一种球幕飞行体验装置的制作方法

本发明涉及游乐设施技术领域，具体是一种球幕飞行体验装置。

背景技术：

目前，众多厂商基于多自由度运动平台开发了形式多样的飞行影院、车辆模拟平台、飞行模拟器以及结合影视内容的动感平台等体验装置，然而基于stewart并联平台的飞行影院系统，平台位置相对固定，为方便上下客及游客体验时视线，飞行影院要求的空间更大、且除了平台的动作外，无法真正体验飞行的乐趣；车辆模拟平台、飞行模拟器及动感平台都只是结合了vr技术、影片等对stewart并联平台的简单应用，玩法、技术单一，平台结构相对简单，这类装置大多为一特定影片内容单独开发，并未充分发挥多自由度平台的特性；可见，目前市场上同类产品大多存在玩法单一、系统组成简单的缺陷，无法为游客提供更加真实的飞行体验。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种球幕飞行体验装置，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种球幕飞行体验装置，包括多自由度运动平台机构、行走驱动机构和遮罩机构，行走驱动机构通过多自由度运动平台机构连接遮罩机构，行走驱动机构的伺服电机能够驱动前置行走轮旋转，从而驱动整个行走驱动机构在固定不动的固定平台上实现直线运行，多自由度运动平台机构和遮罩机构的安装位置在行走驱动机构的下方，多自由度运动平台机构能够实现空间六个自由度的运动，分别为上下升降、左右平移、前后平移、左右滚转、左右偏航、及前后俯仰运动，从而全面地模拟影片中各人物、场景的动作，遮罩机构的对面安装有巨型球幕，巨型球幕与遮罩机构之间安装有投影机，遮罩机构能够改变座舱内乘客的视线范围，保证乘客视线始终聚焦在前方巨型球幕内。

进一步地，行走驱动机构包括前置行走轮、传动轴、防撞装置、伺服电机、减速器和行走驱动骨架，行走驱动骨架的两端分别安装有防撞装置，行走驱动骨架的内部安装有前置行走轮和后置行走轮，行走驱动骨架的内部穿过传动轴，传动轴的两端安装有前置行走轮，传动轴的一侧安装有伺服电机，伺服电机的一端安装有减速器。

进一步地，防撞装置分为第一防撞装置和第二防撞装置，第一防撞装置能够利用磁铁的异性相斥使得行走驱动机构之间的在靠近时会被磁铁的相斥性弹开，如果因为后方的行走驱动机构惯性过大或者制动距离不够，两个行走驱动机构装上时，第一防撞装置能够缓冲撞击的力度，第二防撞装置则是为了防止行走驱动机构与固定平台的边缘相撞，第一防撞装置安装于行走驱动机构与行走驱动机构相邻的一侧，第二防撞装置安装于行走驱动机构不与行走驱动机构相邻的一侧。

进一步地，传动轴被伺服电机分为左右两侧传动轴，减速器将伺服电机的旋转运动一分为二传递到左右两侧的传动轴。

进一步地，行走轮在固定平台上移动，固定平台的下方安装有支撑架。

进一步地，第一防撞装置包括磁性相斥头、第一铰接头、连接杆、塑胶海绵垫、弹簧和第一安装板，第一安装板安装于行走驱动骨架的上方，第一安装板的一侧安装有磁性相斥头，磁性相斥头能够与相邻的第一防撞装置上的磁性相斥头因为磁铁的异性相斥而产生反弹的作用力防止两个行走驱动机构直接相撞起到缓冲的作用，磁性相斥头的周围环绕安装有若干第一铰接头，第一铰接头与连接杆的一端相连接，连接杆的另一端安装有空心腔室，连接杆有金属制成，能够被磁性相斥头吸引，固定住连接杆的位置，磁性相斥头没有能够阻止行走驱动机构相撞，塑胶海绵垫和弹簧能够起到缓冲功能，空心腔室的一侧板可上下移动，空心腔室的内部安装有弹簧，空心腔室的上方安装有塑胶海绵垫。

