动感游戏运动平台专用控制手柄的制作方法
【专利摘要】为解决现有技术计算机游戏控制手柄存在的无法实现振动、上升和下降等动作姿态的控制等问题，本实用新型提出一种动感游戏运动平台专用控制手柄，包括手柄、操纵杆、外壳和操作盒，手柄套装在操纵杆上部，操纵盒为矩形体且安装在锥形外壳中心上部，操纵杆穿过外壳设置在操纵盒中且从上至下依次设置有X向转动组件和Y向转动组件；在操纵盒的底部设置有Z向位移组件。本实用新型的有益技术效果能够感知手柄X、Y向的转动角度和Z向的位移，实现了动感游戏运动平台振动、上升和下降等动作姿态的控制，在其闲置时自动复位，并且操作感觉舒适、灵活且流畅。
【专利说明】动感游戏运动平台专用控制手柄
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到ー种游戏控制手柄技木，特别涉及到ー种动感游戏运动平台专用控制手柄。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断发展，游戏已经从简单的屏幕显示和扬声器发声让玩家感受到视觉和听觉的方式，逐渐转向配置动感游戏运动平台，让玩家在感受到视觉和听觉的同时，感受到与游戏内容相适应的动感。如申请号为201010526712.9的专利，公开了ー种名称为具有容错纠错功能的动感游戏机平台及容错纠错方法，该动感游戏机平台具有三个自由度，可以实现动感游戏机的各种位置和姿态。如游戏玩家在操纵游戏中的一架飞机飞行时，可以控制飞机的各种飞行姿态，在屏幕中出现飞机的各种飞行姿态时，除了扬声器中发出的相应的声响外，坐在动感游戏运动平台上的玩家可以感受到飞机在飞行中的颠簸、失重等真实运动感觉，使得玩家在飞行游戏过程中能体会到逼真的动感效果。现有技术计算机游戏的操控通常采用键盘、鼠标以及游戏操纵杆来控制电脑游戏的进程，计算机在接收到键盘、鼠标以及游戏操纵杆的控制信号后，传输给信号处理模块，信号处理模块对控制信号处理后，控制动感游戏运动平台相应的运动机构按照控制信号的要求运动，从而实现动感游戏运动平台的仿真运动。
[0003]现有技术计算机游戏控制手柄通常设置有两个轴线相互垂直转动副，在每ー个转动副上安装有角度传感器，通过角度传感器向计算机传递手柄前后或左右偏转角度，从而控制动感游戏运动平台前后或左右摆动，无法实现振动、上升和下降等动作姿态的控制。显然，现有技术计算机游戏控制手柄存在着无法实现振动、上升和下降等动作姿态的控制等问题。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术计算机游戏控制手柄存在的无法实现振动、上升和下降等动作姿态的控制等问题，本实用新型提出一种动感游戏运动平台专用控制手柄。本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄包括手柄、操纵杆、外壳和操作盒，手柄套装在操纵杆上部，操纵盒为矩形体且安装在锥形外壳中心上部，操纵杆穿过外壳设置在操纵盒中且从上至下依次设置有X向转动组件和Y向转动组件；在操纵盒的底部设置有Z向位移组件。
[0005]进ー步的，本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄X向转动组件包括转动机构、X向传动复位机构和X向角度传感器；转动机构包括设置在操纵杆下部的半圆凸球体、设置在操纵盒上盖底部的半圆凹球体、设置在操纵杆底部端头的球头和设置在操纵盒底盖内侧的弧形凹坑板；半圆凸球体和半圆凹球体相匹配且同轴，球头伸入弧形凹坑板的凹坑中；X向传动复位机构包括X向转动框、X销轴、X正转拨盘、X反转拨盘、X复位弹簧和X安装板，X向转动框套装在操纵杆上且通过X销轴相连接，X向转动框外侧设置有转轴，X正转拨盘和X反转拨盘固定在X向转动框外侧转轴上且在两者之间安装有X复位弹簧，X安装板将X向转动框活动安装在操纵盒内，X向角度传感器安装在X向转动框外侧转轴端头。
