能实现三维空间运动的飞行装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种能实现三维空间运动的飞行装置，其包括：间隔安装的两条导轨；两组运行小车，分别安置于两条导轨上且在两条导轨上沿X方向移动，每组运行小车具有悬吊于其下方的一组吊钩；两组水平驱动机构，其每组水平驱动机构连接对应的一组运行小车，以驱动该组运行小车沿X方向移动；两组升降驱动机构，其每组升降驱动机构连接对应的一组吊钩，以驱动该组吊钩沿Z方向沿Y方向移动；一个或多个吊钩连接件，用于选择性地将一组吊钩中一个或多个吊钩与另一组吊钩中的一个或多个吊钩连接在一起，从而实现在三维空间内沿X方向和/或Y方向和/或Z方向运动。本发明的飞行装置可以实现三维空间运动，结构简单，使用方便，表演效果好。
【专利说明】能实现三维空间运动的飞行装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于表演时产生特技效果用的飞行装置，尤其涉及一种能在三维空间内运动的飞行装置。
【背景技术】
[0002]空中飞行表演已广泛应用于舞台表演、体育场馆表演等领域，俗称威亚装置。目前常用的威亚装置通常是将移动小车吊挂在钢索上或行走支架上，通过卷扬机设备驱动移动小车的水平移动和实现演员或吊装重物的沿Y方向移动，由于沿Y方向移动和水平移动只能使演只或重物实现二维方向的运动，因此表演效果不佳。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供能实现三维空间运动的飞行装置，其通过连接两个二维运动的装置而使吊装的演员或重物实现三维的空间运动，结构简单，使用方便，表演效果好。
[0004]为实现本发明的上述目的，本发明的能实现三维空间运动的飞行装置包括:间隔安装的两条导轨，两条导轨的轨道方向与X方向平行；两组运行小车，分别安置于两条导轨上且在两条导轨上沿X方向移动，每组运行小车具有悬吊于其下方的一组吊钩；两组水平驱动机构，其每组水平驱动机构连接对应的一组运行小车，以驱动该组运行小车沿X方向移动；两组升降驱动机构，其每组升降驱动机构连接对应的一组吊钩，以驱动该组吊钩沿Z方向沿Y方向移动；一个或多个吊钩连接件，用于选择性地将一组吊钩中一个或多个吊钩与另一组吊钩中的一个或多个吊钩连接在一起，其每个吊钩连接件随着两个吊钩的沿Y方向移动和用于悬吊所述两个吊钩的两个运行小车的沿X方向行走，在三维空间内沿X方向和/或Y方向和/或Z方向运动。
[0005]其中，每组水平驱动机构包括:水平驱动卷扬机组，安装于上支撑架的一侧，由多个水平驱动卷扬机组成；左定滑轮组和右定滑轮组，分别安装于上支撑架上且位于水平驱动卷扬机组的左、右两侧；一对第一张紧器，分别安装于上支撑架上，且分别位于左定滑轮组和右定滑轮组的左侧和右侧；一对第二张紧器，分别安装于下支撑架的两侧，且位于一对第一张紧器的下方；其中，每个水平驱动卷扬机的卷筒上缠绕着两条水平驱动钢丝绳，且两条水平驱动钢丝绳的一端分别固定在一个运行小车的两侧，通过水平驱动卷扬机的正转和反转，使所述一个运行小车在导轨上沿X方向行走。
[0006]其中，每组升降驱动机构包括:垂直驱动卷扬机组，安装于上支撑架的另一侧，由多个垂直驱动卷扬机组成；第一转向定滑轮组，安装于上支撑架的另一侧，且位于垂直驱动卷扬机组的外侧；第二转向定滑轮组，安装于下支撑架上，且位于第一转向定滑轮组的下方；其中，下支撑架上安装有绳头固定架，其位于第二转向定滑轮组的相对侧；其中，每个垂直驱动卷扬机的卷筒上缠绕着一条升降驱动钢丝绳的一端，该条升降驱动钢丝绳的另一端绕过所述一个吊钩的滑轮后固定于绳头固定架上，通过升降驱动卷扬机的正转和反转，使所述吊钩沿Y方向移动。
[0007]其中，每组运行小车包括多个运行小车，其每个运行小车还包括:车架；两排行走轮，分别安装于车架前后相对的内壁上，且在所述导轨两侧的轨道上沿X方向行走；左固定件和右固定件，分别固定安装于所述车架上，用于分别固定驱动该运行小车在所述导轨上沿X方向行走的两条水平驱动钢丝绳的一端；一对滑轮组，相对的安装于所述车架的左右两侧，分别具有从上至下依次安置的三排滑轮；其中，每个滑轮组的第一排滑轮和第二排滑轮之间安置用于驱动多个运行小车中的其它运行小车沿X方向行走的水平驱动钢丝绳，第二排滑轮和第三排滑轮之间安置用于驱动所述其它运行小车下悬吊的吊钩进行沿Y方向移动的升降驱动钢丝绳；其中，所述车架的左右两侧分别设有通孔，驱动该运行小车对应的吊钩沿Y方向移动的升降驱动钢丝绳穿过所述通孔。
