電動運動座椅的製作方法

2023-07-19 19:56:56 3

電動運動座椅的製作方法
【專利摘要】一種電動運動座椅，包括有承重的座面(1)、底座(2)，所述底座(2)的頂部與所述座面(1)的底部活動相連接，其特徵在於：所述底座(2)上設置有能使座面(1)上下移動及傾斜偏向移動的驅動裝置，在所述電動運動座椅上設置有能使驅動裝置工作的運動控制器，所述運動控制器通過導線與電源相連接。與現有技術相比，本實用新型的優點在於：在底座上設置有能使座面上下移動及能使座面傾斜的驅動裝置，在運動控制器的控制下通過三個電動缸和三根支撐杆的配合來實現電動運動座椅上下前後左右的隨意擺動，其三維移動效果十分理想，本實用新型結構簡單、製造方便、安全性高，可適合應用於3D、4D電源和模擬仿真遊戲中，提高了刺激感和趣味性，而且乘坐舒適，維護又很方便。
【專利說明】
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電動運動座椅製作【技術領域】，尤其指一種電動動感電動運動 座椅。 電動運動座椅

【背景技術】
[0002] 目前，隨著人們生活水平的提高，3D、4D和模擬仿真遊戲越來越受到歡迎，其 中電動運動座椅的體感和防震配合，在電影和遊戲中尤其重要。現有一種專利號為 CN201220168338. 4名稱為《一種動感電動運動座椅》的中國實用新型專利公開了一種結構， 其結構包括有電動運動座椅本體和電動運動座椅連接架，所述電動運動座椅本體通過底部 至少一個升降氣囊設於電動運動座椅連接架上，所述升降氣囊上部設有一電動運動座椅滑 槽，所述電動運動座椅滑槽通過一電動運動座椅氣囊固定板與所述電動運動座椅本體底部 連接；所述電動運動座椅連接架下部設有一底部結構架，所述電動運動座椅連接架與底部 結構架之間設有至少一個傾斜氣囊。這種動感電動運動座椅利用控制電路系統控制空壓機 壓縮空氣對升降氣囊和傾斜氣囊進行充氣和放氣的時間控制，使電動運動座椅連接架產生 前後左右上下的隨意擺幅動作，從而使電動運動座椅本體實現相應的任意擺動現象。然而， 這種電動運動座椅的氣泵噪音較大，且氣囊在長期擺動過程中容易損壞，而且其動感效果 不理想。因此該電動運動座椅的結構還需進一步改進。 實用新型內容
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種結構巧妙、 使用方便、安全且應用效果好的電動運動座椅。
[0004] 本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為：包括有承重的座面、底座，所 述底座的頂部與所述座面的底部活動相連接，其特徵在於：所述底座上設置有能使座面上 下移動及傾斜偏向移動的驅動裝置，在所述電動運動座椅上設置有能使驅動裝置工作的運 動控制器，所述運動控制器通過導線與電源相連接。
[0005] 作為改進，所述驅動裝置包括三個電動缸，所述底座包括三根支撐杆及底架，所述 三根支撐杆分別能上下伸縮地插置於對應的電動缸中，所述三根支撐杆的上端分別與座面 的底部活動相連接，所述電動缸的下端與底架活動相連接。
[0006] 作為改進，所述三根支撐杆的上端可通過萬向節與座面的底部活動相連接。
[0007] 作為改進，所述三個電動缸可選擇為傾斜以等腰三角形結構分布於底架上，所述 電動缸下端與底架連接處的三點連線呈正三角形，所述三根支撐杆與座面的連接處的三 點連線呈正角形，所述座面上三點連線的正角形面積要小於底架上三點連線的正三角形面 積，所述電動缸的下端與底架分別通過鉸鏈活動地相連接。
[0008] 作為改進，在每個所述電動缸的兩端設置有能保護電動缸及機械結構超限負載的 極限位置信號控制點，該兩個極限位置信號控制點的點位信號通過輸入線路與控制電路中 輸入與輸出的埠相連接。