[0006]进ー步的，本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄Y向转动组件包括转动机构、Y向传动复位机构和Y向角度传感器；转动机构包括设置在操纵杆下部的半圆凸球体、设置在操纵盒上盖底部的半圆凹球体、设置在操纵杆底部端头的球头和设置在操纵盒底盖内侧的弧形凹坑板；半圆凸球体和半圆凹球体相匹配且同轴，球头伸入弧形凹坑板的凹坑中；Y向传动复位机构包括Y向转动框、Y销轴、Y正转拨盘、Y反转拨盘、Y复位弹簧和Y安装板，Y向转动框外侧设置有转轴，Y正转拨盘和Y反转拨盘固定在Y向转动框外侧转轴上且在两者之间安装有Y复位弹簧，安装板将Y向转动框活动安装在操纵盒内，Y向角度传感器安装在Y向转动框外侧转轴端头。
[0007]进ー步的，本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄的X向转动框外侧转轴的轴线所在平面与Y轴转动框外侧转轴的轴线所在平面相互平行，且两轴线呈90度角设置。
[0008]进ー步的，本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄Z向位移组件包括滑动套、下弹簧、滑动导杆、上弹簧、端盖和位移传感器；滑动套固定在外壳底部中心且在其套壁上设置有导向槽，下弹簧安装在滑动套底部，滑动导杆套装在滑动套内且在其中下部固定安装有导向杆，导向杆设置在导向槽内，滑动导杆的上端头设置在操纵盒底盖外侧的中心定位孔内，上弹簧套装在滑动导杆上部，端盖套装固定在滑动套上部；位移传感器设置在导向杆伸出部分与滑动套底部外侧之间。
[0009]本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄的有益技术效果能够感知手柄X、Y向的转动角度和Z向的位移，实现了动感游戏振动、上升和下降等动作姿态的控制，且在其闲置时自动复位，并且，操作感觉舒适、灵活且流畅。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]附图1是本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄的三维结构示意图；
[0011]附图2是本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄的剖视结构示意图；
[0012]附图3是本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄拆装情形的三维结构示意图。
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新动感游戏运动平台专用控制手柄作进一步的说明。
【具体实施方式】
[0014]附图1是本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄的三维结构示意图，图中，I为手柄，2为操纵杆,3为外壳,4为操作盒,5为X向转动组件,6为Y向转动组件,7为Z向位移组件。由图可知，本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄包括手柄1、操纵杆2、外壳3和操作盒4，手柄I套装在操纵杆2上部，操纵盒4为矩形体且安装在锥形外壳3中心上部，操纵杆2穿过外壳3设置在操纵盒4中且从上至下依次设置有X向转动组件5和Y向转动组件6 ;在操纵盒的底部设置有Z向位移组件7。
[0015]附图2是本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄的剖视结构示意图，附图3是本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄拆装情形的三维结构示意图，图中，21为半圆凸球体，41为半圆凹球体，22为球头，42为弧形凹坑板，43为操纵盒底盖，51为X向转动框，52为X销轴，53为X正转拨盘，54为X反转拨盘，55为X复位弹簧，56为X安装板，57为X向角度传感器，61为Y向转动框，63为Y正转拨盘，64为Y反转拨盘，65为Y复位弹簧，66为Y安装板，67为Y向角度传感器，71为滑动套，72为下弹簧，73为滑动导杆，74为上弹簧，75为端盖,76为位移传感器。
