一种VR模拟飞行运动平台

本技术涉及vr模拟体验装置，具体而言，涉及一种vr模拟飞行运动平台。

背景技术：

1、虚拟现实技术(vr)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。

2、随着vr技术的快速发展，vr技术在各行各业得以应用，将vr技术结合至飞行领域中，可以应用于飞行员培训，通过模拟飞行场景、模拟飞行操作，使学员无需真机实操即可获得逼真的驾驶体验，使学员快速熟悉操作的同时还可以培养学员飞行的心理素质，长远来看将vr技术应用在飞行培训之中，可以大幅提高培训效率和培训成本。然而，现有大多数vr座椅，在模拟飞行爬升和俯冲过程时，既要考虑座椅在水平方向的转动，也要考虑座椅在竖直方向偏转，如申请号为cn201921131407.2的中国专利公开的一种人工智能vr座椅和申请号为cn202111382520.x的中国专利公开的一种vr模拟直升机飞行平台，两者即可模拟飞行状态下座椅在竖直方向的偏移，也可以模拟飞行状态下座椅在水平方向的扭转。但是两者都存在两个问题，一方面该类座椅在竖直方向上的偏转不足，难以模拟较大幅度的飞行俯冲或爬升；另一方面，该类座椅在进行水平方向的扭转时，需要携带若干气缸、座椅和学员等共同旋转，需要的电机功率较大，且电机磨损高，不利于长期使用。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在座椅在竖直方向上的偏转不足，难以模拟较大幅度的飞行俯冲或爬升；座椅在进行水平方向的扭转时，需要携带若干气缸、座椅和学员等共同旋转，需要的电机功率较大，且电机磨损高，不利于长期使用的技术问题之一。

2、为此，本实用新型提供了一种vr模拟飞行运动平台。

3、本实用新型提供了一种vr模拟飞行运动平台，包括座椅本体、轴承环、推动组件、缓冲组件和驱动组件。

4、轴承环包括内环和外环，所述内环与所述座椅本体固定连接，所述外环与内环转动配合；推动组件与所述外环铰接，至少三个所述推动组件环绕外环布置，所述推动组件通过伸缩动作调节座椅本体的俯仰角度；缓冲组件穿入所述内环并与座椅本体铰接；驱动组件与所述缓冲组件传动连接，所述驱动组件用于驱动所述座椅本体相对外环转动；

5、所述推动组件与所述驱动组件分离设置。

6、本实用新型提出的一种vr模拟飞行运动平台，座椅本体用于提供学员入座，学员佩戴vr头盔、vr手套等配套vr设备入座vr模拟飞行运动平台。需要说明的是，推动组件和驱动组件分离设置是指两者之间不具备直接连接关系，推动组件进行伸缩时不影响驱动组件带动座椅本体转动，驱动组件启用时也无需同步带动推动组件旋转。实现推动组件与驱动组件分离设置的主要元件为轴承环，轴承环的内环突出于外环上表面的一端与座椅本体固定连接，即内环与座椅本体可同步转动，其中固定连接的方式可以为焊接、螺栓连接等；外环与内环转动配合即内环可相对于外环转动，转动配合的方式可以为滑槽、滚珠、滑动接触等。推动组件的数量可以为多个，如三个、四个、五个、六个等，推动组件处于不同的伸缩状态时，座椅将发生倾斜，即可使座椅本体模拟飞行中的俯冲和爬升过程，同时，推动组件还将限制轴承环外环的位置，使外环位置保持不变，即驱动组件带动座椅旋转时，内环相对外环进行旋转。

7、缓冲组件用于传递驱动组件的驱动力，即将驱动组件的驱动力传递至座椅本体，并且抵消座椅本体倾斜时在竖直方向产生的力，缓冲组件可以为单根与座椅本体铰接的支撑杆，也可以为多个分别通过万向节与座椅本体相连的支撑杆，还可以为设置在驱动组件与座椅本体之间具有伸缩功能的弹性支撑杆等。

