專利名稱:一種三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅,該動(dòng)感座椅在控制信號(hào)的激勵(lì)下能隨著3D影視畫面同步做出前后搖擺、左右搖擺、上升下降及顛簸等動(dòng)作。
背景技術(shù):
動(dòng)感座椅應(yīng)用在4D影院和商用游戲機(jī)等娛樂行業(yè)中,能結(jié)合3D影視畫面和特殊效果,將觀眾帶入虛擬運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中,給觀眾身臨其境的真實(shí)體驗(yàn)。三自由度動(dòng)感座椅是在二自由度動(dòng)感座椅的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,相比二自由度動(dòng)感座椅增加了垂直方向的平移運(yùn)動(dòng)。目前市場(chǎng)上常用的三自由度動(dòng)感座椅主要以液壓或氣壓驅(qū)動(dòng),一方面,油、氣容易泄露,造成污染,且需要外接動(dòng)力源,占用空間較大,另一方面,液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)速度和加速度響應(yīng)遲滯,座椅運(yùn)動(dòng)規(guī)律和影視畫面匹配難度大。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)以上液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)易造成污染,占用空間大及速度、加速度響應(yīng)遲滯等問題,本實(shí)用新型提出了一種三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅,能靈活的實(shí)現(xiàn)座椅前后搖擺、左右搖擺、上升下降及顛簸等動(dòng)作。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅,包括底座、座椅連接板和三套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。三套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)分別位于底座前端中間、后端左、后端右,呈正三形布置;每套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)都包括球鉸、伺服電動(dòng)缸和轉(zhuǎn)動(dòng)副組件。三套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)副組件的軸線分別與該正三角的三個(gè)角平分線垂直。電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)上端通過球鉸和座椅連接板連接,下端通過轉(zhuǎn)動(dòng)副組件和底座連接,通過三套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的相互協(xié)調(diào),可以完成動(dòng)感座椅預(yù)定的動(dòng)作。球鉸的上端與座椅連接板固定,下端通過球頭與伺服電動(dòng)缸連接,然后通過六角螺母鎖緊;轉(zhuǎn)動(dòng)副組件的兩端分別與伺服電動(dòng)缸、底座固定。三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅的球鉸由上半球、下半球和球頭組成,球頭在上半球和下半球之間,能在一定空間范圍自由轉(zhuǎn)動(dòng),上、下半球通過螺釘固定。三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅的轉(zhuǎn)動(dòng)副組件由軸承座、銷軸、插銷、兩個(gè)深溝球軸承和連接塊組成,銷軸通過插銷和連接塊固定,銷軸軸線方向即為電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副方向。本實(shí)用新型的有益效果是:(I)采用伺服電動(dòng)缸作為驅(qū)動(dòng)部件,不僅克服了油、氣驅(qū)動(dòng)容易污染,占用空間大等缺陷,而且使動(dòng)感座椅運(yùn)動(dòng)速度和加速度響應(yīng)快,能根據(jù)需要實(shí)時(shí)控制。(2)三套升降機(jī)構(gòu)呈正三角布置,無空間奇異位置且受力均勻,提高了整體剛性。
圖1為三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅軸視圖。圖2為三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅機(jī)械平臺(tái)側(cè)視圖。[0014]圖3為球鉸的軸視圖。圖4為球鉸的剖視圖。圖5為轉(zhuǎn)動(dòng)副組件的軸視圖。圖6為轉(zhuǎn)動(dòng)副組件的剖視圖。圖中:1底座;2座椅連接板;3電動(dòng)升降機(jī)構(gòu);4球鉸;5伺服電動(dòng)缸;6轉(zhuǎn)動(dòng)副組件;7六角螺母;8上半球;9下半球;10球頭;11軸承座;12銷軸;13插銷;14深溝球軸承;15連接塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述:如附圖1所示,一種三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅,其包括底座1,座椅連接板2,電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)3,其中:底座I與地面通過地腳螺栓連接,是電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)3的連接基礎(chǔ)面,用于承受整個(gè)座椅的重量。座椅連接板2下表面分別焊有3塊小鋼板用于和電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)連接,上表面用于和座椅連接。