專利名稱：直升機(jī)電機(jī)人感仿真操縱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直升機(jī)操縱系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬直升機(jī)飛行環(huán)境的仿真操縱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
直升機(jī)是以航空發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)作為升力和推進(jìn)力來(lái)源，能在大氣中垂直起落及懸停并能進(jìn)行前、后飛、定點(diǎn)回轉(zhuǎn)等可控飛行的重于空氣的航空器。相對(duì)于其他飛行器，直升機(jī)具有自己特殊的操縱系統(tǒng)，其主要包括總距操縱桿和周期變距操縱桿?？偩嗖倏v桿簡(jiǎn)稱總距桿。用來(lái)控制旋翼槳葉總距變化的座艙操縱桿。總距操縱桿一般布置在駕駛員座位的左側(cè)，繞支座軸線上、下轉(zhuǎn)動(dòng)。駕駛員左手上提桿時(shí)，使自動(dòng)傾斜器上升而增大旋翼槳葉總距(即各片槳葉槳距同時(shí)增大相同的角度)使旋翼拉力增大，反之拉力減小，由此來(lái)控制直升機(jī)的升降運(yùn)動(dòng)。這是直升機(jī)特有的一種操縱機(jī)構(gòu)。通常在總距操縱桿的手柄上設(shè)置旋轉(zhuǎn)式油門操縱機(jī)構(gòu)，用來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門的大小，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與旋翼槳葉總距變化后的旋翼需用功率相適應(yīng)。因此，又稱其為總距油門桿。周期變距操縱桿簡(jiǎn)稱駕駛桿。與固定翼飛機(jī)的駕駛桿相似，通過(guò)操縱線系與自動(dòng)傾斜器相連接的直升機(jī)駕駛桿。一般位于駕駛員座椅的中央前方。駕駛員前、后(或左、右)操縱周期變距操縱桿，使傾斜盤相應(yīng)的前、后(或左、右)傾斜，從而使槳葉的槳距作每轉(zhuǎn)一次的周期改變，造成旋翼拉力矢量按相應(yīng)的方向傾斜，達(dá)到控制直升機(jī)的前、后(或左、右)和俯仰(或橫滾)運(yùn)動(dòng)。周期變距操縱桿在結(jié)構(gòu)上必須保證縱向、橫向操縱的獨(dú)立性。在周期變距操縱桿上，還可根據(jù)不同的要求，裝設(shè)各種開(kāi)關(guān)、按鈕和把手。隨著電傳、光傳操縱技術(shù)的發(fā)展，座艙操縱機(jī)構(gòu)也在向新型側(cè)桿操縱方式發(fā)展，SP手操縱桿從駕駛員座位的中央前方移至座位的右側(cè)，并有可能與總距操縱桿和腳蹬合而為一。其可能的形式有四軸型(俯仰、滾轉(zhuǎn)、航向和升降四種操縱合而為一)；3(俯仰、滾轉(zhuǎn)和升降)+1 (航向)腳蹬型；3 (俯仰、滾轉(zhuǎn)和航向)+1 (升降)總距型；2 (俯仰和滾轉(zhuǎn))+1 (升降)總距+1(航向)腳蹬型四種。綜上所述，直升機(jī)操縱系統(tǒng)是控制直升機(jī)飛行姿勢(shì)和方向的直升機(jī)核心部件。因此熟練掌握直升機(jī)飛行系統(tǒng)的操縱方法是每一位直升機(jī)飛行員必須掌握的技能。直升機(jī)飛行駕駛員在正式上崗之前要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練。其中在模擬飛行器中模擬操縱直升機(jī)飛行是其中非常重要的一項(xiàng)訓(xùn)練科目。因此需要根據(jù)模擬飛行器的環(huán)境開(kāi)發(fā)一種模仿真機(jī)的仿真操縱系統(tǒng)，幫助飛行駕駛員訓(xùn)練。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問(wèn)題，我們提出了直升機(jī)電機(jī)人感仿真操縱系統(tǒng)，其目的是，在直升機(jī)飛機(jī)模擬器模擬直升機(jī)飛行時(shí)對(duì)操縱桿在不同高度、速度下操縱力進(jìn)行模擬和對(duì)操縱自動(dòng)駕駛功能的模擬。[0009]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下直升機(jī)電機(jī)人感仿真操縱系統(tǒng)，它包括電機(jī)組件，所述的電機(jī)組件包括伺服電機(jī)和離合器，它還包括總距機(jī)構(gòu)、周期變距機(jī)構(gòu)、腳蹬機(jī)構(gòu)和操縱系統(tǒng)控制盒總距機(jī)構(gòu)包括連接軸，連接軸兩端固定連接有總距桿，所述的連接軸通過(guò)連桿與電機(jī)組件連接，所述連桿上還設(shè)置有力敏傳感器，所述的電機(jī)組件連接有手柄軸，所述的電機(jī)組件的離合器通過(guò)吸合與分離，控制總距機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱與人工操縱之間切換；周期變距機(jī)構(gòu)包括主軸和并聯(lián)桿，并聯(lián)桿兩端固定連接有駕駛桿，駕駛桿通過(guò)螺釘與主軸固定連接，主軸中部設(shè)置有電機(jī)組件和主軸曲柄，電機(jī)組件通過(guò)主軸曲柄控制主軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