一种基于多自由度平台的机械模拟训练器的制作方法

1.本发明涉及机械模拟训练技术领域，具体为一种基于多自由度平台的机械模拟训练器。

背景技术：

2.随着汽车工业的发展，人民生活水平的提高，汽车逐步走入平常百姓家庭，方便了生活，提高了工作节奏，改善了人们生活工作质量。学习驾驶技术的人数迅速增长，新学员在培训过程中，因为是初期接触驾驶，对汽车驾驶的认识处在一种陌生状态，会产生心理上的紧张和行动上的拘束，如此一来对车辆的破坏性很大，另外对学员和旁人的人身安全都构成很大威胁，为此，人们就研究了不同类型的驾驶模拟器，使新学员在模拟器上熟悉车内的布局及操作，例如刹车装置、离合器及油门的位置，还可以熟悉方向盘操作情况，这样一来就减少了新学员对教练车的破坏，降低了训练成本，减少了对道路空间的占用，同时也确保了学员和旁人的人身安全。
3.现有的装置无法实现模拟颠簸状态下驾驶的情况，并且不具备调整颠簸幅度大小的功能，使用环境较为固定，装置的适应性较差。

技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供：一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，包括装置底座、支撑架、安全座椅，所述装置底座的顶部设置有调节装置，所述调节装置的顶部设置有晃动装置；
5.所述支撑架的顶部通过转动座转动连接有显示组件，所述支撑架设置在晃动装置的顶部；
6.所述安全座椅设置在晃动装置的顶部；
7.所述晃动装置包括：
8.底板，该底板具有板状结构，以及设置在所述底板顶部两侧的固定侧板，所述底板的顶部安装有弹性伸缩杆；
9.履带，该履带具有环状结构，以及设置在所述履带外侧的挤压装置，所述履带的内侧设置有支撑辊，所述支撑辊的一端固定连接有驱动电机的驱动轴；
10.顶板，该顶板具有板状结构，以及开设在所述顶板底部的凹槽，所述凹槽的内壁通过轴承转动连接有滚动轴，驱动电机通过支撑辊带动履带转动，转动的履带带动挤压装置挤压顶部的滚动轴，将滚动轴顶起，通过滚动轴将顶板顶起，即可在履带转动时通过多组挤压装置不断将顶板顶起，从而实现模拟颠簸状态下的驾驶情况。
11.优选的，所述固定侧板的底部与底板的顶部固定连接，所述弹性伸缩杆设置有两组且对称安装在底板的顶部，所述履带套设在支撑辊的外侧。
12.优选的，所述驱动电机设置在固定侧板的外侧并与固定侧板固定连接，所述凹槽开设有多组。
13.优选的，所述支撑架的底部和安全座椅的底部均与顶板的顶部固定连接，所述弹性伸缩杆的顶部与顶板的底部固定连接，所述滚动轴位于履带的上方，所述支撑辊的端部均通过轴承与固定侧板转动连接，所述底板设置在调节装置的顶部。
14.优选的，所述挤压装置包括装置壳，所述装置壳的顶部开设有装置口，所述装置壳的内壁固定连接有液压推杆，所述液压推杆的活动端固定连接有挤压块，所述挤压块的外侧套设有摩擦垫，所述装置壳的内部安装有弧形弹簧，所述挤压块的侧面对称开设有滑槽，所述滑槽的内壁滑动连接有滑动板，所述滑动板的顶部开设有卡口，所述摩擦垫的外侧安装有卡扣，开启液压推杆可将挤压块顶起，调整挤压块贴近顶板底部的滚动轴，当挤压块距离滚动轴越近，履带转动时挤压块对滚动轴的撞击力越大，滚动轴将顶板顶起的幅度越大，当挤压块距离滚动轴越远，挤压块对滚动轴的撞击力越小，顶板被顶起的幅度越小，可调整颠簸的幅度大小，适应不同的使用环境，提高装置的适应性。
15.优选的，所述装置壳的底部与履带的外侧固定连接，所述挤压装置设置有多组且均匀分布在履带上，所述弧形弹簧的两端分别与挤压块和装置壳的内壁固定连接。
16.优选的，所述卡扣设置有两组分别安装在摩擦垫的两侧，所述卡扣远离摩擦垫的一端延伸至卡口内部，所述挤压块贯穿装置口并延伸至装置壳的外侧。
17.优选的，所述调节装置包括限位壳，所述限位壳的底部连通有延伸套筒，所述延伸套筒的内部安装有电动推杆，所述电动推杆的顶部安装有活塞头，所述限位壳的内壁连通有限位框，所述限位框的内壁滑动连接有挤压活塞，所述挤压活塞的一侧安装有挤压气囊，当需要对底板倾斜的角度进行固定时，开启电动推杆推动活塞头，活塞头将限位壳内部的液压油挤入限位框内，液压推动限位框内的挤压活塞向外侧滑动，挤压活塞挤压挤压气囊，挤压气囊受到挤压力逐渐向外侧膨胀并挤压转向球，将转向球固定在限位壳内，可对装置的倾斜角度进行固定，实现多种场景模拟驾驶的目的，提高装置的实用性，所述限位壳的内侧滑动连接有转向球，当需要调节底板的倾斜程度时，转动转向球使其在限位壳内壁偏转，转向球带动底板进行倾斜，方便模拟汽车设备在倾斜路面上行驶的状态，并且转向球可在限位壳内部转动至任意角度和位置，因此装置可朝任意方向倾斜，自由度较高。
