专利名称：机动车辆仿真驾驶节能多自由度电动缸动感平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车、拖拉机、坦克、铲车、叉车等各种机动车辆 仿真、模拟驾驶所需产生的驾驶舱动感与力感的节能多自由度电动缸的 动感平台装置。
背景技术：
各种机动车辆驾驶仿真设备已广泛应用于车辆设备性能检测及日 常驾驶训练。综观现有国内外车辆驾驶仿真训练设备，档次较低的都没 有动感平台，车辆仿真驾驶逼真度不能有效实现，且难于完成诸如单边 桥、溜坡、坡道起步、冰雪天气等一系列技术课目的训练。而档次较高 的仿真训练设备的动感平台，采用六只液压缸或气压缸组合成三支点六 自由度的动感平台，这种结构，采用伺服阀连续控制，制造成本高，能 耗高，维护费用高，且液压、气压传动噪声烦人，液压又极易渗漏污染 环境，给产品的大规模推广应用带来困难。 发明内容
本实用新型提供一种机动车辆仿真驾驶节能多自由度电动缸动感 平台，以解决目前车辆驾驶仿真设备的动感平台因采用液压或气压传动 装置，导致结构复杂、安装困难、运输不便、制造成本高、能耗高、维 护费用高，推广普及使用困难的问题。本实用新型采用的技术方案是-由上支承架、中支承架、下底板三层结构组成，上支承架安有三个支点， 其中二个支点由可控伺服电机的电动缸经万向节伸入驾驶舱内连接，另一个支点由弹簧缸经万向节伸入驾驶舱内连接，上支承架与中支承架之 间由滚珠导轨连接，水平可控伺服电机与上支承架连接，下底板通过立 轴与嵌在中支承架的滚动轴承的变速齿轮连接，圆周可控伺服电机经变 速箱带动再通过齿轮与变速齿轮啮合，中支承架上设置滚动轴承，通过 该滚动轴承与下底板滑动连接，在底板下部固定连接定位固定架。
本实用新型的工作原理及使用方法是通过仿真驾驶系统的传感器 实时采集的机动车驾驶操作工况，并根据场地图像数据库提供的时空数 据，按车辆运动方程由计算机进行即时计算，实时作出驾驶舱姿态的控 制指令，经工控电路将计算机的开关量转换成对伺服电机可控制参数。 若要控制驾驶舱左右摇摆、前俯后仰，则控制上层支承架二个伺服电动 缸。在常态时，伺服电动缸处于中停位置，若使平台产生左右摇摆效果， 则控制二个电动缸一个上、 一个下。若使动感平台产生前俯后仰，则使 中停位置的两只伺服电动缸同步作向上或向下运动。若要使驾驶起步、 急刹产生前冲后撞的效果，则由中层支承架安装的水平移动的伺服电动 缸工作，由常态的中停位置，在计算机控制下前后伸縮，推拉上层支承 架及承载在上层支承架上的驾驶舱作水平移动，实时产生冲撞的动感。 若要控制驾驶舱产生甩尾动感，则将常态时处于中停位置的底板与中层 支承转动机构，由计算机控制用于转动的伺服电机进行正反转，并根据 甩尾值大小，控制伺服电机转动量。由此，该动感平台能全方位实现机 动车驾驶时可能产生的各种驾驶动感仿真模拟效果。
本实用新型的优点在于结构新颖简洁，无噪声、无漏油污染，能 从根本上克服液压、气压动力装置的动感平台的各种弊端。采用上、中两层及底板支承结构，既能全方位仿真机动车辆驾驶动感，又能按需要 对动感进行裁减，各取所需。将三个支承点，其中一个以无动力源的弹 簧缸支承驾驶舱的大部份载荷，可以降低设备制造成本，又可降低运行 能耗成本。本结构将上下运动的缸体支点伸入驾驶舱内，可有效降低驾 驶舱运行重心，减少运动惯量，提高安全系数。本实用新型采用伺服电 动缸，动感反应速度快，增加实时效应及动感逼真度。运输、安装、调 试、使用、维修均方便。可以为车辆驾驶全面推广使用仿真设备提供条 件。
图l是本实用新型结构示意图； 图2是图1的右视图； 图3是图1的俯视图。
具体实施方式
