专利名称：原地型五维运动骑马模拟器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种骑马模拟器。
背景技术：
目前，健身娱乐马主要分为原地型娱乐健身马和行走型娱乐健身马。市场上比较普遍的“摇摇车”，属于原地型娱乐健身马，不足之处是只能实现两维运动，没法真实的模拟出马多个维度的运动状态，而且针对的人群通常只是儿童，承载能力不够大；行走型娱乐健身马大多也为只能实现前后移动的单维运动型，不能真实的模拟出马的多维运动状态，趣味性不强
发明内容
为了解决现有的骑马模拟器存在的上述问题，本发明提供一种能实现五维运动、承载力强、趣味性高的原地型五维运动骑马模拟器。本发明采用以下的技术方案原地型五维运动骑马模拟器，包括纵向位于马身前方的第一支架、纵向位于马身左后方的第二支架、纵向位于马身右后方的第三支架，横向位于马身前端的第四支架；所述第一支架包括位于底端的第一直线驱动支路，第一直线驱动支路的伸出杆连接第一万向节，所述第一万向节的上端依次连接第一传动杆、第二万向节；所述第二支架包括位于底端的第二直线驱动支路，第二直线驱动支路的伸出杆连接第三万向节，所述第三万向节的上端依次连接第二传动杆、第四万向节；所述第三支架包括位于底端的第三直线驱动支路，第三直线驱动支路的伸出杆连接第五万向节；所述第四支架包括位于一端的第四直线驱动支路，第四直线驱动支路的伸出杆连接第六万向节，所述第六万向节的前端依次连接第四传动杆、第七万向节；所述第二万向节、第四万向节、第五万向节、第七万向节的顶端连接马身连接件，所述马身连接件沿马身前后方向上设置有导轨，马身模型滑行在该导轨上。在第一支架、第二支架、第四支架上分别设置两个万向节，是为了使马身模型能实现多维运动，而在第三支架上只设置一个万向节，是为了支撑马身连接件，如若第三支架上也设置两个万向节，马身连接件以及马身模型因无法支撑而倾倒。进一步，所述骑马模拟器还包括控制机构，所述控制机构包括位于第一支架上的第一感应件、与第一感应件配合的第一上传感器和第一下传感器，位于第二支架上的第二感应件、与第二感应件配合的第二上传感器和第二下传感器，位于第三支架上的第三感应件、与第三感应件配合的第三上传感器和第三下传感器；所述控制机构还包括PLC控制器，所述PLC控制器根据第一上传感器、第二上传感器、第三上传感器、以及第一下传感器、第二下传感器、第三下传感器的输入信号驱动第一直线驱动支路、第二直线驱动支路、第三直线驱动支路实现上下伸缩运动。进一步，所述第一、第二、第三、第四直线驱动支路包括气缸，气缸的活塞杆构成所述伸出杆，所述骑马模拟器还包括给所述气缸供气的空气压缩机。
优选的，所述第二万向节、第四万向节、第五万向节的连线构成同一水平面的直角三角形。优选的，所述马身连接件的导轨上滑行有滑块，该滑块与所述马身模型固定连接。优选的，所述滑块与导轨之间安装有复位弹簧。复位弹簧的设置是为了使马身模型滑动时有稳定的力拖曳或抵触，这样马背模型的运动更稳定，不会变化突然。优选的，所述的导轨有两路，各路导轨上分别设置有滑块。两路导轨与滑块的设置是为了马身模型运动的平衡性。本发明的技术构思是空气压缩机通过控制机构驱动第一、第二、第三、第四支架实现伸缩运动，马身模型除实现前后运动之外，还有第一、第二、第三、第四支架提供的四维运动，因此该骑马模拟器共能实现五维运动。该骑马模拟器通过空气压缩机驱动气缸的活塞上下运动，第一、第二、第三支架起主要承载作用。 本发明的有益效果在于该骑马模拟器能实现五维运动、趣味性高、承载力强。
