专利名称：动态情境模拟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型有关一种动态情境模拟装置，尤指通过多轴向机械手臂移动座椅，同时配合使用者头上的头戴式显示器的动态情境模拟装置设计。
背景技术：
现有应用在飞机、汽机车及船舰等移动工具的驾驶情境模拟器或训练机，如图11所示，是在一底座10上设有一驾驶平舱20，驾驶平舱20的底部设有多支油压缸30(或汽压缸)，当使用者在驾驶平台操作时，除了利用驾驶平舱20上的显示器40显示其情境，同时将其操作所发生的信号回馈到电脑，进而控制油压缸30作动，因此能产生实况模拟的效果。然而，上述现有技术受限于油压缸30 (或汽压缸)伸缩动作的模式，致使驾驶平舱20只能前后左右倾斜，不能完全模拟出实际的情境，例如加速度感等。另外，现今许多驾驶类的电子游乐器，例如赛车、战斗飞行等游戏机，也具有情境模拟的功能，但是其用以带动驾驶平台的驱动机构则更为简单，完全无法达到实境模拟的效果。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型提供了一种动态情境模拟装置，其应用多轴向机械手臂带动乘座，并配合头戴式显示器显示动态影像，进而达到动态情境模拟的目的。本实用新型的动态情境模拟装置，包括:一机械手臂，其包括一基座，及一结合在该基座上的多轴向机械臂；一乘座，其结合在该多轴向机械臂的端部；一乘座端控制模组，其设置在该乘座的选定处，其设有至少一第一操作单元，并电性连接于该机械手臂；一头戴式显不器，其包括一头载部，一结合于该头载部的显不器，及至少一结合于该头载部的扬声器，并通过信号线电性连接于该乘座端控制模组；及一远端控制模组，其设置在远离该机械手臂的选定处，其设有至少一第二操作单元，并通过信号线电性连接于该机械手臂。该乘座用以提供乘客乘坐，及被该机械手臂移动各种方位及角度；乘座端控制模组提供该乘座上的乘客自行控制该第一操作单元，进而控制该机械手臂的动作；远端控制模组提供远端控制该第二操作单元，进而遥控该机械手臂的动作。较佳地，所述动态情境模拟装置，该多轴向机械臂为六轴向机械臂，其包括一转动地设置在该基座上的回转座，一枢接在该回转座上的第一机械臂，一枢接在该第一机械臂的第二机械臂，一转动地连接在该第二机械臂端部的第三机械臂，一枢接在该第三机械臂的第四机械臂，一枢接在该第四机械臂的第五机械臂，及一转动地连接在该第五机械臂端部的第六机械臂。较佳地，所述动态情境模拟装置，包括两个或两个以上左右并排连接的乘座，并结合在该多轴向机械臂的端部。较佳地，所述动态情境模拟装置，包括两个或两个以上前后排列连接的乘座，并结合在该多轴向机械臂的端部。较佳地，所述动态情境模拟装置，该乘座端控制模组的第一操作单元为万向摇杆装置、方向盘或按钮，或其几种的组合。较佳地，所述动态情境模拟装置，该远端控制模组的第二操作单元为万向摇杆装置或按钮或二者的组合。本实用新型的有益效果:本实用新型的动态情境模拟装置，能够应用在飞机、汽机车及船舰等移动工具的驾驶情境模拟上，或作为电子游乐器的实境模拟，或应用在户外游乐器材上。其具体使用时，由乘客坐在机械手臂上的乘座，并且戴上头戴式显示器，如此可让乘客自行控制乘座端控制模组的第一操作单元，或其他人员控制远端控制模组的第二操作单元，进而控制机械手臂移动的方位、角度及速度等，同时配合电脑程式从头戴式显示器显示出动态的情境影像，进而达到动态情境模拟的效果。