由上支承架l、中支承架2、下底板3三层结构组成，上支承架安 有三个支点，其中二个支点由可控伺服电机4的电动缸5经万向节6伸 入驾驶舱内连接，另一个支点由弹簧缸7经万向节8伸入驾驶舱内连接， 上支承架与中支承架之间由滚珠导轨9连接，水平可控伺服电机10与 上支承架连接，下底板通过立轴11与嵌在中支承架的滚动轴承12的变 速齿轮13连接，圆周可控伺服电机15经变速箱16带动再通过齿轮与 变速齿轮13啮合，中支承架上设置滚动轴承14，通过该滚动轴承与下 底板滑动连接，在底板下部固定连接定位固定架17。
本实用新型由上支承架、中支承架、下底板组成，上支承架有三个支承点，其中二个支承点安装可控伺服电机的电动缸经万向节伸入驾驶 舱内连接， 一个支点安装压簧经万向节伸入驾驶舱内连接。上支承架与 中支承架之间由滚珠导轨连接，并在可控伺服电机带动下，能使上支承 架及所承载的驾驶舱同步水平移动。下底板与嵌在中支承架之间轴承结 合，中支承架与底板之间安装滚动轴承，在可控伺服电机带动下，能使 中支承架在底板上旋转。此结构能全方位反映机动车辆驾驶上、下坡可 能遇到的前俯后仰，转弯时左右摇摆，起步、刹车时的水平冲撞移动， 冰雪路面紧急刹车时甩尾，以及搓板路产生的振动。
其动感动力源，系采用可控伺服电动缸，不象传统的动感的动力源 采用气压或液压。避免了气动缸、液压缸噪声与液压缸易漏油造成污染。
为使驾驶舱产生动感，是采用三支点与动感平台联接。三个支点中， 仅二个支点使用伺服电动缸，而另一个支点系无动力源的弹簧缸，以上 三个缸体的支点均伸入厢体内。该结构既降低了设备造价，又成倍减少 能耗，降低了运行成本，且降低驾驶舱工作高度，提高安全性。
本实用新型可视用户对动感自由度的不同要求与制造成本的承受 能力，可以对支承结构进行增减，组成不同自由度的动感平台。若仅由 上层支承架经可控电动缸、弹簧缸支承驾驶舱，则组成前俯后仰、左右
摇摆的动感平台；若加上中支承架，则增加前后冲撞的水平动感；若再 增加下层支承底板，则增加水平甩尾的动感。另外，也可由上层与下层 支承架组合，产生前俯后仰、左右摇摆、水平甩尾的动感效果。
权利要求1、一种机动车辆仿真驾驶节能多自由度电动缸动感平台，其特征在于由上支承架、中支承架、下底板三层结构组成，上支承架安有三个支点，其中二个支点由可控伺服电机的电动缸经万向节伸入驾驶舱内连接，另一个支点由弹簧缸经万向节伸入驾驶舱内连接，上支承架与中支承架之间由滚珠导轨连接，水平可控伺服电机与上支承架连接，下底板通过立轴与嵌在中支承架的滚动轴承的变速齿轮连接，圆周可控伺服电机经变速箱带动再通过齿轮与变速齿轮啮合，中支承架上设置滚动轴承，通过该滚动轴承与下底板滑动连接，在底板下部固定连接定位固定架。
专利摘要本实用新型涉及一种机动车辆仿真驾驶节能多自由度电动缸的动感平台。由上支承架、中支承架、下底板三层结构组成，上支承架安有三个支点，上支承架与中支承架之间由滚珠导轨连接，水平可控伺服电机与上支承架连接，下底板通过立轴与嵌在中支承架的滚动轴承的变速齿轮连接，圆周可控伺服电机经变速箱带动再通过齿轮与变速齿轮啮合，中支承架上设置滚动轴承，通过该滚动轴承与下底板滑动连接，在底板下部固定连接定位固定架。本实用新型优点在于结构新颖、简洁，无噪声、无漏油污染，制造成本低，省电节能，运行成本低，运输、安装、使用、维修方便。便于车辆驾驶仿真全面推广使用。
文档编号G09B9/04GK201247536SQ200820072218
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月6日 优先权日2008年8月6日
发明者李椒良 申请人:李椒良