图I是本发明(带马身模型)的结构示意图。图2是本发明(不带马身模型)的结构示意图。图3是本发明的第一支架的结构示意图。图4是本发明的第二支架的结构示意图。图5是本发明的第三支架的结构示意图。图6是本发明的第四支架的结构示意图。图中1、第一支架；11、第一直线驱动支路；12、第一万向节；13、第一传动杆；14、第二万向节；15、第一感应件；16、第一上传感器；17、第一下传感器；18、第一支撑杆；2、第二支架；21、第二直线驱动支路；22、第三万向节；23、第二传动杆；24、第四万向节；25、第二感应件；26、第二上传感器；27、第二下传感器；28、第二支撑杆；3、第三支架；31、第三直线驱动支路；32、第五万向节；33、第三感应件；34、第三上传感器；35、第三下传感器；36、第三支撑杆；4、第四支架；41、第四直线驱动支路；42、第六万向节；43、第四传动杆；44、第七万向节；45、支撑架；5、马身连接件；51、导轨；52、马身模型；53、滑块；54、复位弹簧；6、空气压缩机。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进一步说明。实施例一参照图1-6 :原地型五维运动骑马模拟器,包括纵向位于马身前方的第一支架I、纵向位于马身左后方的第二支架2、纵向位于马身右后方的第三支架3,横向位于马身前端的第四支架4，所述第四支架4连接在支撑架45上；所述第一支架I包括位于底端的第一直线驱动支路11，第一直线驱动支路11的伸出杆连接第一万向节12，所述第一万向节12的上端依次连接第一传动杆13、第二万向节14 ;所述第二支架2包括位于底端的第二直线驱动支路21，第二直线驱动支路21的伸出杆连接第三万向节22，所述第三万向节22的上端依次连接第二传动杆23、第四万向节24 ;所述第三支架3包括位于底端的第三直线驱动支路31，第三直线驱动支路31的伸出杆连接第五万向节32 ;所述第四支架4包括位于一端的第四直线驱动支路41，第四直线驱动支路41的伸出杆连接第六万向节42，所述第六万向节42的前端依次连接第四传动杆43、第七万向节44 ;所述第二万向节14、第四万向节24、第五万向节32、第七万向节44的顶端连接马身连接件5，所述马身连接件5沿马身前后方向上设置有导轨51，马身模型52滑行在该导轨51上。所述第一直线驱动支路11、第二直线驱动支路21、第三直线驱动支路31、第四直线驱动支路41包括气缸，气缸的活塞杆构成所述伸出杆，所述骑马模拟器还包括给所述气缸供气的空气压缩机6。在第一支架I、第二支架2、第四支架4上分别设置两个万向节，是为了使马身模型能实现多维运动，而在第三支架3上只设置一个万向节，是为了支撑马身连接件5，如若第三支架3上也设置两个万向节，马身连接件5以及马身模型52因无法支撑而倾倒。所述骑马模拟器还包括控制机构，所述控制机构包括位于第一支架I上的第一感应件15、与第一感应件15配合的第一上传感器16和第一下传感器17，位于第二支架2上的第二感应件25、与第二感应件25配合的第二上传感器26和第二下传感器27，位于第三支架3上的第三感应件33、与第三感应件33配合的第三上传感器34和第三下传感器35。本实施例中，第一感应件15、第二感应件25、第三感应件33为位于同一水平面的铁片，第一上传感器16、第二上传感器26、以及第三上传感器34为位于同一水平面的接近式传感器，第一下传感器17、第二下传感器27、以及第三下传感器35为位于同一水平面的接近式传感器；所述控制机构还包括PLC控制器，所述PLC控制器根据第一上传感器16、第二上传感器
