可设计与验证多种自由度方向调节方案，用户也可根据自己的使用习惯和需求通过该弧形操作台多自由度调节装置自由定位和调节；以及

第三，该弧形操作台多自由度调节装置可重复调试，在出现定位不符时不必更换整个装置，只需更换设定参数即可。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。