一种航母舰载机体验装置的制作方法

本实用新型涉及科技体验领域，特别涉及一种航母舰载机体验装置。

背景技术：

现有的体验馆、游乐场、大型公园等大多有室内影视多媒体视觉体验，通过音视觉把游客带到娱乐的虚拟场景中，虽然把游客带到了娱乐的虚拟场景，但是缺少了主动意愿的一些操作和体验，更多的是被动参与。

例如现有的航母舰载机模型只能够提供人观赏，却不能够提供参观人员主动操作的快感，导致在利用航母舰载机模型进行科普教育时不能够充分的吸引到体验人员的注意力。然而，如果将航母舰载机中的机械结构全部设置在航母舰载机模型中又具有制造繁琐，成本高的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种航母舰载机体验装置，该体验装置中简单设置有可供参观人员操作的体验装置。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种航母舰载机体验装置，设置在航母舰载机模型的机舱内，包括操作椅以及与操作椅配合的操作台，所述操作椅设置有驱动操作椅横向转动的横向驱动装置以及驱动操作椅纵向转动的纵向驱动装置，所述操作台设置有方向盘，还包括操作体验控制系统，操作体验控制系统包括：

第一角度传感器，固定设置在操作椅下表面，用于检测操作椅的座面与水平面之间的夹角，并对应输出第一角度检测信号；

第二角度传感器，固定设置在操作台内并与方向盘机械联动，用于模拟航母舰载机与水平面之间的夹角，并对应输出第二角度检测信号；

信号处理模块，耦接第一角度传感器和第二角度传感器，当接收到第一角度检测信号和第二角度检测信号时，分别输出横向处理信号和纵向处理信号；

横向信号输入模块，用于接收横向处理信号并对应输出横向输入信号；

纵向信号输入模块，用于接收纵向处理信号并对应输出纵向输入信号；

控制模块，耦接横向信号输入模块和纵向信号输入模块，当操作椅与水平面之间的横向夹角或纵向夹角大于航母舰载机模拟状态与水平面之间的横向夹角或纵向夹角时，分别对应输出横向控制信号和纵向控制信号；

横向驱动模块，耦接控制模块，用于接收横向控制信号，并在接收到横向控制信号后输出控制横向驱动装置动作的横向驱动信号；

纵向驱动模块，耦接控制模块，用于接收纵向控制信号，并在接收到纵向控制信号后输出控制纵向驱动装置动作的纵向驱动信号。

通过采用上述技术方案，第一角度传感器和第二角度传感器可分别实现检测操作椅和航母舰载机模拟状态与水平面之间的夹角，然后通过信号处理模块第一角度检测信号和第二角度检测信号进行处理，从而得出操作椅和航母舰载机模拟状态之间横向夹角和纵向夹角，再通过控制模块以及横向驱动模块和纵向驱动模块驱动横向驱动装置和纵向驱动装置，以使得操作椅与水平面之间的夹角发生变化，最终实现操作椅和航母舰载机模拟状态与水平面的夹角相同，从而使得体验者可以体验到在航母舰载机处于一定状态时坐在操作椅上的感受。上述技术方案仅通过设置操作体验控制系统即达到了满足体验者体验航母舰载机的目的，所用机械结构简单，便于安装或制造，成本低廉。

作为本实用新型的改进，所述第一角度传感器和第二角度传感器分别设置为第一陀螺仪TL1和第二陀螺仪TL2。

通过采用上述技术方案，陀螺仪作为一种常用的三维角度传感器，其控制技术成熟，角度检测精确度高，在一定程度上增加了操作体验控制系统的控制精度。

作为本实用新型的改进，所述信号处理模块包括51单片机。

通过采用上述技术方案，51单片机是一种小型单片机，价格低廉，功能强大，不但简化了操作体验控制系统的复杂程度，同时，降低了操作体验控制系统的设置成本。

作为本实用新型的改进，所述横向信号输入模块和纵向信号输入模块分别设置为第一锁存器和第二锁存器。

通过采用上述技术方案，锁存器具有锁存信号的作用，通过设置两个锁存器，可以减少对51单片机的管脚的使用，在一定程度上降低了51单片机的设置复杂程度。

作为本实用新型的改进，所述方向盘固定连接有一与方向盘同轴转动的传动杆，传动杆自由端固定设置有一竖直方向的驱动杆，驱动杆底端球铰接一探测杆，所述探测杆外壁与一固定设置在操作台内的固定板球铰接，所述第二角度传感器固定设置在探测杆的底端。

