能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其包括：柵頂；間隔安裝在柵頂上的多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)，每套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)具有卷筒及驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)動的電機(jī)；分別安裝在柵頂上且與多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)對應(yīng)的多套導(dǎo)向裝置；多條鋼絲繩，每條鋼絲繩的一端纏繞在一套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)的卷筒上，另一端依次繞過一套導(dǎo)向裝置中的多個(gè)滑輪并向下延伸，隨著卷筒的轉(zhuǎn)動而改變向下延伸的長度；將多條鋼絲繩的另一端連接在一起且懸吊重物的吊具，所述吊具隨著多條鋼絲繩另一端向下延伸的長度的改變，在三維空間內(nèi)運(yùn)動。本發(fā)明的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，使連接多個(gè)鋼絲繩另一端的吊具實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)的運(yùn)動，從而增加演出效果。
【專利說明】能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于表演時(shí)產(chǎn)生特技效果用的飛行裝備，尤其涉及一種能實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)運(yùn)動的飛行裝備。

【背景技術(shù)】
[0002]空中飛行表演已廣泛應(yīng)用于舞臺表演、體育場館表演等領(lǐng)域，俗稱威亞裝置。目前常用的威亞裝置通常是將移動小車吊掛在鋼索上或行走支架上，通過卷揚(yáng)機(jī)設(shè)備驅(qū)動移動小車的水平移動和實(shí)現(xiàn)演員或吊裝重物的升降運(yùn)動，由于升降運(yùn)動和水平移動只能使演員或重物實(shí)現(xiàn)二維方向的運(yùn)動，因此表演效果不佳，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，采用多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動多個(gè)鋼絲繩，使連接多個(gè)鋼絲繩另一端的吊具實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)的運(yùn)動，從而增加演出效果，帶給觀眾強(qiáng)大的震撼力。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備包括:柵頂；間隔安裝在柵頂上的多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)，每套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)具有卷筒及驅(qū)動卷筒轉(zhuǎn)動的電機(jī)；分別安裝在柵頂上且與多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)對應(yīng)的多套導(dǎo)向裝置；多條鋼絲繩，每條鋼絲繩的一端纏繞在一套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)的卷筒上，另一端依次繞過一套導(dǎo)向裝置中的多個(gè)滑輪并向下延伸，隨著卷筒的轉(zhuǎn)動而改變向下延伸的長度；將多條鋼絲繩的另一端連接在一起且懸吊重物的吊具，所述吊具隨著多條鋼絲繩另一端向下延伸的長度的改變，在三維空間內(nèi)運(yùn)動。
[0005]其中，所述柵頂呈圓形，所述多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)均布安裝在柵頂?shù)膱A周。
[0006]其中，每套所述導(dǎo)向裝置包括:安裝在所述柵頂上且位于所述卷筒上方的導(dǎo)向滑輪組，用于使未纏繞在卷筒上的鋼絲繩保持固定的引出方向；安裝在所述柵頂?shù)幕喠荷锨椅挥谒鰧?dǎo)向滑輪組上方的定滑輪組，用于改變經(jīng)過所述導(dǎo)向滑輪組的鋼絲繩的引出方向。
[0007]優(yōu)選的，所述導(dǎo)向滑輪組包括:豎直安裝在基座上的固定架，基座安裝在所述柵頂上；與固定架一側(cè)轉(zhuǎn)動連接的上旋轉(zhuǎn)架；并列安裝在上旋轉(zhuǎn)架上的第一定滑輪支架和第二定滑輪支架；分別轉(zhuǎn)動安裝在第一定滑輪支架和第二定滑輪支架上的第一定滑輪和第二定滑輪；其中，一條所述鋼絲繩的另一端依次繞過第一定滑輪、第二定滑輪后向上延伸。