[0008]优选的，所述运行小车还包括导向装置，用于导引所述运行小车沿所述导轨行走，所述导向装置包括:导向槽，分别设置于所述导轨两侧的两条轨道上；两排导向轮，安装于车架上，且分别沿两条导向槽移动。
[0009]特别是，所述导向装置还包括:两排背轮，安装于所述车架上，且位于所述行走轮下方，其上部抵在所述导轨的下表面。
[0010]进一步的，所述运行小车还包括摆动滑轮装置，其安装于车架下部，且具有相对车架进行摆动的摆动装置和安装于摆动装置上的左摆动滑轮和右摆动滑轮，所述任一个运行小车的升降驱动钢丝绳依次绕过左摆动滑轮、吊钩的滑轮和右摆动滑轮后水平延伸。
[0011]优选的，所述摆动装置包括:摆动架，所述左摆动滑轮和所述右摆动滑轮可旋转的固定于其上；摆动轴，位于摆动架的左右两侧且与其固定连接为一体，插入所述车架下部左右两侧的轴孔内且可进行左右移动。
[0012]其中，所述吊钩连接件包括本体；安装于本体上的连接组件；其中，从两组吊钩中分别取出的两个所述吊钩通过连接组件安装在本体上。
[0013]优选的，所述本体上设有两个向下的弯折部，每个弯折部固定一个所述吊钩；所述连接组件具有将两个所述吊钩分别固定在两个所述弯折部的弯折处的压板和将压板固定于两个所述弯折部的螺母。
[0014]与现有技术相比，本发明的能实现三维空间运动的飞行装置具有如下突出的优占-
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[0015]I)本发明的飞行装置由两组可以实现二维运动的飞行装置(运行小车和吊装于运行小车下的吊钩)组成，因此结构简单，使用方便；
[0016]2)本发明飞行装置中的吊钩连接件可在三维空间内运动，因此可使吊挂于其下的飞行件实现三维空间内的运动，因此运动效果好，增加了表演的可观性；
[0017]3)可以采用本发明的吊钩连接件，将现有技术中可以实现二维空间运动的两组飞行装置中的吊钩连接为一体，从而实现三维空间的运动，因此改造成本低，大量减少了研发与制造的费用。
[0018]下面结合附图对本发明进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明能实现三维空间运动的飞行装置的结构示意图；
[0020]图2是本发明采用吊钩连接件将位于两个导轨上的两个飞行小车悬吊的吊钩连接为一体的结构示意图；图3是图1中所示的E部分放大图；
[0021 ] 图4是本发明的水平驱动机构的俯视图；
[0022]图5是图4所示的A部分放大图；
[0023]图6是图5所示的B部分放大图；
[0024]图7是本发明的吊钩连接件的结构示意图；
[0025]图8是本发明的升降驱动机构的俯视图；
[0026]图9是本发明的任意一个运行小车的三维视图；
[0027]图10是图9所示的C部分放大图；
[0028]图11是图9所示的运行小车的右侧视图；
[0029]图12是图11所示的D部分放大图；
[0030]图13是图9所示的运行小车的主视图；
[0031]图14是本发明的摆动滑轮装置的三维视图。
[0032]附图标记说明=UlaUb-导轨；2_运行小车；2a、2b、2c、2d、2a’ -运行小车；3、3a、3a，-吊钩;6_ 吊钩连接件;7、8、9_ 轴;7b、7c、7d、8b、8c、8d、9b、9c、9d-滑轮;bl、cl、dl-第一间隙孔；b2、c2、d2-第二间隙孔；10_支撑架；12_导向槽；20_通孔；21_车架；21a、21b-侧板；21c、21d-横梁；22-行走轮；23_导向轮；24_背轮；26_摆动装置；26a_摆动架；26b-摆动轴；27a-左摆动滑轮；27b-右摆动滑轮；28_滑轮组；29a_左固定件；29b_右固定件；41_水平驱动卷扬机组；41a、41b、41c、41d-水平驱动卷扬机；42_左定滑轮组；42a、42b、42c、42d -滑轮;43_ 右定滑轮组;43a、43b、43c、43d_ 滑轮;45、45a、45b、45c、45d、45a’、45b’、45c’、45d’_水平驱动钢丝绳；461、462_第一张紧器;46a、46b、46c、46d -滑轮；441、442_第二张紧器；51_垂直驱动卷扬机组；51a、51b、51c、51d-垂直驱动卷扬机；52_第一转向定滑轮组；52a、52b、52c、52d-滑轮；53_第二转向定滑轮组；53a、53b、53c、53d_滑轮；54-、54a、54b、54c、54d、54a’ -升降驱动钢丝绳；55_绳头固定架；56_第三转向定滑轮组;56a、56b、56c、56d -滑轮;61_本体;61a、61b_弯折部;62_压板;63_螺母-Jl-下支撑架。