通过采用上述技术方案，当体验者转动方向盘或沿传动杆长度方向移动方向盘时，可使实现传动杆的转动或沿传动杆长度方向移动，进而带动驱动杆随传动杆移动，由于驱动杆与探测杆球铰接，探测杆与固定板球铰接，当驱动杆转动时，可实现探测杆围绕其与固定板铰接的位置转动，从而实现探测杆与水平面之间的夹角的变化，即实现在固定在探测杆底端的第二角度传感器与水平面之间的夹角的变化。

作为本实用新型的改进，所述传动杆设置有使传动杆恢复到基态的复位装置。

通过采用上述技术方案，通过设置复位装置使得当方向盘没有收到外力时，可在复位装置的带动下回复原位，以便于体验者通过方向盘感知到操作椅与航母舰载机模拟状态之间的夹角的变化，在一定程度上增加了体验者的体验度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果： 结构简单，成本低廉，仅通过设置操作体验控制系统即达到了满足体验者体验航母舰载机的目的，所用机械结构简单，便于安装或制造，成本低廉。

附图说明

图1是体验装置的轴测图；

图2是操作台内部结构示意图；

图3是复位装置结构示意图；

图4是操作体验控制系统电路图。

图中，1、操作椅；11、横轴电动缸；12、纵轴电动缸；2、操作台；21、操作面板；22、方向盘；23、传动杆；231、限位凸块；24、驱动杆；25、探测杆；251、套杆；252、伸缩杆；26、固定板；27、复位装置；271、固定磁吸；272、复位磁吸；3、操作体验控制系统；31、信号处理模块；32、控制模块；33、横向驱动模块；34、纵向驱动模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种航母舰载机体验装置，设置在航母舰载机模型的机舱内，包括操作椅1以及与操作椅1配合的操作台2。其中，操作椅1设置有驱动操作椅1横向转动的横向驱动装置以及驱动操作椅1纵向转动的纵向驱动装置，横向驱动装置和纵向驱动装置分别设置为横轴电动缸11和纵轴电动缸12，操作椅1底部与机舱底板球铰接，横轴电动缸11和横轴电动缸11的两端均分别与机舱底板和操作椅1球铰接；操作台2朝向操作椅1的一侧设置有一斜置的操作面板21，操作面板21上设置有一方向盘22。

如图2所示，上述方向盘22固定连接有一与方向盘22同轴转动的传动杆23，传动杆23自由端固定设置有一竖直方向的驱动杆24，驱动杆24底端球铰接一探测杆25，探测杆25外壁与一固定设置在操作台2内的固定板26球铰接。探测杆25包括套杆251与固定板26球铰接的套杆251以及位于套杆251内部并沿套杆251长度方向可滑动的伸缩杆252，伸缩杆252顶端与上述驱动杆24球铰接，伸缩杆252底端固定设置有一第二陀螺仪TL2（如图4所示）。

当体验者转动或沿传动杆23长度方向移动方向盘22时，可使实现传动杆23的转动或沿传动杆23长度方向移动，进而带动驱动杆24随传动杆23移动，由于驱动杆24与探测杆25球铰接，探测杆25与固定板26球铰接，当驱动杆24转动时，可实现探测杆25围绕其与固定板26铰接的位置转动，从而实现探测杆25与水平面之间的夹角的变化，即实现在固定在探测杆25底端的第二角度传感器与水平面之间的夹角的变化；同时，伸缩杆252的设置可以实现当探测杆25沿探测杆25与固定板26球铰接的位置转动时仍可以与驱动杆24连接。

再如图2和图3所示，传动杆23设置有使传动杆23恢复到基态的复位装置27。复位装置27包括固定设置在传动杆23的复位磁吸272以及固定设置在操作面板21的固定磁吸271。基态时，固定磁吸271与复位磁吸272固定吸合；传动杆23移动时，固定磁吸271与复位磁吸272分离；当方向盘22不受外力时，固定传动杆23在固定磁吸271与复位磁吸272的作用下恢复到基态。进一步的，传动杆23靠近操作面板21的位置设置有两个限位凸块231，两个限位凸块231分别位于操作面板21的两侧，当传动杆23相对操作面板21沿自身长度方向移动时，限位凸块231可起到限定传动杆23移动范围的作用。