18.优选的，所述延伸套筒的底部与装置底座固定连接，所述限位壳的内部填充与液压油，所述活塞头的外侧与延伸套筒的内壁滑动连接。
19.优选的，所述限位框设置有多组且均匀分布在限位壳内侧，所述转向球的顶部与底板的底部固定连接。
20.本发明提供了一种基于多自由度平台的机械模拟训练器。具备以下有益效果：
21.1、该一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，通过晃动装置的安装，驱动电机通过支撑辊带动履带转动，转动的履带带动挤压装置挤压顶部的滚动轴，将滚动轴顶起，通过滚动轴将顶板顶起，即可在履带转动时通过多组挤压装置不断将顶板顶起，从而实现模拟颠簸状态下的驾驶情况。
22.2、该一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，通过挤压装置和晃动装置的安装，开启液压推杆可将挤压块顶起，调整挤压块贴近顶板底部的滚动轴，当挤压块距离滚动轴越近，履带转动时挤压块对滚动轴的撞击力越大，滚动轴将顶板顶起的幅度越大，当挤压块距离滚动轴越远，挤压块对滚动轴的撞击力越小，顶板被顶起的幅度越小，可调整颠簸的幅度大小，适应不同的使用环境，提高装置的适应性。
23.3、该一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，通过调节装置的安装，当需要调节底板的倾斜程度时，转动转向球使其在限位壳内壁偏转，转向球带动底板进行倾斜，方便模拟汽车设备在倾斜路面上行驶的状态，并且转向球可在限位壳内部转动至任意角度和位置，因此装置可朝任意方向倾斜，自由度较高。
24.4、该一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，通过挤压活塞和挤压气囊的安装，当需要对底板倾斜的角度进行固定时，开启电动推杆推动活塞头，活塞头将限位壳内部的液压油挤入限位框内，液压推动限位框内的挤压活塞向外侧滑动，挤压活塞挤压挤压气囊，挤压气囊受到挤压力逐渐向外侧膨胀并挤压转向球，将转向球固定在限位壳内，可对装置的倾斜角度进行固定，实现多种场景模拟驾驶的目的，提高装置的实用性。
附图说明
25.图1为本发明基于多自由度平台的机械模拟训练器的结构示意图；
26.图2为本发明支撑架的结构示意图；
27.图3为本发明晃动装置的结构示意图；
28.图4为本发明晃动装置的拆解结构示意图；
29.图5为本发明挤压装置的结构示意图；
30.图6为本发明装置壳的内部结构示意图；
31.图7为本发明装置底座的内部结构示意图；
32.图8为本发明调节装置的内部结构示意图。
33.图中：1、装置底座；2、调节装置；21、限位壳；22、延伸套筒；23、电动推杆；24、活塞头；25、限位框；26、挤压活塞；27、挤压气囊；28、转向球；3、晃动装置；31、底板；32、固定侧板；33、弹性伸缩杆；34、履带；35、挤压装置；351、装置壳；352、装置口；353、液压推杆；354、挤压块；355、摩擦垫；356、弧形弹簧；357、滑槽；358、滑动板；359、卡口；350、卡扣；36、支撑辊；37、驱动电机；38、顶板；39、凹槽；310、滚动轴；4、支撑架；5、显示组件；6、安全座椅。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
35.实施例一
36.请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，包括装置底座1、支撑架4、安全座椅6，装置底座1的顶部设置有调节装置2，调节装置2的顶部设置有晃动装置3；
37.支撑架4的顶部通过转动座转动连接有显示组件5，支撑架4设置在晃动装置3的顶部；
38.安全座椅6设置在晃动装置3的顶部；
39.晃动装置3包括：