26、第三上传感器34、以及第一下传感器17、第二下传感器27、第三下传感器35的输入信号驱动第一直线驱动支路11、第二直线驱动支路21、第三直线驱动支路31实现上下伸缩运动。所述第一上传感器16和第一下传感器17设置在第一支撑杆18上,所述第二上传感器26和第二下传感器27设置在第二支撑杆28上，所述第三上传感器34和第三下传感器35设置在第三支撑杆36上。所述空气压缩机6还通过控制机构控制第四支架4的第四直线驱动支路41实现伸缩运动。
所述第二万向节、第四万向节、第五万向节的连线构成同一水平面的直角三角形。实验表明，布置成直角三角形，骑马模拟器五维运动的效果最好。所述马身连接件5的导轨51上滑行有滑块53，该滑块53与所述马身模型52固定连接。所述的导轨51有两路，各路导轨51上分别设置有滑块53。两路导轨51与滑块53的设置是为了马身模型52运动的平衡性。所述滑块53与导轨51之间安装有复位弹簧54，具体的，各路滑块53与其所滑行的导轨51的前端之间装有复位弹簧54，各路滑块53与其所滑行的导轨51的后端之间也装有复位弹簧54。复位弹簧54的设置是为了使马身模型52滑动时有稳定的力拖曳或抵触，这样马背模型52的运动更稳定，不会变化突然。本实施例的工作过程为初始状态，支撑马身连接件5的第二万向节14、第四万向节24、第五万向节32位于同一平面的直角三角形的三个顶点上。第一感应件15、第二感应件25、第三感应件33分别设置在与第一下传感器17、第二下传感器27、第三下传感器35配合的位置上，第一下传感器17、第二下传感器27、第三下传感器35将感应信号传输给PLC控制器，事先编好程序的PLC控制器接收到这三个点的信号，控制第二电磁阀、第三电磁阀闭合，使得安装在第二支架2上的第二直线驱动支路21和第三支架3上的第三直线驱动支路31同时驱动上升并使行程达到最大时，第二上传感器26感应到第二感应件25，第三上传感器34感应到第三感应件33，第二上传感器26和第三上传感器34将信号传给PLC控制器，事先编好程序的PLC控制器接收到这两个点位的信号，控制第一电磁阀闭合使得安装在第一支架I上的第一直线驱动支路11开始驱动第一传动杆13上升，同时PLC控制器也控制第二电磁阀、第三电磁阀断开使得安装在第二支架2上的第二直线驱动支路21和第三支架3上的第三直线驱动支路31同时下降；当安装在第一支架I上的第一直线驱动支路11上升到顶，同时安装在第二支架2上的第二直线驱动支路21和第三支架3上的第三直线驱动支路31下降到底时，第一上传感器16感应到第一感应件15，第二下传感器27感应到第二感应件25，第三下传感器35感应到第三感应件33，第一上传感器16、第二下传感器
27、第三下传感器35将信号传给PLC控制器，PLC控制器接收到这些点位的信号，控制第一电磁阀断开使得安装在第一支架I上的第一直线驱动支路11下降，同时PLC控制器还控制第二电磁阀、第三电磁阀又实现闭合，使得安装在第二支架2上的第二直线驱动支路21和安装在第三支架3上的第三直线驱动支路31上升，这样，实现了一个周期的骑马运动。概括的说，该骑马模拟器的运动是第二支架2、第三支架3实现联动，第二支架2、第三支架3·的运动方向与第一支架I相反。本实施例中，设置当运动五个上述周期后，安装在第四支架4上的第四直线驱动支路41驱动马身模型52实现转向。譬如马身模型52向左转向的具体过程是空气压缩机6将气体压入第四支架4的气缸，使得第四传动杆43向前伸长，第一支架I上的第一传动杆13往左偏一定角度，同时第二支架2上的第二传动杆23往后方向偏移一定角度,第三支架3上的第五万向节32自转一定角度。本实施例中，五维运动的其中一维是指马身模型52的前后运动，其他四维运动分别是第一支架I、第二支架2、第三支架3、第四支架4的运动。上述实施例仅仅是本发明技术构思实现形式的列举，本发明的保护范围不仅限于上述实施例，本发明的保护范围可延伸至本领域技术人员根据本发明的技术构思所能想到的等同技术手段。