【具体实施方式】
[0033]本发明的核心是提供一种能够在三维空间内运动的飞行装置，其结构简单，运动效果好，并且可采用现有的二维飞行装置进行改造，改造成本低。
[0034]需要指出的是，本文中涉及的上、下、左、右等方位词是以图1至图14中零部件位于图中及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表述技术方案的清楚及方便。应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请文件请求保护的范围。
[0035]需要指出的是，本发明的实施方式中功能相同或相通的结构或构件在图中用相同的标记进行标示。
[0036]如图1、2所示，本发明的能实现三维空间运动的飞行装置主要包括两个可以使吊钩吊装的重物实现二维空间运动的运行小车2及将两个运行小车下部的吊钩3连接为一体的吊钩连接件6。其中，每个运行小车在两条水平驱动钢丝绳的驱动下沿三维空间的X方向移动，每个运行小车下吊装的吊钩3在一条升降驱动钢丝绳的驱动下相对运行小车沿三维空间的Z方向移动，而吊钩连接件将两个运行小车下的两个吊钩连接为一体，从而当驱动每个运行小车的水平驱动钢丝绳和驱动每个吊钩的升降驱动钢丝绳移动时，通过改变两个运行小车和两个吊钩的坐标位置，可以改变吊钩连接件6在三维空间内的坐标位置，也就是实现了吊钩连接件在三维空间内运动的目的。
[0037]比如，当两个运行小车沿X方向左右移动、吊钩沿Z方向固定不动时，吊钩连接件6的X轴坐标发生改变，或X轴坐标和Y轴坐标同时发生改变，此时吊钩连接件6在平面XY内运动；当两个运行小车沿X方向左右移动、吊钩沿Z方向移动时，吊钩连接件6的三维坐标X、Y、Z均可以发生改变，此时吊钩连接件6可以在三维空间内运动；当两个运行小车固定不动、吊钩沿Z方向移动时，吊钩连接件6的Z轴坐标发生改变，或Z轴坐标和Y轴坐标同时发生改变，此时吊钩连接件6在平面YZ内运动。
[0038]应当指出的是，当上述的两个运行小车沿X方向左右移动、吊钩沿Z方向固定不动时，吊钩连接件6的X轴坐标发生改变，或X轴坐标和Y轴坐标同时发生改变的情况，分别对应的是两个运行小车沿X方向左右移动的速度相同，或不同。并可以依此类推，理解运行小车不动、吊钩移动时的情况。
[0039]具体的，本发明的飞行装置包括:支撑架10，其为飞行装置的基本构件，具有上、下安置的两个支撑架，即上支撑架和下支撑架71，在其上安置有其它构件；导轨1，包括两条导轨Ia和lb，间隔的安装于下支撑架71上，并且两条导轨Ia和Ib的轨道方向分别与三维空间的X轴平行；两组运行小车，每组运行小车包括多个运行小车2，多个运行小车2分别安置于两条导轨I上且在两条导轨I上沿X方向移动，并且每个运行小车具有悬吊于其下方的一个吊钩3 ;两组水平驱动机构，两组水平驱动机构通过水平驱动钢丝绳45分别驱动两组运行小车中的每个运行小车在两条导轨I上沿X方向行走；两组升降驱动机构，其通过升降驱动钢丝绳54分别将与运行小车对应的吊钩3悬吊于运行小车上，并驱动吊钩3相对于运行小车沿三维空间的Z方向；吊钩连接件6，连接从两组运行小车中各取出的一个运行小车下所悬吊的吊钩3，并随着两个吊钩3的沿Z方向移动和用于悬吊两个吊钩3的两个运行小车的沿X方向行走，在三维空间内沿X方向和/或Y方向和/或Z方向运动，从而使吊装在吊钩连接件6下部的重物实现了在三维空间内运动的目的。
[0040]本发明通过从两组运行小车中分别取出两个运行小车，并将两个运行小车下悬吊的吊钩通过吊钩连接件连接为一体，通过控制两个运行小车和两个吊钩的运动，而使吊钩连接件实现在三维空间内的运动。其中，本发明的两组运行小车中，每组运行小车均为多个，在实际应用时，可根据需要确定每组运行小车中运行小车的数量，并可根据需要选择将两组运行小车中的两个运行小车的吊钩或多对运行小车的吊钩通过吊钩连接件连接为一体，以实现增强演出效果的目的。
[0041]下面，以两组运行小车中，每组运行小车均包括四个运行小车为例，描述本发明的飞行装置。
