一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统的制作方法

本实用新型具体涉及一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统。

背景技术：

现有的伞降模拟训练系统中，跳伞训练可分为离机、空中操纵和着陆三个环节，针对这三个环节，目前跳伞地面训练无法提供逼真的空降场景，难以模拟着陆时的特殊情况，虽然现有的跳伞模拟训练系统实现了一定程度的跳伞模拟训练，但具体而言，现有的跳伞模拟训练系统依然存在着一些不足。

这些不足主要体现在现有的伞降模拟系统的运动机构存在一些不足，由于跳伞训练着陆中，人体相对于地面存在有竖直方向的运动和水平方向的运动，而当前的伞降模拟器的运动机构里能实现复杂运动的机构均存在结构复杂，移动精度不足，运动机构之间存在干涉导致运动机构的移动范围不足等缺陷。

中国发明专利公开说明书cn107492279b，公开日20190621，公开了一种伞降模拟器，包括至少一个跳伞模拟单元、和模拟跳伞管理平台；其中跳伞模拟单元包括模拟单元框架，背带模块，操纵控制平台，可升降跳伞平台，腰部拉绳，操纵模块，头盔模块，送风装置，着陆模拟传送带和升降助力电缸；模拟跳伞管理平台包括训练控制模块，运动过程模拟模块，跳伞场地景生成模块，视觉显示计算模块，体感营造生成模块，和训练管理与考评模块。但是对比文件中的伞降模拟系统只能搭载一种背带模块，不能很好地满足多种设备伞降的训练需求。

因此，需要提供一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统，来解决现有技术中运动机构结构复杂，移动精度不足，运动机构移动范围不足，以及不能替换不同类型背带模块的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统，具有运动机构结构简单，移动精度高，运动机构移动范围大，以及能够替换不同类型背带模块的优点，从而弥补现有技术中的不足。

一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统，包括框架、升降机构、旋转运动机构、移动平台和直行运动机构，所述框架上设有轨道，所述移动平台包括滑伞平台和旋转平台，所述直行运动机构设置在滑伞平台上，所述旋转平台通过缆绳与滑伞平台连接；

所述旋转平台包括上平台和下平台，所述旋转运动机构包括第二驱动装置和传动装置，所述第二驱动装置设置在上平台上；所述传动装置的一端与第二驱动装置连接，另一端与下平台连接；

所述下平台通过缆绳与背带模块可拆卸连接；所述背带模块部分穿戴在训练者身上，所述背带模块为跳伞背带或滑翔伞背带。

采用这样的结构，所述旋转平台与滑伞平台通过缆绳连接，互相独立，避免了直行运动机构和旋转运动机构的动作部件出现可能的干涉。旋转平台分为两个部分，更有利于旋转运动机构执行动作，由于旋转运动机构距直行运动机构较远，两者不容易发生干涉可以更高效地安装设备元件，并且因此本实用新型的旋转运动机构可以做到360°旋转，具有更大的旋转范围。所述背带模块采用可拆卸的连接形式，方便更换不同的类型的背带模块，使得本实用新型能够模拟的场景更加丰富，提升了应用范围和实用性。

进一步的，所述跳伞背带为背包结构，跳伞背带包括四个固定挂钩，所述四个固定挂钩中两个分别位于跳伞背带左右肩膀位置，其余两个位于跳伞背带腰部位置。

进一步的，所述滑翔伞背带包括护腰带，套接于人体大腿的可调节环状腿带，所述环状腿带包括左腿带和右腿带，所述左腿带和右腿带分别经腿带连接带向下固定于护腰带前部两侧；所述滑翔伞背带包括四个固定挂钩，所述四个固定挂钩中两个分别位于滑翔伞背带左腿带和右腿带的根部，其余两个固定挂钩位于护腰带的左右两侧。

采用这样的结构，可以模拟不同的伞降装备，由于现有的伞降穿戴设备通常有跳伞背带这样的背负式的背带和滑翔伞背带这样的坐式背带，所以本实用新型提供上述两种背带，这样可以模拟更多的跳伞场景，使得本实用新型更具实用性，一机多用。并且本实用新型的背带模块采用方便拆卸的固定结构，保证的更换设备的方便性。

进一步的，所述直行运动机构包括第一驱动装置、主动轮、从动轮，所述主动轮和从动轮与轨道滚动连接。所述第一驱动装置包括第一伺服电机和第一减速机，所述第一伺服电机的转子和第一减速机的转子同轴固定，所述主动轮套设在转轴上，所述转轴穿过轴承，所述轴承固定在滑伞平台上，转轴上套设有第一齿轮，所述第一减速机的转子上套设有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合。

