專利名稱：動(dòng)態(tài)情境模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)一種動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，尤指通過(guò)多軸向機(jī)械手臂移動(dòng)座椅，同時(shí)配合使用者頭上的頭戴式顯示器的動(dòng)態(tài)情境模擬裝置設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有應(yīng)用在飛機(jī)、汽機(jī)車及船艦等移動(dòng)工具的駕駛情境模擬器或訓(xùn)練機(jī)，如圖11所示，是在一底座10上設(shè)有一駕駛平艙20，駕駛平艙20的底部設(shè)有多支油壓缸30(或汽壓缸)，當(dāng)使用者在駕駛平臺(tái)操作時(shí)，除了利用駕駛平艙20上的顯示器40顯示其情境，同時(shí)將其操作所發(fā)生的信號(hào)回饋到電腦，進(jìn)而控制油壓缸30作動(dòng)，因此能產(chǎn)生實(shí)況模擬的效果。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)受限于油壓缸30 (或汽壓缸)伸縮動(dòng)作的模式，致使駕駛平艙20只能前后左右傾斜，不能完全模擬出實(shí)際的情境，例如加速度感等。另外，現(xiàn)今許多駕駛類的電子游樂(lè)器，例如賽車、戰(zhàn)斗飛行等游戲機(jī)，也具有情境模擬的功能，但是其用以帶動(dòng)駕駛平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則更為簡(jiǎn)單，完全無(wú)法達(dá)到實(shí)境模擬的效果。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，其應(yīng)用多軸向機(jī)械手臂帶動(dòng)乘座，并配合頭戴式顯示器顯示動(dòng)態(tài)影像，進(jìn)而達(dá)到動(dòng)態(tài)情境模擬的目的。本實(shí)用新型的動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，包括:一機(jī)械手臂，其包括一基座，及一結(jié)合在該基座上的多軸向機(jī)械臂；一乘座，其結(jié)合在該多軸向機(jī)械臂的端部；一乘座端控制模組，其設(shè)置在該乘座的選定處，其設(shè)有至少一第一操作單元，并電性連接于該機(jī)械手臂；一頭戴式顯不器，其包括一頭載部，一結(jié)合于該頭載部的顯不器，及至少一結(jié)合于該頭載部的揚(yáng)聲器，并通過(guò)信號(hào)線電性連接于該乘座端控制模組；及一遠(yuǎn)端控制模組，其設(shè)置在遠(yuǎn)離該機(jī)械手臂的選定處，其設(shè)有至少一第二操作單元，并通過(guò)信號(hào)線電性連接于該機(jī)械手臂。該乘座用以提供乘客乘坐，及被該機(jī)械手臂移動(dòng)各種方位及角度；乘座端控制模組提供該乘座上的乘客自行控制該第一操作單元，進(jìn)而控制該機(jī)械手臂的動(dòng)作；遠(yuǎn)端控制模組提供遠(yuǎn)端控制該第二操作單元，進(jìn)而遙控該機(jī)械手臂的動(dòng)作。較佳地，所述動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，該多軸向機(jī)械臂為六軸向機(jī)械臂，其包括一轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該基座上的回轉(zhuǎn)座，一樞接在該回轉(zhuǎn)座上的第一機(jī)械臂，一樞接在該第一機(jī)械臂的第二機(jī)械臂，一轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在該第二機(jī)械臂端部的第三機(jī)械臂，一樞接在該第三機(jī)械臂的第四機(jī)械臂，一樞接在該第四機(jī)械臂的第五機(jī)械臂，及一轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在該第五機(jī)械臂端部的第六機(jī)械臂。較佳地，所述動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上左右并排連接的乘座，并結(jié)合在該多軸向機(jī)械臂的端部。