[0042]如图1、2所示，本发明的两组运行小车分别包括由左至右依次安置于导轨Ia上的四个运行小车2a、2b、2c、2d和安置于导轨Ib上的四个运行小车2a，、2b，、2c，、2d，(其中2b’、2c’、2d’图中未示出)，其中，八个运行小车具有相同的结构，下面以运行小车2a为例，具体描述运行小车的结构。
[0043]如图9到图13所示，任意一个运行小车2a除了悬吊于其下方的一个吊钩3外，还包括车架21，其为运行小车的基本构件，用于在其上安装其它的构件。车架21具有前后安置的两个侧板21a、21b和左右安置的两个横梁21c、21d，在侧板21a、21b的右侧由上至下依次安装有轴7、8、9，在侧板2la、2Ib的左侧由上至下依次安装有与轴7、8、9分别两两对称布置的轴7’、8’、9’(图中未示出)。
[0044]在车架21的两个侧板21a、21b的前后相对的内壁上转动安装有两排行走轮22，两排行走轮22可在位于导轨I两侧的、与X轴平行的轨道上沿水平方向行走。在位于车架21左、右两侧的两个横梁21c、21d上分别固定安装着左固定件29a (图中未示出)和右固定件2%，用于分别固定驱动所述一个运行小车2在导轨I上沿X方向行走的两条水平驱动钢丝绳 45a 和 45a，。
[0045]而在位于车架21两侧的两个横梁21c、21d上相对的安装有一对滑轮组，一对滑轮组具有从上至下依次安装在三对对应的轴7和轴7’、轴8和轴8’、轴9和轴9’上的三排滑轮。其中，每排滑轮中均包括三个滑轮，如图10、12所示，在车架右侧的三排滑轮中，第一排滑轮包括滑轮7b、7c、7d，第二排滑轮包括滑轮8b、8c、8d，第三排滑轮包括滑轮9b、9c、9d。在第一排滑轮和第二排滑轮的滑轮之间依次形成三个第一间隙孔，如7b和Sb之间形成第一间隙孔bl、7c和Sc之间形成第一间隙孔cl、7d和8d之间形成第一间隙孔dl，且这三个第一间隙孔内依次安置用于驱动四个运行小车中的其它三个运行小车2b、2c、2d进行沿X方向行走的水平驱动钢丝绳45b、45c、45d。同样，在第二排滑轮和第三排滑轮之间依次形成三个第二间隙孔，如8b和9b、8c和9c、8d和9d之间依次形成第二间隙孔b2、c2、d2，三个第二间隙孔内依次安置用于驱动四个运行小车中的其它三个运行小车2b、2c、2d下方所悬吊的吊钩进行沿Y方向移动的升降驱动钢丝绳54b、54c和54d。采用上述的在第一、第二排滑轮间的间隙孔内安置用于驱动其它运行小车运动的水平驱动钢丝绳的方法，可以使运行小车2a左右行走时，不影响其它三个运行小车2b、2c、2d的运动；而在第二、第三排滑轮间的间隙孔内安置用于驱动其它运行小车下的吊钩升降的升降驱动钢丝绳的方法，可以使运行小车2a下悬吊的吊钩上下运动时，也不影响其它三个运行小车下悬吊的吊钩的运动。
[0046]其中，车架21的左右两侧分别设有一个通孔20，而驱动所述一个运行小车2下的吊钩3进行沿Y方向移动的升降驱动钢丝绳穿过所述通孔20。
[0047]位于车架21左侧的三排滑轮与上述的位于车架右侧的三排滑轮对称布置，且具有相同的结构，在此不再重述。
[0048]除了上述的结构，运行小车2a还包括用于导引运行小车2a沿导轨Ia行走的导向装置，如图9所示，导向装置包括:导向槽12，分别设置于导轨两侧的两条轨道上；两排导向轮23，安装于车架21的两个侧板21a、21b内壁，每排的导向轮23位于每排行走轮22的内侦牝可分别沿两条导向槽12移动；两排背轮24，安装于车架21的两个侧板21a、21b上，位于行走轮22的下方，其上部抵在导轨I的下表面，用于确保运行小车沿X方向的直线运行方向不变。
[0049]此外，运行小车还包括摆动滑轮装置，其安装于车架21的两个侧板21a、21b的下部，具有相对车架21进行摆动的摆动装置26和安装于摆动装置26上的左摆动滑轮27a和右摆动滑轮27b，所述一个运行小车2a的升降驱动钢丝绳54a依次绕过左摆动滑轮27a、吊钩的滑轮和右摆动滑轮27b后水平延伸。
[0050]其中，如图14所示，摆动装置26包括:摆动架26a，左摆动滑轮27a和右摆动滑轮27b可旋转的固定于摆动架26a上；摆动轴26b，位于摆动架26a的左右两侧，且与摆动架26a固定连接为一体，其一端分别插入设置在车架的两个横梁21c、21d下部的轴孔内，并且可在轴孔内进行左右移动。
