一种娱乐用动作模拟设备、系统及方法

专利名称：一种娱乐用动作模拟设备、系统及方法
技术领域：
本发明涉及娱乐活动的设备，更具体地说，涉及一种用影视娱乐用的动作 模拟设备、系统及方法。
背景技术：
目前，在很多主题公园、游乐场、大型购物中心等地方，有很多娱乐设施 供游客使用。球形放映技术给观众提供一种较新的视觉体验，其设置一张球形 银幕，由处于该球心位置的放映机投射影响，给人一种身临其境的逼真体验， 然而由于该种方式只是采用单机放映，只能产生二维的画面效果，而观众又是 坐在固定的、分有前后排的座椅上观看，视觉效果不是很理想，有些较为惊险 刺激的场面，由于上述原因的限制，不能完全使人充分享受，给观众留下不少 遗憾。由此，出现了一种如2003年4月15日申请的中国专利申请第03114255.9 号，其公开了娱乐用动作模拟设备及方法。这种结构的动作模拟设备主要是利 用旋转平台带动座椅旋转到观看位置，并配合摆动机构来带动悬空的座椅进行 摆动，得到动作模拟的效果。然而这种结构的设备至少存在以下不足1、旋 转平台上方和下方的运动方向不一致，给坐在座椅上的观众带来的感受不一 致；2、旋转平台的旋转需要的动力较大，设计、施工要求较高；3、由于受到 旋转动力的限制， 一次性承载的观众的数量受到限制；4、由于所有座椅都是 在同一旋转平台上，需要采用整体式的控制系统来控制整个平台，不利于根据 客流量来调整控制，控制不方便，而且能耗大，增加了运营成本。发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述动作模拟设备的缺
陷，提供一种座椅运动方向一致、所需动力小、 一次性承载量大、施工方便安 全的娱乐用动作模拟设备。
本发明所要解决的另一技术问题在于，针对现有技术的上述动作模拟设备 的缺陷，提供一种采用分布式控制、方便控制调整的娱乐用动作，莫拟系统。
本发明所要解决的另一技术问题在于，针对现有技术的上述动作模拟设备 的模拟方法的缺陷，提供一种座椅运动方向一致、逼真的娱乐用动作模拟方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种娱乐用动作模拟设 备，包括影视设备、动作设备、以及控制所述影视设备和动作设备工作的控制 设备，所述影视设备包括银幕以及放映机组件；所述动作设备包括车架、安装 在所述车架下方的座椅框架、以及带动所述车架作水平往复运动的水平推动组 件；所述控制设备控制所述水平推动组件带动所述车架作水平往复运动时，所 述座椅框架随同所述车架作靠近或远离所述银幕的水平往复运动。
本发明的娱乐用动作模拟设备中，所述座椅框架通过推摆组件安装在所述 车架上,所述推摆组件包括固定安装在所述车架下方的推摆动力部件(如油缸、 螺旋升降器等能产生直线动力的部件)、平行枢接在所述车架下方的两根吊臂、 以及水平枢接在所述两根吊臂下端的吊框；所述座椅框架安装在所述吊框上； 所述推摆动力部件的输出端连接在其中一根所述的吊臂上，推动所述吊臂作往 复摆动运动，而带动所述座椅框架上升或下降。
本发明的娱乐用动作模拟设备中，所述动作设备还包括推动所述座椅框架 摇摆的摇摆组件；所述摇摆组件包括设置在所述座椅框架两侧、固定安装的摇 摆动力部件(如油缸、螺旋升降器等能产生直线动力的部件)，以及十字轴和 髙座轴承；所述高座轴承固定安装，而所述座椅框架通过所述十字轴安装在所 述高座轴承上，并且通过两侧的所述摇摆动力部件的配合动作，带动所述座椅 框架做出前后俯仰以及左右摇摆的动作。