40.底板31，该底板31具有板状结构，以及设置在底板31顶部两侧的固定侧板32，底板31的顶部安装有弹性伸缩杆33；
41.履带34，该履带34具有环状结构，以及设置在履带34外侧的挤压装置35，履带34的内侧设置有支撑辊36，支撑辊36的一端固定连接有驱动电机37的驱动轴；
42.顶板38，该顶板38具有板状结构，以及开设在顶板38底部的凹槽39，凹槽39的内壁通过轴承转动连接有滚动轴310。
43.固定侧板32的底部与底板31的顶部固定连接，弹性伸缩杆33设置有两组且对称安装在底板31的顶部，履带34套设在支撑辊36的外侧。
44.驱动电机37设置在固定侧板32的外侧并与固定侧板32固定连接，凹槽39开设有多组。
45.支撑架4的底部和安全座椅6的底部均与顶板38的顶部固定连接，弹性伸缩杆33的顶部与顶板38的底部固定连接，滚动轴310位于履带34的上方，支撑辊36的端部均通过轴承与固定侧板32转动连接，底板31设置在调节装置2的顶部。
46.挤压装置35包括装置壳351，装置壳351的顶部开设有装置口352，装置壳351的内壁固定连接有液压推杆353，液压推杆353的活动端固定连接有挤压块354，挤压块354的外侧套设有摩擦垫355，装置壳351的内部安装有弧形弹簧356，挤压块354的侧面对称开设有滑槽357，滑槽357的内壁滑动连接有滑动板358，滑动板358的顶部开设有卡口359，摩擦垫355的外侧安装有卡扣350。
47.装置壳351的底部与履带34的外侧固定连接，挤压装置35设置有多组且均匀分布在履带34上，弧形弹簧356的两端分别与挤压块354和装置壳351的内壁固定连接。
48.卡扣350设置有两组分别安装在摩擦垫355的两侧，卡扣350远离摩擦垫355的一端延伸至卡口359内部，挤压块354贯穿装置口352并延伸至装置壳351的外侧。
49.使用时，开启驱动电机37通过支撑辊36带动履带34转动，转动的履带34带动挤压装置35挤压顶部的滚动轴310，将滚动轴310顶起，通过滚动轴310将顶板38顶起，即可在履带34转动时通过多组挤压装置35不断将顶板38顶起，从而实现模拟颠簸状态下的驾驶情况。
50.开启液压推杆353可将挤压块354顶起，调整挤压块354贴近顶板38底部的滚动轴310，当挤压块354距离滚动轴310越近，履带34转动时挤压块354对滚动轴310的撞击力越大，滚动轴310将顶板38顶起的幅度越大，当挤压块354距离滚动轴310越远，挤压块354对滚动轴310的撞击力越小，顶板38被顶起的幅度越小，可调整颠簸的幅度大小，适应不同的使用环境，提高装置的适应性。
51.实施例二
52.请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：在实施例一的基础上，调节装置2包括限位壳21，限位壳21的底部连通有延伸套筒22，延伸套筒22的内部安装有电动推杆23，电动推杆23的顶部安装有活塞头24，限位壳21的内壁连通有限位框25，限位框25的内壁滑动连接有挤压活塞26，挤压活塞26的一侧安装有挤压气囊27，限位壳21的内侧滑动连接有转向球28。
53.延伸套筒22的底部与装置底座1固定连接，限位壳21的内部填充与液压油，活塞头24的外侧与延伸套筒22的内壁滑动连接。
54.限位框25设置有多组且均匀分布在限位壳21内侧，转向球28的顶部与底板31的底部固定连接。
55.使用时，当需要调节底板31的倾斜程度时，转动转向球28使其在限位壳21内壁偏转，转向球28带动底板31进行倾斜，方便模拟汽车设备在倾斜路面上行驶的状态，并且转向球28可在限位壳21内部转动至任意角度和位置，因此装置可朝任意方向倾斜，自由度较高。
56.当需要对底板31倾斜的角度进行固定时，开启电动推杆23推动活塞头24，活塞头24将限位壳21内部的液压油挤入限位框25内，液压推动限位框25内的挤压活塞26向外侧滑动，挤压活塞26挤压挤压气囊27，挤压气囊27受到挤压力逐渐向外侧膨胀并挤压转向球28，将转向球28固定在限位壳21内，可对装置的倾斜角度进行固定，实现多种场景模拟驾驶的目的，提高装置的实用性。
57.显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

