本發(fā)明涉及環(huán)境擬態(tài)模擬，具體為一種多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置、手持操控器及控制模塊。
背景技術(shù)：
1、高鐵、土木、航天等多種應(yīng)用領(lǐng)域中，需在試驗(yàn)室里對(duì)所研制的設(shè)備進(jìn)行設(shè)備多環(huán)境的擬態(tài)模擬，故需采用合適的裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)或力學(xué)上的模擬。
2、在進(jìn)行多自由度環(huán)境運(yùn)動(dòng)或力模擬時(shí)，傳統(tǒng)方法多采用串聯(lián)式的結(jié)構(gòu)裝置，根據(jù)任務(wù)需要選擇合適的作動(dòng)器數(shù)量；或者采用六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)裝置。
3、串聯(lián)式多自由度系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)范圍大、結(jié)構(gòu)剛度低，難以滿足對(duì)空間、剛度性能要求高的場(chǎng)合。而直接采用六自由度并聯(lián)結(jié)構(gòu)雖然滿足自由度數(shù)目要求，但會(huì)使作動(dòng)器數(shù)量增加，從而使項(xiàng)目成本增加、維護(hù)難度增高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明為了解決上述提到的傳統(tǒng)環(huán)境擬態(tài)模擬裝置難以滿足對(duì)空間、剛度性能要求以及成本高、維護(hù)難度大的問題，特此提出了一種多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置、手持操控器及控制模塊。本發(fā)明通過作動(dòng)器控制合頁(yè)機(jī)構(gòu)開合，并配合虎克鉸實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的多維運(yùn)動(dòng)；合頁(yè)裝置上設(shè)置有電氣控制模塊，電氣控制模塊和手持操控器信號(hào)連接，電氣控制模塊接收手持操控器發(fā)出的指令驅(qū)動(dòng)作動(dòng)器運(yùn)動(dòng)，同時(shí)采集作動(dòng)器的位移信息并通過藍(lán)牙模塊反饋回手持操控器。
2、本發(fā)明提出了一種多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置，其具體包括平臺(tái)、若干合頁(yè)機(jī)構(gòu)、若干作動(dòng)器和底座，平臺(tái)和底座之間設(shè)置有若干合頁(yè)機(jī)構(gòu)；合頁(yè)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有作動(dòng)器，作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)合頁(yè)機(jī)構(gòu)開合，從而驅(qū)動(dòng)平臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)。
3、更進(jìn)一步地，所述合頁(yè)機(jī)構(gòu)包括虎克鉸、上合頁(yè)、合頁(yè)鉸一、下合頁(yè)和合頁(yè)鉸二，上合頁(yè)一端通過虎克鉸和平臺(tái)連接，另一端通過合頁(yè)鉸一和下合頁(yè)的一端連接；下合頁(yè)另一端通過合頁(yè)鉸二和底座連接；作動(dòng)器一端和上合頁(yè)鉸接，另一端通過關(guān)節(jié)鉸和合頁(yè)鉸二的合頁(yè)鉸支座鉸接。
4、更進(jìn)一步地，所述虎克鉸包括支座、鉸軸和雙耳環(huán)，支座一端和平臺(tái)連接，另一端設(shè)置有鉸軸，鉸軸和雙耳環(huán)一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，雙耳環(huán)另一端和上合頁(yè)端部連接。
5、更進(jìn)一步地，所述關(guān)節(jié)鉸包括法蘭、軸承窩、軸承和鉸支座，法蘭上端和作動(dòng)器連接，下端和軸承窩連接；軸承窩套裝在軸承上，軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于鉸支座上；鉸支座和合頁(yè)鉸支座連接。
6、更進(jìn)一步地，所述軸承窩上設(shè)置有預(yù)緊螺栓，通過預(yù)緊螺栓將軸承窩安裝在軸承上。