本发明的娱乐用动作模拟设备中，所述水平推动组件包括固定设置在靠近 所述车架两外侧位置的齿条、固定安装在所述车架上的旋转动力部件(如电机、 液压马达等)、由所述旋转动力部件驱动的齿轮；所述齿轮设置在所述车架的 两侧，并与所述齿条啮合传动，带动所述车架作水平往复运动。本发明的娱乐用动作模拟设备中，所述动作设备还包括导向组件，所述导 向组件包括设置在所述齿条下方的导轨，以及在所述车架的两侧设置的、与所 述导轨配合的定位轮组；所述导轨包括相隔绝设置的上支撑面以及侧支撑面； 所述定位轮组包括在所述上支撑面上滚动的下定位轮组、以及与所述侧支撑面 配合的侧定位轮组。本发明的娱乐用动作模拟设备中，所述车架上设有锁止机构，所述锁止机 构包括与所述车架固定连接的连接架、中间位置分别枢接在所述连接架的上下 两侧的上连杆和下连杆、在所述上连杆的一端安装的上夹板、在所述下连杆的 一端安装的与所述上夹板对应的下夹板、以及同时连接在所述上连杆和下连杆 的另一端的锁止油缸；在所述上连杆和下连杆与所述连接架之间还设有弹簧； 所述锁止油缸推动所述上连杆和下连杆相开合，而带动所述上夹板和下夹板相 开合松开或夹紧所述导轨的上支撑面。本发明的娱乐用动作模拟设备中，所述动作设备还包括设置在所述座椅框 架前方的、遮挡所述银幕的前门组件，所述前门组件包括垂直设置的前门、固 定安装的开门油缸、以及连接所述前门和开门油缸的四连杆机构；通过所述开 门油缸驱动所述四连杆机构带动所述前门倒下或立起。本发明解决其另一技术问题采取的技术方案在于，提供一种使用上述动作 设备的娱乐用动作模拟系统，包括半球银幕、安装在所述半球银幕的圆心位置 的放映机组件、至少一层具有至少两个飞船区的观看区域、以及控制装置；在 所述飞船区呈扇形排布，并且在每一所述飞船区内设置有所述动作设备；所述 控制装置分别控制所述动作设备动作带动设置在座椅框架上的座椅到达观看 位置，并控制所述放映机组件工作，在所述半球银幕上放映。本发明的娱乐用动作模拟系统中，所述观看区域至少一层，对于多于一层 的观看区域，分别设置在所述放映机组件的上下两侧；所述每一层观看区域包 括成扇形排布的观看区域。本发明的娱乐用动作模拟系统中，所述控制系统分别连接并控制所述每一 飞船区内的所述动作设备，并且根据放映内容来调整所述动作设备的动作。本发明解决其另一技术问题采取的技术方案在于，提供一种娱乐用动作模
拟方法，包括如下步骤Sl:每一动作设备位于起始位置，观众坐上动作设备上的座椅；S2:控制设备控制所述前门倒下，让开所述动作设备的水平运动通道；S3-控制设备控制所述动作设备的水平推动组件动作，带动座椅向前做水平运动；S4:所述水平推动组件带动所述座椅到达前端位置后，所述水平推动组件 停止动作，此时，锁止机构工作，定位所述动作设备；并且所述动作设备的推 摆组件动作，推动座椅上升，到达最髙位置，所述推摆组件停止动作；S5:所述控制设备控制放映机组件工作，进行放映；S6:在所述放映机组件工作时，所述控制设备根据放映内容，控制所述摇 摆组件动作，推动所述座椅作前后俯仰以及左右摇摆的动作；S7:在放映结束后，所述控制设备控制所述锁止机构解除锁紧，所述推动 组件反向动作，带动所述座椅下降；S8:在所述座椅下降到位后，所述水平推动组件反向动作，带动所述座椅 后退复位；S9:在所述动作设备后退复位后，控制设备控制所述前门立起，重新遮挡 所述银幕，观众离开座位。实施本发明的娱乐用动作模拟设备、系统及方法，具有以下有益效果通 过水平推动组件推动座椅框架做水平的前后运动，并可以通过推摆组件实现座 椅的上升和下降，模拟起飞及降落的感觉，由于所有座椅的运动方向均一致， 使得座椅上的观众的感受一致;而且水平推动组件的结构简单，所需的动力小, 设计时受到的限制小，具有一次承载量大、施工方便安全的优点。采用分布式 控制系统,控制装置可以分别控制动作设备工作,动作设备之间不会相互影响， 增强了系统的抗故障能力。另外，可以摇摆组件来增加座椅左右摇摆、前后倾 斜等动作，模拟出更多的感觉。动作设备成扇形分布，更加靠近银幕的中心， 以得到最佳的观看效果。


