專(zhuān)利名稱：雙缸多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，尤其是一種雙缸多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。
背景技術(shù)：
雙缸二自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和三缸三自由度平臺(tái)在技術(shù)上已成熟且使用普遍，已無(wú)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，其運(yùn)動(dòng)在于前后俯仰、左右傾斜和上升，最大局限在于運(yùn)行方式以一個(gè)中心作圓心點(diǎn)，體驗(yàn)者無(wú)法體驗(yàn)特效動(dòng)感應(yīng)有的離心被拋的驚險(xiǎn)感覺(jué)，亦無(wú)讓體驗(yàn)者追捧的其他亮點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于利用小運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型沿襲了普通雙缸二自由度平臺(tái)和三缸三自由度的底盤(pán)，工作平臺(tái)和工作缸的基本構(gòu)造，在連接件和固定支撐件上做了改進(jìn)將原來(lái)三缸呈“品”字形的等邊三角形的改為前柱后兩缸的等腰“品”字安排，而前柱由固定式改為助動(dòng)式。并進(jìn)一步將缸的連接方式和連接件作了改進(jìn)將原本只承擔(dān)升降功能的前柱起到既有上升又有平擺的雙重功能，其表現(xiàn)為前柱作用時(shí)平臺(tái)做橫向平移；在后左缸運(yùn)行時(shí)平臺(tái)右向移動(dòng)，在后右缸運(yùn)行時(shí)平臺(tái)左向移動(dòng)。雙缸同步運(yùn)行作上升運(yùn)動(dòng)，并在前支柱的作用下同時(shí)又做向前平移運(yùn)動(dòng)。該實(shí)用新型具體方案如下雙缸多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括托座、底座和設(shè)置于托座及底座之間的動(dòng)力裝置，動(dòng)力裝置包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸和一立柱，所述驅(qū)動(dòng)缸及立柱分別同托座單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)缸及立柱分別同底座萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。進(jìn)一步，所述單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接以一字節(jié)實(shí)現(xiàn)，所述萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接以萬(wàn)向節(jié)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)缸及立柱同托座的單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分呈等腰三角形分布，立柱同托座的單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分設(shè)置于該等腰三角形頂點(diǎn)，所述驅(qū) 動(dòng)缸及立柱同底座的萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分呈等腰三角形分布，立柱同底座的萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分設(shè)置于該等腰三角形頂點(diǎn)。進(jìn)一步,所述單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分的轉(zhuǎn)動(dòng)方向指向該單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分構(gòu)成所述等腰三角形的中心。進(jìn)一步，所述單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分共圓的圓半徑小于萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分共圓的圓半徑。進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)缸為液壓油缸、氣缸或電動(dòng)缸。本實(shí)用新型在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸的前提下，深入挖掘運(yùn)動(dòng)方式，改變運(yùn)動(dòng)軌跡。在主運(yùn)動(dòng)前后轉(zhuǎn)動(dòng)，左右轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)機(jī)械改進(jìn)派生出三個(gè)被動(dòng)運(yùn)行，即前后平移，左右平移和上下垂移，使兩個(gè)缸通過(guò)運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)模擬五個(gè)自由度的運(yùn)行效果，使體驗(yàn)者近似得到只有大型平臺(tái)6個(gè)缸才能完成的6自由度效果的享受。又由于實(shí)用新型應(yīng)用于小型平臺(tái)，即填補(bǔ)了小型平臺(tái)不可多自由度的空白，又增添了 6自由度因小型化而失去的靈活性。且本平臺(tái)只使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸(氣缸、油缸、電動(dòng)缸皆可)，包括缸在內(nèi)的連同驅(qū)動(dòng)、控制及制作成本和動(dòng)力能源成本大幅下降。尤其是讓出大幅機(jī)械空間，使本來(lái)需另設(shè)控制設(shè)備的元器件集成到平臺(tái)中，為產(chǎn)品一體化提供了空間支持。