进一步地，第二防撞装置包括第二安装板和塑胶海绵头，第二安装板安装于行走驱动骨架的上方，第二安装板的一侧安装有塑胶海绵头，第二防撞装置能够缓冲行走驱动机构与固定平台之间的撞击力度。

进一步地，多自由度运动平台机构包括虎克铰、伺服电缸、座舱骨架、安装骨架，安装骨架安装在行走驱动骨架的下方，安装骨架的一侧安装有若干虎克铰，虎克铰通过伺服电缸连接座舱骨架一侧安装的若干虎克铰，不同位置伺服电缸的伸缩能够使得座舱骨架方向变换。

进一步地，安装骨架一侧的若干虎克铰的安装高度与座舱骨架一侧若干虎克铰不在同一水平面上。

进一步地，遮罩机构包括座舱、遮罩电缸、遮罩转轴和遮罩，座舱安装于座舱骨架的另一侧，座舱骨架的上方安装有遮罩电缸，座舱通过遮罩转轴连接遮罩，遮罩电缸与遮罩相连接，。

进一步地，遮罩电缸与座舱骨架的安装方式为铰接安装，遮罩电缸一端与座舱骨架通过铰接固定，可作回转运动，遮罩电缸与遮罩连接方式为铰接，遮罩在遮罩电缸的伸缩运动下绕遮罩转轴实现开合运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明包括多自由度运动平台、行走驱动机构和遮罩机构。通过设置多自由度运动平台，座舱内乘客在空间中能实现六个自由度动作仿真模拟；通过设置行走驱动机构，能够环绕巨型球幕移动，变换观影角度，有效提升多自由度运动平台的实际体验效果，并合理有效地利用空间，通过设置座舱的遮罩机构，配合多自由度运动平台及影片内容，可保证乘客视角范围处于最佳状态。

2、本发明的第一防撞装置能够让两个行走驱动结构在靠近时，利用磁铁的异性相斥给两个行走驱动结构施加反弹的作用力，阻止行走驱动结构相撞，假如无法阻止行走驱动结构相撞，防撞装置的塑胶海绵垫以及弹簧能够缓冲相撞的力度，使得行走驱动结构在直接承受的撞击力度减弱。

3、一种球幕飞行体验装置能够配合不同样的影片以及在影片中所要呈现的体验感，给乘客更加真实的感受，不会只在影片中特定的场景才会呈现让乘客的体验感受较为单一。

附图说明

图1为球幕飞行系统平面布局图结构示意图；

图2为本发明一种球幕飞行体验装置的轴测图结构示意图；

图3为本发明一种球幕飞行体验装置的左视图结构示意图；

图4为本发明一种球幕飞行体验装置的俯视图结构示意图；

图5为本发明一种球幕飞行体验装置的巨型球幕主视图结构示意图；

图6为本发明一种球幕飞行体验装置的巨型球幕俯视图结构示意图；

图7为本发明一种球幕飞行体验装置的上下客示意图结构示意图；

图8为本发明一种球幕飞行体验装置的第一防撞装置侧视图结构示意图；

图9为本发明一种球幕飞行体验装置的磁性相斥头的结构示意图；

图10为本发明一种球幕飞行体验装置的第二防撞装置侧视图结构示意图。

图中标号：11、前置行走轮；12、传动轴；13、第一防撞装置；1301、磁性相斥头；1302、第一铰接头；1303、连接杆；1304、塑胶海绵垫；1305、弹簧；1306、第一安装板；14、第二防撞装置；1401、第二安装板；1402、塑胶海绵头；15、减速器；16、伺服电机；17、固定平台；18、支撑架；19、行走驱动骨架；110、后置行走轮；21、虎克铰；22、伺服电机；23、座舱骨架；24、安装骨架；31、后置行走轮；32、座舱；33、遮罩转轴；34、遮罩；4、巨型球幕；5、投影机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1～10所示，本实施例以三套飞行体验装置进行阐述。一般地，乘客由建筑物外侧的入口进入，随后在运营人员的指导下进入表演区，表演区通常可根据场地空间合理配备一套登上飞行体验装置的座舱，随后设备启动，同时巨型球幕在投影机的投射下呈现影片内容，飞行体验装置随着影片内容做出各种动作，结束后乘客再通过建筑物的出口离开表演区。

