本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)座椅技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和兩自由度電動(dòng)運(yùn)動(dòng)座椅。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)座椅主要用于賽車游戲中，體積較大，動(dòng)作幅度較小，無法給予體驗(yàn)者身臨其境的感受。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和兩自由度電動(dòng)運(yùn)動(dòng)座椅，可以很好地解決傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)座椅動(dòng)作幅度小的問題。

為達(dá)到上述要求，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：提供一種兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)及連接組件；所述俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)包括第一伺服電機(jī)、同步帶傳動(dòng)組件、滾珠絲杠、推桿及直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，第一伺服電機(jī)通過同步帶傳動(dòng)組件與滾珠絲杠的螺桿連接，滾珠絲杠的螺母與推桿連接，且推桿與直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)滑動(dòng)連接，推桿遠(yuǎn)離第一伺服電機(jī)的一端與連接組件鉸接；所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)包括第二伺服電機(jī)、減速機(jī)及旋轉(zhuǎn)主軸，第二伺服電機(jī)的輸出端通過減速機(jī)與旋轉(zhuǎn)主軸連接，旋轉(zhuǎn)主軸的自由端與連接組件轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

提供一種兩自由度電動(dòng)運(yùn)動(dòng)座椅，包括座椅，還包括上述兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)底座、固定底座及用于控制俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)的控制組件；座椅安裝在運(yùn)動(dòng)底座上，運(yùn)動(dòng)底座與所述旋轉(zhuǎn)軸承連接；俯仰電動(dòng)所述伺服系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)安裝在固定底座上。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)在空間兩個(gè)自由度上的傳動(dòng)，采用該兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩自由度電動(dòng)運(yùn)動(dòng)座椅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，可以在空間兩個(gè)自由度上做任意自由度的單自由度運(yùn)動(dòng)，也能做任意兩個(gè)自由度的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)大幅度的俯仰、側(cè)滾兩個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)，可應(yīng)用于飛機(jī)、艦船、車輛的運(yùn)動(dòng)仿真和交互式娛樂動(dòng)感體驗(yàn)游戲，并與VR 技術(shù)結(jié)合創(chuàng)造出身臨其境的效果。

（2）旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)傾角傳感器，該傳感器將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)座椅的旋轉(zhuǎn)角度，并返回給后臺(tái)系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)目與座椅運(yùn)動(dòng)狀態(tài)同步的效果，給予體驗(yàn)者身臨其境的感受。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，在這些附圖中使用相同的參考標(biāo)號(hào)來表示相同或相似的部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本申請(qǐng)兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本申請(qǐng)兩自由度電動(dòng)運(yùn)動(dòng)座椅的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。

在以下描述中，對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“一個(gè)示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的實(shí)施例或示例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)、特性、性質(zhì)、元素或限度，但并非每個(gè)實(shí)施例或示例都必然包括特定特征、結(jié)構(gòu)、特性、性質(zhì)、元素或限度。另外，重復(fù)使用短語“根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例”雖然有可能是指代相同實(shí)施例，但并非必然指代相同的實(shí)施例。

為簡(jiǎn)單起見，以下描述中省略了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的某些技術(shù)特征。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，提供一種兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖1所示，包括俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)1、旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)2及連接組件3。

俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)1將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線往返運(yùn)動(dòng)，可以帶動(dòng)連接組件3做俯仰運(yùn)動(dòng)，具體包括第一伺服電機(jī)17、同步帶傳動(dòng)組件16、滾珠絲杠15、推桿11及直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，同步帶傳動(dòng)組件16包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和連接主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的皮帶，第一伺服電機(jī)17的輸出軸與主動(dòng)輪連接，從動(dòng)輪與滾珠絲杠15的螺桿連接，滾珠絲杠15的螺母與推桿11連接，且推桿11與直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)滑動(dòng)連接，推桿11遠(yuǎn)離第一伺服電機(jī)17的一端通過圓柱鉸鏈與連接組件3鉸接。直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括直線導(dǎo)軌12和卡設(shè)在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接的滑動(dòng)塊14，推桿11上設(shè)置有止轉(zhuǎn)連接塊13，止轉(zhuǎn)連接塊13與滑動(dòng)塊14連接。

旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)2可以帶動(dòng)連接組件3做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，具體包括第二伺服電機(jī)21、減速機(jī)22及旋轉(zhuǎn)主軸23，第二伺服電機(jī)21的輸出端通過漲緊套與減速機(jī)22直連，安裝方便，減速機(jī)22與旋轉(zhuǎn)主軸23連接，旋轉(zhuǎn)主軸23的自由端與連接組件3轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，連接組件3包括十字萬向軸33、俯仰連接件31及旋轉(zhuǎn)軸承32，所述旋轉(zhuǎn)主軸23的自由端通過十字萬向軸33與旋轉(zhuǎn)軸承32連接，推桿11遠(yuǎn)離第一伺服電機(jī)17的一端與俯仰連接件31一端鉸接，俯仰連接件31另一端與旋轉(zhuǎn)軸承32連接。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，提供一種兩自由度電動(dòng)運(yùn)動(dòng)座椅，如圖2所示，包括座椅，還包括上述兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)底座4、固定底座5及用于控制俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)1和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)2的控制組件；座椅安裝在運(yùn)動(dòng)底座4上，運(yùn)動(dòng)底座4與旋轉(zhuǎn)軸承32連接，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)2和俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)1均能帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承32運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)底座4運(yùn)動(dòng)。俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)1和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)2通過軸承座安裝在固定底座5上。兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)主軸23距離地面的高度優(yōu)選為135cm；座椅水平時(shí)，座椅靠背與固定底座5的最小距離優(yōu)選為110cm。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，固定底座5由主框架54和包覆在主框架54上的板件53組成，主框架54分為位于上方的安裝部51和位于下方的控制部52，所述俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)1和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)伺服系統(tǒng)2安裝在安裝部51中，所述控制組件設(shè)置在控制部52中。固定底座5的底部設(shè)置有承重底座55。安裝部51外包覆的板件53上設(shè)置有與控制組件電連接的觸摸屏56和電源按鈕57。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)底座4兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)工作扶手41，座椅大幅運(yùn)動(dòng)時(shí)方便用戶扶緊，也可用于安裝操作盤。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)底座4上設(shè)置有座椅安全帶，保證運(yùn)動(dòng)過程中的安全。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)底座4上設(shè)置有腳踏板42，腳踏板42的長短可調(diào)節(jié)，使用者坐在座位上時(shí)可將腳放置在腳踏板42上。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，控制組件的硬件包括控制組件包括控制器，以及與控制器電路連接的傾角傳感器24、操作桿及行程保護(hù)傳感器。傾角傳感器24在兩自由度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)主軸23上，用于檢測(cè)座椅的旋轉(zhuǎn)角度并返回給控制器。行程保護(hù)傳感器設(shè)置在俯仰電動(dòng)伺服系統(tǒng)1中，當(dāng)行程保護(hù)傳感器檢測(cè)到信號(hào)時(shí)能夠停止第一伺服電機(jī)17，終止推桿11的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，避免發(fā)生沖撞。操作桿設(shè)置在工作扶手41上?？刂平M件的軟件包括實(shí)時(shí)信號(hào)處理單元、實(shí)時(shí)運(yùn)算單元、伺服控制和特殊要求處理單元、監(jiān)控軟件等。

以上所述實(shí)施例僅表示本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能理解為對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以所述權(quán)利要求為準(zhǔn)。