[0051]其它的运行小车具有和上述的运行小车2a相同的结构，只是，针对不同的运行小车，在车架两侧的三排滑轮中，每排滑轮包括的三个滑轮的名称应与其它三个运行小车的名称相同(图中未示出)，如运行小车2b中，位于车架右侧的三排滑轮中，第一排滑轮的名称为7a、7c、7d，第二排滑轮的名称为8a、8c、8d，第三排滑轮的名称为9a、9c、9d。相应的，在第一排滑轮和第二排滑轮之间依次形成三个第一间隙孔分别为al、cl、dl，三个第一间隙孔内依次安置用于驱动四个运行小车中的其它三个运行小车2a、2c、2d进行沿X方向行走的水平驱动钢丝绳45a、45c、45d，第二排滑轮和第三排滑轮之间依次形成三个第二间隙孔a2、c2、d2，三个第二间隙孔内依次安置用于驱动四个运行小车中的其它三个运行小车2a、2c、2d下方所悬吊的吊钩进行沿Y方向移动的升降驱动钢丝绳54a、54c和54d。
[0052]本发明的两组运行小车中的每个运行小车在与其对应的水平驱动机构中的两条水平驱动钢丝绳45的驱动下实现沿X方向行走，并且两组运行小车的水平驱动机构的结构相同，下面以安装在导轨Ia上的一组运行小车为例，对其水平驱动机构的结构进行描述。
[0053]其中，所述一组水平驱动机构除了水平驱动钢丝绳外，如图1、3、5、6所示，还包括:水平驱动卷扬机组41，安装于上支撑架(图中未示出)的右侧，由四个水平驱动卷扬机41a、41b、41c和41d组成，分别用于驱动四个运行小车2a、2b、2c、2d沿导轨Ia进行沿X方向行走；左定滑轮组42和右定滑轮组43，安装于上支撑架上且位于水平驱动卷扬机组的左、右两侧，分别包括滑轮42a、42b、42c、42d和滑轮43a、43b、43c和43d，用于引导由四个水平驱动卷扬机41a、41b、41c、41d引出的四条水平驱动钢丝绳的走向；一对第一张紧器461、462，分别安装于上支撑架上，包括位于左定滑轮组42左侧的第一张紧器461和位于右定滑轮组43右侧的第一张紧器462，在每个第一张紧器的张紧架上转动安置有四个滑轮46a、46b、46c、46d，用于改变水平驱动钢丝绳的走向；一对第二张紧器441、442，安装于下支撑架的两侧，且分别位于一对第一张紧器461、462的下方，每个第二张紧器的张紧架上也转动安置有四个滑轮(图中未示出)，用于改变水平驱动钢丝绳的走向。
[0054]其中，驱动一个运行小车2a的水平驱动钢丝绳45为两条，如图5所示，即45a和45a’，驱动四个运行小车2a、2b、2c、2d的水平驱动钢丝绳为八条，即45a和45a’，45b和45b’，45c和45c’，45d和45d’，用于驱动任一个运行小车沿X方向行走的两条水平驱动钢丝绳的一端分别固定在位于车架21上的左固定件29a和右固定件29b上。
[0055]固定在左固定件29a上的第一条水平驱动钢丝绳的另一端依次绕过第二张紧器441中对应的滑轮、第一张紧器461中对应的滑轮、左定滑轮组中的滑轮，而固定在与其对应的水平驱动卷扬机的卷筒上；固定在右固定件29b上的第二条水平驱动钢丝绳的另一端依次绕过第二张紧器442中对应的滑轮、第一张紧器462中对应的滑轮、右定滑轮组中的滑轮，而固定在与其对应的水平驱动卷扬机的卷筒上。其中，两条水平驱动钢丝绳在一个水平驱动卷扬机的卷筒上的缠绕相反，从而通过水平驱动卷扬机的正转或反转，使其一端固定在左固定件上的第一条水平驱动钢丝绳伸长或缩短，使其一端固定在右固定件上的第二条水平驱动钢丝绳缩短或伸长，从而使由上述两条水平驱动钢丝绳驱动的一个运行小车2沿导轨I向右或向左沿X方向行走。
[0056]下面以运行小车2a的沿X方向行走为例，描述水平驱动机构驱动其行走的过程。
[0057]当水平驱动卷扬机41a正转时，使其另一端固定于水平驱动卷扬机41a的卷筒上的第二条水平驱动钢丝绳45a开始在卷筒上缠绕，从而使第二条水平驱动钢丝绳45a的长度缩短，而第二条水平驱动钢丝绳45a的一端绕过右定滑轮组43中的滑轮43a，被引向位于上支撑架右侧的第一张紧器462中的滑轮46a，经滑轮46a转向后，绕过位于下支撑架右侧的第二张紧器442中的对应的滑轮，固定在位于运行小车2a右侧的右固定件上，从而拉着运行小车在导轨Ia上沿X方向向右行走；与此同时，其另一端固定于水平驱动卷扬机41a的卷筒上的第一条水平驱动钢丝绳45a’从卷筒上解开缠绕，从而使第一条水平驱动钢丝绳45a’的长度伸长，而第一条水平驱动钢丝绳45a’的一端绕过左定滑轮组42中的滑轮42a，被引向位于上支撑架左侧的第一张紧器461中的滑轮，经滑轮转向后，绕过位于下支撑架左侧的第二张紧器441中的对应的滑轮，固定在位于运行小车2a左侧的左固定件上，从而使运行小车2a在第二条水平驱动钢丝绳的驱动下在导轨Ia上沿X方向向右行走的同时，第一条水平驱动钢丝绳的长度随着运行小车2a的行走行程而改变，使运行小车行走平稳。
