專利名稱：一種三自由度運動平臺機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到用于娛樂項目的運動機構，更具體的說涉及一種三自由度運動 平臺機構。
背景技術：
目前，很多大型娛樂場所都會有許多具有運動平臺機構的娛樂設施，而傳統(tǒng)娛樂 設施中的運動平臺機構一般僅限于進行前后、升降或旋轉等幾種簡單運動，而不能實現左 右旋轉、前后旋轉和上下升降等組合運動。因此其應用范圍較小，一般僅應用于小型或簡單 的游樂車船上，且動作單一重復，很難產生較大的趣味性。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種三自由 度運動平臺機構，其可實現多自由度的平臺運動，適合用于各種游樂設備上和各種運動模 擬設備上。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種三自由度運動平臺機構，包括平臺和底架，其中，所述底架上設置有第一 支座，所述第一支座處萬向鉸接有第一驅動裝置，所述第一驅動裝置的第一驅動桿連接所 述平臺底部的前端左側；所述底架上還設置有第二支座，所述第二支座處萬向鉸接有第二驅動裝置，所述 第二驅動裝置的第二驅動桿連接所述平臺底部的前端右側；所述底架上還設置有第三支座，所述第三支座處萬向鉸接有第三驅動裝置，所述 第三驅動裝置的第三驅動桿連接所述平臺底部的后端中部；還包括控制回路，所述控制回路上設置有多個用于控制所述第一驅動裝置、第二 驅動裝置和第三驅動裝置的閥門，以分別帶動所述第一驅動桿、第二驅動桿和第三驅動桿 運動，從而控制所述平臺在前后和左右方向上以不同角度傾斜運動、或上下垂直運動。本實用新型所述的三自由度運動平臺機構，其中，所述平臺與所述底架之間還連 接有用于限制所述平臺左右平動的鉸鏈機構；所述鉸鏈機構的上端與設置在所述平臺底部的鉸鏈萬向十字組件螺栓連接，下端 為獨立分開的兩鉸接桿，兩個所述鉸鏈桿分別與所述底架上的第四支座和第五支座鉸接， 且鉸接處安裝有轉動軸套。本實用新型所述的三自由度運動平臺機構，其中，所述平臺與所述底架之間還連 接有用于限制所述平臺前后平動的連桿機構；所述連桿機構一端與設置在所述平臺底部的連桿萬向十字組件螺栓連接，另一端 與所述底架上的第六支座鉸接，且鉸接處安裝有轉動軸套。本實用新型所述的三自由度運動平臺機構，其中，所述第一驅動裝置、第二驅動裝 置和第三驅動裝置均采用油缸，所述第一驅動桿、第二驅動桿和第三驅動桿均為油缸的缸桿；其中，所述控制回路中的閥門為用于控制油缸的比例伺服閥，且每個所述油缸所在的回 路中均設置有平衡閥。本實用新型所述的三自由度運動平臺機構，其中，所述第一驅動裝置、第二驅動裝 置和第三驅動裝置均采用氣缸，所述第一驅動桿、第二驅動桿和第三驅動桿均為氣缸的缸 桿；其中，所述控制回路中的閥門為用于控制氣缸的氣體流量比例閥，且每個所述氣缸所在 的回路中均設置有平衡閥。本實用新型所述的三自由度運動平臺機構，其中，所述第一驅動桿、第二驅動桿和 第三驅動桿均通過萬向十字節(jié)與所述平臺連接。本實用新型所述的三自由度運動平臺機構，其中，所述平臺前后轉動角度為 士8°、左右轉動角度為士 13°、上下升降高度為0 252mm。本實用新型所述的三自由度運動平臺機構，其中，所述第一驅動裝置、第二驅動裝 置和第三驅動裝置的第一驅動桿、第二驅動桿和第三驅動桿的行程采用電子直線位移傳感 器測得。本實用新型所述的三自由度運動平臺機構，其中，所述油缸行程閉環(huán)可控。本實用新型的三自由度運動平臺機構通過在平臺底部的前端左右側和后端中部 連接第一驅動裝置、第二驅動裝置和第三驅動裝置，并采用控制回路的閥門來控制該第一 驅動裝置的第一驅動桿、第二驅動裝置的第二驅動桿和第三驅動裝置的第三驅動桿運動， 以實現平臺在在前后和左右方向上以不同角度傾斜運動、或上下垂直運動。