一种坦克简易模拟训练装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于一种模拟仿真设备，特别是一种坦克简易模拟体验装置。
【背景技术】
[0002]用于操作技能训练的模拟器是模拟训练中的一个重要组成部分，如驾驶训练模拟器、射击训练模拟器等。这类训练系统通过虚拟场景与实物的有机结合，为受训人员提供可反复演练的包括视觉、听觉、触觉和嗅觉全方位可感知的训练环境，低成本、高效益地完成受训人员的操作技能和作战技能训练。目前市场上常见的模拟训练系统，多是采用电影图像的时间帧与硬件电路在时间上同步控制的方式，来驱动自由度平台，这种实现方式使得场景的路线较为单一，体验效果不佳，与实际的虚拟现实技术相差较远。
【发明内容】
[0003]本实用新型所解决的技术问题在于提供一种坦克简易模拟训练装置，采用实际仿真引擎作为载体，实时感测路面的数据并反馈给系统，进而提供给驾驶员真实的路感效果。
[0004]实现本实用新型目的的技术解决方案为:
[0005]—种坦克简易模拟训练装置，包括数据采集处理装置、接收反馈装置、电机控制装置和模拟坦克装置；
[0006]其中:所述模拟坦克装置包括模拟驾驶器，所述模拟驾驶器用于驾驶员实际操作来模拟真实驾驶情形；
[0007]所述数据采集处理装置包括依次连接的电位器、接近开关和主控板，所述电位器和接近开关均通过齿轮传输与模拟驾驶器相连接，用于采集模拟驾驶器的动作数据，所述主控板用于数据的滤波和优化；
[0008]所述接收反馈装置通过USB与数据采集处理装置、电机控制装置进行通信连接；
[0009]所述电机控制装置包括依次连接的伺服电机和电机驱动电路，用于控制电机的转动方向和角度，所述伺服电机通过丝杆与模拟坦克装置相连接。
[0010]进一步的，本实用新型的坦克简易模拟训练装置，所述模拟驾驶器包括油门踏板、刹车踏板和挡位。
[0011]进一步的，本实用新型的坦克简易模拟训练装置，所述油门踏板和刹车踏板设置有限位螺栓。
[0012]进一步的，本实用新型的坦克简易模拟训练装置，所述挡位采用顶珠设置。
[0013]进一步的，本实用新型的坦克简易模拟训练装置，所述齿轮传输的模数比为1:2。
[0014]进一步的，本实用新型的坦克简易模拟训练装置，所述伺服电机数量为2个。
[0015]本实用新型的坦克简易模拟训练系统与现有技术相比，具有以下显著优点:
[0016]1、本实用新型能够提供给训练人员真实的路感状态，感受真实的射击后座力状态，增强了训练的真实性和可靠性；
[0017]2、本实用新型具有成本低、性能稳定；
[0018]3、本实用新型采用齿轮传输方式，保证了数据采集的精确度、准确性和稳定性；
[0019]4、本实用新型采用限位螺栓，能有效避免模拟驾驶器中踏板的越位和调节踏板的力度；
[0020]5、本实用新型采用顶珠设置，摆脱了卡滞，增加了操纵的手感真实性。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的坦克简易模拟训练装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明，本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0023]如图1所示，一种坦克简易模拟训练装置，包括数据采集处理装置、接收反馈装置、电机控制装置和模拟坦克装置；
[0024]所述模拟坦克装置包括模拟驾驶器，模拟驾驶器包括方向盘、油门踏板、刹车踏板和挡位；数据采集处理装置包括主控板、电位器和接近开关，主控板用于数据的滤波和优化，电位器和接近开关均通过齿轮传输与模拟驾驶器相连接；数据采集处理装置和接收反馈装置、接收反馈装置和电机控制装置分别通过USB数据线进行通信连接；电机控制模块包括伺服电机和电机驱动电路，用于控制电机的转动方向和角度，伺服电机通过丝杆与模拟坦克装置相连接。
[0025]数据采集处理装置采集的数据包括方向盘数据、油门踏板数据、刹车踏板数据和档位数据。齿轮传输的模数比为1:2。数据采集处理装置输出的数据为训练车辆模型与地图水平面产生的俯仰角和横滚角。伺服电机数量为2个。模拟驾驶器中的油门踏板和刹车踏板均设置有限位螺栓。模拟驾驶器中的挡位采用顶珠设置。
[0026]实施例1
[0027]—种坦克简易模拟训练装置，包括数据采集处理装置、接收反馈装置和电机控制装置。数据采集处理装置和接收反馈装置之间、接收反馈装置和电机控制装置之间根据通过USB数据线进行通信连接。数据采集处理装置采集的数据按照包头+方向盘数据+油门数据+刹车数据+挡位数据+包尾的固定格式作为一个USB通信的输入包传输到接收反馈装置；接收反馈装置产生的控制反馈数据将训练车辆的实时状态信息通过USB通信的输出包传到电机控制装置，通过两个伺服电机来仿真模拟真实的坦克训练的状态。