下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中-图1是本发明娱乐用动作模拟设备的立体示意图；图2是本发明娱乐用动作模拟设备的侧视示意图；图3是本发明娱乐用动作模拟设备的俯视示意图；图4是本发明娱乐用动作模拟设备的正面视示意图；图5是本发明娱乐用动作模拟设备的车架以及锁止机构的配合示意图;图6是图5的I部的局部放大示意图；图7是本发明娱乐用动作模拟设备的锁止机构的正面示意图；图8是本发明娱乐用动作模拟系统的示意图；图9是本发明娱乐用动作模拟系统的观看区域排布的示意图。
具体实施方式
如图1至图8所示，在本发明的娱乐用动作模拟设备实施例中，其包括影 视设备、动作设备以及控制所述影视设备和动作设备工作的控制设备。所述影 视设备包括银幕27以及放映机组件28。所述银幕27为半球形银幕27,当然 也可以是其它形式的银幕27。所述放映机组件28可以为一台、两台或多台放 映机，设置在所述半球形银幕27的球心位置，从而放映出具有二维或三维立 体效果的影像。所述动作模拟设备包括车架l、座椅框架2以及水平推动组件。在所述座 椅框架2上固定安装有座椅，以供观众乘坐。座椅框架2的大小以及座椅的数 量可以根据实际要求进行适当的调整。所述座椅框架2安装在所述车架1上， 并随所述车架1做水平往复运动。所述水平推动组件推动所述车架1做水平往 复运动，从而带动所述座椅框架2靠近或远离所述银幕27。所述水平推动组件包括固定设置在靠近所述车架1两外侧位置的齿条3、 固定安装在所述车架1上的旋转动力部件(如电机或液压马达)4、由所述电 机或液压马达4驱动的齿轮5;所述齿轮5设置在所述车架1的两侧，并与所 述齿条3啮合传动，带动所述车架l作水平往复运动。所述齿条3固定设置， 两侧的齿轮5由电机或液压马达4带动转动，通过齿轮5与齿条3的啮合传动
带动所述车架1做水平前后运动，实现模拟起飞及降落动作。在所述车架1的两侧位置还设有导向组件，起到为所述车架1运动导向限位的作用。所述导向组件包括设置在所述齿条3下方的导轨6，以及在所述车 架1的两侧设置的、与所述导轨6配合的定位轮组。所述导轨6可以为预埋的 "工"字形钢梁，包括相隔绝设置的上支撑面以及侧支撑面。所述定位轮组包 括在所述上支撑面上滚动的下定位轮组7、以及与所述侧支撑面配合的侧定位 轮组8。通过定位轮组与所述导轨6的配合，保证了车架1在水平方向上作前 后运动。在所述车架1上还设有锁止机构，以便于保证车架1在终止位置的定位。 所述锁止机构包括与所述车架1固定连接的连接架9、中间位置分别枢接在所 述连接架9的上下两侧的上连杆10和下连杆11、在所述上连杆10的一端安 装的上夹板12、在所述下连杆11的一端安装的与所述上夹板12对应的下夹 板13、以及同时连接在所述上连杆10和下连杆11的另一端的锁止油缸14。 在所述上连杆10和下连杆11与所述连接架9之间还设有弹簧15。为了使得 上夹板12和下夹板13的工作更稳定，在所述上夹板12与连接架9之间还设 有上副连杆16,在所述下夹板13和连接架9之间还设有下副连杆17。所述锁 止油缸14推动所述上连杆10和下连杆11相开合，而带动所述上夹板12和下 夹板13相开合松开或夹紧所述导轨6的上支撑面。在夹紧所述制成面时，起 到定位车架l的作用。为了模拟俯冲、拉升的动作，所述座椅框架2通过推摆组件安装在所述车 架1上，通过所述推摆组件推动所述座椅框架2上升或下降。所述推摆组件包 括固定安装在所述车架1下方的推摆动力部件18、平行枢接在所述车架1下 方的至少两根吊臂19、以及水平枢接在所述两根吊臂19下端的吊框20。本实 施例中推摆动力部件为推摆油缸18，当然也可以为螺旋升降器等能产生直线 动力的部件。所述座椅框架2安装在所述吊框20上，从而由所述吊框20带动 上升或下降。所述推摆油缸18的输出端连接在其中一根所述的吊臂19上，推 动所述吊臂19作往复摆动运动，而带动所述座椅框架2上升或下降，从而模 拟出俯冲、拉升等动作。