[0016]结合附图2和3可知，本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄X向转动组件包括转动机构、X向传动复位机构和X向角度传感器57 ;转动机构包括设置在操纵杆下部的半圆凸球体21、设置在操纵盒上盖底部的半圆凹球体41、设置在操纵杆底部端头的球头22和设置在操纵盒底盖内侧的弧形凹坑板42 ;半圆凸球体21和半圆凹球体41相匹配且同轴，球头22伸入弧形凹坑板42的凹坑中；X向传动复位机构包括X向转动框51、X销轴52、X正转拨盘53、X反转拨盘54、X复位弹簧55和X安装板56，X向转动框51套装在操纵杆2上且通过X销轴52相连接，X向转动框外侧设置有转轴，X正转拨盘53和X反转拨盘54固定在X向转动框外侧转轴上且在两者之间安装有X复位弹簧55，X安装板56将X向转动框51活动安装在操纵盒4内，X向角度传感器57安装在X向转动框51外侧转轴端头。
[0017]本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄Y向转动组件包括转动机构、Y向传动复位机构和Y向角度传感器67 ;转动机构包括设置在操纵杆下部的半圆凸球体21、设置在操纵盒上盖底部的半圆凹球体41、设置在操纵杆底部端头的球头22和设置在操纵盒底盖内侧的弧形凹坑板42 ;半圆凸球体21和半圆凹球体41相匹配且同轴，球头22伸入弧形凹坑板42的凹坑中；Y向传动复位机构包括Y向转动框61、Y正转拨盘63、Y反转拨盘64、Y复位弹簧65和Y安装板66，Y向转动框61外侧设置有转轴，Y正转拨盘63和Y反转拨盘64固定在Y向转动框61外侧转轴上且在两者之间安装有Y复位弹簧65，安装板66将Y向转动框61活动安装在操纵盒4内，Y向角度传感器67安装在Y向转动框61外侧转轴端头。
[0018]本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄采用半圆凸球体和半圆凹球体配合，以及球头和弧形凹坑配合，实现操纵杆的自由运动，这种球面约束结构可以避免操纵传统传动杆结构时的生硬感，増加操作控制手柄时的灵活度和舒适度。当手柄向前或向后扳动，或者向左或向右扳动，操纵杆带动X向或Y向转动框旋转，设置在旋转框外侧转轴端头的角度传感器检测到转动角度，并将检测到的信号传递给信号处理模块，进而控制运动平台实现相应的摆动。为保证传感器检测的角度与手柄转动角度具有相同的感受，本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄的X向转动框外侧转轴的轴线所在平面与Y轴转动框外侧转轴的轴线所在平面相互平行，且两轴线呈90度角设置。本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄还在X向和Y向转动副上安装正、反转拨盘和复位弹簧，在无外力作用时，转动副在复位弹簧张カ的作用下平衡在转动角的零位。当有操纵控制手柄时，需要使用不同的力量去实现不同的姿态，増加了游戏带给用户的真实体验。
[0019]结合附图2和3还可知，本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄Z向位移组件包括滑动套71、下弹簧72、滑动导杆73、上弹簧74、端盖75和位移传感器76 ;滑动套71固定在外壳3底部中心且在其套壁上设置有导向槽，下弹簧72安装在滑动套71底部，滑动导杆73套装在滑动套71内且在其中下部固定安装有导向杆，导向杆设置在导向槽内，滑动导杆的上端头设置在操纵盒底盖43外侧的中心定位孔内，上弹簧74套装在滑动导杆73上部，端盖75套装固定在滑动套71上部；位移传感器设置76在导向杆伸出部分与滑动套底部外侧之间。