技术特征：

1.一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，包括装置底座(1)、支撑架(4)、安全座椅(6)，其特征在于：所述装置底座(1)的顶部设置有调节装置(2)，所述调节装置(2)的顶部设置有晃动装置(3)；所述支撑架(4)的顶部通过转动座转动连接有显示组件(5)，所述支撑架(4)设置在晃动装置(3)的顶部；所述安全座椅(6)设置在晃动装置(3)的顶部；所述晃动装置(3)包括：底板(31)，该底板(31)具有板状结构，以及设置在所述底板(31)顶部两侧的固定侧板(32)，所述底板(31)的顶部安装有弹性伸缩杆(33)；履带(34)，该履带(34)具有环状结构，以及设置在所述履带(34)外侧的挤压装置(35)，所述履带(34)的内侧设置有支撑辊(36)，所述支撑辊(36)的一端固定连接有驱动电机(37)的驱动轴；顶板(38)，该顶板(38)具有板状结构，以及开设在所述顶板(38)底部的凹槽(39)，所述凹槽(39)的内壁通过轴承转动连接有滚动轴(310)。2.根据权利要求1所述的一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，其特征在于：所述固定侧板(32)的底部与底板(31)的顶部固定连接，所述弹性伸缩杆(33)设置有两组且对称安装在底板(31)的顶部，所述履带(34)套设在支撑辊(36)的外侧。3.根据权利要求1所述的一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，其特征在于：所述驱动电机(37)设置在固定侧板(32)的外侧并与固定侧板(32)固定连接，所述凹槽(39)开设有多组。4.根据权利要求1所述的一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，其特征在于：所述支撑架(4)的底部和安全座椅(6)的底部均与顶板(38)的顶部固定连接，所述弹性伸缩杆(33)的顶部与顶板(38)的底部固定连接，所述滚动轴(310)位于履带(34)的上方，所述支撑辊(36)的端部均通过轴承与固定侧板(32)转动连接，所述底板(31)设置在调节装置(2)的顶部。5.根据权利要求1所述的一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，其特征在于：所述挤压装置(35)包括装置壳(351)，所述装置壳(351)的顶部开设有装置口(352)，所述装置壳(351)的内壁固定连接有液压推杆(353)，所述液压推杆(353)的活动端固定连接有挤压块(354)，所述挤压块(354)的外侧套设有摩擦垫(355)，所述装置壳(351)的内部安装有弧形弹簧(356)，所述挤压块(354)的侧面对称开设有滑槽(357)，所述滑槽(357)的内壁滑动连接有滑动板(358)，所述滑动板(358)的顶部开设有卡口(359)，所述摩擦垫(355)的外侧安装有卡扣(350)。6.根据权利要求5所述的一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，其特征在于：所述装置壳(351)的底部与履带(34)的外侧固定连接，所述挤压装置(35)设置有多组且均匀分布在履带(34)上，所述弧形弹簧(356)的两端分别与挤压块(354)和装置壳(351)的内壁固定连接。7.根据权利要求5所述的一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，其特征在于：所述卡扣(350)设置有两组分别安装在摩擦垫(355)的两侧，所述卡扣(350)远离摩擦垫(355)的
一端延伸至卡口(359)内部，所述挤压块(354)贯穿装置口(352)并延伸至装置壳(351)的外侧。8.根据权利要求1所述的一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，其特征在于：所述调节装置(2)包括限位壳(21)，所述限位壳(21)的底部连通有延伸套筒(22)，所述延伸套筒(22)的内部安装有电动推杆(23)，所述电动推杆(23)的顶部安装有活塞头(24)，所述限位壳(21)的内壁连通有限位框(25)，所述限位框(25)的内壁滑动连接有挤压活塞(26)，所述挤压活塞(26)的一侧安装有挤压气囊(27)，所述限位壳(21)的内侧滑动连接有转向球(28)。9.根据权利要求8所述的一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，其特征在于：所述延伸套筒(22)的底部与装置底座(1)固定连接，所述限位壳(21)的内部填充与液压油，所述活塞头(24)的外侧与延伸套筒(22)的内壁滑动连接。10.根据权利要求8所述的一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，其特征在于：所述限位框(25)设置有多组且均匀分布在限位壳(21)内侧，所述转向球(28)的顶部与底板(31)的底部固定连接。

技术总结

本发明公开了一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，包括装置底座、支撑架、安全座椅，所述装置底座的顶部设置有调节装置，所述调节装置的顶部设置有晃动装置；所述支撑架的顶部通过转动座转动连接有显示组件，所述支撑架设置在晃动装置的顶部；所述安全座椅设置在晃动装置的顶部；所述晃动装置包括：底板，该底板具有板状结构，以及设置在所述底板顶部两侧的固定侧板，所述底板的顶部安装有弹性伸缩杆；履带，该履带具有环状结构，以及设置在所述履带外侧的挤压装置，所述履带的内侧设置有支撑辊，本发明涉及机械模拟训练技术领域。该一种基于多自由度平台的机械模拟训练器，可实现模拟颠簸状态下的驾驶情况。模拟颠簸状态下的驾驶情况。模拟颠簸状态下的驾驶情况。