采用这样的结构，直行运动机构采用第一驱动装置加主动轮和从动轮的结构，相较于现有技术中通用的同步带传动来说，直行运动机构结构简单稳定性更好不易损坏，并且能够更方便地控制移动的精度与速度。通过第一伺服电机，可以实现直行运动机构的精确移动，并且装置启停没有顿挫感更平滑，更加贴近跳伞真实状态；通过第一减速机，能够使直行运动机构的移动更加精确，并且第一减速机增大了扭矩，使得本装置在负载人身重量时的运动更加稳定。

进一步的，所述第二驱动装置包括第二伺服电机和第二减速机，所述第二伺服电机的转子和第二减速机的转子同轴固定，所述传动装置包括第三齿轮、第四齿轮和同步带，第三齿轮套设在第二减速机的转子上，第三齿轮通过同步带与第四齿轮传动连接，所述第四齿轮与下平台固定。

采用这样的结构，通过第二伺服电机，可以实现旋转运动机构的精确移动，并且装置启停没有顿挫感更平滑，更加贴近跳伞真实状态；通过第二减速机，能够使旋转运动机构的移动更加精确，并且第二减速机增大了扭矩，使得本装置在负载人身重量时的旋转更加稳定。

进一步的，所述升降机构设置在滑伞平台，所述升降机构包括升降电机、绕线轮、传动轴和滑轮，所述升降电机与传动轴同轴固定，所述传动轴通过轴承固定在滑伞平台上，所述绕线轮套设在转动轴并固定。所述绕线轮上缠绕有缆绳，所述缆绳通过滑轮与上平台连接。

采用这样的结构，升降机构能够通过升降电机的正反转来控制缆绳的长度从而控制上平台的的上升和下降，从而达到模拟伞降的效果。采用滑轮和缆绳的结构，可以很好地控制控制上平台的的上升和下降，并且这种结构承载能力良好，结构牢固，更具有安全性。

进一步的，所述轨道靠近两端端部的位置设置有限位开关。

采用这样的结构，直行运动机构在接近运动到轨道尽头时，会经过限位开关，并且触发，从而防止直行运动机构出现脱轨事故。增加了本实用新型的安全性。

进一步的，所述轨道的端部和所述限位开关之间设置有减震块。

采用这样的结构，减震块可以防止直行运动机构由于惯性与框架发生碰撞，从而出现磕伤，另外减震块也还可以防止直行运动机构脱轨，使得本实用新型更加具有安全性。

因此，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型包括两种背带模块，并且背带模块能够快速替换，可以满足更多的使用需求并模拟更多的场景，一机多用实用性高。

2.本实用新型的直行运动机构与旋转运动机构直线互相独立不存在干涉，有利于相关元器件的布置和安装，提升了生产效率。

3.本实用新型的直行运动机构具有更大的扭矩，启停和运行更加稳定平滑，能够更好地控制和模拟真实跳伞的情况。

4.本实用新型的直行运动机构能够精确移动，方便控制。

5.本实用新型的旋转运动机构能够360°范围转动，转动范围大。

6.本实用新型的旋转运动机构具备大扭矩，启停和云溪更加稳定平滑。并且旋转的角度控制可以更加精确。

7.本实用新型安装的限位开关和减震块保证了良好的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统的结构示意图的左视图；

图3为本实用新型一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统的结构示意图；

图4为本实用新型一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统搭载跳伞背带的结构示意图的正视图；

图5为本实用新型一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统搭载滑翔伞背带的结构示意图的左视图；

附图标记：

1、框架；101、轨道；102、限位开关；103、减震块；2、升降机构；201、升降电机；202、绕线轮；203、传动轴；204、滑轮；3、背带模块；310、跳伞背带；320、滑翔伞背带；4、移动平台；410、滑伞平台；420、旋转平台；421、上平台；422、下平台；5、直行运动机构；510、第一驱动装置；511、第一伺服电机；512、第一减速机；513、转轴；520、主动轮；530、从动轮；6、旋转运动机构；610、第二驱动装置；611、第二伺服电机；612、第二减速机；620、传动装置。

具体实施方式

显然，下面所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1、图2和图3所示，一种伞降模拟训练器的载人运动模拟系统，包括框架1、升降机构2、旋转运动机构6、移动平台4和直行运动机构5，所述框架1上设有轨道101，所述移动平台4包括滑伞平台410和旋转平台420，所述旋转平台420通过缆绳与滑伞平台410连接；

所述旋转平台420包括上平台421和下平台422，所述旋转运动机构6包括第二驱动装置610和传动装置620，所述第二驱动装置610设置在上平台421上；所述传动装置620的一端与第二驱动装置610连接，另一端与下平台422连接；