[0028]上述的反馈信息由接收反馈装置产生，输出数据为训练车辆模型与地图水平面产生的俯仰角和横滚角。通过得到的俯仰角和横滚角投影到实际机械结构重心处万向轴位置所在水平面和中垂面，得到实际的训练系统平台平面所处于的位置角度，从而获得控制两端伺服电机需要上升或者下降的距离。根据上述信息通过电机控制装置来控制相应的伺服电机的转动方向和角度，进而伺服电机带动丝杆使训练系统平台达到目标的俯仰角和横滚角的角度位置。通过实时的反馈信息，进而控制训练平台的实时的角度位置，完成驾驶员真实的驾驶，射击的仿真状态。
[0029]当驾驶员松开刹车、踩下油门、转动方向盘时，数据采集处理装置将采集到的数据按照预定的数据格式发送给接收反馈装置，然后接收反馈装置产生控制数据发送给电机控制装置，从而控制模拟坦克装置，使模拟坦克装置进行前进、转向等与驾驶员操作一致的动作。
[0030]在方向盘、油门踏板、刹车踏板的传感器均采用电位器，电位器有着成本低廉，夕卜围电路简单，线性稳定等优点；其中方向盘、油门踏板、刹车踏板等的机械传动和传感器接口部分均采用了模数比为1:2的齿轮传输方式，齿轮传输方式可以有效的吸收机械震动，防止损坏传感器，同时通过齿轮传输的方式，可以对传感器的行程进行了放大，保证了数据采集的精确度、准确性和稳定性。其中油门踏板和刹车踏板前后分别预加了两个限位螺栓，使得初始状态有一个很好的力度效果，同时也能有效的避免踏板的越位，防止传感器的损坏，同时可以通过调节螺栓有效的调节踏板的力度。挡位部分采用了顶珠的设计方式，很好的摆脱了卡滞的同时增加了操纵的手感真实性。数据传输时根据USB-HID协议模块进行的USB通信方式，USB通信方式支持热插拔，实时性好，信号稳定等优点。另外USB通信的方式能够通过DirectX协议模块直接与引擎对接，减少了中间环节，可以实时并准确的反馈路感信息。采用电机驱动电路驱动伺服电机进行平台角度的控制，伺服电机有着良好的精度，可以很好的实现位置、速度和力矩的闭环控制；同时其抗负载能力强，有效的避免了频繁的电机转动导致电机烧毁的现象，同时其高效的反应速度有利的保证的平台仿真的实时性。采用伺服电缸的设计进行平台震动的实现，有着反应速度快、噪音小等优点。
[0031]本实用新型的坦克简易模拟器训练系统不仅可以很好的提供训练人员真实的路感状态，还可以感受到真实的射击的后座力状态等，增强了训练的真实性和可靠性。
[0032]以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种坦克简易模拟训练装置，其特征在于，包括数据采集处理装置、接收反馈装置、电机控制装置和模拟坦克装置； 其中:所述模拟坦克装置包括模拟驾驶器，所述模拟驾驶器用于驾驶员实际操作来模拟真实驾驶情形； 所述数据采集处理装置包括依次连接的电位器、接近开关和主控板，所述电位器和接近开关均通过齿轮传输与模拟驾驶器相连接，用于采集模拟驾驶器的动作数据，所述主控板用于数据的滤波和优化； 所述接收反馈装置通过USB与数据采集处理装置、电机控制装置进行通信连接； 所述电机控制装置包括依次连接的伺服电机和电机驱动电路，用于控制电机的转动方向和角度，所述伺服电机通过丝杆与模拟坦克装置相连接。2.根据权利要求1所述的坦克简易模拟训练装置，其特征在于，所述模拟驾驶器包括油门踏板、刹车踏板和挡位。3.根据权利要求2所述的坦克简易模拟训练装置，其特征在于，所述油门踏板和刹车踏板设置有限位螺栓。4.根据权利要求2所述的坦克简易模拟训练装置，其特征在于，所述挡位采用顶珠设置。5.根据权利要求1所述的坦克简易模拟训练装置，其特征在于，所述齿轮传输的模数比为1:2。6.根据权利要求1所述的坦克简易模拟训练装置，其特征在于，所述伺服电机数量为2个。
【专利摘要】本实用新型提出一种坦克简易模拟训练装置，包括数据采集处理装置、接收反馈装置、电机控制装置和模拟坦克装置；其中：模拟坦克装置包括模拟驾驶器，所述模拟驾驶器用于驾驶员实际操作来模拟真实驾驶情形；数据采集处理装置包括依次连接的电位器、接近开关和主控板，所述电位器和接近开关均通过齿轮传输与模拟驾驶器相连接；接收反馈装置通过USB与数据采集处理装置、电机控制装置进行通信连接；电机控制装置包括依次连接的伺服电机和电机驱动电路，所述伺服电机通过丝杆与模拟坦克装置相连接。本实用新型采用实际仿真模型作为载体，实时感测路面数据，提供给驾驶员真实的路感效果。
【IPC分类】G09B9/00
【公开号】CN205068864
【申请号】CN201520830790
【发明人】隋文涛, 徐清平, 叶俊杰
【申请人】南京睿辰欣创网络科技股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月23日