图1为本实用新型动态情境模拟装置的立体示意图。图2为本实用新型动态情境模拟装置的侧视示意图。图3为本实用新型左右并排连接的乘座示意图。图4为本实用新型前后排列连接的乘座示意图。图5为本实用新型机械手臂第一方向动作的示意图。图6为本实用新型 机械手臂第二方向动作的示意图。图7为本实用新型机械手臂第三方向动作的示意图。图8为本实用新型机械手臂第五方向动作的示意图。图9为本实用新型机械手臂第四及第六方向动作的示意图。图10为本实用新型机械手臂第一至第六方向同步动作的示意图。图11为现有驾驶情境模拟器的示意图。部件名称:I机械手臂；11基座；12多轴向机械臂；121回转座；122第一机械臂；123第二机械臂；124第三机械臂；125第四机械臂；126第五机械臂；127第六机械臂；2乘座；21安全带；22防撞杆；3乘座端控制模组；31第一操作单元；4头戴式显示器；41头载部；42显不器；43扬声器；5远端控制模组；51第二操作单元。
具体实施方式
以下配合附图详细说明本实用新型的特征及优点。如图1及图2所示，本实用新型的动态情境模拟装置，其较佳的实施例包括一机械手臂1、一乘座2、一乘座端控制模组3、一头戴式显示器4、及一远端控制模组5，其中:[0036]该机械手臂I包括一基座11，及一结合在基座11上的多轴向机械臂12，多轴向机械臂12为六轴向机械臂，其包括一转动地设置在基座11上的回转座121，一枢接在回转座121上的第一机械臂122，一枢接在第一机械臂122的第二机械臂123，一转动地连接在第二机械臂123端部的第三机械臂124，一枢接在第三机械臂124的第四机械臂125，一枢接在第四机械臂125的第五机械臂126，及一转动地连接在第五机械臂126端部的第六机械臂127。其中，基座11、回转座121及第一至第六机械臂122 127内分别设有必要的驱动及定位组件，例如伺服马达、减速传动器、分度器及感应元件等。藉此，使回转座121进行第一方向A的360°旋转，第一机械臂122进行第二方向B摆动，第二机械臂123进行第三方向C摆动，第三机械臂124进行第四方向D转动，第五机械臂126进行第五方向E摆动，及第六机械臂127进行第六方向F转动。该乘座2提供乘客乘坐的装置，其椅背或其他位置结合在多轴向机械臂12的第六机械臂127端部，用以被机械手臂I移动各种方位、角度及速度。其中，该乘座2可设有固定乘客的安全带21，以及包覆在外围的防撞杆22，使乘座2具备必要的安全设施。另外，如图3所示，本实用新型可以实施两个或两个以上左右并排连接的乘座2，并结合在多轴向机械臂12的第六机械臂127端部，或如图4所示，可以实施两个或两个以上前后排列连接的乘座2，并结合在多轴向机械臂12的第六机械臂127端部，提供两名以上的乘客使用。该乘座端控制模组3设置在乘座2的前方，其具有至少一第一操作单元31，第一操作单元31可为万向摇杆装置、方向盘或按钮，或其几种的组合，并使乘座端控制模组3电性连接于机械手臂I的控制系统，进而提供乘座2上的乘客自行控制第一操作单元31，进一步控制机械手臂I的动作。该头戴式显示器4包括一头载部41，一结合于头载部41的显示器42，及至少一结合于头载部41的扬声器43，并通过信号线电性连接于乘座端控制模组3，因此能将影像及声音直接传送给乘客，增进实境的感受。该远端控制模组5设置在远离机械手臂I的选定处，其具有至少一第二操作单元51，第二操作单元51可以是设置在远端控制模组5上的万向摇杆装置或按钮，或其组合，并使远端控制模组5通过信号线电性连接于机械手臂1，提供操作人员远端控制第二操作单元51，进而遥控机械手臂I的动作。本实用新型第一种操作模式是由乘客坐在机械手臂I上的乘座2，并且在头上戴住头戴式显示器4，如此让乘客自行控制乘座端控制模组3的第一操作单元31，进而使乘座端控制模组3将信号传递给机械手臂I的控制系统，同时将电脑模拟的情境影像及声音信号传递给头戴式显示器4，因此使头戴式显示器4的影像、声音与机械手臂I同步进行动态情境模拟。