圖I為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例底座示意圖。圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例氣缸、立柱運(yùn)動(dòng)演示圖，包括圖3-1和圖3-2，圖3-1、圖3-2分別為左氣缸42、右氣缸41和前立柱5沿萬(wàn)向節(jié)單方向擺動(dòng)示意圖。圖4為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例反置托座示意圖。圖5為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例托座一字節(jié)定位示意圖。圖6為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例主視左右平移圖。圖7為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例右視前后平移圖。圖8為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例單人特效影院示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，為本實(shí)用新型雙缸多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，該平臺(tái)包括用以負(fù)擔(dān)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的托座6、動(dòng)力裝置和置于固定平臺(tái)上的底座3，該動(dòng)力裝置包括提供運(yùn)動(dòng)動(dòng)力的氣缸4和從動(dòng)支柱5，其中托座6通過(guò)一字節(jié)I同動(dòng)力裝置相連接，底座3通過(guò)萬(wàn)向節(jié)2(十字節(jié))同動(dòng)力裝置相連接。氣缸4也可使用液壓油缸或電動(dòng)缸等作為驅(qū)動(dòng)缸實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)功能。圖2 圖5為前述雙缸多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的部件分解圖，以進(jìn)一步詳細(xì)闡述上述部件連接關(guān)系，及具體運(yùn)動(dòng)行為。圖2為底座3及設(shè)置于底座3上的萬(wàn)向節(jié)2，如圖所示，萬(wàn)向節(jié)2包括萬(wàn)向節(jié)21、萬(wàn)向節(jié)22及萬(wàn)向節(jié)23。萬(wàn)向節(jié)21、萬(wàn)向節(jié)22及萬(wàn)向節(jié)23設(shè)置位置為等腰三角形，該三點(diǎn)共圓，三個(gè)萬(wàn)向節(jié)(十字節(jié))的單向擺動(dòng)方向。氣缸4包括左氣缸42和右氣缸41，分別通過(guò)萬(wàn)向節(jié)21和萬(wàn)向節(jié)22同底座可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，前立柱5則通過(guò)萬(wàn)向節(jié)23同底座可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。如圖3所示，左氣缸42、右氣缸41和前立柱5可以隨意萬(wàn)向擺動(dòng)，圖3-1、圖3-2分別為左氣缸42、右氣缸41和前立柱5沿萬(wàn)向節(jié)單方向擺動(dòng)示意圖。圖4為托座6及其設(shè)置于托座6上的一字節(jié)1，為了更清晰的表現(xiàn)其設(shè)置位置及一字節(jié)I連接方向，該圖為圖I中所示托座6的反置示意圖，如圖所示，一字節(jié)I包括一字節(jié)
11、一字節(jié)12和一字節(jié)13，前述左氣缸42通過(guò)一字節(jié)12同托座6可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，前述右氣缸41通過(guò)一字節(jié)11同托座6可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，前立柱5通過(guò)一字節(jié)13同托座6可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。則左氣缸42、右氣缸41和前立柱5底部的萬(wàn)向擺動(dòng)受到上端一字節(jié)的限制，互相聯(lián)動(dòng)后驅(qū)使托座6實(shí)現(xiàn)各種方向的運(yùn)動(dòng)。如圖5所示為反置托座6的俯視圖，如圖所示，一字節(jié)11、一字節(jié)12和一字節(jié)13設(shè)置位置為等腰三角形，該三點(diǎn)共圓，三個(gè)一字節(jié)的擺動(dòng)方向，指向該圓圓心。該圓半徑小于前述底座3三點(diǎn)共圓的圓半徑，即如俯視(未圖示)，一字節(jié)11、一字節(jié)12和一字節(jié)13的連接點(diǎn)落入萬(wàn)向節(jié)21、萬(wàn)向節(jié)22及萬(wàn)向節(jié)23連接點(diǎn)所構(gòu)的圓中，如主視圖6所示，左氣缸42、右氣缸41呈八字形。該平臺(tái)下部的一字節(jié)為單運(yùn)動(dòng)方向，牽扯了平臺(tái)的多解運(yùn)行方向，而此運(yùn)動(dòng)方向配合其余二缸的升降沿此軸做平移和升降運(yùn)動(dòng)，三軸并用，即完成了平臺(tái)作要求的、協(xié)調(diào)的、受控制的連續(xù)多自由度平臺(tái)功能。如圖6所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例左右平移示意圖。左氣缸42、右氣缸41原始狀態(tài)呈圖示八字形。當(dāng)右氣缸41拉伸、左氣缸42不動(dòng)作時(shí)，一字節(jié)11受到沿右氣缸41方向的力，該力同托座6表面垂直的分力驅(qū)使托座6逆時(shí)針左后側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng),該力水平方向分力帶動(dòng)托座6向左移動(dòng)，因其八字形結(jié)構(gòu)，移動(dòng)時(shí)更為接近平移，其結(jié)果如圖所示，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)由常態(tài)A移至A”，實(shí)現(xiàn)了所示向左平移 略帶側(cè)旋的近似平移。當(dāng)右氣缸41不動(dòng)作、左氣缸42拉伸時(shí)，其情況近似前述，其結(jié)果如圖所示，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)由常態(tài)A移至A”’，實(shí)現(xiàn)了所示運(yùn)動(dòng)平臺(tái)向右平移略帶側(cè)旋的近似平移。