专利名称：全回转多自由度动感装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及公众娱乐设施，具体地指一种全回转多自由度动感装置。
背景技术：
目前，在各类动感影院或娱乐场所中，为让游客或观众体验场景的仿真效果，往往利用一种多自由度的运动平台，该平台或落地、或悬挂的安装在相应的机械装置上，在多自由度运动平台的复合运动下，达到某种仿真效果。如中国台湾地区的新型专利《悬吊式体感模拟机》(申请号96212040)，以及中国大陆的发明专利申请《影院中动感乘座观看设备》(申请号201010125771. 5)等。但上述设备中的座椅在可动平面作用下均只能作六自由度运动，而不能作全回转运动，这会影响如龙卷风灾情等特殊场景的逼真体验，也在360度全景观看中受到局限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种全回转多自由度搭载平台，能够使座椅在实现多自由度运动的同时，实现其全回转旋转运动。为解决上述技术问题，本发明提供的一种全回转多自由度搭载平台，包括动感小车、多自由度驱动装置、多自由度运动平台以及特效座椅；所述动感小车包括小车架和与建筑物固定的轨道，小车架上设有动感小车驱动器和与所述轨道相配置的车轮组，用于在动感小车驱动器的驱动下沿轨道滑动，其特别之处在于所述小车架上设有全回转运动平台，全回转运动平台包括回转平台驱动器、旋转主轴和全回转平台，回转平台驱动器设置于小车架上，旋转主轴穿设于小车架上并与全回转平台连接，用于在回转平台驱动器的驱动下使全回转平台以旋转主轴为轴旋转；所述多自由度驱动装置包括多根伸缩杆和若干虎克绞，多根伸缩杆的一端分别通过虎克绞与全回转平台连接、另一端分别通过虎克绞与所述多自由度运动平台连接，全回转平台、多根伸缩杆和多自由度运动平台构成多自由度平台；所述特效座椅与多自由度运动平台固定连接。上述技术方案中，所述回转平台驱动器设置于小车架顶面或底面，旋转主轴的一端与回转平台驱动器的输出端传动配合、另一端穿过小车架并与全回转平台连接。或者，所述回转平台驱动器设置于小车架侧面，全回转平台的边缘与回转平台驱动器的输出端传动配合，用于在回转平台驱动器驱动下使全回转平台以旋转主轴为轴旋转。上述技术方案中，所述旋转主轴由中间轴和上转盘构成，旋转主轴通过滚动机构与小车架相连。上述技术方案中，所述与轨道相配置的车轮组包括分别位于轨道两侧的行走车轮组和水平车轮组。进一步地，所述轨道为平行的两根，所述行走车轮组位于两根轨道内侧，水平车轮组(I. 3)位于两根轨道外侧。上述技术方案中，所述伸缩杆为由伺服电动机驱动的电动缸、液压缸或者数字缸。
上述技术方案中，所述特效座椅位于多自由度运动平台上表面或者吊挂于多自由度运动平台底面下方。上述技术方案中，所述特效座椅包括与多自由度运动平台固定的座椅钢结构，座椅钢结构的顶部设有座椅顶盖、中部设有安全压杠和/或安全带。进一步地，所述座椅顶盖上设有特效装置。与现有技术相比，本发明的有益效果在于全回转运动平台的设置，使传统动感座椅在原有最多六自由度运动的基础上又实现了不同角速度下的全回转运动，能够给观众带来更强烈与逼真地感受；同时，全回转运动平台实现了观众在360°范围内全景观看，适宜于环形银幕中的观影。
图I为本发明一个实施例的结构示意图。图2为图I中特效座椅布置的俯视图。图3为本发明另一个实施例的结构示意图。图中1一动感小车(其中1. I一轨道、I. 2 —行走车轮组、I. 3 —水平车轮组、
1.4一动感小车驱动器、I. 5—小车架)，2—全回转运动平台(其中2. I—回转平台驱动器、
2.2一旋转主轴、2. 21一中间轴、2. 22一上转盘、2. 3一全回转平台、2. 4一滚动机构)，3一多自由度驱动装置(其中3. I一电动缸、3. 2一伺服电动机、3. 3一虎克绞)，4一多自由度运动平台，5—特效座椅(其中5. I—座椅顶盖、5. 2—座椅钢结构、5. 3—安全压杠、5. 4—特效装置)。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述。实施例I (悬挂式)。如图I和图2所示，本发明的一种全回转多自由度动感装置，包括动感小车I、全回转运动平台2、多自由度驱动装置3、多自由度运动平台4以及特效座椅5。其中，动感小车I包括小车架I. 5和与建筑物固定的轨道I. 1，小车架I. 5上设有动感小车驱动器I. 4和与上述轨道I. I相配置的车轮组，用于在动感小车驱动器I. 