[0008]優(yōu)選的，所述定滑輪組包括:安裝于所述滑輪梁上且間隔布置的第三定滑輪支架和第四定滑輪支架；分別轉(zhuǎn)動安裝在第三定滑輪支架和第四定滑輪支架上的第三定滑輪和第四定滑輪；其中，繞過所述導(dǎo)向滑輪組的一條所述鋼絲繩的另一端依次繞過第三定滑輪和第四定滑輪后向下延伸。
[0009]進(jìn)一步的，還包括與所述多套導(dǎo)向裝置對應(yīng)設(shè)置的多套擺動滑輪組，其中，每套擺動滑輪組包括:安裝于所述柵頂?shù)幕喼Ъ?；安裝在滑輪支架一側(cè)且相對滑輪支架旋轉(zhuǎn)的下旋轉(zhuǎn)架；轉(zhuǎn)動安裝在下旋轉(zhuǎn)架上的第五定滑輪；其中，一條所述鋼絲繩的另一端依次繞過一套導(dǎo)向裝置中的多個(gè)滑輪和第五定滑輪后，固定在所述吊具上。
[0010]優(yōu)選的，所述垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向裝置的數(shù)量為3-8套，所述鋼絲繩的數(shù)量為3-8條。
[0011]特別是，所述第二定滑輪的滑輪槽的最低點(diǎn)與所述第一定滑輪的滑輪槽的最高點(diǎn)位于同一水平面。
[0012]其中，所述垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)還包括:安裝在所述基座上的電機(jī)支架，所述電機(jī)安裝在電機(jī)支架上；安裝在基座上的卷筒支架，所述卷筒安裝在卷筒支架上；安裝在電機(jī)的電機(jī)軸上的編碼器；安裝在卷筒支架上的防亂繩裝置和防松繩裝置；其中，所述卷筒的卷筒軸與所述電機(jī)的輸出軸垂直。
[0013]特別是，還包括連接所述電機(jī)且控制其運(yùn)行狀態(tài)的控制裝置。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備具有如下的優(yōu)占-
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[0015]I)本發(fā)明的單點(diǎn)裝備由多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動多個(gè)鋼絲繩，使多個(gè)鋼絲繩中的至少一個(gè)鋼絲繩的長度發(fā)生改變，從而使與多個(gè)鋼絲繩另一端連接的吊具實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)的運(yùn)動，因此結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；
[0016]2)本發(fā)明的單點(diǎn)裝備中的吊具可在三維空間內(nèi)運(yùn)動，因此可使吊掛于其下的飛行件實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)的運(yùn)動，因此運(yùn)動效果好，增加演出效果，并帶給觀眾強(qiáng)大的震撼力。
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1所示的實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備的俯視圖；
[0020]圖3是圖1中A部分放大圖；
[0021]圖4是本發(fā)明的垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是圖4所示垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)的左側(cè)視圖；
[0023]圖6是圖4所示垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0024]圖7是本發(fā)明的防松繩裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8是本發(fā)明的導(dǎo)向滑輪組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖9是圖8所示導(dǎo)向滑輪組的左側(cè)視圖；
[0027]圖10是本發(fā)明的上旋轉(zhuǎn)架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖11是本發(fā)明的擺動滑輪組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖12是圖11所示擺動滑輪組的左側(cè)視圖；
[0030]圖13是本發(fā)明的下旋轉(zhuǎn)架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖14是圖13所示的下旋轉(zhuǎn)架的左側(cè)視圖。