乘客进入表演区后，飞行体验装置初始时处于上下客位置，乘客由此登上飞行体验装置的座舱，随后飞行体验装置沿着行走轨道利用行走驱动装置往巨型球幕方向运动，行至表演位置，准备就绪后球幕飞行体验系统将执行控制器的运行指令，完成动作执行、特效开启、影音播放等一系列操作。

一种球幕飞行体验装置，包括多自由度运动平台机构、行走驱动机构和遮罩机构，行走驱动机构通过多自由度运动平台机构连接遮罩机构，行走驱动机构的伺服电机16能够驱动前置行走轮11旋转，从而驱动整个行走驱动机构在固定不动的固定平台17上实现直线运行，多自由度运动平台机构和遮罩机构的安装位置在行走驱动机构的下方，多自由度运动平台机构能够实现空间六个自由度的运动，分别为上下升降、左右平移、前后平移、左右滚转、左右偏航、及前后俯仰运动，从而全面地模拟影片中各人物、场景的动作，遮罩机构的对面安装有巨型球幕4，巨型球幕4与遮罩机构之间安装有投影机5，遮罩机构能够改变座舱内乘客的视线范围，保证乘客视线始终聚焦在前方巨型球幕4内。

行走驱动机构包括前置行走轮11、传动轴12、第一防撞装置13、第二防撞装置14、伺服电机16、减速器15和行走驱动骨架19，行走驱动骨架19的两端分别安装有第一防撞装置13或第二防撞装置14，第一防撞装置13能够利用磁铁的异性相斥使得行走驱动机构之间的在靠近时会被磁铁的相斥性弹开放置装上，如果因为后方的行走驱动机构惯性过大或者制动距离不够，两个行走驱动机构装上时，第一防撞装置13能够缓冲撞击的力度，第二防撞装置14则是为了防止行走驱动机构与固定平台的边缘相撞，行走驱动骨架19的内部安装有前置行走轮11和后置行走轮110，行走驱动骨架19的内部穿过传动轴12，传动轴12的两端安装有前置行走轮11，传动轴12的一侧安装有伺服电机16，伺服电机16的一端安装有减速器15。

传动轴12被伺服电机16分为左右两侧传动轴12，减速器15将伺服电机16的旋转运动一分为二传递到左右两侧的传动轴16，传动轴16转动就会带动前置行走轮11转动，前置行走轮11转动会驱动整个飞行体验装置在固定平台17上移动。

行走轮11在固定平台17上移动，固定平台17的下方安装有支撑架18。

第一防撞装置13包括磁性相斥头1301、第一铰接头1302、连接杆1303、塑胶海绵垫1304、弹簧1305和第一安装板1306，第一安装板1306安装于行走驱动骨架19的上方，第一安装板1306的一侧安装有磁性相斥头1301，磁性相斥头1301能够与相邻的第一防撞装置13上的磁性相斥头1301因为磁铁的异性相斥而产生反弹的作用力防止两个行走驱动机构直接相撞起到缓冲的作用，磁性相斥头1301的周围环绕安装有若干第一铰接头1302，第一铰接头1302与连接杆1303的一端相连接，连接杆1303的另一端安装有空心腔室，连接杆1303由金属制成，能够被磁性相斥头1301吸引，固定住连接杆1303的位置，磁性相斥头1301没有能够阻止行走驱动机构相撞，塑胶海绵垫1304和能够弹簧1305能够起到缓冲功能，空心腔室的一侧板可上下移动，空心腔室的内部安装有弹簧1305，空心腔室的上方安装有塑胶海绵垫1304。

