架上端部上还装有第二步进电机固定座，并由第二螺纹圆柱销通过第二直线步进电机固定架将第二直线步进电机40安装好，第二直线步进电机的输出轴同样经过对应的转接头、联接头和联接座与第二平台架31连接(可转动)上。第二平台架31上安装有平台面36，平台面36上固定船舶模型即可实现船舶航行姿态角的仿真。
[0018]本发明还可以包括这样一些结构特征:
[0019]1、带有减速器的转盘电机6的电机轴经轴套47固定在第一立柱39下端轴，并隔深沟球轴承42轴套43带动与第一立柱39为固定为一个整体的转盘14。
[0020]2、第一直线步进电机20经第一步进电机固定座18固定在转盘14上，电机轴并经第一转接头25和第一联接头26，联接头经销轴28联接在平台架38上的联接座27。类似，第一平台架38上还安装第二直线步进电机，第二直线步进电机的输出端联接第二平台架31ο
[0021]3、第一立柱39通过销与第一平台架38相连，第二立柱33通过销与第二平台架31相连，可实现以销为轴心的旋转运动；第二平台架31通过十字槽盘头螺钉34固定在平台面36上，平台面36上固定船舶模型。
[0022]本发明的主要动作过程如下:
[0023]1、带有谐波减速器的转盘电机6通过轴套46、传动轴60带动转盘14和第一平台架38的转动，第一直线步进电机20和第二步进电机40随着转盘14和第一平台架39同步运动；第一平台架38的转动通过第二立柱33进而使固定船舶模型的平台面36转动，这样实现了水平面的艏摇转动。
[0024]2、放置船模在平台面上使船舶模型从头到尾方向与图1中A向视角平行，固定在转盘上的第一直线步进电机20动作使电机轴上下运动，电机轴通过第一转接头25和第一联接头26带动第一平台架38以联结第一立柱39与第一平台架38的销为轴做旋转运动，进而带动平台面36转动，这样实现纵摇转动。同理第二直线步进电机40通过转接头和联接头带动第二平台架31以联结销为轴旋转进而带动平台面16运动，这样实现横摇运动。
[0025]3、转盘电机6和第一直线步进电机20第二直线步进电机40同时工作即实现船舶模型的三自由度转动。
[0026]—种三自由度船舶航行姿态仿真装置，它包括底盘1、安装底盘上的电机支架5，安装在电机支架上的支撑套11，在电机支架下固定有带谐波减速器的转盘电机6，减速器输出轴上安装有电机轴套47，电机轴套另一端通过传动轴与转盘连接，第一立柱39安装在转盘中心位置，第一立柱与转盘14固定为一个整体可同步运动，第一直线步进电机20安装在转盘上，第一直线步进电机与第一平台架38相连，第二直线步进电机40安装在第一平台架上，第二直线步进电机与第二平台架31相连，第二平台架上安装平台面36。
[0027]第一直线步进电机20经第一转接头25第一联接头26联接座27与第一平台架38相连，第二直线步进电机经过转接头联接头联接座与第二平台架相连。
[0028]第一直线步进电机20外罩有第一步进电机固定架21且由第一螺纹圆柱销19将其联接在第一步进电机固定座18上，步进电机固定座由螺栓15固定在转盘14上。
[0029]第一立柱39与第一平台架38经相连，第二立柱33与第二平台架31经相连。
[0030]第一立柱39底端轴经深沟球轴承42、传动轴60、孔用弹性挡圈41、轴用弹性挡圈44、轴套43和平端紧定螺钉45固定在47电机轴套上。
【主权项】
1.一种三自由度船舶航行姿态仿真装置，其特征在于:由下至上包括底盘、安装在底盘上的电机支架、安装在电机支架上的转盘电机、通过刚性联轴器与转盘电机输出轴连接的传动轴、与传动轴端部固连的转盘、安装在转盘中心位置上的第一立柱、与第一立柱端部固连的第一平台架、安装在第一平台架中心位置的第二立柱和与第二立柱端部固连的平台面，所述转盘上表面的端部设置有一对第一直线步进电机固定座，每个第一直线步进电机固定座上设置有第一螺纹圆柱销，两个第一螺纹圆柱销之间安装有第一直线步进电机固定架，第一直线步进电机固定架上安装有第一直线步进电机，第一直线步进电机的输出轴的端部连接第一转接头、第一转接头上连接有第一联接头、第一联接头与设置在第一平台架下表面的端部第一连接座铰接连接，第一平台架下表面的另一端部设置有一对第二直线步进电机固定座，每个第二直线步进电机固定座上设置有第二螺纹圆柱销，两个第二螺纹圆柱销之间安装有第二直线步进电机固定架，第二直线步进电机固定架上安装有第二直线步进电机，第二直线步进电机的输出轴的端部连接第二转接头、第二转接头上连接有第二联接头、第二联接头与设置在第一平台架下表面的端部第二连接座铰接连接，第二平台架与平台面固连。2.根据权利要求1所述的一种三自由度船舶航行姿态仿真装置，其特征在于:所述底盘上还设置有护罩，所述护罩依次包络电机支架、转盘和第一立柱，且所述第一立柱的上端穿过护罩。
【专利摘要】本发明提供一种三自由度船舶航行姿态仿真装置，包括平台面、两个平台架、两个立柱、轴套、转盘、支撑套、电机支架、直线步进电机、谐波减速器、步进电机固定座、电机轴套、刚性联轴器、深沟球轴承、联接座、联接头、垫圈、衬板、限位柱、护罩、底盘等部件。本发明实现船舶的航行姿态大范围仿真旋转运动，此外本发明使用步进电机作为伺服机构，从而大大改善其仿真精度。本发明还具有能耗降低、可靠性高和提高了船舶航行姿态可视化便于进一步学习和研究的优点。
【IPC分类】G09B9/06
【公开号】CN105206131
【申请号】CN201510611950
【发明人】李冰, 刘文帅, 雷明珠, 姚震, 古国良, 陈美远
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月23日