并可通過程序 調節(jié)控制回路上的閥門，從而調節(jié)各驅動桿運動的運動速度，以產生更逼真的運動效果。本 實用新型的三自由度運動平臺機構可廣泛應用于各種游樂設備上和各種運動模擬設備上。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是本實用新型實施例的三自由度運動平臺機構的正面平臺平行舉升狀態(tài)示 意圖；圖2是本實用新型實施例的三自由度運動平臺機構的平臺后端升起狀態(tài)示意圖；圖3是本實用新型實施例的三自由度運動平臺機構的平臺前端升起狀態(tài)示意圖；圖4是本實用新型實施例的三自由度運動平臺機構的平臺左右傾斜狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
下面結合圖示，對本實用新型的優(yōu)選實施例作詳細介紹。本實用新型較佳實施例的三自由度運動平臺機構如圖1所示，同時參閱圖4，所述 三自由度運動平臺機構包括平臺1和底架7，在底架7上設置有第一支座61，第一支座61 處萬向鉸接有第一驅動裝置31，第一驅動裝置31的第一驅動桿311連接平臺1底部的前 端11的左側111。底架7上還設置有第二支座62，第二支座62處萬向鉸接有第二驅動裝 置32，第二驅動裝置32的第二驅動桿321連接平臺1底部的前端11的右側112。底架7 上還設置有第三支座63，第三支座63處萬向鉸接有第三驅動裝置33，第三驅動裝置33的第三驅動桿331連接平臺1底部的后端12中部。本實施例的三自由度運動平臺機構還包括控制回路(未圖示)，控制回路上設置 有多個閥門，通過對閥門開啟和閉合的控制來控制第一驅動裝置31、第二驅動裝置32和第 三驅動裝置33，第一驅動裝置31、第二驅動裝置32和第三驅動裝置33再分別驅動第一驅 動桿311、第二驅動桿321和第三驅動桿331運動，從而控制平臺1在前后和左右方向上以 不同角度傾斜運動、或上下垂直運動。具體運動過程如下如圖1所示，同時參閱圖4，當開啟連接第一驅動裝置31、第二驅動裝置32和第三 驅動裝置33的閥門，第一驅動桿311、第二驅動桿321和第三驅動桿331可同時升起，由于 第一驅動桿311、第二驅動桿321和第三驅動桿331分別連接在平臺1底部的前端11的左 側111、平臺1底部的前端11右側112和平臺1底部的后端12中部，因此第一驅動桿311、 第二驅動桿321和第三驅動桿331可將平臺1沿豎直方向上升起；如圖2所示，當關閉第一驅動裝置31和第二驅動裝置32所在回路的閥門，同時開 啟第三驅動裝置33所在回路的閥門，則第三驅動桿331可將平臺1后端12抬起；如圖3所示，當開啟第一驅動裝置31和第二驅動裝置32所在回路的閥門，同時關 閉第三驅動裝置33所在回路的閥門，則第一驅動桿311和第二驅動桿321運動，從而使得 平臺1前端11抬起；如圖4所示，當開啟第一驅動裝置31或第二驅動裝置32所在回路的閥門，同時開 啟第三驅動裝置33所在回路的閥門，則可使平臺1相應地向左或向右傾斜。在進一步的實施例中，如圖4所示，在平臺1與底架7之間還連接有用于限制平臺 1左右平動的鉸鏈機構2。鉸鏈機構2的上端與設置在平臺1底部的鉸鏈萬向十字組件螺 栓連接，下端為獨立分開的兩鉸接桿，包括第一鉸鏈桿21和第二鉸鏈桿22，兩個鉸鏈桿21、 22分別與底架7上的第四支座34和第五支座35鉸接，且鉸接處安裝有轉動軸套。在進一步的實施例中，如圖1所示，在平臺1與底架7之間還連接有用于限制平臺 1前后平動的連桿機構4。連桿機構4的一端與設置在平臺1底部的連桿萬向十字組件螺 栓連接，另一端與底架7上的第六支座66鉸接，且鉸接處安裝有轉動軸套。