[0058]相反的，当水平驱动卷扬机41a反转时，使其另一端固定于水平驱动卷扬机41a的卷筒上的第一条水平驱动钢丝绳45a’开始在卷筒上缠绕，从而使第一条水平驱动钢丝绳45a’的长度缩短，而第一条水平驱动钢丝绳45a’的一端绕过左定滑轮组42中的滑轮42a，被引向位于上支撑架左侧的第一张紧器461中的滑轮，经滑轮转向后，绕过位于下支撑架左侧的第二张紧器441中的对应的滑轮，固定在位于运行小车2a左侧的左固定件上，从而拉着运行小车在导轨Ia上沿X方向向左行走；与此同时，其另一端固定于水平驱动卷扬机41a的卷筒上的第二条水平驱动钢丝绳45a从卷筒上解开缠绕，从而使第二条水平驱动钢丝绳45a的长度伸长，而第二条水平驱动钢丝绳45a的一端绕过右定滑轮组43中的滑轮43a，被引向位于上支撑架右侧的第一张紧器462中的滑轮46a，经滑轮46a转向后，绕过位于下支撑架右侧的第二张紧器442中的对应的滑轮，固定在位于运行小车2a右侧的右固定件上，从而使运行小车2a在第一条水平驱动钢丝绳的驱动下在导轨Ia上沿X方向向左行走的同时，第二条水平驱动钢丝绳的长度随着运行小车2a的行走行程而改变。
[0059]其它运行小车的运动过程与上述运行小车2a的运动过程相同，在此不再重述。
[0060]本发明的悬吊于两组运行小车中的每个运行小车下的吊钩3在与其对应的升降驱动机构中的一条升降驱动钢丝绳54的驱动下实现沿Z方向沿Y方向移动，由于两组运行小车下的吊钩的结构相同，下面以安装在导轨Ia上的一组运行小车为例，对驱动悬吊于其下的吊钩进行沿Y方向移动的升降驱动机构的结构进行描述。
[0061]其中，如图1、2、3、8所示，每组升降驱动机构除了升降驱动钢丝绳54外，还包括:垂直驱动卷扬机组51，安装于上支撑架的左侧，由四个垂直驱动卷扬机51a、51b、51c、51d组成，用于分别通过升降驱动钢丝绳54a、54b、54c、54d驱动与其对应的四个吊钩3a、3b、3c,3d (其中，吊钩3b、3c、3d在图中未示出)；第一转向定滑轮组52，安装于上支撑架的左侧，且位于垂直驱动卷扬机组的外侧，包括四个滑轮52a、52b、52c、52d ;第二转向定滑轮组53，安装于下支撑架上，且位于第一转向定滑轮组52的下方，包括四个滑轮53a、53b、53c、53d。此外，在上支撑架上还安装有引导垂直驱动卷扬机51a、51b、51c、51d中引出的升降驱动钢丝绳54a、54b、54c、54d走向的第三转向定滑轮组56，同样，其包括四个用于转向的滑轮 56a、56b、56c、56d。
[0062]其中，下支撑架上且位于第二转向定滑轮组53的相对侧(即下支撑架的右侧)安装有绳头固定架55。驱动一个吊钩3进行沿Y方向移动的升降驱动钢丝绳54的一端固定于垂直驱动卷扬机的卷筒上，另一端依次绕过第三转向定滑轮组56中的滑轮、第一转向定滑轮组52中的滑轮、第二转向定滑轮组53中的滑轮，穿过飞行小车的车架21上的左侧通孔20 (图中未示出)，绕过摆动装置26上的左摆动滑轮27a，经左摆动滑轮27a转向后绕过吊钩中的滑轮(图中未示出)，再经过摆动装置26上的右摆动滑轮27b换向后水平延伸，接着从位于飞行小车2a的车架21上的右侧的通孔20中穿过，最后固定在位于下支撑架右侧的绳头固定架55上。通过垂直驱动卷扬机的正转和反转，使吊钩3沿Y方向移动。
[0063]下面以悬吊于运行小车2a下的吊钩3a沿Z方向沿Y方向移动为例，描述吊钩的运动过程。
[0064]当垂直驱动卷扬机51a正转或反转时，其一端固定于垂直驱动卷扬机的卷筒上的升降驱动钢丝绳54开始在卷筒上缠绕，从而使升降驱动钢丝绳54的外露长度缩短，而升降驱动钢丝绳54的另一端依次绕过第三转向定滑轮组56中的滑轮56a、第一转向定滑轮组52中的滑轮52a、第二转向定滑轮组53中的滑轮53a，穿过运行小车2a的车架21上的左侧通孔20 (图中未示出)，绕过摆动装置26上的左摆动滑轮27a，经左摆动滑轮27a转向后绕过吊钩3a中的滑轮(图中未示出)，由于升降驱动钢丝绳54的另一端固定于绳头固定架55上，从而在升降驱动钢丝绳54的作用下，吊钩3a相对运行小车2a沿Z方向向上移动。