[0009] 作為改進，每個所述電動缸包括伺服驅動器、伺服電機、電動缸體，所述伺服電機 設置電動缸的殼體內，所述伺服驅動器控制伺服電機，所述伺服驅動器通過線路與控制電 路中的對應的控制接口相連接。
[0010] 作為進一步改進，所述電動運動座椅上還可設置有調節電動運動座椅運動幅度大 小的控制開關，該控制開關有信號強、中、弱三段輸出檔位，所述控制開關通過線路與控制 電路中控制器的控制埠相連接。
[0011] 作為改進，所述電動運動座椅包括椅背和扶手，所述椅背的下底與座面的後部相 連接，所述扶手設置於座面的兩邊上，所述運動控制器中的控制面板設置於扶手的頂面上。
[0012] 作為改進，所述運動控制器中還設置有上位機或電腦能夠對其進行多機控制和狀 態監控的網絡埠，該網絡埠通過網絡交換機或網絡協議實現與上位機或電腦的雙向數 據傳輸。
[0013] 作為改進，所述底座還包括有與座面的底部之間起安全和防護作用的活動風琴 架。
[0014] 與現有技術相比，本實用新型的優點在於：在底座上設置有能使座面上下移動及 能使座面傾斜的驅動裝置，在運動控制器的控制下通過三個電動缸和三根支撐杆的配合來 實現電動運動座椅上下前後左右的隨意擺動，三維移動效果十分理想；同時根據不同人群 對座椅運動幅度的大小的需求，通過控制面板實現調節；此外由於控制器具備網絡通訊接 口和功能，能實現多臺座椅的控制，更方便與電腦的聯結控制；由於本實用新型結構簡單、 製造方便、安全性高，可適合應用於3D、4D電影和模擬仿真遊戲中，提高了刺激感和趣味 性，而且乘坐舒適，維護又很方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型實施例的立體圖；
[0016] 圖2是圖1的立體圖分解圖；
[0017] 圖3是圖1另一種狀態的分解圖；
[0018] 圖4是圖1中去掉風琴架後的立體圖：
[0019] 圖5是圖3中I部的放大圖；
[0020] 圖6是圖1中運動控制器的工作原理圖；
[0021] 圖7是圖1中運動控制器的電路圖；
[0022] 圖8是圖6中伺服驅動器的電路連接圖板。

【具體實施方式】
[0023] 以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0024] 如圖1至圖6所示，本實施例的電動運動座椅，包括有承重的座面1、底座2,在底 座2還包括有與座面1的底部之間起穩定作用的活動風琴架23,底座2的頂部與所述座面 1的底部活動相連接。在底座2上設置有能使座面1上下移動及傾斜偏向移動的驅動裝置， 在電動運動座椅上設置有能使驅動裝置工作的運動控制器，所述運動控制器通過導線與電 源相連接。所述驅動裝置包括三個電動缸5,所述底座2包括三根支撐杆21及底架22,所 述三根支撐杆21分別能上下伸縮地插置於對應的電動缸5中，所述三根支撐杆21的上端 分別與座面1的底部活動相連接，所述電動缸5的下端與底架22活動相連接。所述三根支 撐杆21的上端通過萬向節4與座面1的底部活動相連接，三個電動缸5為傾斜以等腰三角 形結構分布於底架22上，所述電動缸5下端與底架22連接處的三點連線呈正三角形，所述 三根支撐杆21與座面1的連接處的三點連線呈正角形，所述座面1上三點連線的正角形面 積要小於底架22上三點連線的正三角形面積，所述電動缸5的下端與底架22分別通過鉸 鏈6活動地相連接。在每個所述電動缸5的兩端設置有能保護電動缸5及機械結構超限負 載的極限位置信號控制點，該兩個極限位置信號控制點的點位信號通過輸入線路與控制電 路中輸入與輸出的埠相連接。