为了模拟左右转向或摇摆的动作，所述座椅框架2通过摇摆组件安装在所 述吊框20上。所述摇摆组件包括设置在所述座椅框架2两侧、固定安装在所 述吊框20上的摇摆动力部件21，以及十字轴22和髙座轴承23。在本实施例 中，所述摇摆动力部件为推摆油缸21，当然也可以为旋转升降器等能产生直 线动力的部件。所述高座轴承23固定安装在所述吊框20上，而所述座椅框架 2通过所述十字轴22安装在所述高座轴承23上，并且通过两侧的所述摇摆油 缸21的配合动作，带动所述座椅框架2做出前后俯仰以及左右摇摆的动作。 例如，通过调整两侧的摇摆油缸21的伸縮行程，从而实现左右摇摆的动作。 同时伸出或缩回油缸，则可以实现模拟俯仰的动作。为了增加观众的神秘感，在座椅框架2的前方还可以设置前门组件，在开 始前，通过前门组件遮挡银幕27，以使得空间更加的封闭，加强神秘感。所 述前门组件包括垂直设置的前门24、固定安装的开门油缸25、以及连接所述 前门24和开门油缸25的四连杆机构26。所述开门油缸25可以直接安装在土 建上，通过所述开门油缸25驱动所述四连杆机构26带动所述前门24倒下或 立起。在应用娱乐用动作模拟设备进行模拟的方法，包括如下步骤Sl:每一动 作设备位于起始位置，观众座上动作设备上的座椅；S2:控制设备控制所述前 门倒下，让开所述动作设备的水平运动通道。S3:控制设备控制所述动作设备 的水平推动组件动作，带动座椅向前做水平运动；S4:所述水平推动组件带动 所述座椅到达前端位置后，所述水平推动组件停止动作，此时，锁止机构工作， 定位所述动作设备；并且所述动作设备的推摆组件动作，推动座椅上升，到达 最高位置，所述推摆组件停止动作；S5:所述控制设备控制放映机组件工作， 进行放映；S6:在所述放映机组件工作时，所述控制设备根据放映内容，控制 所述摇摆组件动作，推动所述座椅作前后俯仰以及左右摇摆的动作；S7:在放 映结束后，所述控制设备控制所述锁止机构解除锁紧，所述推动组件反向动作， 带动所述座椅下降；S8:在所述座椅下降到位后，所述水平推动组件反向动作， 带动所述座椅后退复位；S9:在所述动作设备后退复位后，控制设备控制所述 前门立起，重新遮挡所述银幕，观众离开座位。
在应用到本实施例的动作模拟设备时，观众首先坐到座椅上，系好安全带等。然后由控制装置控制所述开门油缸25动作，带动四连杆机构26动作，推 动所述前门24倒下。然后，所述电机或液压马达4动作，带动所述齿轮5旋 转，所述齿轮5与齿条3啮合传动，带动所述车架l向银幕27的方向运动， 其前进速度可以通过调整电机或液压马达4的转速来调整。并且，在所述车架 l的运行过程中，所述下定位轮组7与所述上支撑面接触，从而起到支撑整个 车架1的作用；而所述侧定位轮组8则在所述侧支撑面内运动，限制了车架1 的左右摆动，保证整个车架1运行时的稳定性。当所述车架1运动到预定的位 置时，所述电机或液压马达4停止工作，同时所述锁止机构的锁止油缸14动 作，带动所述上连杆10和下连杆11相互撑开，从而带动所述上夹板12和下 夹板13相闭合，夹紧所述导轨6的上支撑面，从而起到定位车架1的作用。在所述车架l定位后，所述推摆组件的推摆油缸18动作，推动所述吊臂 19向上旋转，带动所述吊框20向上运动，从而带动所述座椅到达最高位置。 由所述推摆油缸18的自身行程来定位所述吊框20，从而使得座椅处于固定的 最高位置进行观看。