)而操縱駕駛桿運(yùn)動(dòng)，主軸一端設(shè)置有控制并聯(lián)桿向左運(yùn)動(dòng)的左橫向擺桿另一端設(shè)置有控制并聯(lián)桿向右運(yùn)動(dòng)的右橫向擺桿，所述的左橫向擺桿連接有摩擦組件，左橫向擺桿與摩擦組件之間設(shè)有力敏傳感器，所述的電機(jī)組件的離合器通過(guò)吸合與分離，控制周期變距機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱與人工操縱之間切換；腳蹬機(jī)構(gòu)包括連桿一和腳蹬組件，所述的腳蹬組件與連桿一通過(guò)連桿二相連接，所述的連桿一通過(guò)連桿三連接有電機(jī)組件，所述的連桿三上還設(shè)置有力敏傳感器，所述的電機(jī)組件的離合器通過(guò)吸合與分離，控制總距機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱與人工操縱之間切換；操縱系統(tǒng)控制盒包括控制板，所述的控制板能夠與本操縱系統(tǒng)之外的微機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系，并根據(jù)微機(jī)指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件的伺服電機(jī)工作，控制電機(jī)組件中的離合器的吸合、分離，實(shí)現(xiàn)總距機(jī)構(gòu)、周期變距機(jī)構(gòu)和腳蹬機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操作和人工操作之間切換，并且可以通過(guò)微機(jī)下達(dá)的不同指令改變離合器在不同狀態(tài)下的吸合力。優(yōu)選的，所述的周期變距機(jī)構(gòu)的主軸上設(shè)置有縱向定位塊。優(yōu)選的，所述的總距機(jī)構(gòu)的連接軸上設(shè)置有軸定位塊。通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的有益效果在于，針對(duì)模擬飛行器的工作環(huán)境開(kāi)發(fā)。操縱系統(tǒng)控制盒中設(shè)置有控制板實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)外部的微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并根據(jù)微機(jī)傳達(dá)的數(shù)據(jù)指令控制總距機(jī)構(gòu)、周期變距機(jī)構(gòu)和腳蹬機(jī)構(gòu)中電機(jī)組件中離合器的分離與吸合，控制各部機(jī)構(gòu)在自動(dòng)駕駛和手動(dòng)駕駛進(jìn)行切換?？刂瓢暹€能根據(jù)微機(jī)傳達(dá)的指令控制離合器在不同狀態(tài)之下的吸合力，模仿直升飛機(jī)操縱桿在不同高度、速度下操縱力，提供逼真的模擬狀態(tài)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，能夠有效幫助飛行員進(jìn)行訓(xùn)練。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中總距機(jī)構(gòu)的主視圖；圖2為圖1的側(cè)視圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中周期變距機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中腳蹬機(jī)構(gòu)的主視圖；圖5為圖4的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合實(shí)施例和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本實(shí)施例，直升機(jī)電機(jī)人感仿真操縱系統(tǒng)，它包括電機(jī)組件，所述的電機(jī)組件包括伺服電機(jī)和離合器，它還包括總距機(jī)構(gòu)、周期變距機(jī)構(gòu)、腳蹬機(jī)構(gòu)和操縱系統(tǒng)控制盒如圖1和圖2所示，總距機(jī)構(gòu)包括連接軸1，連接軸I兩端固定連接有總距桿2，所述的連接軸I通過(guò)連桿3與電機(jī)組件4連接，所述連桿3上還設(shè)置有力敏傳感器5，所述的電機(jī)組件4連接有手柄軸6，所述的電機(jī)組件4的離合器通過(guò)吸合與分離，控制總距機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱與人工操縱之間切換；如圖3所示，周期變距機(jī)構(gòu)包括主軸7和并聯(lián)桿8，并聯(lián)桿8兩端固定連接有駕駛桿9，駕駛桿9通過(guò)螺釘與主軸7固定連接，主軸7中部設(shè)置有電機(jī)組件10和主軸曲柄11，電機(jī)組件10通過(guò)主軸曲柄11控制主軸7旋轉(zhuǎn)進(jìn)而操縱駕駛桿9運(yùn)動(dòng)，主軸7 —端設(shè)置有控制并聯(lián)桿8向左運(yùn)動(dòng)的左橫向擺桿12另一端設(shè)置有控制并聯(lián)桿8向右運(yùn)動(dòng)的右橫向擺桿13，所述的左橫向擺桿11連接有摩擦組件14，左橫向擺桿11與摩擦組件14之間設(shè)有力敏傳感器15，所述的電機(jī)組件10的離合器通過(guò)吸合與分離，控制周期變距機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱與人工操縱之間切換；如圖4和圖5所示，腳蹬機(jī)構(gòu)包括連桿一 16和腳蹬組件17，所述的腳蹬組件17與連桿一 16通過(guò)連桿二 18相連接，所述的連桿一 16通過(guò)連桿三19連接有電機(jī)組件20，所述的連桿三19上還設(shè)置有力敏傳感器21，所述的電機(jī)組件20的離合器通過(guò)吸合與分離，控制總距機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱與人工操縱之間切換；操縱系統(tǒng)控制盒包括控制板，所述的控制板能夠與本操縱系統(tǒng)之外的微機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系，并根據(jù)微機(jī)指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件的伺服電機(jī)工作，控制電機(jī)組件中的離合器的吸合、分離，實(shí)現(xiàn)總距機(jī)構(gòu)、周期變距機(jī)構(gòu)和腳蹬機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操作和人工操作之間切換，并且可以通過(guò)微機(jī)下達(dá)的不同指令改變離合器在不同狀態(tài)下的吸合力。本實(shí)施例中，為了限定總距機(jī)構(gòu)連接軸I的位置在總距機(jī)構(gòu)的連接軸I上設(shè)置有軸定位塊22。為了限定周期變距機(jī)構(gòu)的主軸7的縱向位移在主軸7上設(shè)置有縱向定位塊23。本實(shí)施例中各部分機(jī)構(gòu)模擬直升機(jī)的操縱系統(tǒng)的具體方式如下總距機(jī)構(gòu)與腳蹬機(jī)構(gòu)配合相當(dāng)于直升機(jī)中的總距操縱桿用來(lái)模擬調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門的大小和直升機(jī)的航向；周期變距機(jī)構(gòu)相當(dāng)于直升機(jī)中的周期變距操縱桿用來(lái)模擬達(dá)到控制直升機(jī)的前、后(或左、右)和俯仰(或橫滾)運(yùn)動(dòng)；本實(shí)施例是針對(duì)模擬飛行器的工作環(huán)境開(kāi)發(fā)的。由系統(tǒng)操縱盒控制板根據(jù)系統(tǒng)外部的微機(jī)指令控制電機(jī)組件中離合器分離與吸合以控制周期變距機(jī)構(gòu)、總距機(jī)構(gòu)和腳蹬機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操作和人工操縱之間進(jìn)行切換。分離器根據(jù)微機(jī)的指令控制分離器吸合力的大小模擬在不同高度時(shí)所受到的操縱力。具體工作時(shí)機(jī)構(gòu)工作如下[0036]周期變距機(jī)構(gòu)、總距機(jī)構(gòu)和腳蹬機(jī)構(gòu)，在人工操縱時(shí)有明顯力反饋效果，阻力大小可通過(guò)調(diào)節(jié)摩擦組件進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)即走即停仿真真機(jī)靜態(tài)時(shí)的力感。在加電后，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，周期變距機(jī)構(gòu)、總距機(jī)構(gòu)、腳蹬機(jī)構(gòu)能夠自動(dòng)配平，即回到零位。周期變距機(jī)構(gòu)、總距機(jī)構(gòu)、腳蹬機(jī)構(gòu)在自動(dòng)駕駛狀態(tài)時(shí)，可在任意裝訂。轉(zhuǎn)為人工操縱時(shí)，力敏傳感器接收到人工操縱力，操縱系統(tǒng)控制盒控制離合器分離，能自動(dòng)轉(zhuǎn)為人工操縱。人工操縱在任意位置松手后，能自動(dòng)轉(zhuǎn)為自動(dòng)駕駛，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)操縱桿應(yīng)能回到原裝訂位置。控制盒以通訊方式與外部微機(jī)通訊，按微機(jī)指令，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，控制離合器的吸合、分離，采集力敏開(kāi)關(guān)狀態(tài)、周期變距桿開(kāi)關(guān)量，上報(bào)微機(jī)。并且可以通過(guò)不同指令，改變離合器不同狀態(tài)下的吸合力，模擬飛機(jī)飛行時(shí)操縱桿在不同高度、速度下操縱力。操縱系統(tǒng)控制盒中根據(jù)微機(jī)傳達(dá)的數(shù)據(jù)指令控制總距機(jī)構(gòu)、周期變距機(jī)構(gòu)和腳蹬機(jī)構(gòu)中電機(jī)組件中離合器的分離與吸合，控制各部分在自動(dòng)駕駛和手動(dòng)駕駛進(jìn)行切換?？