太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)模擬系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于模擬機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其指代一種使人們能夠?qū)π行堑倪\(yùn)轉(zhuǎn)獲得直觀認(rèn)識的太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人類文明在幾千年的發(fā)展中，通過天文觀察，獲得了很多關(guān)于天體的幾何知識，由此發(fā)展了力學(xué)知識。例如通過觀察太陽系行星的運(yùn)轉(zhuǎn)，開普勒提出了行星運(yùn)動(dòng)三大定律，牛頓由此發(fā)展了微積分，進(jìn)而推導(dǎo)出了萬有引力定律，通過模擬太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)，使人們獲得對行星運(yùn)轉(zhuǎn)直觀的認(rèn)識，無論對深空探測航天任務(wù)規(guī)劃，還是對教學(xué)、演示都具有重要的意義。
[0003]然而，目前還沒有專門針對此太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)模擬的平臺/系統(tǒng)，因此，開發(fā)一種太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)模擬系統(tǒng)已成為業(yè)界技術(shù)領(lǐng)域人員日益關(guān)注的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)模擬系統(tǒng)，使人們獲得對行星運(yùn)轉(zhuǎn)直觀的認(rèn)識，可以在任意日期輸入下模擬當(dāng)前太陽系行星的位置、并且按照輸入的等比速度(實(shí)際速度的倍數(shù))模擬行星的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一種太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)模擬系統(tǒng)，包括:模擬機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、人機(jī)交互和顯示系統(tǒng);模擬機(jī)構(gòu)包括:支承動(dòng)力機(jī)構(gòu)、公轉(zhuǎn)平臺和自轉(zhuǎn)平臺；驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)與模擬機(jī)構(gòu)中的電機(jī)相連，用于公轉(zhuǎn)平臺和自轉(zhuǎn)平臺的電機(jī)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制，人機(jī)交互和顯示系統(tǒng)用于輸入任意日期，然后驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算的位置控制公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)平臺電機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定位置，并且進(jìn)行顯示。
[0006]優(yōu)選地，所述的支撐動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括中空環(huán)形支承、動(dòng)力傳遞裝置，動(dòng)力傳遞裝置安裝在中空環(huán)形支承上，中空環(huán)形支承為自轉(zhuǎn)平臺和公轉(zhuǎn)平臺提供支承，動(dòng)力傳遞裝置為自轉(zhuǎn)平臺供電/提供動(dòng)力。
[0007]優(yōu)選地，所述的動(dòng)力傳遞裝置為滑環(huán)。
[0008]優(yōu)選地，所述的公轉(zhuǎn)平臺包含:第一電機(jī)減速機(jī)組合、第一支承、主動(dòng)固定齒輪、環(huán)形從動(dòng)齒輪、第一連接部件；第一支承安裝在支撐動(dòng)力機(jī)構(gòu)的中空環(huán)形支承上，第一電機(jī)減速機(jī)組合安裝在第一支承上，第一電機(jī)減速機(jī)組合的輸出軸通過第一連接部件與主動(dòng)固定齒輪連接，環(huán)形從動(dòng)齒輪通過軸承安裝在中空環(huán)形支承上，第一電機(jī)減速機(jī)組合運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)主動(dòng)固定齒輪運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步通過齒輪嚙合帶動(dòng)環(huán)形從動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0009]優(yōu)選地，所述的自轉(zhuǎn)平臺安裝在環(huán)形從動(dòng)齒輪上，自轉(zhuǎn)平臺包括:支承組、自轉(zhuǎn)臺面、電刷、電刷支架、自轉(zhuǎn)方位高低支承、自轉(zhuǎn)方位機(jī)構(gòu)、自轉(zhuǎn)高低機(jī)構(gòu);支承組包括多個(gè)支承結(jié)構(gòu)，安裝在環(huán)形從動(dòng)齒輪上，自轉(zhuǎn)臺面安裝在支承組上，電刷安裝電刷支架上，電刷支架安裝在自轉(zhuǎn)臺面上。
[0010]優(yōu)選地，所述的自轉(zhuǎn)方位機(jī)構(gòu)安裝在自轉(zhuǎn)平臺上，通過自轉(zhuǎn)方位高低支承與自轉(zhuǎn)平臺相連。
[0011]優(yōu)選地，所述的自轉(zhuǎn)方位機(jī)構(gòu)包括:第一轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合、第二連接部件、第二支承和第二電機(jī)減速機(jī)組合;第二電機(jī)減速機(jī)組合安裝在第二支承上，其輸出軸通過第二連接部件與第一轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合的輸入軸連接，第一轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合的輸入軸通過軸承安裝在第二支承上，第一轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合的輸出軸安裝在自轉(zhuǎn)方位高低支承上，通過第二連接部件與自轉(zhuǎn)高低機(jī)構(gòu)相連，第二電機(jī)減速機(jī)組合帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)整個(gè)自轉(zhuǎn)高低機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速按照公轉(zhuǎn)速度設(shè)計(jì)，以抵消公轉(zhuǎn)造成的方位變化。