較佳地，所述動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上前后排列連接的乘座，并結(jié)合在該多軸向機(jī)械臂的端部。較佳地，所述動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，該乘座端控制模組的第一操作單元為萬(wàn)向搖桿裝置、方向盤或按鈕，或其幾種的組合。較佳地，所述動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，該遠(yuǎn)端控制模組的第二操作單元為萬(wàn)向搖桿裝置或按鈕或二者的組合。本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，能夠應(yīng)用在飛機(jī)、汽機(jī)車及船艦等移動(dòng)工具的駕駛情境模擬上，或作為電子游樂(lè)器的實(shí)境模擬，或應(yīng)用在戶外游樂(lè)器材上。其具體使用時(shí)，由乘客坐在機(jī)械手臂上的乘座，并且戴上頭戴式顯示器，如此可讓乘客自行控制乘座端控制模組的第一操作單元，或其他人員控制遠(yuǎn)端控制模組的第二操作單元，進(jìn)而控制機(jī)械手臂移動(dòng)的方位、角度及速度等，同時(shí)配合電腦程式從頭戴式顯示器顯示出動(dòng)態(tài)的情境影像，進(jìn)而達(dá)到動(dòng)態(tài)情境模擬的效果。

圖1為本實(shí)用新型動(dòng)態(tài)情境模擬裝置的立體示意圖。圖2為本實(shí)用新型動(dòng)態(tài)情境模擬裝置的側(cè)視示意圖。圖3為本實(shí)用新型左右并排連接的乘座示意圖。圖4為本實(shí)用新型前后排列連接的乘座示意圖。圖5為本實(shí)用新型機(jī)械手臂第一方向動(dòng)作的示意圖。圖6為本實(shí)用新型 機(jī)械手臂第二方向動(dòng)作的示意圖。圖7為本實(shí)用新型機(jī)械手臂第三方向動(dòng)作的示意圖。圖8為本實(shí)用新型機(jī)械手臂第五方向動(dòng)作的示意圖。圖9為本實(shí)用新型機(jī)械手臂第四及第六方向動(dòng)作的示意圖。圖10為本實(shí)用新型機(jī)械手臂第一至第六方向同步動(dòng)作的示意圖。圖11為現(xiàn)有駕駛情境模擬器的示意圖。部件名稱:I機(jī)械手臂；11基座；12多軸向機(jī)械臂；121回轉(zhuǎn)座；122第一機(jī)械臂；123第二機(jī)械臂；124第三機(jī)械臂；125第四機(jī)械臂；126第五機(jī)械臂；127第六機(jī)械臂；2乘座；21安全帶；22防撞桿；3乘座端控制模組；31第一操作單元；4頭戴式顯示器；41頭載部；42顯不器；43揚(yáng)聲器；5遠(yuǎn)端控制模組；51第二操作單元。
具體實(shí)施方式
以下配合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)。如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型的動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，其較佳的實(shí)施例包括一機(jī)械手臂1、一乘座2、一乘座端控制模組3、一頭戴式顯示器4、及一遠(yuǎn)端控制模組5，其中:[0036]該機(jī)械手臂I包括一基座11，及一結(jié)合在基座11上的多軸向機(jī)械臂12，多軸向機(jī)械臂12為六軸向機(jī)械臂，其包括一轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在基座11上的回轉(zhuǎn)座121，一樞接在回轉(zhuǎn)座121上的第一機(jī)械臂122，一樞接在第一機(jī)械臂122的第二機(jī)械臂123，一轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在第二機(jī)械臂123端部的第三機(jī)械臂124，一樞接在第三機(jī)械臂124的第四機(jī)械臂125，一樞接在第四機(jī)械臂125的第五機(jī)械臂126，及一轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在第五機(jī)械臂126端部的第六機(jī)械臂127。其中，基座11、回轉(zhuǎn)座121及第一至第六機(jī)械臂122 127內(nèi)分別設(shè)有必要的驅(qū)動(dòng)及定位組件，例如伺服馬達(dá)、減速傳動(dòng)器、分度器及感應(yīng)元件等。