[0032]附圖標(biāo)記說明:1_柵頂；2_垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)；3_鋼絲繩；4_吊具；5_導(dǎo)向滑輪組；
6-定滑輪組；7_擺動滑輪組；11_滑輪梁；21_卷筒；22_電機(jī)；23_基座；24_電機(jī)支架；25-卷筒支架；26_編碼器；27_防亂繩裝置；28_防松繩裝置；51_固定架；52_上旋轉(zhuǎn)架；53-第一定滑輪支架；54_第二定滑輪支架；55_第一定滑輪；56_第二定滑輪；61_第三定滑輪支架；62_第四定滑輪支架；63_第三定滑輪；64_第四定滑輪；71_滑輪支架；72_下旋轉(zhuǎn)架；73_第五定滑輪；271-尼龍輥；281-金屬板；282_導(dǎo)電螺釘；283_螺栓；521_旋轉(zhuǎn)軸；522-水平支撐架；523-固定板；524_加強(qiáng)筋；541_筋板；721_支架軸；722_支架；723_第五定滑輪支架。

【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖1-3所示，本發(fā)明的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備包括:柵頂I ;間隔安裝在柵頂I上的多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2，每套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2具有卷筒21及驅(qū)動卷筒21轉(zhuǎn)動的電機(jī)22 ;分別安裝在柵頂I上且與多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2對應(yīng)的多套導(dǎo)向裝置；多條鋼絲繩3，每條鋼絲繩3的一端纏繞在一套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2的卷筒21上，另一端依次繞過一套導(dǎo)向裝置中的多個(gè)滑輪并向下延伸，隨著卷筒21的轉(zhuǎn)動而改變向下延伸的長度；將多條鋼絲繩3的另一端連接在一起且用于懸吊重物的吊具4，吊具4隨著多條鋼絲繩3中至少一條鋼絲繩另一端向下延伸的長度的改變，而在三維空間內(nèi)運(yùn)動。
[0034]具體的，如圖2所示，本發(fā)明的柵頂I為基本構(gòu)件，其呈圓形，在其上安裝著本發(fā)明的其它構(gòu)件，如:多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2和與多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2分別對應(yīng)的多套導(dǎo)向裝置，并且，多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2均布安裝在柵頂?shù)膱A周。當(dāng)然，本發(fā)明的柵頂I也可以采用其它的形狀，如長方形等。
[0035]本發(fā)明中，垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2和導(dǎo)向裝置的數(shù)量為3-8套，相應(yīng)的，鋼絲繩3的數(shù)量為3-8條，其中一套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2通過一套導(dǎo)向裝置控制一條鋼絲繩的運(yùn)動。優(yōu)選的，垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2和導(dǎo)向裝置的數(shù)量為四套，鋼絲繩3的數(shù)量為四條。
[0036]下面以四套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2、四套導(dǎo)向裝置和四條鋼絲繩3中的任一套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2、與該套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2對應(yīng)的導(dǎo)向裝置和鋼絲繩3為例，描述一條鋼絲繩實(shí)現(xiàn)運(yùn)動狀態(tài)改變的過程。
