專利名稱：基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，尤其是基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，屬于虛擬仿真技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前人們掌握綜掘機(jī)的使用方法是，通常在前期理論課結(jié)束后，就進(jìn)行實(shí)際上機(jī)操作訓(xùn)練，學(xué)習(xí)其操作技能、技巧。這種實(shí)際訓(xùn)練方式、方法存在著很多問題，例如成本大、耗材高、占用場(chǎng)地大、消耗較多燃料、排放污染多等缺點(diǎn)，使用者在訓(xùn)練過程中也受到時(shí)間、經(jīng)濟(jì)條件等限制，造成使用者不能熟練掌握挖掘機(jī)的操作技能、技巧，在以后的實(shí)際工作中也帶來許多的安全隱患。與此同時(shí)，使用者坐在座椅上通過教學(xué)儀上的操作桿、踏板、操作按鈕等進(jìn)行模擬操作；而教學(xué)儀上設(shè)置的顯示器顯示模擬的畫面對(duì)使用者的操作進(jìn)行反饋，但是該種反饋僅僅對(duì)使用者形成視覺上的反饋，而無法模擬出在具體的操作環(huán)境下駕駛座椅的顛簸或者傾斜的反饋，對(duì)模擬出的情景受到了限制。
發(fā)明內(nèi)容實(shí)用新型目的為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足，本實(shí)用新型提供一種效率高、節(jié)約空間和成本、無污染排放、能夠模擬駕駛座椅傾斜或顛簸的基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)。技術(shù)方案一種基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，包括底座、顯不器、主卷筒制動(dòng)器踏板、副卷筒制動(dòng)器踏板、回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板、油門踏板和多個(gè)操縱桿；所述底座的一端設(shè)有操縱箱，另一端固定有座椅；所述顯示器設(shè)置在操縱箱的上面；所述主卷筒制動(dòng)器踏板和副卷筒制動(dòng)器踏板并排設(shè)在座椅左前方的底座上，回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板和油門踏板并排設(shè)在座椅右前方的底座上，且主卷筒制動(dòng)器踏板、副卷筒制動(dòng)器踏板、回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板和油門踏板的前端均靠近操縱箱；所述多個(gè)操縱桿設(shè)在操縱箱上；所述操縱箱內(nèi)設(shè)有計(jì)算機(jī)；所述綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)還包括設(shè)在底座之下的靜平臺(tái)、固定于靜平臺(tái)上的一對(duì)步進(jìn)電機(jī)、分別與步進(jìn)電機(jī)連接的一對(duì)減速器、連接減速器以及底座的連桿機(jī)構(gòu)以及設(shè)置于底座及靜平臺(tái)之間的支撐連接裝置；所述連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿及第二連桿，所述第一連桿的一端剛接于減速器的輸出軸上，第二連桿的一端與第一連桿鉸接而另一端通過連接頭連接于底座上。所述支撐連接裝置為萬向節(jié)。所述連接頭為球鉸、或關(guān)節(jié)軸承、或萬向節(jié)。所述操縱箱上設(shè)有一排通孔，所述操縱桿的下端固定在操縱箱內(nèi)，上端通過通孔設(shè)在操縱箱的外部。所述多個(gè)操縱桿分別是主卷筒離合器操縱桿、副卷筒離合器操縱桿、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)操縱桿、吊臂伸縮操縱桿、吊臂起落操縱桿和吊鉤升降操縱桿。[0010]所述計(jì)算機(jī)設(shè)在座椅的下面。所述底座邊緣設(shè)有側(cè)壁，底座左前方的側(cè)壁上部設(shè)有控制按鈕，與控制按鈕相對(duì)的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)出門。所述顯示器為單屏顯示器或三屏顯示器或環(huán)形屏幕顯示器。綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)設(shè)在集裝箱內(nèi)，以便于運(yùn)輸。