優(yōu)選地，同時采用鉸鏈機構2和連桿機構4可保持平臺1不僅具有前后轉動、左右 轉動和上下升降三個方向的自由度，還能控制平臺1在運動中的平衡。優(yōu)選地，以上各實施例中，第一驅動裝置31、第二驅動裝置32和第三驅動裝置33 均采用油缸，第一驅動桿311、第二驅動桿321和第三驅動桿331均為油缸的缸桿。其中，控 制回路中的閥門為用于控制油缸的比例伺服閥，且每個油缸所在的回路中均設置有平衡閥 (未圖示)?；蛘?，以上各實施例中，第一驅動裝置31、第二驅動裝置32和第三驅動裝置33均 采用氣缸，第一驅動桿311、第二驅動桿321和第三驅動桿331均為氣缸的缸桿。其中，控制 回路中的閥門為用于控制氣缸的氣體流量比例閥，且每個氣缸所在的回路中均設置有平衡 閥(未圖示)。根據上述實施例，在控制回路中接通任意兩個或三個油(氣)缸所在回路的閥門， 同時可以任意調節(jié)各油(氣)缸的比例閥，實現平臺按照不同速度和角度運動，同時也可讓 平臺停留在某一個位置和達到某一種空間狀態(tài)。具體如下如圖1所示，程序接通三個油(氣)缸的壓力回路，三個油(氣)缸的缸桿同時升起，平臺1水平升起；如圖2所示，當后端油(氣)缸壓力回路接通，前端油(氣)缸回路關 閉，平臺1后端12升起；如圖3所示，當前端11左右兩個油(氣)缸壓力回路同時接通，后 端油(氣)缸回路關閉，平臺1前端11升起；如圖4所示，當前端11左右任何一個油(氣) 缸壓力回路接通，后端油(氣)缸回路接通油(氣)缸伸出一定長度后關閉回路，平臺1相 應地左右傾斜。以上各實施例中，第一驅動桿311、第二驅動桿321和第三驅動桿331均優(yōu)選通過 萬向十字節(jié)5與平臺1的底部連接。這樣可以通過第一驅動桿311、第二驅動桿321和第三 驅動桿331靈活控制平臺1運動。以上各實施例中，優(yōu)選地，平臺1前后轉動角度為士8°、左右轉動角度為士 13°、 上下升降高度為0 252mm，具體運動幅度可由連接各驅動裝置的閥門來控制。其中，第一驅動裝置31、第二驅動裝置32和第三驅動裝置33的第一驅動桿311、 第二驅動桿321和第三驅動桿331的運動行程采用電子直線位移傳感器測得，并由控制回 路進行控制，以實現不同角度或速度的運動。優(yōu)選地，油缸行程閉環(huán)可控。本實用新型的三自由度運動平臺機構通過在平臺1底部的前端11左右側和后端 1中部連接第一驅動裝置31、第二驅動裝置32和第三驅動裝置33，并采用控制回路的閥門 來控制該第一驅動裝置31的第一驅動桿311、第二驅動裝置32的第二驅動桿321和第三 驅動裝置33的第三驅動桿331運動，以實現平臺1在前后和左右方向上以不同角度傾斜運 動、或上下垂直運動。并可通過程序調節(jié)控制回路上的閥門，從而調節(jié)各驅動桿運動的運動 速度，以產生更逼真的運動效果。本實用新型的三自由度運動平臺機構結構簡單、性能穩(wěn)定、響應快速、壽命長久、 制造、維護容易，可以整體安裝于某固定機架或基礎上，因此可廣泛應用于各種游樂設備上 和各種特技特效運動模擬設備上。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種三自由度運動平臺機構，包括平臺(1)和底架(7)，其特征在于，所述底架(7)上 設置有第一支座(61)，所述第一支座(61)處萬向鉸接有第一驅動裝置(31)，所述第一驅動 裝置(31)的第一驅動桿(311)連接所述平臺(1)底部的前端(11)左側(111)；所述底架(7 )上還設置有第二支座(32 )，所述第二支座(32 )處萬向鉸接有第二驅動裝 置(32)，所述第二驅動裝置(32)的第二驅動桿(321)連接所述平臺(1)底部的前端(11)右 側(112);所述底架(7 )上還設置有第三支座(63 )，所述第三支座(63 )處萬向鉸接有第三驅動裝 置(33)，所述第三驅動裝置(33)的第三驅動桿(331)連接所述平臺(1)底部的后端(12)中 部；還包括控制回路，所述控制回路上設置有多個用于控制所述第一驅動裝置(31)、第二 驅動裝置(32)和第三驅動裝置(33)的閥門，以分別帶動所述第一驅動桿(311)、第二驅動 桿(321)和第三驅動桿(331)運動，從而控制所述平臺(1)在前后和左右方向上以不同角度 傾斜運動、或上下垂直運動。