[0037]圖4-6所示為本發(fā)明的每套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，本發(fā)明的垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2除了卷筒21和驅(qū)動卷筒21轉(zhuǎn)動的電機(jī)22之外，還包括:安裝在基座23上的用于安裝電機(jī)22的電機(jī)支架24，該基座23安裝在柵頂I上；安裝在基座23上的用于安裝卷筒21的卷筒支架25 ;安裝在電機(jī)22的電機(jī)軸上的用于計(jì)算電機(jī)22轉(zhuǎn)動圈數(shù)的編碼器26，以便計(jì)算出纏繞在卷筒21上的鋼絲繩3的相應(yīng)改變長度；分別安裝在卷筒支架25上且位于卷筒21附近的防亂繩裝置27和防松繩裝置28，以防止纏繞在卷筒21上的鋼絲繩3發(fā)生干涉和脫尚卷筒21 ;其中,卷筒21的卷筒軸與電機(jī)22的輸出軸垂直,且卷筒軸與電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器相連。
[0038]其中，電機(jī)22轉(zhuǎn)動時(shí)，通過聯(lián)軸器驅(qū)動卷筒21轉(zhuǎn)動，由于鋼絲繩3的一端纏繞在卷筒21上，因此鋼絲繩3隨著卷筒21的轉(zhuǎn)動而纏繞在卷筒21上或解除纏繞在卷筒21上，從而使鋼絲繩3另一端的伸出長度發(fā)生改變。而編碼器26計(jì)算電機(jī)22的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，并將電機(jī)轉(zhuǎn)動圈數(shù)的信息傳遞給控制裝置，控制裝置通過電機(jī)轉(zhuǎn)動圈數(shù)從而可以計(jì)算出鋼絲繩3另一端纏繞在卷筒21上或解除纏繞在卷筒21上的長度值，進(jìn)而可以根據(jù)需要對電機(jī)進(jìn)行控制。
[0039]由于鋼絲繩3在卷筒21上纏繞時(shí)，有時(shí)會因突發(fā)情況導(dǎo)致鋼絲繩3的纏繞過程混舌L如鋼絲繩另一端無載荷，此時(shí)會使本應(yīng)緊緊纏繞在卷筒21上的鋼絲繩3與卷筒外表面間有一定縫隙，當(dāng)鋼絲繩3與卷筒外表面間的縫隙達(dá)到第一設(shè)定值時(shí)，鋼絲繩3會碰到防亂繩裝置27中的尼龍輥271，而尼龍輥271會阻止鋼絲繩3朝著繼續(xù)加大其與卷筒外表面間縫隙的方向運(yùn)動，從而有效防止鋼絲繩3繼續(xù)在卷筒上松脫。
[0040]當(dāng)纏繞在卷筒21上的鋼絲繩3與卷筒21外表面間的縫隙達(dá)到第二設(shè)定值時(shí)，鋼絲繩3會碰到防亂繩裝置28，從而使控制系統(tǒng)控制電機(jī)22停止轉(zhuǎn)動。具體的，如圖7所示，本發(fā)明的防亂繩裝置28具有金屬板281、安裝在金屬板281 —端的導(dǎo)電螺釘282及將金屬板281固定于卷筒支架上的螺栓283。其中，金屬板281由導(dǎo)電材料制成，如采用鋁板制成，而導(dǎo)電螺釘282與控制系統(tǒng)電連接。當(dāng)鋼絲繩3與卷筒21外表面間的縫隙達(dá)到第二設(shè)定值時(shí)，纏繞在卷筒上并處于松脫狀態(tài)的鋼絲繩會碰到金屬板281，從而會使金屬板281與導(dǎo)電螺釘282處于電連通狀態(tài)，此時(shí)控制系統(tǒng)的檢測裝置檢測導(dǎo)電螺釘282的電阻變化情況，而控制系統(tǒng)根據(jù)電阻變化情況判斷鋼絲繩3是否處于脫離卷筒狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制，使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動或繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
[0041]上述的纏繞在卷筒21上的鋼絲繩3與卷筒21外表面間的縫隙的第一設(shè)定值可以與第二設(shè)定值相等，或第一設(shè)定值略小于第二設(shè)定值。
[0042]當(dāng)卷筒21隨著電機(jī)22的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動時(shí)，鋼絲繩的另一端經(jīng)過導(dǎo)向裝置被引導(dǎo)為向下延伸并與吊具4相連。
[0043]其中，導(dǎo)向裝置包括:安裝在柵頂I上且位于卷筒21上方的導(dǎo)向滑輪組5，用于使未纏繞在卷筒21上的鋼絲繩3的另一端保持固定的引出方向；安裝在柵頂I的滑輪梁11上且位于導(dǎo)向滑輪組5上方的定滑輪組6，用于改變經(jīng)過導(dǎo)向滑輪組的鋼絲繩3的引出方向，使其向下延伸。