7、一種控制上述的多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置的手持操控器，包括盒體，盒體上設(shè)置有功能區(qū)和控制區(qū)，盒體內(nèi)設(shè)置有信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊和功能區(qū)以及控制區(qū)連接；功能區(qū)包括若干模式按鈕；控制區(qū)包括啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、急停按鈕、頻率按鈕和幅度按鈕。
8、更進(jìn)一步地，所述模式按鈕包括海浪模式按鈕、隨機(jī)模式按鈕和路況模式按鈕。
9、更進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理模塊包括濾波器、k1模塊、k2模塊和運(yùn)動(dòng)反解模塊；濾波器和頻率控制按鈕以及模式按鈕連接，對(duì)指令進(jìn)行濾波并根據(jù)模式按鈕的選擇使能相應(yīng)信號(hào)；k1模塊和幅度按鈕連接；k2模塊內(nèi)設(shè)置有操作系統(tǒng)本身性能穩(wěn)定性參數(shù)；指令依次經(jīng)過濾波器、k1模塊、k2模塊調(diào)節(jié)后輸出給運(yùn)動(dòng)反解模塊，運(yùn)動(dòng)反解模塊根據(jù)模式選擇控制作動(dòng)器運(yùn)動(dòng)。
10、更進(jìn)一步地，所述控制區(qū)還包括狀態(tài)燈。
11、一種控制權(quán)利要求1所述的多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置的電氣控制模塊，其特征在于：電氣控制模塊設(shè)置于合頁(yè)裝置上，包括藍(lán)牙模塊、ad模塊、da模塊、io模塊、控制器和內(nèi)存，藍(lán)牙模塊與外部控制系統(tǒng)信號(hào)連接；ad模塊采集作動(dòng)器的位移信號(hào)；da模塊將外部控制系統(tǒng)的指令輸出給作動(dòng)器；io模塊控制合頁(yè)裝置的急停功能；內(nèi)存內(nèi)部存儲(chǔ)有不同運(yùn)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；控制器對(duì)合頁(yè)裝置不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行解算。
12、本發(fā)明所述的一種多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置、手持操控器及控制模塊的有益效果為：
13、(1)本發(fā)明所述的一種多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置、手持操控器及控制模塊，解決了傳統(tǒng)環(huán)境擬態(tài)模擬裝置難以滿足對(duì)空間、剛度性能要求以及成本高、維護(hù)難度大的問題，通過作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)合頁(yè)機(jī)構(gòu)開合，合頁(yè)機(jī)構(gòu)上端通過虎克鉸和平臺(tái)連接，從而驅(qū)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行多維度運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多環(huán)境運(yùn)動(dòng)或力學(xué)擬態(tài)模擬。
14、(2)本發(fā)明所述的一種多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置、手持操控器及控制模塊，合頁(yè)裝置上設(shè)置有電氣控制模塊，電氣控制模塊和手持操控器通過藍(lán)牙模塊信號(hào)連接；手持操控器內(nèi)部的信號(hào)處理模塊對(duì)指令進(jìn)行調(diào)節(jié)處理，并發(fā)送給電氣控制模塊，電氣控制模塊內(nèi)部的控制器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解算，根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)模式將預(yù)設(shè)好的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)通過da模塊發(fā)送給作動(dòng)器，控制作動(dòng)器運(yùn)動(dòng)；ad模塊采集作動(dòng)器的位移信息并通過藍(lán)牙模塊反饋回手持操控器。