显然，在游戏过程中，向下按动手柄，操纵杆带动操纵盒向下移动，压缩下弹簧，同时，压缩位移传感器，位移传感器检测到位移距离，并将检测到的信号传递给数据处理装置，进而控制运动平台实现相应的运动。本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄Z向位移组件设置有上、下弹簧，使得在无外力作用时，操纵杆在上、下弹簧的作用下平衡在位移的零位。当有操纵控制手柄时，需要使用不同的力量去实现不同的姿态，増加了游戏带给用户的真实体验。
[0020]本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄具有两个转动自由度和一个平动自由度，在两个转动组件和ー个平动组件上分別安装有角度传感器和位移传感器，实现了动感游戏运动平台振动、上升和下降等运动的控制。
[0021]显然，本实用新型动感游戏运动平台专用控制手柄的有益技术效果能够感知手柄X、Y向的转动角度和Z向的位移，实现了动感游戏运动平台振动、上升和下降等动作姿态的控制，在其闲置时自动复位，并且操作感觉舒适、灵活且流畅。
【权利要求】
1.一种动感游戏运动平台专用控制手柄，其特征在于:该控制手柄包括手柄、操纵杆、外壳和操作盒，手柄套装在操纵杆上部，操纵盒为矩形体且安装在锥形外壳中心上部，操纵杆穿过外壳设置在操纵盒中且从上至下依次设置有X向转动组件和Y向转动组件；在操纵盒的底部设置有Z向位移组件。
2.根据权利要求1所述动感游戏运动平台专用控制手柄，其特征在于:X向转动组件包括转动机构、X向传动复位机构和X向角度传感器；转动机构包括设置在操纵杆下部的半圆凸球体、设置在操纵盒上盖底部的半圆凹球体、设置在操纵杆底部端头的球头和设置在操纵盒底盖内侧的弧形凹坑板；半圆凸球体和半圆凹球体相匹配且同轴，球头伸入弧形凹坑板的凹坑中；x向传动复位机构包括X向转动框、X销轴、X正转拨盘、X反转拨盘、X复位弹簧和X安装板，X向转动框套装在操纵杆上且通过X销轴相连接，X向转动框外侧设置有转轴，X正转拨盘和X反转拨盘固定在X向转动框外侧转轴上且在两者之间安装有X复位弹簧，X安装板将X向转动框活动安装在操纵盒内，X向角度传感器安装在X向转动框外侧转轴％5头。
3.根据权利要求1所述动感游戏运动平台专用控制手柄，其特征在于:Y向转动组件包括转动机构、Y向传动复位机构和Y向角度传感器；转动机构包括设置在操纵杆下部的半圆凸球体、设置在操纵盒上盖底部的半圆凹球体、设置在操纵杆底部端头的球头和设置在操纵盒底盖内侧的弧形凹坑板；半圆凸球体和半圆凹球体相匹配且同轴，球头伸入弧形凹坑板的凹坑中；Y向传动复位机构包括Y向转动框、Y销轴、Y正转拨盘、Y反转拨盘、Y复位弹簧和Y安装板，Y向转动框外侧设置有转轴，Y正转拨盘和Y反转拨盘固定在Y向转动框外侧转轴上且在两者之间安装有Y复位弹簧，安装板将Y向转动框活动安装在操纵盒内，Y向角度传感器安装在Y向转动框外侧转轴端头。
4.根据权利要求1所述动感游戏运动平台专用控制手柄，其特征在于:X向转动框外侧转轴的轴线所在平面与Y轴转动框外侧转轴的轴线所在平面相互平行，且两轴线呈90度角设置。
5.根据权利要求1所述动感游戏运动平台专用控制手柄，其特征在于:Z向位移组件包括滑动套、下弹簧、滑动导杆、上弹簧、端盖和位移传感器；滑动套固定在外壳底部中心且在其套壁上设置有导向槽，下弹簧安装在滑动套底部，滑动导杆套装在滑动套内且在其中下部固定安装有导向杆，导向杆设置在导向槽内，滑动导杆的上端头设置在操纵盒底盖外侧的中心定位孔内，上弹簧套装在滑动导杆上部，端盖套装固定在滑动套上部；位移传感器设置在导向杆伸出部分与滑动套底部外侧之间。
【文档编号】A63F13/428GK203425500SQ201320448063
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】范守文, 何欣骆, 吕刚, 谢睿, 周连绪 申请人:电子科技大学