[0044]具體的，如圖8、9、10所示，導(dǎo)向滑輪組5包括固定架51、上旋轉(zhuǎn)架52及安裝于上旋轉(zhuǎn)架52上的一對滑輪55、56。其中，固定架51豎直安裝在基座23上，其具有兩根豎直支架和分別位于兩根豎直支架上部和中部并將兩根豎直支架連接為一體的兩根水平支架，豎直支架和水平支架均由槽鋼制成。上旋轉(zhuǎn)架52與固定架51 —側(cè)轉(zhuǎn)動連接，從而使得上旋轉(zhuǎn)架52可以相對的繞著固定架51進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，該上旋轉(zhuǎn)架52包括:旋轉(zhuǎn)軸521，其頂端和底端分別通過軸承與固定架51中的水平支架轉(zhuǎn)動連接；固定安裝于旋轉(zhuǎn)軸上部的固定板523，其呈L型，且L形固定板523的一邊與旋轉(zhuǎn)軸上部固定連接；與L形固定板523的另一邊固定連接且朝遠(yuǎn)離固定架51方向延伸的水平支撐架522，其隨著旋轉(zhuǎn)軸521的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)；用于加強(qiáng)水平支撐架522和旋轉(zhuǎn)軸521之間連接強(qiáng)度的加強(qiáng)筋524。在上旋轉(zhuǎn)架52的水平支撐架522的兩端并列的固定安裝有第一定滑輪支架53和第二定滑輪支架54，并且在第二定滑輪支架54的兩側(cè)還設(shè)有用于加強(qiáng)第二定滑輪支架54與水平支撐架522之間連接強(qiáng)度的筋板541。在第一定滑輪支架53上安裝有第一轉(zhuǎn)軸，第一定滑輪55安裝在第一轉(zhuǎn)軸上且可繞第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。同樣，在第二定滑輪支架54上安裝有第二轉(zhuǎn)軸，第二定滑輪56安裝在第二轉(zhuǎn)軸上且可繞第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并且第二定滑輪56的滑輪槽的最低點(diǎn)與第一定滑輪55的滑輪槽的最高點(diǎn)位于同一水平面。
[0045]如圖4所示，鋼絲繩3的另一端離開卷筒21，繞過第一定滑輪55的滑輪槽后沿水平方向延伸，然后繞過第二定滑輪56的滑輪槽后向上延伸。如圖6所示，當(dāng)電機(jī)22轉(zhuǎn)動時(shí)，卷筒21相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，使鋼絲繩3在卷筒上纏繞或解除纏繞。由于上旋轉(zhuǎn)架52可繞著旋轉(zhuǎn)軸521的軸線相對固定架51進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此分別安裝在第一定滑輪支架53和第二定輪滑支架54上的第一定滑輪55和第二定滑輪56也可隨著上旋轉(zhuǎn)架52繞著旋轉(zhuǎn)軸521的軸線相對固定架51進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而使繞過第一定滑輪55和第二定滑輪56的鋼絲繩3隨著上旋轉(zhuǎn)架52的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了在卷筒21上的纏繞或解除纏繞。采用本發(fā)明的導(dǎo)向滑輪組5，無論上旋轉(zhuǎn)架52處于何種狀態(tài)，離開卷筒21后先后繞過第一定滑輪55和第二定滑輪56后的鋼絲繩3始終保持向上延伸的方向不變。
[0046]繞過第二定滑輪56后向上延伸的鋼絲繩3又被定滑輪組6引導(dǎo)，使鋼絲繩的延伸方向改變?yōu)橄蛳卵由?。具體的，如圖1、3所示，定滑輪組6包括:安裝于柵頂?shù)幕喠?1上且間隔布置的第三定滑輪支架61和第四定滑輪支架62 ;分別固定安裝在第三定滑輪支架61和第四定滑輪支架62上的第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸；分別安裝在第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸上的第三定滑輪63和第四定滑輪64，且第三定滑輪63和第四定滑輪64分別繞著第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；其中，繞過第二定滑輪56后向上延伸的鋼絲繩3依次繞過第三定滑輪63和第四定滑輪64后向下延伸。
[0047]此外，在每個(gè)導(dǎo)向裝置中的第四定滑輪64的下方還對應(yīng)安置有一個(gè)擺動滑輪組7，如圖11、12所示，每個(gè)擺動滑輪組7包括滑輪支架71、下旋轉(zhuǎn)架72和轉(zhuǎn)動安裝于下旋轉(zhuǎn)架72上的第五定滑輪73。其中，滑輪支架71安裝在柵頂I上，其由多根槽鋼采用固定連接的方式連接為一體，具有立梁與水平梁，水平梁通過螺栓與柵頂I上的槽鋼固定連接。下旋轉(zhuǎn)架72安裝在滑輪支架71中的立梁一側(cè)且相對立梁旋轉(zhuǎn)，其具有支架軸721和安裝于支架軸721下部的支架722。如圖11、12、13、14所示，在滑輪支架71中的立梁的上、下兩端分別固定安裝有支撐座，支架軸721的頂端與底端分別安置在支撐座內(nèi)并與支撐座轉(zhuǎn)動連接，從而使得支架軸721可以相對立梁旋轉(zhuǎn)。在支架軸靠近于底端處固定安裝有支架722，且在支架722下方固定安裝有由一對豎直立板構(gòu)成的第五定滑輪支架723,第五定滑輪支架723的一對豎直立板之間具有一定距離，在一對豎直的立板之間固定安裝有第五轉(zhuǎn)軸，在第五轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動安裝有第五定滑輪73，使得第五定滑輪73可以在第五轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動。