8、根据本实用新型上述技术方案的一种vr模拟飞行运动平台，还可以具有以下附加技术特征：

9、在上述技术方案中，所述轴承环还包括滚珠，所述滚珠设于内环和外环之间，所述内环和外环通过滚珠转动配合。

10、在该技术方案中，可以理解的是，内环与外环之间的转动配合，指的是在水平方向上的转动配合，内环与外环之间并不会分离，具体地，可以在内环端部设置一圈外沿，阻止外环掉落，也可以在内环表面设备一圈凹槽，外环的内表面设置一圈与凹槽对应的凸起，凸起与凹槽对应连接并滑动配合，从而达到限位的作用，并且在限位的同时不会影响内环和外环的转动配合。内环和外环之间设置的滚珠用于使内环和外环的相对转动更加平滑。

11、在上述技术方案中，所述推动组件一端与所述外环铰接，另一端铰接于所述推动组件的安装工位。

12、在该技术方案中，安装工位可以为地面，也可以为底座等，推动组件通过铰接于安装工位，提升座椅本体的倾斜自由度。

13、在上述技术方案中，所述推动组件的数量为四个，四个所述推动组件沿所述外环的周向均匀布置。

14、在该技术方案中，四个推动组件两两间隔90度布置于外环周围，任一推动组件均与外环铰接。

15、在上述技术方案中，所述推动组件包括电动气缸、电动液压缸或电动推杆。

16、在该技术方案中，推动组件可以采用电动气缸、电动液压缸、电动推杆等具备伸缩能力且能够电动控制的装置，可以根据vr设备内模拟的飞行过程控制推动组件的伸缩，如当vr设备内模拟飞行的爬升过程时，可以控制几个推动组件进行伸缩从而使座椅本体向上倾斜；当vr设备内模拟飞行的俯冲过程时，可以控制几个推动组件进行伸缩从而使座椅本体向下倾斜。

17、在上述技术方案中，所述缓冲组件包括：弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆的一端穿过所述内环并与座椅本体铰接，所述弹性伸缩杆的另一端与驱动组件相连。

18、在该技术方案中，若干个弹性伸缩杆设于座椅本体和驱动组件之间，当座椅本体在竖直方向上发生倾斜时，由弹性伸缩杆通过伸缩应对座椅本体位置的偏移，具体地，弹性伸缩杆的数量为四个。所述弹性伸缩杆包括：套筒、延长杆和弹性件。所述套筒与驱动组件固定连接；延长杆一端与座椅本体铰接，另一端穿入所述套筒；弹性件设于所述套筒和延长杆之间，弹性件可以选择弹簧等。

19、在上述技术方案中，所述驱动组件包括：驱动电机和齿轮箱，驱动电机可以选用步进电机，齿轮箱设于所述弹性伸缩杆与驱动电机之间。齿轮箱用于传递驱动电机的驱动力，降低电机磨损，具体地，所述齿轮箱包括：内齿轮，与所述驱动电机的驱动轴相连；传动齿轮，若干个传动齿轮环绕内齿轮布置，并与所述内齿轮啮合连接；齿环，所述齿环的内壁面与所述传动齿轮啮合连接，所述内齿轮与齿环同轴设置，所述传动齿轮设于内齿轮和齿环之间；端盖，覆盖于所述齿环的齿圈上并与齿环固定连接，所述弹性伸缩杆与端盖相连。端盖用于提供弹性伸缩杆的安装位置，弹性伸缩杆与端盖固定连接，驱动电机直接驱动内齿轮旋转，内齿轮将带动传动齿轮动作，传动齿轮进一步带动齿环动作，齿环与端盖同步旋转，端盖通过设置其上的弹性伸缩杆带动座椅本体旋转。

20、在上述任一技术方案中，还包括底座，所述驱动组件和推动组件分别设置在底座上。在该技术方案中，驱动组件设置于底座的中心位置，四个推动组件围绕驱动组件布置。

21、综上所述，由于采用了上述技术特征，本实用新型的有益效果是：

22、提供了一种vr模拟飞行运动平台，能够实现较大幅度的座椅倾斜，从而还原vr飞行训练过程中飞机俯冲或爬升状态时飞机座椅的状态，使模拟效果更加逼真，锻炼学员心理素质，提高培训效果。使座椅旋转的装置和使座椅倾斜的装置分离设置，且不影响各自正常运行，降低对驱动电机功率的要求，减少对电机的磨损。

23、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。