藉此，使回轉(zhuǎn)座121進(jìn)行第一方向A的360°旋轉(zhuǎn)，第一機(jī)械臂122進(jìn)行第二方向B擺動(dòng)，第二機(jī)械臂123進(jìn)行第三方向C擺動(dòng)，第三機(jī)械臂124進(jìn)行第四方向D轉(zhuǎn)動(dòng)，第五機(jī)械臂126進(jìn)行第五方向E擺動(dòng)，及第六機(jī)械臂127進(jìn)行第六方向F轉(zhuǎn)動(dòng)。該乘座2提供乘客乘坐的裝置，其椅背或其他位置結(jié)合在多軸向機(jī)械臂12的第六機(jī)械臂127端部，用以被機(jī)械手臂I移動(dòng)各種方位、角度及速度。其中，該乘座2可設(shè)有固定乘客的安全帶21，以及包覆在外圍的防撞桿22，使乘座2具備必要的安全設(shè)施。另外，如圖3所示，本實(shí)用新型可以實(shí)施兩個(gè)或兩個(gè)以上左右并排連接的乘座2，并結(jié)合在多軸向機(jī)械臂12的第六機(jī)械臂127端部，或如圖4所示，可以實(shí)施兩個(gè)或兩個(gè)以上前后排列連接的乘座2，并結(jié)合在多軸向機(jī)械臂12的第六機(jī)械臂127端部，提供兩名以上的乘客使用。該乘座端控制模組3設(shè)置在乘座2的前方，其具有至少一第一操作單元31，第一操作單元31可為萬(wàn)向搖桿裝置、方向盤或按鈕，或其幾種的組合，并使乘座端控制模組3電性連接于機(jī)械手臂I的控制系統(tǒng)，進(jìn)而提供乘座2上的乘客自行控制第一操作單元31，進(jìn)一步控制機(jī)械手臂I的動(dòng)作。該頭戴式顯示器4包括一頭載部41，一結(jié)合于頭載部41的顯示器42，及至少一結(jié)合于頭載部41的揚(yáng)聲器43，并通過(guò)信號(hào)線電性連接于乘座端控制模組3，因此能將影像及聲音直接傳送給乘客，增進(jìn)實(shí)境的感受。該遠(yuǎn)端控制模組5設(shè)置在遠(yuǎn)離機(jī)械手臂I的選定處，其具有至少一第二操作單元51，第二操作單元51可以是設(shè)置在遠(yuǎn)端控制模組5上的萬(wàn)向搖桿裝置或按鈕，或其組合，并使遠(yuǎn)端控制模組5通過(guò)信號(hào)線電性連接于機(jī)械手臂1，提供操作人員遠(yuǎn)端控制第二操作單元51，進(jìn)而遙控機(jī)械手臂I的動(dòng)作。本實(shí)用新型第一種操作模式是由乘客坐在機(jī)械手臂I上的乘座2，并且在頭上戴住頭戴式顯示器4，如此讓乘客自行控制乘座端控制模組3的第一操作單元31，進(jìn)而使乘座端控制模組3將信號(hào)傳遞給機(jī)械手臂I的控制系統(tǒng)，同時(shí)將電腦模擬的情境影像及聲音信號(hào)傳遞給頭戴式顯示器4，因此使頭戴式顯示器4的影像、聲音與機(jī)械手臂I同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)情境模擬。而本實(shí)用新型第二種操作模式是由其他人員控制遠(yuǎn)端控制模組5的第二操作單元51，從遠(yuǎn)端將信號(hào)傳遞給機(jī)械手臂I的控制系統(tǒng)，同時(shí)將電腦模擬的情境影像及聲音信號(hào)傳遞給頭戴式顯示器4，因此也能夠使頭戴式顯示器4的影像、聲音與機(jī)械手臂I同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)情境模擬。當(dāng)機(jī)械手臂I進(jìn)行上述動(dòng)態(tài)情境模擬時(shí)，如圖5所示，可以使回轉(zhuǎn)座121在基座11上進(jìn)行第一方向A的360°旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。如圖6所示，使第一機(jī)械臂122進(jìn)行第二方向B的擺動(dòng)動(dòng)作。如圖7所示，使第二機(jī)械臂123進(jìn)行第三方向C的擺動(dòng)動(dòng)作。如圖8所示，使第五機(jī)械臂126進(jìn)行第五方向E的擺動(dòng)動(dòng)作。如圖9所示，使第三機(jī)械臂124進(jìn)行第四方向D的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，及第六機(jī)械臂127進(jìn)行第六方向F的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。