[0065]相反的，当垂直驱动卷扬机51a反转或正转时，其一端固定于垂直驱动卷扬机的卷筒上的升降驱动钢丝绳54开始从卷筒上解开缠绕，从而使升降驱动钢丝绳54的外露长度伸长，进而使升降驱动钢丝绳54的另一端依次绕过第三转向定滑轮组56中的滑轮56a、第一转向定滑轮组52中的滑轮52a、第二转向定滑轮组53中的滑轮53a，穿过运行小车2a的车架21上的左侧通孔20 (图中未示出)，绕过摆动装置26上的左摆动滑轮27a，经左摆动滑轮27a转向后绕过吊钩3a中的滑轮(图中未示出)，使吊钩3a相对运行小车2a沿Z方向向下移动。
[0066]本发明的悬吊于其它运行小车下的吊钩沿Z方向沿Y方向移动的过程与上述吊钩3a的移动过程相同，在此不再重述。
[0067]本发明的两组运行小车中的每个运行小车和每个运行小车下悬吊的吊钩可分别沿X方向和Z方向移动，当从两组运行小车中，分别取出一个运行小车，并将两个运行小车的吊钩通过吊钩连接件连接为一体后，可以使悬吊于两个吊钩上的吊钩连接件及吊钩连接件上吊挂的重物实现三维空间内的运动。下面以从两组运行小车中分别取出的一个运行小车2a和2a’为例，描述吊钩连接件的三维空间运动。
[0068]其中，如图7所示，本发明的吊钩连接件6包括:本体61 ;安装于本体61上的连接组件，从两组吊钩中分别取出的两个吊钩3a和3a’通过连接组件安装在本体61上。其中，本体61上设有两个向下的弯折部61a、61b，每个弯折部固定一个吊钩；连接组件具有将两个吊钩3a和3a’分别固定在两个弯折部61a、61b的弯折处的压板62和将压板62固定于两个弯折部6la、6Ib的螺母63。
[0069]假设采用吊钩连接件6将分别位于两个导轨Ia和Ib上的两个运行小车2a和2a下所悬吊的吊钩3a和3a’连接为一体，并处于如图2中实线所示的位置为初始位置。此时，如果运行小车2a和/或2a’在水平驱动机构的驱动下发生X方向的位置改变，驱动两个运行小车下悬吊的吊钩3a和/或3a’的升降驱动机构相应动作，使悬吊吊钩3a和3a’的升降驱动钢丝绳54和54a’向下移动，则吊钩3a和3a’将到达如图2中虚线所示的位置，从而使吊钩连接件6也相应的到达图2中虚线所示的位置。也就是说，通过运行小车和/或吊钩的位置改变，可以使吊钩连接件实现三维空间内的运动，从而使吊装于吊钩连接件下方的重物实现三维空间内的运动。
[0070]在本发明中，根据现场的实际情况，可以从每组运行小车中选取一个运行小车，再将两个运行小车下的吊钩采用吊钩连接件连接在一起；也可以从两组运行小车中选取多对运行小车，再将每对运行小车下的吊钩采用一个吊钩连接件连接为一体，从而可以通过多个吊钩连接件悬吊多个用于表演的重物，并使多个重物实现三维空间内的运动，从而极大增强演出的视觉效果。
[0071]尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本【技术领域】的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种能实现三维空间运动的飞行装置，其特征在于，包括: 间隔安装的两条导轨(1)，两条导轨的轨道方向与X方向平行； 两组运行小车，分别安置于两条导轨(1)上且在两条导轨(1)上沿X方向移动，每组运行小车具有悬吊于其下方的一组吊钩(3)； 两组水平驱动机构，其每组水平驱动机构连接对应的一组运行小车，以驱动该组运行小车沿X方向移动； 两组升降驱动机构，其每组升降驱动机构连接对应的一组吊钩(3)，以驱动该组吊钩(3)沿Z方向移动；一个或多个吊钩连接件(6)，用于选择性地将一组吊钩中一个或多个吊钩(3)与另一组吊钩中的一个或多个吊钩连接在一起，其每个吊钩连接件(6)随着两个吊钩(3)的沿Y方向移动和用于悬吊所述两个吊钩(3)的两个运行小车的沿X方向行走，在三维空间内沿X方向和/或Y方向和/或Z方向运动。
