专利名称：设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种重型机械模拟操作系统，具体涉及一种设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统。
背景技术：
提升机(well elevating conveyor/Elevator),是通过改变势能进行运输的大型机械设备，如矿井提升机、过坝提升机等。提升机功率较大、提升能力较强，所以在建筑领域和煤矿采集领域得到广泛应用。相应的，对提升机操作培训的要求也越来越高。目前，最常见的培训方式是在使用者前期提升机理论课结束后，就进行提升机实际上机操作训练，学习各种提升机的操作技能、技巧。但提升机的各种操作技能、技巧是通过长时间上机训练才可以熟练掌握的。这种训练方式存在很多问题，例如成本大、耗材高等·缺点。使用者在训练过程中也受到时间、经济条件等限制，造成使用者无法熟练掌握提升机的操作技能、技巧，为以后的实际工作带来安全隐患。虽然现在的市场上出现了一些模拟提升机工作的模拟机，但是结构复杂，成本较高，难于普及使用。所以，亟需开发一种结构简单、成本低廉的设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统。此外，现有的模拟操作系统，尤其是工程机械模拟操作系统中，使用者坐在座椅上通过模拟操作系统上的操作杆、踏板、操作按钮等进行模拟操作；而模拟操作系统上设置的显示器显示模拟的画面对使用者的操作进行反馈，但是该种反馈仅仅对使用者形成视觉上的反馈，而无法模拟出在具体的操作环境下驾驶座椅的颠簸或者倾斜的反馈，对模拟出的情景受到了限制。故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
实用新型内容发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种能够帮助使用者掌握和熟练提升机操作技巧，并且能够模拟驾驶座椅倾斜或颠簸的设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统。技术方案为了实现上述目的，本实用新型的一种设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统，包括模拟操作系统和安装于模拟操作系统下方的六自由度平台，所述模拟操作系统包括底座、位于底座前方的前立板和位于底座后部的座椅，所述前立板上方安装有显示器，前立板内部空腔放置有计算机主机，所述显示器与计算机主机连接；所述座椅两侧设有操控柜，操控柜上设置有按钮、状态指示器和操作手柄，所述操作手柄包括刹车手柄和调速手柄，所述按钮和操作手柄分别连接有开关控制元件，所述开关控制元件均通过模数转换板与计算机主机连接；所述底座为长方形框架结构，长方形框架结构内部连接有若干条横杆，在长方形框架结构上方铺设有橡胶垫，底座设计为框架与橡胶垫结合的结构，有利于减轻整机的重量，便于搬运。所述六自由度平台包括静平台、用以支撑模拟操作系统用的动平台以及六个升降装置；所述升降装置的两端通过连接头分别连接动平台及静平台，所述六个升降装置为倾斜的设置于动平台及静平台之间。所述座椅包括靠背和座垫，所述靠背与座垫通过转轴活动连接，靠背相对于座垫倾斜的角度为95° 120°。所述显示器为单屏显示器或三屏显示器或环形屏幕显示器。所述六个升降装置与动平台的连接点均位于同一个圆周上；所述连接头为球铰、或关节轴承、或万向节；所述升降装置为电动缸、或液压缸、或气动缸。本实用新型在使用时，安装上相应的程序软件后，利用操作手柄或按钮将模拟信号传递给计算机主机，计算机主机将处理后的信号输入到显示器，使用者操作与显示器显示的图像同步，使用者通过操作手柄进行提升机的各种课题训练，从而掌握各种操作技能和技巧。有益效果与现有技术相比，本实用新型结构紧凑，轻巧方便，操作简单，使用者可以通过操作手柄和按钮模拟系统进行操作，模拟提升机的各种作业课题、实际工作中的环境以及任务，用电量低，不产生噪声，在低成本的前提下增加使用者的训练时间，培训效果好。六自由度平台中采用升降装置连接动平台及静平台，通过升降装置的伸缩来实 现动平台左右运动、前后运动、左右的倾斜摇摆以及前后的倾斜摇摆，以实现模拟驾驶座椅的倾斜或颠簸，使动平台的运动有了更大的自由度，提高了场景模拟的真实性。所述升降装置是以一定角度倾斜的连接于静平台及动平台之间，这样才能够保证该六个升降装置对动平台的支撑稳定。本实用新型可广泛用于游戏、展示、实验、教学以及技能鉴定考试中。