在电影放映过程中，座椅框架通过两侧的所述摇摆油缸 21的配合动作，带动所述座椅框架2做出前后俯仰以及左右摇摆的动作，配合电影的情节，使得观众可以感受影片的场景动作。如图8、图9所示，是本发明的娱乐用动作模拟系统的一个实施例，该系 统可以使用多套上面描述的动作设备，因此在这里就不再描述动作设备的具体 结构。所述动作模拟系统包括半球银幕27、安装在所述半球银幕27的圆心位置 的放映机组件28、至少一层具有至少两个飞船区的观看区域29、以及控制装 置。在所述飞船区呈扇形排布，并且在每一所述飞船区内设置有所述动作设备。 飞船区呈扇形排布，从而可以使得两侧的座椅更加的靠近球形银幕27的中心， 以得到最佳的观看效果。所述控制装置分别控制所述动作设备动作带动设置在座椅框架2上的座 椅到达观看位置，并控制所述放映机组件28工作，在所述半球银幕27上放映。 采用分布式控制系统，控制装置可以分别控制动作设备工作，动作设备之间不 会相互影响，增强了系统的抗故障能力。可以根据客流量来调整工作座椅的数 量，有效地降低了能耗；在系统工作符合不高时，可以选择开启部分设备，使 设备可以轮换使用，便于保养和维修。如图9所示，所述观看区域29为至少一层，对于多于一层的观看区域， 分别设置在所述放映机组件28的上下两侧；所述每一层观看区域29包括成扇 形排布的观看区域29。所述控制系统分别连接并控制所述每一飞船区内的所 述动作设备，并且根据放映内容来调整所述动作设备的动作。
权利要求
1、 一种娱乐用动作模拟设备，其特征在于，包括影视设备、动作设备、 以及控制所述影视设备和动作设备工作的控制设备，所述影视设备包括银幕以及放映机组件；所述动作设备包括车架、安装在所述车架下方的座椅框架、以 及带动所述车架作水平往复运动的水平推动组件；所述控制设备控制所述水平 推动组件带动所述车架作水平往复运动时，所述座椅框架随同所述车架作靠近 或远离所述银幕的水平往复运动。
2、 根据权利要求1所述的娱乐用动作模拟设备，其特征在于，所述座椅 框架通过推摆组件安装在所述车架上，所述推摆组件包括固定安装在所述车架 下方的推摆动力部件、平行枢接在所述车架下方的两根吊臂、以及水平枢接在 所述两根吊臂下端的吊框；所述座椅框架安装在所述吊框上；所述推摆动力部 件的输出端连接在其中一根所述的吊臂上，推动所述吊臂作往复摆动运动，而 带动所述座椅框架上升或下降。
3、 根据权利要求1或2所述的娱乐用动作模拟设备，其特征在于，所述 动作设备还包括推动所述座椅框架摇摆的摇摆组件；所述摇摆组件包括设置在 所述座椅框架两侧、固定安装的摇摆动力部件，以及十字轴和高座轴承；所述 高座轴承固定安装，而所述座椅框架通过所述十字轴安装在所述高座轴承上， 并且通过两侧的所述摇摆动力部件的配合动作，带动所述座椅框架做出前后俯 仰以及左右摇摆的动作。
4、 根据权利要求3所述的娱乐用动作模拟设备，其特征在于，所述水平 推动组件包括固定设置在靠近所述车架两外侧位置的齿条、固定安装在所述车 架上的旋转动力部件、由所述旋转动力部件驱动的齿轮；所述齿轮设置在所述 车架的两侧，并与所述齿条啮合传动，带动所述车架作水平往复运动。
5、 根据权利要求4所述的娱乐用动作模拟设备，其特征在于，所述动作 设备还包括导向组件，所述导向组件包括设置在所述齿条下方的导轨，以及在 所述车架的两侧设置的、与所述导轨配合的定位轮组；所述导轨包括相隔绝设 置的上支撑面以及侧支撑面；所述定位轮组包括在所述上支撑面上滚动的下定 位轮组、以及与所述侧支撑面配合的侧定位轮组。