每個所述電動缸5包括伺服驅動器、伺服電機，所述伺服驅 動器與伺服電機設置電動缸5的殼體內，所述伺服驅動器控制伺服電機，所述伺服驅動器 通過線路與控制電路中的對應的控制接口相連接。所述電動運動座椅上還設置有調節電動 運動座椅運動幅度大小的控制開關，該控制開關有信號強、中、弱三段輸出檔位，所述控制 開關通過線路與控制電路中控制器的控制埠相連接。所述電動運動座椅包括椅背10和 扶手11，所述椅背10的下底與座面1的後部相連接，所述扶手11設置於座面1的兩邊上， 所述運動控制器中的控制面板設置於扶手11的頂面上。所述運動控制器中還設置有能夠 對上位機或電腦的多機控制和狀態監控的網絡埠，該網絡埠通過網絡交換機或網絡協 議實現與上位機或電腦的雙向數據傳輸。
[0025] 本實用新型基於伺服電動缸應用技術，涉及三軸運動控制平臺基礎上的，一種多 功能、多自由運動的單人動感電動運動座椅，能實現三自由度運動控制及其它開關量、模擬 量信號控制。本電動運動座椅包括三自由度運動平臺即指座面、三軸伺服電動缸控制單元 及數據模塊、電動運動座椅及控制面板模塊三部分組成。通過數據模塊實現與計算機、3D影 片動作的實時動態響應，計算機發出指令至數據模塊後啟動驅動裝置，通過計算機或控制 單元控制，實現上下升降、左右傾斜、前後俯仰的精確化三自由度模擬運動控制，安全可靠； 而且可以通過電動運動座椅扶手處的控制開關上的鍵操作控制幅度大小，以滿足不同人群 對動態影片效果激烈程度的需求。本電動運動座椅適用於專業3D影院、私人影院。上述所 指的伺服電動缸即為所述的電動缸，以下同。
[0026] 1、二自由度運動平臺。
[0027] 1. 1包括底座、承重平臺（即指座面，以下同）和設置於底座及之間的驅動裝置，驅 動裝置包括三支電動缸、伺服電機組件，所述三根支撐杆的上部通過萬向節分別同承重平 臺聯接實現萬向可轉動連接，所述電動缸下部分分別同底座鉸鏈聯接實現活動連接。
[0028] 1. 2支撐杆上部萬向可轉動聯接，以十字萬向轉動為實現；所述電動缸下部分可 單向可轉動聯接，以鉸鏈單向轉動實現。三支電動缸以等腰三角形形式分布於底座，並傾斜 支撐。
[0029] 2、三軸伺服控制單元及數據模塊。
[0030] 包括三軸運動運動控制器、計算機數據通訊模塊。其中運動運動控制器可實現單 機、多機運動三自由度運動模擬精確控制。計算機數據通訊模塊，以TCP-IP協議方式，實現 雙向信號傳輸通訊，並根據不同的3D電影動作信號輸入源，選擇切換。
[0031] 3、電動運動座椅及控制面板模塊。
[0032] 包括單人電動運動座椅、電動運動座椅基座和電動運動座椅扶手處控制模塊。其 中控制模塊可以選擇強、中、弱三檔功能鍵改變運動幅度。
[0033] 4、整體說明
[0034] 單人3D影院電動動感電動運動座椅分為上面電動運動座椅部分和下面底座平臺 部分，其中下面底座平臺又包含，三自由度運動平臺、通訊運動控制器部分、底座、活動風琴 等。
[0035] 電動運動座椅根據平臺的動作可以實現上下升降、左右傾斜、前後俯仰、震動等的 精確化三自由度模擬運動控制。還可以根據需要增加噴氣、噴水等功能。
[0036] 控制原理說明
[〇〇37] 本電動運動座椅以運動控制器為中心，通過控制上面三個通訊的控制接口，分別 控制三個伺服驅動器，實現對三個伺服電機的差補控制；同時伺服電機又分別與三個電動 缸體連接，實現對缸體直線運動的控制。在每個電動缸缸體的兩端設有極限位置信號控制 點（即圖6中電動缸正負極限位信號），通過這兩個點位信號輸入至運動控制器io埠 (開關量輸入輸出埠），實現對缸體運動的極限監控，也可以保護缸體及機械結構的超限 負載。在座椅處控制面板通過手動按鈕實現強、中、弱三段控制信號輸出，傳輸至運動控制 器io埠。通過運動控制器實現對座椅運動控制的三種狀態下的幅度大小控制，以滿足不 同人群的需要。另外在運動控制設有網絡埠，通過網絡交換機和協議tcp.ip實現與上位 機或電腦的雙向數據傳輸，實現上位機或電腦對運動器的多機控制和狀態監控。使用時，在 運動控制器的控制下通過三個電動缸5和三根支撐杆21的配合來實現電動運動座椅前後 上下的擺動，從而產生不同方位的動感效果，並與音響和畫面配合就能產生逼真的動態效 果，仿佛身臨其境，提高了刺激感和趣味性。本實用新型還具有結構簡單、操作方便、安全性 高、維護方便等優點。