2.根据权利要求1所述的能实现三维空间运动的飞行装置，其特征在于，每组水平驱动机构包括: 水平驱动卷扬机组(41)，安装于上支撑架的一侧，由多个水平驱动卷扬机组成； 左定滑轮组(42)和右定滑轮组(43)，分别安装于上支撑架上且位于水平驱动卷扬机组的左、右两侧； 一对第一张紧器(461、462)，分别安装于上支撑架上，且分别位于左定滑轮组(42)和右定滑轮组(43)的左侧和右侧； 一对第二张紧器(441、442)，分别安装于下支撑架的两侧，且位于一对第一张紧器(461、462)的下方； 其中，每个水平驱动卷扬机的卷筒上缠绕着两条水平驱动钢丝绳(45)，且两条水平驱动钢丝绳(45)的一端分别固定在一个运行小车(2)的两侧，通过水平驱动卷扬机的正转和反转，使所述一个运行小车(2 )在导轨(1)上沿X方向行走。
3.根据权利要求2所述的能实现三维空间运动的飞行装置，其特征在于，每组升降驱动机构包括: 垂直驱动卷扬机组(51)，安装于上支撑架的另一侧，由多个垂直驱动卷扬机组成； 第一转向定滑轮组(52)，安装于上支撑架的另一侧，且位于垂直驱动卷扬机组的外侧；第二转向定滑轮组(53)，安装于下支撑架上，且位于第一转向定滑轮组(52)的下方；其中，下支撑架上安装有绳头固定架(55)，其位于第二转向定滑轮组(53)的相对侧；其中，每个垂直驱动卷扬机的卷筒上缠绕着一条升降驱动钢丝绳(54)的一端，该条升降驱动钢丝绳(54)的另一端绕过所述一个吊钩(3)的滑轮后固定于绳头固定架(55)上，通过升降驱动卷扬机的正转和反转，使所述吊钩(3)沿Y方向移动。
4.根据权利要求3所述的能实现三维空间运动的飞行装置，其特征在于，每组运行小车包括多个运行小车(2)，其每个运行小车(2)还包括: 车架(21)； 两排行走轮(22)，分别安装于车架(21)前后相对的内壁上，且在所述导轨(1)两侧的轨道上沿X方向行走； 左固定件(29a)和右固定件(2%)，分别固定安装于所述车架上，用于分别固定驱动该运行小车(2)在所述导轨(1)上沿X方向行走的两条水平驱动钢丝绳的一端； 一对滑轮组，相对的安装于所述车架(21)的左右两侧，分别具有从上至下依次安置的三排滑轮； 其中，每个滑轮组(28)的第一排滑轮和第二排滑轮之间安置用于驱动多个运行小车中的其它运行小车(2)沿X方向行走的水平驱动钢丝绳，第二排滑轮和第三排滑轮之间安置用于驱动所述其它运行小车(2)下悬吊的吊钩(3)进行沿Y方向移动的升降驱动钢丝绳； 其中，所述车架的左右两侧分别设有通孔，驱动该运行小车(2)对应的吊钩(3)沿Y方向移动的升降驱动钢丝绳穿过所述通孔。
5.根据权利要求4所述的能实现三维空间运动的飞行装置，其特征在于，所述运行小车还包括导向装置，用于导引所述运行小车(2)沿所述导轨行走，所述导向装置包括: 导向槽(12)，分别设置于所述导轨两侧的两条轨道上； 两排导向轮(23)，安装于车架(21)上，且分别沿两条导向槽(12)移动； 两排背轮(24)，安装于所述车架(21)上，且位于所述行走轮(22)下方，其上部抵在所述导轨(1)的下表面。
6.根据权利要求4所述的能实现三维空间运动的飞行装置，其特征在于，所述运行小车还包括摆动滑轮装置，其安装于车架(21)下部，且具有相对车架(21)进行摆动的摆动装置(26 )和安装于摆动装置(26 )上的左摆动滑轮(27a)和右摆动滑轮(27b )，所述每个运行小车的升降驱动钢丝绳依次绕过左摆动滑轮(27a)、吊钩的滑轮和右摆动滑轮(27b)后水平延伸。
7.根据权利要求6所述的能实现三维空间运动的飞行装置，其特征在于，所述摆动装置(26)包括: 摆动架(26a)，所述左摆动滑轮(27a)和所述右摆动滑轮(27b)可旋转的固定于其上； 摆动轴(26b)，位于摆动架的左右两侧且与其固定连接为一体，插入所述车架下部左右两侧的轴孔内且可进行左右移动。
8.根据权利要求1所述的能实现三维空间运动的飞行装置，其特征在于，所述吊钩连接件(6)包括: 本体(61)； 安装于本体(61)上的连接组件； 其中，从两组吊钩中分别取出的两个所述吊钩(3)通过连接组件安装在本体(61)上。
9.根据权利要求8所述的能实现三维空间运动的飞行装置，其特征在于: 所述本体(61)上设有两个向下的弯折部(61a、61b)，每个弯折部固定一个所述吊钩(3)； 所述连接组件具有将两个所述吊钩(3)分别固定在两个所述弯折部(61a、61b)的弯折处的压板(62)和将压板固定于两个所述弯折部(61a、61b)的螺母(63)。
【文档编号】A63J5/12GK104274986SQ201310292404
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】吕圣龙 申请人:上海秀域文化科技有限公司