6、 根据权利要求5所述的娱乐用动作模拟设备，其特征在于，所述车架 上设有锁止机构，所述锁止机构包括与所述车架固定连接的连接架、中间位置 分别枢接在所述连接架的上下两侧的上连杆和下连杆、在所述上连杆的一端安 装的上夹板、在所述下连杆的一端安装的与所述上夹板对应的下夹板、以及同 时连接在所述上连杆和下连杆的另一端的锁止油缸；在所述上连杆和下连杆与 所述连接架之间还设有弹簧；所述锁止油缸推动所述上连杆和下连杆相开合， 而带动所述上夹板和下夹板相开合松开或夹紧所述导轨的上支撑面。
7、 根据权利要求6所述的娱乐用动作模拟设备，其特征在于，所述动作 设备还包括设置在所述座椅框架前方的、遮挡所述银幕的前门组件，所述前门 组件包括垂直设置的前门、固定安装的开门油缸、以及连接所述前门和开门油 缸的四连杆机构；通过所述开门油缸驱动所述四连杆机构带动所述前门倒下或 立起。
8、 一种使用上述权利要求1-7中任一项的动作设备的娱乐用动作模拟系 统，其特征在于，包括半球银幕、安装在所述半球银幕的圆心位置的放映机组件、至少一层具有至少两个飞船区的观看区域、以及控制装置；在所述飞船区 呈扇形排布，并且在每一所述飞船区内设置有所述动作设备；所述控制装置分 别控制所述动作设备动作带动设置在座椅框架上的座椅到达观看位置，并控制 所述放映机组件工作，在所述半球银幕上放映。
9、 根据权利要求8所述的娱乐用动作模拟系统，其特征在于，所述观看 区域不少于一层，对于多于一层的观看区域，分别设置在所述放映机组件的上 下两侧；所述每一层观看区域包括成扇形排布的观看区域。
10、 根据权利要求8或9所述的娱乐用动作模拟系统，其特征在于，所述 控制系统分别连接并控制所述每一飞船区内的所述动作设备，并且根据放映内 容来调整所述动作设备的动作。
11、 一种娱乐用动作模拟方法，其特征在于，包括如下步骤 Sl:每一动作设备位于起始位置，观众坐上动作设备上的座椅；S2:控制设备控制所述前门倒下，让开所述动作设备的水平运动通道；S3:控制设备控制所述动作设备的水平推动组件动作，带动座椅向前做水 平运动；S4:所述水平推动组件带动所述座椅到达前端位置后，所述水平推动组件 停止动作，此时，锁止机构工作，定位所述动作设备，并且所述动作设备的推 摆组件动作，推动座椅上升，到达最高位置，所述推摆组件停止动作；S5:所述控制设备控制放映机组件工作，进行放映；S6:在所述放映机组件工作时，所述控制设备根据放映内容，控制所述摇 摆组件动作，推动所述座椅作前后俯仰以及左右摇摆的动作；S7:在放映结束后，所述控制设备控制所述锁止机构解除锁紧，所述推动 组件反向动作，带动所述座椅下降；S8:在所述座椅下降到位后，所述水平推动组件反向动作，带动所述座椅 后退复位；S9:在所述动作设备后退复位后，控制设备控制所述前门立起，重新遮挡所述银幕，观众离开座位。
全文摘要
本发明涉及一种娱乐用动作模拟设备、系统及方法。该设备包括影视设备、动作设备、以及控制设备，影视设备包括银幕以及放映机组件。动作设备包括车架、安装在车架下方的座椅框架、以及带动车架作水平往复运动的水平推动组件；控制设备控制水平推动组件带动车架作水平运动时，座椅框架随同车架作靠近或远离银幕的水平运动。通过水平推动组件推动座椅框架做水平的前后运动，另外可通过推摆组件实现座椅的上升和下降，模拟起飞及降落的感觉，由于所有座椅的运动方向均一致，使得观众的感受一致；所需的动力小一次承载量大、施工方便安全。采用分布式控制系统，控制装置可以分别控制动作设备工作，动作设备之间不会相互影响，增强了系统的抗故障能力。
文档编号A63G31/00GK101121075SQ200610062119
公开日2008年2月13日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者亮 丁, 刘道强, 戎志刚, 明 李, 高敬义 申请人:李 明;戎志刚;高敬义;刘道强;丁 亮