所述下平台422通过缆绳与背带模块3可拆卸连接；所述背带模块3部分穿戴在训练者身上，所述背带模块3为跳伞背带310或滑翔伞背带320。

采用这样的结构，所述旋转平台420与滑伞平台410通过缆绳连接，互相独立，避免了直行运动机构5和旋转运动机构6的动作部件出现可能的干涉。旋转平台420分为两个部分，更有利于旋转运动机构6执行动作，由于旋转运动机构6距直行运动机构5较远，两者不容易发生干涉可以更高效地安装设备元件，并且因此本实用新型的旋转运动机构6可以做到360°旋转，具有更大的旋转范围。所述背带模块3采用可拆卸的连接形式，方便更换不同的类型的背带模块3，使得本实用新型能够模拟的场景更加丰富，提升了应用范围和实用性。

如图1所示，所述直行运动机构5设置在滑伞平台410上，所述直行运动机构5包括第一驱动装置510、主动轮520、从动轮530，所述主动轮520和从动轮530与轨道101滚动连接。所述第一驱动装置510包括第一伺服电机511和第一减速机512，所述第一伺服电机511的转子和第一减速机512的转子同轴固定，所述主动轮520套设在转轴513上，所述转轴513穿过轴承，所述轴承固定在滑伞平台410上，转轴513上套设有第一齿轮，所述第一减速机512的转子上套设有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合。

采用这样的结构，直行运动机构5采用第一驱动装置510加主动轮520和从动轮530的结构，相较于现有技术中通用的同步带传动来说，直行运动机构5结构简单稳定性更好不易损坏，并且能够更方便地控制移动的精度与速度。通过第一伺服电机511，可以实现直行运动机构5的精确移动，并且装置启停没有顿挫感更平滑，更加贴近跳伞真实状态；通过第一减速机512，能够使直行运动机构5的移动更加精确，并且第一减速机512增大了扭矩，使得本装置在负载人身重量时的运动更加稳定。

如图1和图2所示，所述第二驱动装置610包括第二伺服电机611和第二减速机612，所述第二伺服电机611的转子和第二减速机612的转子同轴固定，所述传动装置620包括第三齿轮、第四齿轮和同步带，第三齿轮套设在第二减速机612的转子上，第三齿轮通过同步带与第四齿轮传动连接，所述第四齿轮与下平台422固定。

采用这样的结构，通过第二伺服电机611，可以实现旋转运动机构6的精确移动，并且装置启停没有顿挫感更平滑，更加贴近跳伞真实状态；通过第二减速机612，能够使旋转运动机构6的移动更加精确，并且第二减速机612增大了扭矩，使得本装置在负载人身重量时的旋转更加稳定。

如图3所示，所述升降机构2设置在滑伞平台410，所述升降机构2包括升降电机201、绕线轮202、传动轴203和滑轮204，所述升降电机201与传动轴203同轴固定，所述传动轴203通过轴承固定在滑伞平台上410，所述绕线轮202套设在转动轴203并固定。所述绕线轮202上缠绕有缆绳，所述缆绳通过滑轮204与上平台421连接。

采用这样的结构，升降机构2能够通过升降电机201的正反转来控制缆绳的长度从而控制上平台421的上升和下降，从而达到模拟伞降的效果。采用滑轮204和缆绳的结构，可以很好地控制控制上平台421的上升和下降，并且这种结构承载能力良好，结构牢固，更具有安全性。

如图3所示，所述轨道101靠近两端端部的位置设置有限位开关102。

采用这样的结构，直行运动机构5在接近运动到轨道101尽头时，会经过限位开关102，并且触发，从而防止直行运动机构5出现脱轨事故。增加了本实用新型的安全性。

如图3所示，所述轨道101的端部和所述限位开关102之间设置有减震块103。

采用这样的结构，减震块103可以防止直行运动机构5由于惯性与框架1发生碰撞，从而出现磕伤，另外减震块103也还可以防止直行运动机构5脱轨，使得本实用新型更加具有安全性。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上增加了可替换的背带模块3，所述背带模块3包括跳伞背带310和滑翔伞背带320。

如图4所示，所述跳伞背带310为背包结构，跳伞背带310包括四个固定挂钩，所述四个固定挂钩中两个分别位于跳伞背带310左右肩膀位置，其余两个位于跳伞背带310腰部位置。

如图5所示，所述滑翔伞背带320包括护腰带，套接于人体大腿的可调节环状腿带，所述环状腿带包括左腿带和右腿带，所述左腿带和右腿带分别经腿带连接带向下固定于护腰带前部两侧；所述滑翔伞背带320包括四个固定挂钩，所述四个固定挂钩中两个分别位于滑翔伞背带320左腿带和右腿带的根部，其余两个固定挂钩位于护腰带的左右两侧。

采用这样的结构，可以模拟不同的伞降装备，由于现有的伞降穿戴设备通常有跳伞背带310这样的背负式的背带和滑翔伞背带320这样的坐式背带，所以本实用新型提供上述两种背带，这样可以模拟更多的跳伞场景，使得本实用新型更具实用性，一机多用。并且本实用新型的背带模块3采用方便拆卸的固定结构，保证的更换设备的方便性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。