[0012]優(yōu)選地，所述的自轉(zhuǎn)高低機(jī)構(gòu)包括:第三電機(jī)減速機(jī)組合331、第三連接部件、第三支承和第二轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合、底座、行星球;第三電機(jī)減速機(jī)組合安裝在第三支承上，其輸出軸通過第三連接部件與第二轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合的輸入軸連接，第二轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合的輸入軸通過軸承安裝在第三支承上，第一轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合的輸出軸與行星球相連;第三電機(jī)減速機(jī)組合帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)換軸向的齒輪組合轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)行星球旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)。
[0013]優(yōu)選地，所述的底座具有指定楔形斜面，該楔形斜面按照具體行星的軌道和黃道面夾角設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)行星的自轉(zhuǎn)軌道和黃道面之間的夾角。
[0014]優(yōu)選地，根據(jù)各個(gè)行星公轉(zhuǎn)軌道半徑尺寸設(shè)定的中空環(huán)形支承由里到外分布，同時(shí)實(shí)現(xiàn)所有行星的運(yùn)轉(zhuǎn)模擬。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一個(gè)系統(tǒng)能夠模擬太陽系行星公轉(zhuǎn)、以軌道面與黃道面之間一定夾角自轉(zhuǎn);針對深空探測航天任務(wù)規(guī)劃、教學(xué)、演示等應(yīng)用，為使人們獲得對行星運(yùn)轉(zhuǎn)直觀的認(rèn)識，提供一種模擬太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)的新系統(tǒng)/新產(chǎn)品，它可以在任意日期輸入下模擬當(dāng)前太陽系行星的位置、并且按照輸入的等比速度(實(shí)際速度的倍數(shù))模擬行星的運(yùn)轉(zhuǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)模擬系統(tǒng)中模擬機(jī)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)原理圖。
[0018]圖3為支撐動(dòng)力機(jī)構(gòu)及公轉(zhuǎn)平臺剖面圖。
[0019]圖4為自轉(zhuǎn)平臺自轉(zhuǎn)方位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為自轉(zhuǎn)平臺自轉(zhuǎn)高低機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。
[0022]參照圖1至圖5所示，本發(fā)明的一種太陽系行星運(yùn)轉(zhuǎn)模擬系統(tǒng)，包括:模擬機(jī)構(gòu)1、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)4、人機(jī)交互和顯示系統(tǒng)5，模擬機(jī)構(gòu)I包含:支承動(dòng)力機(jī)構(gòu)10、公轉(zhuǎn)平臺20和自轉(zhuǎn)平臺30，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)4與模擬機(jī)構(gòu)中的電機(jī)相連，用于公轉(zhuǎn)平臺和自轉(zhuǎn)平臺的電機(jī)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制，人機(jī)交互和顯示系統(tǒng)5用于輸入任意日期，然后驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)4根據(jù)計(jì)算的位置控制公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)平臺電機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定位置，并且進(jìn)行顯示。[OO23 ]參照圖1，支撐動(dòng)力機(jī)構(gòu)1包括中空環(huán)形支承11、動(dòng)力傳遞裝置102，動(dòng)力傳遞裝置102安裝在中空環(huán)形支承101上，中空環(huán)形支承101為自轉(zhuǎn)平臺和公轉(zhuǎn)平臺提供支承，動(dòng)力傳遞裝置102為自轉(zhuǎn)平臺供電/提供動(dòng)力;所述的動(dòng)力傳遞裝置102為滑環(huán)。
[0024]所述的公轉(zhuǎn)平臺20包含:第一電機(jī)減速機(jī)組合201、第一支承204、主動(dòng)固定齒輪202、環(huán)形從動(dòng)齒輪203、第一連接部件205;第一支承204安裝在支撐動(dòng)力機(jī)構(gòu)的中空環(huán)形支承101上，第一電機(jī)減速機(jī)組合201安裝在第一支承204上，第一電機(jī)減速機(jī)組合201的輸出軸通過第一連接部件205與主動(dòng)固定齒輪202連接，環(huán)形從動(dòng)齒輪203通過軸承安裝在中空環(huán)形支承101上，第一電機(jī)減速機(jī)組合201運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)主動(dòng)固定齒輪202運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步通過齒輪嗤合帶動(dòng)環(huán)形從動(dòng)齒輪203運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0025]所述的自轉(zhuǎn)平臺30安裝在環(huán)形從動(dòng)齒輪203上，自轉(zhuǎn)平臺30包括:支承組301、自轉(zhuǎn)臺面302、電刷304、電刷支架303、自轉(zhuǎn)方位高低支承305、自轉(zhuǎn)方位機(jī)構(gòu)31、自轉(zhuǎn)高低機(jī)構(gòu)33;支承組301包括多個(gè)支承結(jié)構(gòu)，安裝在環(huán)形從動(dòng)齒輪203上，自轉(zhuǎn)臺面302安裝在