4的驱动下沿轨道I. I滑动，本实施例中，轨道I. I为平行的两根，即双轨，车轮组包括分别位于轨道I. I两侧的行走车轮组I. 2和水平车轮组I. 3，行走车轮组I. 2位于两根轨道I. I内侧，用于动感小车I沿轨道I. I的行走；水平车轮组I. 3位于两根轨道I. I外侧、与相应的行走车轮组I. 2相对，用于动感小车I的导向，防止行走车轮组I. 2脱离轨道I. I。全回转运动平台2包括回转平台驱动器2. I、旋转主轴2. 2和全回转平台2. 3。图I示意出了全回转运动平台2的一种实施方式。其结构为回转平台驱动器2. I设置于小车架I. 5侧面，全回转平台2. 3的边缘与回转平台驱动器2. I的输出端传动配合(如齿轮传动等)，回转平台驱动器2. I直接驱动全回转平台2. 3以旋转主轴2. 2为轴旋转。旋转主轴
2.2由中间轴2. 21和上转盘2. 22构成，为确保旋转主轴2. 2与小车架I. 5之间的定位和相对转动，在上转盘2. 22和小车架I. 5之间设有滚动机构2. 4，如滚珠轴承等。全回转运动平台2还可以是另一种机构(图中未示意出):回转平台驱动器2. I设置于小车架I. 5顶面，旋转主轴2. 2的一端与回转平台驱动器2. I的输出轴相连、另一端穿过小车架I. 5并与全回转平台2. 3连接，回转平台驱动器2. I的动力通过旋转主轴2. 2传递给全回转平台2. 3这里，旋转主轴2. 2可以是上述中间轴2. 21和上转盘2. 22的机构，即上转盘2. 22的边缘与回转平台驱动器2. I的输出端传动配合；也可以仅包括一个中间轴2. 21，由回转平台驱动器2. I驱动中间轴2. 21旋转。多自由度驱动装置3包括多根伸缩杆和若干虎克绞3. 3，多根伸缩杆的一端分别通过虎克绞3. 3与全回转平台2. 3底面连接、另一端分别通过虎克绞3. 3与多自由度运动平台4的顶面连接，全回转平台2. 3、多根伸缩杆和多自由度运动平台4构成多自由度平台，最多能够通过各伸缩杆的伸缩实现多自由度运动平台4上下、左右、前后的多自由度运动。本实施例中，伸缩杆为由伺服电动机3. 2驱动的六根电动缸3. I。特效座椅5设置于多自由度运动平台4的上表面或者吊挂于多自由度运动平台4 底面下方均可，本实施例中，特效座椅5设置于多自由度运动平台4上表面。它包括与多自由度运动平台4固定的座椅钢结构5. 2，座椅钢结构5. 2的顶部设有座椅顶盖5. I、中部设有安全压杠5. 3和安全带。在座椅顶盖5. I上还设有特效装置5. 4，可在节目放映过程中根据情节需要，实现吹风、喷水、喷雾等效果。实施例2 (落地式)。本实施例的其它结构与实施例I相同，区别仅在于从下至上依次为动感小车I、全回转运动平台2、多自由度驱动装置3和多自由度运动平台4，特效座椅5设置于多自由度运动平台4上表面。本装置应用于环形荧幕的影院时，其工作过程为
1、观众在专职服务员带领下乘上特效座椅5；
2、专职服务员给每位观众系好安全带、压好安全压杠5.3，锁紧各自的电子锁；
3、放映开始，启动动感小车I和多自由度驱动装置3的软件程序，特效座椅5在多自由度驱动装置3的控制下徐徐升起，动感小车I在动感小车驱动器I. 4作用下运动到达指定位置，动感小车I停止；
4、在总控室监控下，控制多自由度运动平台4在该位置随影视情节带动特效座椅5作多自由度运动，特效装置5. 4也依情节施放特效；
5、在上述位置放映结束，动感小车I视场馆需求，继续前行并循环步骤3 4，观看下一场景，或回到初始地。最后全场放映结束，在初始地多自由度驱动装置3控制多自由度运动平台4下降到最低点；
6、待特效座椅5回到初始位置后，由专职服务员给每位观众打开安全带和安全压杠
5.3电子锁，观众可离开特效座椅5。本发明的核心在于全回转运动平台2的设置，使得座椅在实现多自由度运动的同时，实现其全回转旋转运动。所以，其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神，例如全回转运动平台2中，回转平台驱动器2. I的结构及驱动方式不限于实施例所述，只要能实现全回转平台的旋转驱动和角速度控制即可；与轨道I. I相配置的车轮组不限于上述相对设置的行走车轮组I. 2和水平车轮组I. 3的结构，采用传统装置中成对的行走车轮等现有结构也是可行的；轨道I. I也可采用单轨的结构；伸缩杆采用伺服电动机3. 2驱动的液压缸或者数字缸也能够实现本技术方案等。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范 围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。