再如圖10所示，當(dāng)上述回轉(zhuǎn)座121及第一至第六機(jī)械臂122 127同步運(yùn)行時(shí)，將能夠模擬出各種實(shí)境的方位、角度及速度感等等，使乘客具有身歷其境的感受。以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，其特征在于，包括: 一機(jī)械手臂，其包括一基座，及一結(jié)合在該基座上的多軸向機(jī)械臂； 一乘座，其結(jié)合在該多軸向機(jī)械臂的端部； 一乘座端控制模組，其設(shè)置在該乘座的選定處，其設(shè)有至少一第一操作單元，并電性連接于該機(jī)械手臂； 一頭戴式顯示器，其包括一頭載部，一結(jié)合于該頭載部的顯示器，及至少一結(jié)合于該頭載部的揚(yáng)聲器，并通過(guò)信號(hào)線電性連接于該乘座端控制模組；及 一遠(yuǎn)端控制模組，其設(shè)置在遠(yuǎn)離該機(jī)械手臂的選定處，其設(shè)有至少一第二操作單元，并通過(guò)信號(hào)線電性連接于該機(jī)械手臂。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，其特征在于，該多軸向機(jī)械臂為六軸向機(jī)械臂，其包括一轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該基座上的回轉(zhuǎn)座，一樞接在該回轉(zhuǎn)座上的第一機(jī)械臂，一樞接在該第一機(jī)械臂的第二機(jī)械臂，一轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在該第二機(jī)械臂端部的第三機(jī)械臂，一樞接在該第三機(jī)械臂的第四機(jī)械臂，一樞接在該第四機(jī)械臂的第五機(jī)械臂，及一轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在該第五機(jī)械臂端部的第六機(jī)械臂。
3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，其特征在于，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上左右并排連接的乘座，并結(jié)合在該多軸向機(jī)械臂的端部。
4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，其特征在于，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上前后排列連接的乘座，并結(jié)合在該多 軸向機(jī)械臂的端部。
5.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，其特征在于，該乘座端控制模組的第一操作單元為萬(wàn)向搖桿裝置、方向盤或按鈕，或其幾種的組合。
6.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，其特征在于，該遠(yuǎn)端控制模組的第二操作單元為萬(wàn)向搖桿裝置或按鈕或二者的組合。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種動(dòng)態(tài)情境模擬裝置，該裝置包括一機(jī)械手臂，包括一基座及結(jié)合在其上的多軸向機(jī)械臂；一結(jié)合在多軸向機(jī)械臂的端部的乘座；一乘座端控制模組，設(shè)在乘座的選定處，且設(shè)有至少一第一操作單元，并電性連接于機(jī)械手臂；一頭戴式顯示器，包括一頭載部，結(jié)合于頭載部的顯示器，及至少一結(jié)合于頭載部的揚(yáng)聲器，并通過(guò)信號(hào)線電性連接于乘座端控制模組；及一遠(yuǎn)端控制模組，設(shè)在遠(yuǎn)離該機(jī)械手臂的選定處，其設(shè)有至少一第二操作單元，并通過(guò)信號(hào)線電性連接于機(jī)械手臂。使用時(shí)，可將乘客自行控制信號(hào)或他人遠(yuǎn)端控制信號(hào)通過(guò)電腦控制系統(tǒng)同步傳至機(jī)械手臂及頭戴式顯示器，使機(jī)械手臂配合頭戴式顯示器的影像移動(dòng)乘座，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)情境的模擬。
文檔編號(hào)A63G1/00GK203084972SQ20132006872
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者李茂碷, 李承恩 申請(qǐng)人:錒瑪科技股份有限公司