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘 機(jī)模擬操作系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)I、可以模擬綜掘機(jī)的各種作業(yè)動(dòng)作、實(shí)際工作中的環(huán)境及任務(wù)等高度仿真模擬操作過程，大幅度增加了使用者的訓(xùn)練時(shí)間，使使用者能真正熟練掌綜掘機(jī)的各種操作技能、技巧；2、利用模擬操作系統(tǒng)能在室內(nèi)進(jìn)行綜掘機(jī)的機(jī)械操控教學(xué)、占地小且不受氣候影響，節(jié)省能源無污染，不存在安全問題，尤其是初期教學(xué)，學(xué)習(xí)效果尤為明顯；同時(shí)該綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)組裝方便、便于維護(hù)，可廣泛用于游戲、展示、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)以及技能鑒定考試中；3、通過連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)的二自由度，采用兩個(gè)鉸接的連桿支撐著用以支撐操作教學(xué)儀器用的底座，通過步進(jìn)電機(jī)及減速器操作第一連桿并帶動(dòng)第二連桿的升降來實(shí)現(xiàn)底座以支撐連接裝置為支點(diǎn)而前后左右的晃動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)模擬駕駛座椅的傾斜或顛簸。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的俯視圖；圖3為圖I中底座以下的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。如圖1-3所示，綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，包括底座I、顯示器2、主卷筒制動(dòng)器踏板3、副卷筒制動(dòng)器踏板4、回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板5、油門踏板6和多個(gè)操縱桿7 ;底座I的一端設(shè)有操縱箱8，另一端固定有座椅9 ;顯示器2設(shè)置在操縱箱8的上面；主卷筒制動(dòng)器踏板3和副卷筒制動(dòng)器踏板4并排設(shè)在座椅9左前方的底座I上，回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板5和油門踏板6并排設(shè)在座椅9右前方的底座I上，且主卷筒制動(dòng)器踏板3、副卷筒制動(dòng)器踏板4、回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板5和油門踏板6的前端均靠近操縱箱8 ;多個(gè)操縱桿7設(shè)在操縱箱8上；操縱箱8內(nèi)設(shè)有計(jì)算機(jī)10。操縱箱8上設(shè)有一排通孔，操縱桿7的下端固定在操縱箱8內(nèi)，上端通過通孔設(shè)在操縱箱8的外部。多個(gè)操縱桿7分別是主卷筒離合器操縱桿、副卷筒離合器操縱桿、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)操縱桿、吊臂伸縮操縱桿、吊臂起落操縱桿和吊鉤升降操縱桿。底座I邊緣設(shè)有側(cè)壁，底座I左前方的側(cè)壁上部設(shè)有控制按鈕11。一對(duì)步進(jìn)電機(jī)41固定于靜平臺(tái)20上的，一對(duì)減速器42分別與步進(jìn)電機(jī)41連接、連桿機(jī)構(gòu)用于連接減速器42和底座I，支撐連接裝置50設(shè)置于底座I及靜平臺(tái)20之間。該支撐連接裝置50為萬向節(jié)，支撐連接裝置50能夠固定底座I及靜平臺(tái)20在前后方向及左右方向的相對(duì)位置，但是可以使底座I相對(duì)靜平臺(tái)20進(jìn)行上下及左右的擺動(dòng)。所述連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿43及第二連桿44，所述第一連桿43的一端剛接于減速器的輸出軸42上，第二連桿44的一端與第一連桿43鉸接而另一端通過連接頭45連接于底座I上。所述連接頭為球鉸、或關(guān)節(jié)軸承、或萬向節(jié)。當(dāng)在某些模擬場(chǎng)景中需要模擬駕駛座的傾斜或顛簸時(shí)，控制兩步進(jìn)電機(jī)41使第一連桿43轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)第二連桿44升降，并通過控制兩個(gè)第二連桿44的升降高度或/和速度的不同而改變底座I傾斜的角度或者傾斜角度變換的速度，從而能夠使駕駛座模擬出特定環(huán)境下的傾斜或者顛簸，提高了場(chǎng)景模擬的真實(shí)度。而支撐連接裝置50起到支撐底座I的作用，并由于支撐連接裝置50的各個(gè)自由度可調(diào)節(jié)性，當(dāng)?shù)鬃鵌在模擬傾斜或顛簸時(shí)，支撐連接裝置50可以在各個(gè)方向傾斜活動(dòng)，不會(huì)對(duì)底座I的模擬運(yùn)動(dòng)造成影響。