1.一種多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置，其特征在于：包括平臺(tái)(1)、若干合頁(yè)機(jī)構(gòu)(2)、若干作動(dòng)器(3)和底座(4)，平臺(tái)(1)和底座(4)之間設(shè)置有若干合頁(yè)機(jī)構(gòu)(2)；合頁(yè)機(jī)構(gòu)(2)上設(shè)置有作動(dòng)器(3)，作動(dòng)器(3)驅(qū)動(dòng)合頁(yè)機(jī)構(gòu)(2)開合，從而驅(qū)動(dòng)平臺(tái)(1)上下運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置，其特征在于：所述合頁(yè)機(jī)構(gòu)(2)包括虎克鉸(5)、上合頁(yè)(6)、合頁(yè)鉸一(7)、下合頁(yè)(8)和合頁(yè)鉸二(9)，上合頁(yè)(6)一端通過虎克鉸(5)和平臺(tái)(1)連接，另一端通過合頁(yè)鉸一(7)和下合頁(yè)(8)的一端連接；下合頁(yè)(8)另一端通過合頁(yè)鉸二(9)和底座(4)連接；作動(dòng)器(3)一端和上合頁(yè)(6)鉸接，另一端通過關(guān)節(jié)鉸(10)和合頁(yè)鉸二(9)的合頁(yè)鉸支座鉸接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置，其特征在于：所述虎克鉸(5)包括支座(11)、鉸軸(12)和雙耳環(huán)(13)，支座(11)一端和平臺(tái)(1)連接，另一端設(shè)置有鉸軸(12)，鉸軸(12)和雙耳環(huán)(13)一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，雙耳環(huán)(13)另一端和上合頁(yè)(6)端部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置，其特征在于：所述關(guān)節(jié)鉸(10)包括法蘭(15)、軸承窩(16)、軸承(18)和鉸支座(19)，法蘭(15)上端和作動(dòng)器(3)連接，下端和軸承窩(16)連接；軸承窩(16)套裝在軸承(18)上，軸承(18)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于鉸支座(19)上；鉸支座(19)和合頁(yè)鉸支座連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置，其特征在于：所述軸承窩(16)上設(shè)置有預(yù)緊螺栓(17)，通過預(yù)緊螺栓(17)將軸承窩(16)安裝在軸承(18)上。
6.一種控制權(quán)利要求1所述的多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置的手持操控器，其特征在于：包括盒體(21)，盒體(21)上設(shè)置有功能區(qū)和控制區(qū)，盒體(21)內(nèi)設(shè)置有信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊和功能區(qū)以及控制區(qū)連接；功能區(qū)包括若干模式按鈕；控制區(qū)包括啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、急停按鈕、頻率按鈕和幅度按鈕。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手持操控器，其特征在于：所述模式按鈕包括海浪模式按鈕、隨機(jī)模式按鈕和路況模式按鈕。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手持操控器，其特征在于：所述信號(hào)處理模塊包括濾波器、k1模塊、k2模塊和運(yùn)動(dòng)反解模塊；濾波器和頻率控制按鈕以及模式按鈕連接，對(duì)指令進(jìn)行濾波并根據(jù)模式按鈕的選擇使能相應(yīng)信號(hào)；k1模塊和幅度按鈕連接；k2模塊內(nèi)設(shè)置有操作系統(tǒng)本身性能穩(wěn)定性參數(shù)；指令依次經(jīng)過濾波器、k1模塊、k2模塊調(diào)節(jié)后輸出給運(yùn)動(dòng)反解模塊，運(yùn)動(dòng)反解模塊根據(jù)模式選擇控制作動(dòng)器(3)運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手持操控器，其特征在于：所述控制區(qū)還包括狀態(tài)燈。
10.一種控制權(quán)利要求1所述的多環(huán)境擬態(tài)模擬的合頁(yè)裝置的電氣控制模塊，其特征在于：電氣控制模塊設(shè)置于合頁(yè)裝置上，包括藍(lán)牙模塊、ad模塊、da模塊、io模塊、控制器和內(nèi)存，藍(lán)牙模塊與外部控制系統(tǒng)信號(hào)連接；ad模塊采集作動(dòng)器(3)的位移信號(hào)；da模塊將外部控制系統(tǒng)的指令輸出給作動(dòng)器(3)；io模塊控制合頁(yè)裝置的急停功能；內(nèi)存內(nèi)部存儲(chǔ)有不同運(yùn)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；控制器對(duì)合頁(yè)裝置不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行解算。