而本实用新型第二种操作模式是由其他人员控制远端控制模组5的第二操作单元51，从远端将信号传递给机械手臂I的控制系统，同时将电脑模拟的情境影像及声音信号传递给头戴式显示器4，因此也能够使头戴式显示器4的影像、声音与机械手臂I同步进行动态情境模拟。当机械手臂I进行上述动态情境模拟时，如图5所示，可以使回转座121在基座11上进行第一方向A的360°旋转动作。如图6所示，使第一机械臂122进行第二方向B的摆动动作。如图7所示，使第二机械臂123进行第三方向C的摆动动作。如图8所示，使第五机械臂126进行第五方向E的摆动动作。如图9所示，使第三机械臂124进行第四方向D的转动动作，及第六机械臂127进行第六方向F的转动动作。再如图10所示，当上述回转座121及第一至第六机械臂122 127同步运行时，将能够模拟出各种实境的方位、角度及速度感等等，使乘客具有身历其境的感受。以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
权利要求1.一种动态情境模拟装置，其特征在于，包括: 一机械手臂，其包括一基座，及一结合在该基座上的多轴向机械臂； 一乘座，其结合在该多轴向机械臂的端部； 一乘座端控制模组，其设置在该乘座的选定处，其设有至少一第一操作单元，并电性连接于该机械手臂； 一头戴式显示器，其包括一头载部，一结合于该头载部的显示器，及至少一结合于该头载部的扬声器，并通过信号线电性连接于该乘座端控制模组；及 一远端控制模组，其设置在远离该机械手臂的选定处，其设有至少一第二操作单元，并通过信号线电性连接于该机械手臂。
2.如权利要求1所述的动态情境模拟装置，其特征在于，该多轴向机械臂为六轴向机械臂，其包括一转动地设置在该基座上的回转座，一枢接在该回转座上的第一机械臂，一枢接在该第一机械臂的第二机械臂，一转动地连接在该第二机械臂端部的第三机械臂，一枢接在该第三机械臂的第四机械臂，一枢接在该第四机械臂的第五机械臂，及一转动地连接在该第五机械臂端部的第六机械臂。
3.如权利要求1所述的动态情境模拟装置，其特征在于，包括两个或两个以上左右并排连接的乘座，并结合在该多轴向机械臂的端部。
4.如权利要求1所述的动态情境模拟装置，其特征在于，包括两个或两个以上前后排列连接的乘座，并结合在该多 轴向机械臂的端部。
5.如权利要求1所述的动态情境模拟装置，其特征在于，该乘座端控制模组的第一操作单元为万向摇杆装置、方向盘或按钮，或其几种的组合。
6.如权利要求1所述的动态情境模拟装置，其特征在于，该远端控制模组的第二操作单元为万向摇杆装置或按钮或二者的组合。
专利摘要本实用新型公开了一种动态情境模拟装置，该装置包括一机械手臂，包括一基座及结合在其上的多轴向机械臂；一结合在多轴向机械臂的端部的乘座；一乘座端控制模组，设在乘座的选定处，且设有至少一第一操作单元，并电性连接于机械手臂；一头戴式显示器，包括一头载部，结合于头载部的显示器，及至少一结合于头载部的扬声器，并通过信号线电性连接于乘座端控制模组；及一远端控制模组，设在远离该机械手臂的选定处，其设有至少一第二操作单元，并通过信号线电性连接于机械手臂。使用时，可将乘客自行控制信号或他人远端控制信号通过电脑控制系统同步传至机械手臂及头戴式显示器，使机械手臂配合头戴式显示器的影像移动乘座，实现动态情境的模拟。
文档编号A63G1/00GK203084972SQ20132006872
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者李茂碷, 李承恩 申请人:锕玛科技股份有限公司