第二防撞装置14包括第二安装板1401和塑胶海绵头1402，第二安装板1401安装于行走驱动骨架19的上方，第二安装板1401的一侧安装有塑胶海绵头1402，第二防撞装置14能够缓冲行走驱动机构与固定平台之间的撞击力度。

第一防撞装置13安装在与其他飞行体验装置相邻的一端，第二防撞装置14安装在与固定平台17边缘相邻的一端，当两个飞行体验装置距离越来越靠近时，磁性相斥头1301能够与相邻的第一防撞装置13上的磁性相斥头1301因为磁铁的异性相斥而产生反弹的作用力用于在两个行走驱动机构直接相撞时起到缓冲的作用，当异性相斥而产生反弹的作用力也无法阻止飞行体验装置相撞时，塑胶海绵垫1302会首先相撞，之后产生挤压的作用力，对空心腔室进行挤压，空心腔室内部的弹簧1305会起到缓冲的作用，减弱两个飞行体验装置的撞击力度，同时减少飞行体验装置因为撞击而产生的破坏。

多自由度运动平台机构包括虎克铰21、伺服电缸22、座舱骨架23、安装骨架24，安装骨架24安装在行走驱动骨架19的下方，安装骨架24的一侧安装有若干虎克铰21，虎克铰21通过伺服电缸22连接座舱骨架23一侧安装的若干虎克铰21，不同位置伺服电缸22的伸缩能够使得座舱骨架23方向变换。

安装骨架24一侧的3个虎克铰21的安装高度高于座舱骨架23一侧3个虎克铰21。

当在观影过程中需要座舱31变换角度给乘客真实的观影体验时，可以控制伺服电缸22可作伸缩运动，虎克铰21有两个回转自由度，最终座舱31相对于安装骨架24可实现空中六个自由度的运动，分别为上下升降运动、左右平移运动、前后平移运动、上下俯仰运动、左右摇摆运动、左右偏航运动。

遮罩机构包括座舱31、遮罩电缸32、遮罩转轴33和遮罩34，座舱31安装于座舱骨架23的另一侧，座舱骨架23的上方安装有遮罩电缸32，座舱31通过遮罩转轴33连接遮罩34，遮罩电缸32与遮罩34相连接。

当观影过程中改变座舱内的乘客相对于前方巨型球幕的观影视线范围，驱动遮罩电缸32作伸缩运动时，遮罩34便绕着遮罩转轴33实现回转运动即可。

遮罩电缸32与座舱骨架23的安装方式为铰接安装，遮罩电缸32一端与座舱骨架23通过铰接固定，可作回转运动，遮罩电缸32与遮罩34连接方式为铰接，遮罩34在遮罩电缸32的伸缩运动下绕遮罩转轴33实现开合运动。

工作原理：

传动轴12被伺服电机16分为左右两侧传动轴12，减速器15将伺服电机16的旋转运动一分为二传递到左右两侧的传动轴16，传动轴16转动就会带动前置行走轮11转动，前置行走轮11转动会驱动整个飞行体验装置在固定平台17上移动。

当两个飞行体验装置距离越来越靠近时，磁性相斥头1301能够与相邻的第一防撞装置13上的磁性相斥头1301因为磁铁的异性相斥而产生反弹的作用力防止两个行走驱动机构直接相撞起到缓冲的作用，当异性相斥而产生反弹的作用力也无法阻止飞行体验装置相撞时，塑胶海绵头1402会首先相撞，之后产生挤压的作用力，对空心腔室进行挤压，空心腔室内部的弹簧1305会起到缓冲的作用，减弱两个飞行体验装置的力度，减少飞行体验装置因为撞击而产生的破坏。

虎克铰21有两个回转自由度，伺服电缸22可作伸缩运动，最终座舱31相对于安装骨架24可实现空中六个自由度的运动，分别为上下升降运动、左右平移运动、前后平移运动、上下俯仰运动、左右摇摆运动、左右偏航运动。

当遮罩电缸32作伸缩运动时，遮罩34便绕着遮罩转轴33实现回转运动，从而改变座舱内的乘客相对于前方巨型球幕的观影视线范围。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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