如图3所示，该航母舰载机体验装置还包括操作体验控制系统3，操作体验控制系统3包括：第一陀螺仪TL1、第二陀螺仪TL2、信号处理模块31、横向信号输入模块、纵向信号输入模块、控制模块32、横向驱动模块33和纵向驱动模块34。

第一陀螺仪TL1，固定设置在操作椅1下表面，用于检测操作椅1的座面与水平面之间的夹角，并通过自身的TXD管脚和RXD管脚对应输出第一角度检测信号；

第二陀螺仪TL2，用于模拟航母舰载机与水平面之间的夹角，并通过自身的TXD管脚和RXD管脚对应输出第二角度检测信号；

信号处理模块31，包括51单片机MCU1，51单片机MCU1的P1.2管脚和P1.3管脚分别耦接第一陀螺仪TL1的TXD管脚和RXD管脚，51单片机MCU1的P1.4管脚和P1.5管脚分别耦接第二陀螺仪TL2的TXD管脚和RXD管脚，当51单片机MCU1接收到第一角度检测信号和第二角度检测信号后，经信号处理后以帧数据形式通过P0.0-P0.7管脚循环输出表示操作椅1与航母舰载机模拟状态之间的横向夹角的横向处理信号和表示操作椅1与航母舰载机模拟状态之间的纵向夹角的纵向处理信号；

第一锁存器U1，以总线形式接收横向处理信号并对应输出横向输入信号，第一锁存器U1的使能控制端耦接51单片机MCU1的P1.0管脚；

第二锁存器U2，以总线形式接收纵向处理信号并对应输出纵向输入信号；第二锁存器U2的使能控制端耦接51单片机MCU1的P1.1管脚；

51单片机MCU1的P1.0管脚和P1.1管脚分别随横向处理信号与纵向处理信号的输出而输出控制第一锁存器U1锁存的第一使能控制信号以及控制第二锁存器U2锁存的第二使能控制信号；

控制模块32，包括51单片机MCU2，51单片机MCU2的P0.0-P0.7管脚以及P1.0-P1.7管脚分别以总线通信的形式耦接第一锁存器U1和第二锁存器U2，当上述操作椅1与水平面之间的横向夹角或纵向夹角大于航母舰载机模拟状态与水平面之间的横向夹角或纵向夹角时，51单片机MCU2通过自身的P2.0管脚或P2.1管脚分别输出横向控制信号或纵向控制信号；

横向驱动模块33，包括NPN型的三极管VT1，三极管VT1的基极耦接51单片机MCU2的P2.0管脚，三极管VT1的集电极耦接电源正极，三极管的发射极通过一继电器KM1的线圈接地，继电器KM1的常开触点KM11串接于横轴电动缸11的通电电路中，当三极管VT1的基极接收到横向控制信号后，继电器KM1的线圈得电，常开触点KM11闭合，横轴电动缸11得电动作，从而调节操作椅1与水平面的横向夹角；

纵向驱动模块34，包括NPN型的三极管VT2，三极管VT2的基极耦接51单片机MCU2的P2.1管脚，三极管VT2的集电极耦接电源正极，三极管的发射极通过一继电器KM2的线圈接地，继电器KM2的常开触点KM21串接于纵轴电动缸12的通电电路中，当三极管VT2的基极接收到纵向控制信号后，继电器KM2的线圈得电，常开触点KM21闭合，纵轴电动缸12得电动作，从而调节操作椅1与水平面的纵向夹角；

由以上所述内容可知，第一陀螺仪TL1和第二陀螺仪TL2可分别实现检测操作椅1和航母舰载机模拟状态与水平面之间的夹角，然后通过信号处理模块31对第一角度检测信号和第二角度检测信号进行处理，从而得出操作椅1和航母舰载机模拟状态之间横向夹角和纵向夹角，再通过控制模块32以及横向驱动模块33和纵向驱动模块34驱动横轴电动缸11和纵轴电动缸12，以使得操作椅1与水平面之间的夹角发生变化，最终实现操作椅1和航母舰载机模拟状态与水平面的夹角相同，从而使得体验者可以体验到在航母舰载机处于一定状态时坐在操作椅1上的感受。上述技术方案仅通过设置操作体验控制系统3即达到了满足体验者体验航母舰载机的目的，所用机械结构简单，便于安装或制造，成本低廉。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。