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于包括底座、顯示器、主卷筒制動(dòng)器踏板、副卷筒制動(dòng)器踏板、回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板、油門踏板和多個(gè)操縱桿；所述底座的一端設(shè)有操縱箱，另一端固定有座椅；所述顯示器設(shè)置在操縱箱的上面；所述主卷筒制動(dòng)器踏板和副卷筒制動(dòng)器 踏板并排設(shè)在座椅左前方的底座上，回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板和油門踏板并排設(shè)在座椅右前方的底座上，且主卷筒制動(dòng)器踏板、副卷筒制動(dòng)器踏板、回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板和油門踏板的前端均靠近操縱箱；所述多個(gè)操縱桿設(shè)在操縱箱上；所述操縱箱內(nèi)設(shè)有計(jì)算機(jī)；所述綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)還包括設(shè)在底座之下的靜平臺(tái)、固定于靜平臺(tái)上的一對(duì)步進(jìn)電機(jī)、分別與步進(jìn)電機(jī)連接的一對(duì)減速器、連接減速器以及底座的連桿機(jī)構(gòu)以及設(shè)置于底座及靜平臺(tái)之間的支撐連接裝置；所述連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿及第二連桿，所述第一連桿的一端剛接于減速器的輸出軸上，第二連桿的一端與第一連桿鉸接而另一端通過連接頭連接于底座上。
2.如權(quán)利要求I所述的基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述支撐連接裝置為萬向節(jié)。
3.如權(quán)利要求I所述的基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述連接頭為球鉸、或關(guān)節(jié)軸承、或萬向節(jié)。
4.如權(quán)利要求I所述的基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述操縱箱上設(shè)有一排通孔，所述操縱桿的下端固定在操縱箱內(nèi)，上端通過通孔設(shè)在操縱箱的外部。
5.如權(quán)利要求I所述的基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)設(shè)在座椅的下面。
6.如權(quán)利要求I所述的基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述顯示器為單屏顯示器或三屏顯示器或環(huán)形屏幕顯示器。
7.如權(quán)利要求I所述的基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)設(shè)在集裝箱內(nèi)。
8.如權(quán)利要求I所述的基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，其特征在于所述底座邊緣設(shè)有側(cè)壁，底座左前方的側(cè)壁上部設(shè)有控制按鈕，與控制按鈕相對(duì)的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)出門。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種基于連桿機(jī)構(gòu)的二自由度綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)，包括底座、顯示器、主卷筒制動(dòng)器踏板、副卷筒制動(dòng)器踏板、回轉(zhuǎn)制動(dòng)器踏板、油門踏板和操縱桿；還包括靜平臺(tái)、固定于靜平臺(tái)上的一對(duì)步進(jìn)電機(jī)、分別與步進(jìn)電機(jī)連接的一對(duì)減速器、連接減速器以及底座的連桿機(jī)構(gòu)以及設(shè)置于底座及靜平臺(tái)之間的支撐連接裝置。通過連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)綜掘機(jī)模擬操作系統(tǒng)的二自由度，采用兩個(gè)鉸接的連桿支撐著用以支撐操作教學(xué)儀器用的底座，通過步進(jìn)電機(jī)及減速器操作第一連桿并帶動(dòng)第二連桿的升降來實(shí)現(xiàn)底座以支撐連接裝置為支點(diǎn)而前后左右的晃動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)模擬駕駛座椅的傾斜或顛簸。
文檔編號(hào)G09B25/02GK202771709SQ20122017555
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者李宏 申請(qǐng)人:江蘇宏昌工程機(jī)械有限公司