如圖7所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例右視前后平移圖，左氣缸42、右氣缸41同時(shí)拉伸時(shí)，左右平移分力相互抵消，僅存同底座3垂直的分力，推動(dòng)托座6向前，前立柱5從動(dòng)向前，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)由常態(tài)A向前運(yùn)動(dòng)至A’，實(shí)現(xiàn)了所示運(yùn)動(dòng)平臺(tái)向后略帶后旋的近似平移及上升。左氣缸42、右氣缸41同時(shí)收縮時(shí)，可預(yù)見(jiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)作向前略帶前旋的近似平移及下沉。當(dāng)左氣缸42、右氣缸41 一拉伸一收縮時(shí)，整個(gè)平臺(tái)作左右翻轉(zhuǎn)。如圖8所示，為本雙缸多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的應(yīng)用，如圖所示，該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上負(fù)載座椅，并同前置的視頻特效系統(tǒng)，如吹風(fēng)機(jī)等結(jié)合，可以實(shí)時(shí)模擬出各種移動(dòng)特效以符合影片中場(chǎng)景所涉及之效果，使用戶對(duì)影片進(jìn)一步有全方位的體驗(yàn)。綜上所述僅為實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。即凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實(shí)用新型的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求1.雙缸多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括托座、底座和設(shè)置于托座及底座之間的動(dòng)力裝置，其特征在于，動(dòng)力裝置包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸和一立柱，所述驅(qū)動(dòng)缸及立柱分別同托座單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)缸及立柱分別同底座萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接以一字節(jié)實(shí)現(xiàn)，所述萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接以萬(wàn)向節(jié)實(shí)現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求I所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)缸及立柱同托座的單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分呈等腰三角形分布，立柱同托座的單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分設(shè)置于該等腰三角形頂點(diǎn)，所述驅(qū)動(dòng)缸及立柱同底座的萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分呈等腰三角形分布，立柱同底座的萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分設(shè)置于該等腰三角形頂點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于,所述單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分的轉(zhuǎn)動(dòng)方向指向該單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分構(gòu)成所述等腰三角形的中心。
5.如權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分共圓的圓半徑小于萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分共圓的圓半徑。
6.如權(quán)利要求I 5之一的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)缸為液壓油缸、氣缸或電動(dòng)缸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，尤其是一種雙缸多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。該雙缸多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括托座、底座和設(shè)置于托座及底座之間的動(dòng)力裝置，動(dòng)力裝置包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸和一立柱，所述驅(qū)動(dòng)缸及立柱分別同托座單向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)缸及立柱分別同底座萬(wàn)向可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本實(shí)用新型在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)缸的前提下，深入挖掘運(yùn)動(dòng)方式，改變運(yùn)動(dòng)軌跡，通過(guò)機(jī)械改進(jìn)派生出三個(gè)被動(dòng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)模擬五個(gè)自由度的運(yùn)行效果，使體驗(yàn)者近似得到只有大型平臺(tái)6個(gè)缸才能完成的6自由度效果的享受。又由于實(shí)用新型應(yīng)用于小型平臺(tái)，即填補(bǔ)了小型平臺(tái)不可多自由度的空白，又增添了6自由度因小型化而失去的靈活性。
文檔編號(hào)A63J25/00GK202355832SQ20112043762
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者彭外生 申請(qǐng)人:上海恒潤(rùn)數(shù)碼影像科技有限公司