[0048]其中，如圖11、12所示，支架軸721為中空的軸，繞過第四定滑輪64后的鋼絲繩3從中空的支架軸721內(nèi)穿過，并繞過第五定滑輪73的滑輪槽后向外延伸，從而使鋼絲繩3的另一端與吊具4連接。優(yōu)選的，繞過第四定滑輪64后向下延伸的鋼絲繩3的中心線與支架軸721的軸線在一條直線上，并且，如圖11所示，支架軸721的軸線與第五定滑輪73滑輪槽右端外緣相切，從而使支架軸721的軸線與繞在第五定滑輪73上的鋼絲繩的中心線在一條直線上。
[0049]由于下旋轉(zhuǎn)架72可相對滑輪支架71進(jìn)行前后擺動，因此當(dāng)鋼絲繩3前后傾斜而與垂直方向有一定夾角時(shí)，下旋轉(zhuǎn)架72會隨著鋼絲繩3的前后傾斜而相應(yīng)的調(diào)整相對滑輪支架71角度，以使支架軸721的軸線始終與繞在第五定滑輪上的鋼絲繩3的中心線在一條直線上，從而減小了鋼絲繩3與繞過的第四定滑輪間的偏角，降低了對鋼絲繩3的磨損，從而提高了鋼絲繩3的使用壽命。
[0050]本發(fā)明的吊具4連接多條鋼絲繩3的另一端，從而隨著多條鋼絲繩3中的至少一條鋼絲繩的運(yùn)動而在三維空間內(nèi)運(yùn)動。本發(fā)明的吊具4可以采用現(xiàn)有技術(shù)中用于連接鋼絲繩3的吊具的結(jié)構(gòu)，在此不再描述。
[0051]下面以采用四套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2、四套導(dǎo)向裝置和四條鋼絲繩3為例，描述本發(fā)明的單點(diǎn)裝備能夠?qū)崿F(xiàn)在三維空間內(nèi)自由運(yùn)動的過程。
[0052]如圖1、2、3所示，本發(fā)明采用吊具4將四條鋼絲繩連接在一起。控制系統(tǒng)通過控制每條鋼絲繩所對應(yīng)的一套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2中的電機(jī)的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，而控制每條鋼絲繩向下延伸的長度。具體的，當(dāng)每套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)2中的電機(jī)接收到控制系統(tǒng)的指令而工作時(shí)，帶動與其連接的卷筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而使其一端與該卷筒固定連接的鋼絲繩在該卷筒上纏繞或解除纏繞，從而使遠(yuǎn)離該卷筒的且向上延伸的鋼絲繩的一段長度發(fā)生改變。且改變長度后的該鋼絲繩的另一端首先依次繞過第一定滑輪和第二定滑輪，經(jīng)兩個(gè)滑輪導(dǎo)向后向上延伸，接著依次繞過第三定滑輪和第四定滑輪，離開第四定滑輪后鋼絲繩的另一端向下延伸，然后穿過支架軸721的中心、繞過第五定滑輪，最后使與其連接的吊具4向上或向下移動。
[0053]在本發(fā)明中，控制系統(tǒng)中具有根據(jù)吊具4所能到達(dá)的三維運(yùn)動的軌跡而設(shè)定的程序，控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場表演中的實(shí)際情況，控制四套電機(jī)的動作，從而控制由四套電機(jī)所分別驅(qū)動的鋼絲繩在對應(yīng)的卷筒上纏繞或解除纏繞，使得遠(yuǎn)離卷筒的四條鋼絲繩的一段長度改變，從而使吊具相應(yīng)的向上、向下或向左、向右移動，即使吊具4發(fā)生空間位置的改變，如圖2中虛線所示。
[0054]盡管上文對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行修改，因此，凡按照本發(fā)明的原理進(jìn)行的各種修改都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其特征在于，包括: 柵頂(1); 間隔安裝在柵頂(1)上的多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)(2)，每套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)(2)具有卷筒(21)及驅(qū)動卷筒(21)轉(zhuǎn)動的電機(jī)(22)； 分別安裝在柵頂(1)上且與多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)(2)對應(yīng)的多套導(dǎo)向裝置； 