參照?qǐng)D1和圖2所示,三套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)3分別安裝在底座I前端中間和后端左右,其主要包括球鉸4、伺服電動(dòng)缸5和轉(zhuǎn)動(dòng)副組件6,其中球鉸4上端和座椅連接板2固定,下端和伺服電動(dòng)缸5連接,然后由六角螺母7鎖緊;轉(zhuǎn)動(dòng)副組件6上端和伺服電動(dòng)缸5通過螺釘固定,下端和底座I通過螺釘固定。球鉸4如附圖3、4所示,主要由上半球8、下半球9和球頭10組成,球頭10在上半球8和下半球9之間,座椅運(yùn)動(dòng)過程中,球頭10能在一定空間范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)副組件6如附圖5、6所示,主要由軸承座11、銷軸12、插銷13、深溝球軸承14和連接塊15組成,銷軸12通過插銷13與連接塊15固定,連接塊15與底座I通過螺釘固定,軸承座11和伺服電動(dòng)缸5通過螺釘固定,在座椅運(yùn)動(dòng)過程中,伺服電動(dòng)缸5能沿銷軸12軸線方向自由擺動(dòng)。由上述實(shí)施方式可了解,座椅運(yùn)動(dòng)過程中伺服電動(dòng)缸5在控制信號(hào)的激勵(lì)下,以不同的行程、速度和加速度伸縮推桿,使三套升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行并聯(lián)耦合運(yùn)動(dòng),以此實(shí)現(xiàn)水平面內(nèi)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和垂直方向一個(gè)平移運(yùn)動(dòng),從而完成座椅的前后搖擺、左右搖擺、上下移動(dòng)和顛簸等動(dòng)作,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、3D影視系統(tǒng)及外部其他特效設(shè)施,如吹風(fēng)、煙霧和掃腿等,能將觀眾帶入虛擬場(chǎng)景中,給其身臨其境的感覺。
權(quán)利要求1.一種三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅,包括底座(I)、座椅連接板(2)、三套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)(3),其特征在于: 三套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)(3)分別位于底座(I)前端中間、后端左、后端右,呈正三形布置;每套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)(3)都包括球鉸(4)、伺服電動(dòng)缸(5)和轉(zhuǎn)動(dòng)副組件(6);三套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)副組件的軸線分別與該正三角的三個(gè)角平分線垂直; 球鉸(4)的一端與座椅連接板(2)固定連接,另一端和伺服電動(dòng)缸(5)推桿連接,然后由六角螺母(7)鎖緊;轉(zhuǎn)動(dòng)副組件(6)的兩端分別與伺服電動(dòng)缸(5)、底座(I)固定。
2.如權(quán)利要求1所述的三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅,其特征在于,球鉸(4)包括上半球(8)、下半球(9)和球頭(10),球頭在上半球和下半球之間,能在空間范圍自由轉(zhuǎn)動(dòng),上、下半球通過螺釘固定。
3.如權(quán)利要求1所述的三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅,其特征在于,轉(zhuǎn)動(dòng)副組件(6)包括軸承座(11)、銷軸(12)、插銷(13)、兩個(gè)深溝球軸承(14)和連接塊(15),插銷(13)將銷軸(12)和連接塊(15)相對(duì)位置固定,伺服電動(dòng)缸(5)沿著銷軸(12)軸線旋轉(zhuǎn)。
專利摘要一種三自由度電動(dòng)動(dòng)感座椅,應(yīng)用在4D影院和商用游戲機(jī)等娛樂場(chǎng)所。該動(dòng)感座椅包括底座、座椅連接板、三套電動(dòng)升降機(jī)構(gòu),電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)安裝在底座和座椅連接板之間,底座前端中間一套,后端左右各一套,呈正三角形布置,電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)包括球鉸、伺服電動(dòng)缸和轉(zhuǎn)動(dòng)副組件,電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)上端由球鉸和座椅連接板連接,下端由轉(zhuǎn)動(dòng)副組件和底座連接。本實(shí)用新型通過電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)在水平面內(nèi)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和垂直方向一個(gè)平移運(yùn)動(dòng),能夠完成動(dòng)感座椅前后搖擺、左右搖擺、上升下降及顛簸等動(dòng)作,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、3D影視系統(tǒng)以及吹風(fēng)、煙霧等外部其他設(shè)施,能夠帶給觀眾身臨其境的感覺,具有運(yùn)動(dòng)靈活、速度及加速度可控、承重能力強(qiáng)和噪聲低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A63G31/02GK203016321SQ20122072436
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者叢明, 仲崇權(quán), 熊永康, 劉冬, 李稚春, 陳晨 申請(qǐng)人:大連理工計(jì)算機(jī)控制工程有限公司