权利要求
1.一种全回转多自由度动感装置，包括动感小车(I)、多自由度驱动装置(3)、多自由度运动平台(4)以及特效座椅(5);所述动感小车(I)包括小车架(I. 5)和与建筑物固定的轨道(I. 1)，小车架(I. 5)上设有动感小车驱动器(I. 4)和与所述轨道(I. I)相配置的车轮组，用于在动感小车驱动器(I. 4)的驱动下沿轨道(I. I)滑动，其特征在于所述小车架(I. 5)上设有全回转运动平台(2)，全回转运动平台(2)包括回转平台驱动器(2. I)、旋转主轴(2. 2)和全回转平台(2. 3)，回转平台驱动器(2. I)设置于小车架(I. 5)上，旋转主轴(2. 2)穿设于小车架(I. 5)上并与全回转平台(2. 3)连接，用于在回转平台驱动器(2. I)的驱动下使全回转平台(2. 3)以旋转主轴(2. 2)为轴旋转；所述多自由度驱动装置(3)包括多根伸缩杆和若干虎克绞(3. 3)，多根伸缩杆的一端分别通过虎克绞(3. 3)与全回转平台(2. 3)连接、另一端分别通过虎克绞(3. 3)与所述多自由度运动平台(4)连接，全回转平台(2. 3)、多根伸缩杆和多自由度运动平台(4)构成多自由度平台；所述特效座椅(5)与多自由度运动平台(4)固定连接。
2.根据权利要求I所述的全回转多自由度动感装置，其特征在于所述回转平台驱动器(2. I)设置于小车架(I. 5)顶面或底面，旋转主轴(2. 2)的一端与回转平台驱动器(2. I)的输出端传动配合、另一端穿过小车架(I. 5)并与全回转平台(2. 3)连接。
3.根据权利要求I所述的全回转多自由度动感装置，其特征在于所述回转平台驱动器(2. I)设置于小车架(1.5)侧面，全回转平台(2.3)的边缘与回转平台驱动器(2. I)的输出端传动配合，用于在回转平台驱动器(2. I)驱动下使全回转平台(2. 3)以旋转主轴(2. 2)为轴旋转。
4.根据权利要求I至3中任一权利要求所述的全回转多自由度动感装置，其特征在于所述旋转主轴(2. 2)由中间轴(2. 21)和上转盘(2. 22)构成，旋转主轴(2. 2)通过滚动机构(2. 4)与小车架(I. 5)相连。
5.根据权利要求I至3中任一权利要求所述的全回转多自由度动感装置，其特征在于所述与轨道(I. I)相配置的车轮组包括分别位于轨道(I. I)两侧的行走车轮组(I. 2)和水平车轮组(I. 3)。
6.根据权利要求5所述的全回转多自由度动感装置，其特征在于所述轨道(I.I)为平行的两根，所述行走车轮组(I. 2)位于两根轨道(I. I)内侧，水平车轮组(I. 3)位于两根轨道(I. I)外侧。
7.根据权利要求I至3中任一权利要求所述的全回转多自由度动感装置，其特征在于所述伸缩杆为由伺服电动机(3. 2)驱动的电动缸(3. I)、液压缸或者数字缸。
8.根据权利要求I至3中任一权利要求所述的全回转多自由度动感装置，其特征在于所述特效座椅(5)位于多自由度运动平台(4)上表面或者吊挂于多自由度运动平台(4)底面下方。
9.根据权利要求I至3中任一权利要求所述的全回转多自由度动感装置，其特征在于所述特效座椅(5)包括与多自由度运动平台(4)固定的座椅钢结构(5. 2)，座椅钢结构(5. 2)的顶部设有座椅顶盖(5. I)、中部设有安全压杠(5. 3)和/或安全带。
10.根据权利要求9所述的全回转多自由度动感装置，其特征在于所述座椅顶盖(5. I)上设有特效装置(5. 4)。
全文摘要
一种全回转多自由度动感装置，包括动感小车、多自由度驱动装置、多自由度运动平台以及特效座椅；动感小车包括小车架和与建筑物固定的轨道，小车架上设有动感小车驱动器和与轨道相配置的车轮组，其特别之处在于小车架上设有全回转运动平台，全回转运动平台包括回转平台驱动器、旋转主轴和全回转平台，回转平台驱动器设置于小车架上，旋转主轴穿设于小车架上并与全回转平台连接；多自由度驱动装置包括多根伸缩杆和若干虎克绞，多根伸缩杆的一端分别通过虎克绞与全回转平台连接、另一端分别通过虎克绞与所述多自由度运动平台连接，全回转平台、多根伸缩杆和多自由度运动平台构成多自由度平台；特效座椅与多自由度运动平台固定连接。
文档编号A47C1/124GK102755755SQ201210238390
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者其他发明人请求不公开姓名, 陈少波 申请人:武汉金领湾实业有限公司