图I为本实用新型中的模拟操作系统的结构示意图；图2为本实用新型中的六自由度平台的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作更进一步的说明。如图I至图2所示，本实用新型的设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统，包括模拟操作系统和安装于模拟操作系统下方的六自由度平台100，模拟操作系统包括底座I、位于底座I前方的前立板2和位于底座I后部的座椅3，前立板2上方安装有显示器6，前立板2内部空腔放置有计算机主机，显示器6与计算机主机连接；座椅3两侧设有操控柜5,操控柜5上设置有按钮7、状态指示器8和操作手柄4,操作手柄4包括刹车手柄和调速手柄，按钮7和操作手柄4分别连接有开关控制元件，开关控制元件均通过模数转换板与计算机主机连接；底座I为长方形框架结构，长方形框架结构内部连接有若干条横杆，在该框架结构上方铺设有橡胶垫。底座I设计为框架与橡胶垫结合的结构，有利于减轻整机的重量，便于搬运。六自由度平台100包括静平台20、用以支撑模拟操作系统用的动平台30以及六个升降装置40。所述升降装置40的两端通过连接头41分别连接动平台30及静平台20，所述连接头41为球铰、或关节轴承、或万向节。所述升降装置40是向内倾斜的连接于静平台20及动平台30之间，且六个升降装置40与动平台30的连接点均位于同一个圆周上，从而可以使该六个升降装置40对动平台30的支撑更加稳固。所述升降装置40为电动缸、或液压缸、或气动缸。当在某些模拟场景中需要模拟驾驶座的倾斜或颠簸时，通过控制六个升降装置40的升降高度或/和速度的不同而改变动平台30倾斜的角度或者倾斜角度变换的速度，从而能够使驾驶座模拟出特定环境下的倾斜或者颠簸，提高了场景模拟的真实度。而六个升降装置40可以模拟出更多的场景，如驾驶座在各个方向的平移、倾斜或摆动，从而能够模拟出更多的场景，提高了场景模拟的真实度。本实施例中，座椅3包括靠背和座垫,靠背与座垫通过转轴活动连接,靠背与座垫之间的角度可以根据需求自由调整，靠背相对于座垫倾斜的角度为95° 120°，符合人工学设计，长时间使用不容易产生疲劳。显示器6为单屏显示器或三屏显示器或环形屏幕显示器，该整个设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统可位于集装箱(未图示)中，以便于运输。本实用新型在使用时，安装上相应的程序软件后，利用操作手柄4或按钮7将模拟信号传递给计算机主机，计算机主机将处理后的信号输入到显示器6，使用者操作与显示器6显示的图像同步，使用者通过操作手柄4进行提升机的各种课题训练，从而掌握各种操作技能和技巧。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技·术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统，其特征在于包括模拟操作系统和安装于模拟操作系统下方的六自由度平台，所述模拟操作系统包括底座、位于底座前方的前立板和位于底座后部的座椅，所述前立板上方安装有显示器，前立板内部空腔放置有计算机主机，所述显示器与计算机主机连接；所述座椅两侧设有操控柜，操控柜上设置有按钮、状态指示器和操作手柄，所述操作手柄包括刹车手柄和调速手柄，所述按钮和操作手柄分别连接有开关控制元件，所述开关控制元件均通过模数转换板与计算机主机连接；所述底座为长方形框架结构，长方形框架结构内部连接有若干条横杆，在框架结构上方铺设有橡胶垫；所述六自由度平台包括静平台、用以支撑模拟操作系统用的动平台以及六个升降装置；所述升降装置的两端通过连接头分别连接动平台及静平台，所述六个升降装置为倾斜的设置于动平台及静平台之间。
2.根据权利要求I所述的设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统，其特征在于所述座椅包括靠背和座垫，所述靠背与座垫通过转轴活动连接，靠背相对于座垫倾斜的角度为95° 120°。
3.根据权利要求I所述的设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统，其特征在于所述显示器为单屏显示器或三屏显示器或环形屏幕显示器。
4.根据权利要求I所述的设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统，其特征在于所述连接头为球铰、或关节轴承、或万向节。
5.根据权利要求I至4任一项所述的设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统，其特征在于所述六个升降装置与动平台的连接点均位于同一个圆周上。
6.根据权利要求I至4任一项所述的设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统，其特征在于所述升降装置为电动缸、或液压缸、或气动缸。
专利摘要本实用新型公开了一种设有升降装置实现的六自由度平台的提升机模拟操作系统，包括模拟操作系统和安装于模拟操作系统下方的六自由度平台。本实用新型结构紧凑，安装上相应的程序软件后，利用操作手柄或按钮将模拟信号传递给计算机，计算机将处理后的信号输入到显示器，使用者操作与显示器显示的图像同步，使用者通过操作手柄进行提升机的各种课题训练，可广泛用于游戏、展示、实验、教学以及技能鉴定考试中。
文档编号G09B25/02GK202711566SQ201220177990
公开日2013年1月30日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者李宏 申请人:江苏宏昌工程机械有限公司