刂瓢暹€能根據(jù)微機(jī)傳達(dá)的指令控制離合器在不同狀態(tài)之下的吸合力，模仿直升飛機(jī)操縱桿在不同高度、速度下操縱力，提供逼真的模擬狀態(tài)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，能夠有效幫助飛行員進(jìn)行訓(xùn)練。以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(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)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種直升機(jī)電機(jī)人感仿真操縱系統(tǒng)，它包括電機(jī)組件，所述的電機(jī)組件包括伺服電機(jī)和離合器，其特征在于，它還包括總距機(jī)構(gòu)、周期變距機(jī)構(gòu)、腳蹬機(jī)構(gòu)和操縱系統(tǒng)控制盒: 總距機(jī)構(gòu)包括連接軸，連接軸兩端固定連接有總距桿，所述的連接軸通過(guò)連桿與電機(jī)組件連接，所述連桿上還設(shè)置有力敏傳感器，所述的電機(jī)組件連接有手柄軸，所述的電機(jī)組件的離合器通過(guò)吸合與分離，控制總距機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱與人工操縱之間切換； 周期變距機(jī)構(gòu)包括主軸和并聯(lián)桿，并聯(lián)桿兩端固定連接有駕駛桿，駕駛桿通過(guò)螺釘與主軸固定連接，主軸中部設(shè)置有電機(jī)組件和主軸曲柄，電機(jī)組件通過(guò)主軸曲柄控制主軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)而操縱駕駛桿運(yùn)動(dòng)，主軸一端設(shè)置有控制并聯(lián)桿向左運(yùn)動(dòng)的左橫向擺桿另一端設(shè)置有控制并聯(lián)桿向右運(yùn)動(dòng)的右橫向擺桿，所述的左橫向擺桿連接有摩擦組件，左橫向擺桿與摩擦組件之間設(shè)有力敏傳感器，所述的電機(jī)組件的離合器通過(guò)吸合與分離，控制周期變距機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱與人工操縱之間切換； 腳蹬機(jī)構(gòu)包括連桿一和腳蹬組件，所述的腳蹬組件與連桿一通過(guò)連桿二相連接，所述的連桿一通過(guò)連桿三連接有電機(jī)組件，所述的連桿三上還設(shè)置有力敏傳感器，所述的電機(jī)組件的離合器通過(guò)吸合與分離，控制總距機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱與人工操縱之間切換； 操縱系統(tǒng)控制盒包括控制板，所述的控制板能夠與本操縱系統(tǒng)之外的微機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系，并根據(jù)微機(jī)指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)組件的伺服電機(jī)工作控制電機(jī)組件中的離合器的吸合、分離，實(shí)現(xiàn)總距機(jī)構(gòu)、周期變距機(jī)構(gòu)和腳蹬機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操作和人工操作之間切換，并且可以根據(jù)微機(jī)下達(dá)的不同指令改變離合器在不同狀態(tài)下的吸合力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機(jī)電機(jī)人感仿真操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述的周期變距機(jī)構(gòu)的主軸上設(shè)置有縱向定位塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直升機(jī)電機(jī)人感仿真操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述的總距機(jī)構(gòu)的連接軸上設(shè)置有軸定位塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種直升機(jī)電機(jī)人感仿真操縱系統(tǒng)，它包括電機(jī)組件，所述的電機(jī)組件包括伺服電機(jī)和離合器，它還包括總距機(jī)構(gòu)、周期變距機(jī)構(gòu)、腳蹬機(jī)構(gòu)和操縱系統(tǒng)控制盒。操縱系統(tǒng)控制盒通過(guò)控制電機(jī)組件中離合器的吸合與分離控制各部機(jī)構(gòu)在自動(dòng)操縱和人工操縱之間切換。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，能夠模仿直升飛機(jī)操縱桿在不同高度、速度下的操縱力，提供逼真的模擬狀態(tài)，幫助飛行員進(jìn)行模擬飛行訓(xùn)練。
文檔編號(hào)G09B9/28GK202855112SQ20122052672
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者楊明 申請(qǐng)人:昆山航理機(jī)載設(shè)備有限公司