多條鋼絲繩(3)，每條鋼絲繩(3)的一端纏繞在一套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)(2)的卷筒(21)上，另一端依次繞過一套導(dǎo)向裝置中的多個(gè)滑輪并向下延伸，隨著卷筒(21)的轉(zhuǎn)動而改變向下延伸的長度； 將多條鋼絲繩(3)的另一端連接在一起且懸吊重物的吊具(4)，所述吊具(4)隨著多條鋼絲繩(3)另一端向下延伸的長度的改變，在三維空間內(nèi)運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其特征在于，所述柵頂(1)呈圓形，所述多套垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)(2)均布安裝在柵頂(1)的圓周。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其特征在于，每套所述導(dǎo)向裝置包括: 安裝在所述柵頂(1)上且位于所述卷筒(21)上方的導(dǎo)向滑輪組(5)，用于使未纏繞在卷筒(21)上的鋼絲繩(3)保持固定的引出方向； 安裝在所述柵頂(1)的滑輪梁(11)上且位于所述導(dǎo)向滑輪組(5 )上方的定滑輪組(6 )，用于改變經(jīng)過所述導(dǎo)向滑輪組的鋼絲繩(3 )的引出方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其特征在于，所述導(dǎo)向滑輪組(5)包括: 豎直安裝在基座(23)上的固定架(51)，基座(23)安裝在所述柵頂(1)上； 與固定架(51)—側(cè)轉(zhuǎn)動連接的上旋轉(zhuǎn)架(52)； 并列安裝在上旋轉(zhuǎn)架(52 )上的第一定滑輪支架(53 )和第二定滑輪支架(54 ); 分別轉(zhuǎn)動安裝在第一定滑輪支架(53 )和第二定滑輪支架(54)上的第一定滑輪(55 )和第二定滑輪(56)； 其中，一條所述鋼絲繩(3)的另一端依次繞過第一定滑輪(55)、第二定滑輪(56)后向上延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其特征在于，所述定滑輪組(6)包括: 安裝于所述滑輪梁(11)上且間隔布置的第三定滑輪支架(61)和第四定滑輪支架(62)； 分別轉(zhuǎn)動安裝在第三定滑輪支架(61)和第四定滑輪支架(62 )上的第三定滑輪(63 )和第四定滑輪(64); 其中，繞過所述導(dǎo)向滑輪組(5)的一條所述鋼絲繩(3)的另一端依次繞過第三定滑輪(63)和第四定滑輪(64)后向下延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其特征在于，還包括與所述多套導(dǎo)向裝置對應(yīng)設(shè)置的多套擺動滑輪組(7)，其中，每套擺動滑輪組(7)包括: 安裝于所述柵頂(1)的滑輪支架(71)； 安裝在滑輪支架(71) —側(cè)且相對滑輪支架(71)旋轉(zhuǎn)的下旋轉(zhuǎn)架(72)； 轉(zhuǎn)動安裝在下旋轉(zhuǎn)架(72)上的第五定滑輪(73)； 其中，一條所述鋼絲繩(3)的另一端依次繞過一套導(dǎo)向裝置中的多個(gè)滑輪和第五定滑輪(73)后，固定在所述吊具(4)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其特征在于，所述垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)(2)和導(dǎo)向裝置的數(shù)量為3-8套，所述鋼絲繩(3)的數(shù)量為3-8條。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其特征在于，所述第二定滑輪(56)的滑輪槽的最低點(diǎn)與所述第一定滑輪(55)的滑輪槽的最高點(diǎn)位于同一水平面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的能實(shí)現(xiàn)三維空間自由運(yùn)動的單點(diǎn)裝備，其特征在于，所述垂直吊機(jī)機(jī)構(gòu)(2)還包括: 安裝在所述基座(23 )上的電機(jī)支架(24 )，所述電機(jī)(22 )安裝在電機(jī)支架(24 )上； 安裝在基座上的卷筒支架(25)，所述卷筒(21)安裝在卷筒支架(25)上； 安裝在電機(jī)(22)的電機(jī)軸上的編碼器(26)； 安裝在卷筒支架(25 )上的防亂繩裝置(27 )和防松繩裝置(28 ); 其中，所述卷筒(21)的卷筒軸與所述電機(jī)(22)的輸出軸垂直。
【文檔編號】A63J5/12GK104274987SQ201310292405
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】呂圣龍 申請人:上海秀域文化科技有限公司