权利要求
1.原地型五维运动骑马模拟器，其特征在于包括纵向位于马身前方的第一支架、纵向位于马身左后方的第二支架、纵向位于马身右后方的第三支架，横向位于马身前端的第四支架；所述第一支架包括位于底端的第一直线驱动支路，第一直线驱动支路的伸出杆连接第一万向节，所述第一万向节的上端依次连接第一传动杆、第二万向节；所述第二支架包括位于底端的第二直线驱动支路，第二直线驱动支路的伸出杆连接第三万向节，所述第三万向节的上端依次连接第二传动杆、第四万向节；所述第三支架包括位于底端的第三直线驱动支路，第三直线驱动支路的伸出杆连接第五万向节；所述第四支架包括位于一端的第四直线驱动支路，第四直线驱动支路的伸出杆连接第六万向节，所述第六万向节的前端依次连接第四传动杆、第七万向节；所述第二万向节、第四万向节、第五万向节、第七万向节的顶端连接马身连接件，所述马身连接件沿马身前后方向上设置有导轨，马身模型滑行在该导轨上。
2.如权利要求I所述的原地型五维运动骑马模拟器，其特征在于所述骑马模拟器还包括控制机构，所述控制机构包括位于第一支架上的第一感应件、与第一感应件配合的第一上传感器和第一下传感器，位于第二支架上的第二感应件、与第二感应件配合的第二上传感器和第二下传感器，位于第三支架上的第三感应件、与第三感应件配合的第三上传感器和第三下传感器；所述控制机构还包括PLC控制器，所述PLC控制器根据第一上传感器、第二上传感器、第三上传感器、以及第一下传感器、第二下传感器、第三下传感器的输入信号驱动第一直线驱动支路、第二直线驱动支路、第三直线驱动支路实现上下伸缩运动。
3.如权利要求I或2所述的原地型五维运动骑马模拟器，其特征在于所述第一、第二、第三、第四直线驱动支路包括气缸，气缸的活塞杆构成所述伸出杆，所述骑马模拟器还包括给所述气缸供气的空气压缩机。
4.如权利要求3所述的原地型五维运动骑马模拟器，其特征在于所述第二万向节、第四万向节、第五万向节的连线构成同一水平面的直角三角形。
5.如权利要求4所述的原地型五维运动骑马模拟器，其特征在于所述马身连接件的导轨上滑行有滑块，该滑块与所述马身模型固定连接。
6.如权利要求5所述的原地型五维运动骑马模拟器，其特征在于所述滑块与导轨之间安装有复位弹簧。
7.如权利要求6所述的原地型五维运动骑马模拟器，其特征在于所述的导轨有两路，各路导轨上分别设置有滑块。
全文摘要
原地型五维运动骑马模拟器，包括纵向位于马身前方的第一支架、纵向位于马身左后方的第二支架、纵向位于马身右后方的第三支架，横向位于马身前端的第四支架；所述第一支架包括第一直线驱动支路、第一万向节、第一传动杆、第二万向节；所述第二支架包括第二直线驱动支路、第三万向节、第二传动杆、第四万向节；所述第三支架包括第三直线驱动支路、第五万向节；所述第四支架包括第四直线驱动支路、第六万向节、第四传动杆、第七万向节；所述第二万向节、第四万向节、第五万向节、第七万向节的顶端连接马身连接件，所述马身连接件沿马身前后方向上设置有导轨，马身模型滑行在该导轨上。本发明优点能实现五维运动、承载力强、趣味性高。
文档编号A63G31/14GK102743871SQ20121018577
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者周晨路, 宋佳明, 朱琼娜, 杨秋发, 林健, 袁屹 申请人:浙江工业大学