【權利要求】
1. 一種電動運動座椅，包括有承重的座面（1)、底座（2)，所述底座（2)的頂部與所述座 面（1)的底部活動相連接，其特徵在於：所述底座（2)上設置有能使座面（1)上下移動及傾 斜偏向移動的驅動裝置，在所述電動運動座椅上設置有能使驅動裝置工作的運動控制器， 所述運動控制器通過導線與電源相連接；所述驅動裝置包括三個電動缸（5)，所述底座（2) 包括三根支撐杆（21)及底架（22)，所述三根支撐杆（21)分別能上下伸縮地插置於對應的 電動缸（5)中，所述三根支撐杆（21)的上端分別與座面（1)的底部活動相連接，所述電動 缸（5)的下端與底架（22)活動相連接。
2. 根據權利要求1所述的電動運動座椅，其特徵在於：所述三根支撐杆（21)的上端通 過萬向節（4)與座面（1)的底部活動相連接。
3. 根據權利要求2所述的電動運動座椅，其特徵在於：所述三個電動缸（5)為傾斜以 等腰三角形結構分布於底架（22)上，所述電動缸（5)下端與底架（22)連接處的三點連線 呈正三角形，所述三根支撐杆（21)與座面（1)的連接處的三點連線呈正角形，所述座面（1) 上三點連線的正角形面積要小於底架（22)上三點連線的正三角形面積，所述電動缸（5)的 下端與底架（22)分別通過鉸鏈（6)活動地相連接。
4. 根據權利要求3所述的電動運動座椅，其特徵在於：在每個所述電動缸（5)的兩端 設置有能保護電動缸（5)及機械結構超限負載的極限位置信號控制點，該兩個極限位置信 號控制點的點位信號通過輸入線路與控制電路中輸入與輸出的埠相連接。
5. 根據權利要求1至4中任一所述的電動運動座椅，其特徵在於：每個所述電動缸（5) 包括伺服驅動器、伺服電機，所述伺服驅動器與伺服電機設置電動缸（5)的殼體內，所述伺 服驅動器控制伺服電機，所述伺服驅動器通過線路與控制電路中的對應的控制接口相連 接。
6. 根據權利要求1至4中任一所述的電動運動座椅，其特徵在於：所述電動運動座椅 上還設置有調節電動運動座椅運動幅度大小的控制開關，該控制開關有信號強、中、弱三段 輸出檔位，所述控制開關通過線路與控制電路中控制器的控制埠相連接。
7. 根據權利要求6所述的電動運動座椅，其特徵在於：所述電動運動座椅還包括椅背 (10)和扶手（11)，所述椅背（10)的下底與座面⑴的後部相連接，所述扶手（11)設置於 座面（1)的兩邊上，所述運動控制器中的控制面板設置於扶手（11)的頂面上。
8. 根據權利要求7所述的電動運動座椅，其特徵在於：在運動控制器中還設置有能夠 對上位機或電腦的多機控制和狀態監控的網絡埠，該網絡埠通過網絡交換機或網絡協 議實現與上位機或電腦的雙向數據傳輸，所述運動控制器中還設置有上位機或電腦能夠對 其進行多機控制和狀態監控的網絡埠。
9. 根據權利要求1至4中任一所述的電動運動座椅，其特徵在於：所述底座（2)還包 括有與座面（1)的底部之間起安全和防護作用的活動風琴架（23)。
【文檔編號】A63J25/00GK203860805SQ201420108962
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】王嶽軍 申請人:寧波江東悅禾信息科技有限公司, 王嶽軍