2.根據權利要求1所述的三自由度運動平臺機構，其特征在于，所述平臺(1)與所述底 架(7)之間還連接有用于限制所述平臺(1)左右平動的鉸鏈機構(2)；所述鉸鏈機構(2)的上端與設置在所述平臺(1)底部的鉸鏈萬向十字組件螺栓連接， 下端為獨立分開的兩鉸接桿，兩個所述鉸鏈桿分別與所述底架(7)上的第四支座(64)和第 五支座(65 )鉸接，且鉸接處安裝有轉動軸套。
3.根據權利要求2所述的三自由度運動平臺機構，其特征在于，所述平臺(1)與所述底 架(7)之間還連接有用于限制所述平臺(1)前后平動的連桿機構(4)；所述連桿機構(4) 一端與設置在所述平臺(1)底部的連桿萬向十字組件螺栓連接，另 一端與所述底架(7 )上的第六支座(66 )鉸接，且鉸接處安裝有轉動軸套。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的三自由度運動平臺機構，其特征在于，所述第 一驅動裝置(31)、第二驅動裝置(32)和第三驅動裝置(33)均采用油缸，所述第一驅動桿 (311)、第二驅動桿(321)和第三驅動桿(331)均為油缸的缸桿；其中，所述控制回路中的閥門為用于控制油缸的比例伺服閥，且每個所述油缸所在的回路中 均設置有平衡閥。
5.根據權利要求4所述的三自由度運動平臺機構，其特征在于，所述第一驅動裝置 (31)、第二驅動裝置(32)和第三驅動裝置(33)均采用氣缸，所述第一驅動桿(311)、第二驅 動桿(321)和第三驅動桿(331)均為氣缸的缸桿；其中，所述控制回路中的閥門為用于控制氣缸的氣體流量比例閥，且每個所述氣缸所在的回 路中均設置有平衡閥。
6.根據權利要求1所述的三自由度運動平臺機構，其特征在于，所述第一驅動桿 (311)、第二驅動桿(321)和第三驅動桿(331)均通過萬向十字節(jié)與所述平臺(1)連接。
7.根據權利要求1所述的三自由度運動平臺機構，其特征在于，所述平臺(1)前后轉動 角度為士8°、左右轉動角度為士 13°、上下升降高度為0 252mm。
8.根據權利要求5所述的三自由度運動平臺機構，其特征在于，所述第一驅動裝置 (31)、第二驅動裝置(32)和第三驅動裝置(33)的第一驅動桿(311)、第二驅動桿(321)和第 三驅動桿(331)的行程采用電子直線位移傳感器測得。
9.根據權利要求8所述的三自由度運動平臺機構，其特征在于，所述油缸行程閉環(huán)可控。
專利摘要本實用新型涉及一種三自由度運動平臺機構，包括平臺和底架，底架上設置有第一驅動裝置，第一驅動裝置的第一驅動桿連接平臺底部的前端左側；底架上還設置有第二驅動裝置，第二驅動裝置的第二驅動桿連接平臺底部的前端右側；底架上還設置有第三驅動裝置，第三驅動裝置的第三驅動桿連接平臺底部的后端中部；還包括控制回路，控制回路上設置有多個閥門，以分別帶動第一驅動桿、第二驅動桿和第三驅動桿運動，從而控制平臺在前后和左右方向上以不同角度傾斜運動、或上下垂直運動。本實用新型的三自由度運動平臺機構可產生更逼真的運動效果，可廣泛應用于各種游樂設備上和各種運動模擬設備上。
文檔編號A63G31/00GK201921480SQ20102064790
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者丁亮, 劉道強, 戎志剛, 李明, 肖楊 申請人:深圳華強數碼電影有限公司