一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置製造方法
2023-10-08 09:47:54
一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及仿真駕駛杆操縱系統領域，具體公開了一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置，包括駕駛杆、連杆、搖臂、伺服電機、減速箱、轉接組件、電機驅動器、電機控制器和基板，其中駕駛杆的尺寸、外形及功能接近實裝飛機的駕駛杆，提供更真實的操縱手感，將它固定在轉接組件上，轉接組件用於讓駕駛杆能夠前後左右獨立旋轉；減速器用於增加電機輸出的力矩，將它固定在伺服電機上，伺服電機能提供摩擦、阻尼、剛性、彈簧四個力，飛行方程將四個力組合起來，再通過連杆輸送到駕駛杆上，伺服電機還能檢測駕駛杆的實時位置；搖臂用於提供駕駛到電機的傳動比，將搖臂固定在減速器上，通過連杆與駕駛杆連接。
【專利說明】 一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及仿真操縱系統領域，具體涉及了一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置。
【背景技術】
[0002]飛機飛行由俯仰、偏航、橫滾控制飛機的飛行姿態，駕駛杆操縱系統在飛機飛行中用以控制俯仰和橫滾，俯仰就是控制飛機上下仰角，橫滾就是控制飛機水平位置。
[0003]隨著現代飛機模擬器的迅速發展，人們對飛機模擬的操縱系統突出了越來越多的要求，在以往的飛行模擬器中大部分靠彈簧筒來實現，這種方式很難模擬出飛機在不同狀態下，飛行操縱駕駛杆的真實感覺。
實用新型內容
[0004]為解決上述技術問題，我們提出了一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置，其目的:模擬飛機真實的操縱感覺，它能瞬時提供給駕駛員更真實的力反饋。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置，包括駕駛杆、連杆、搖臂、伺服電機、減速箱、轉接組件、電機驅動器、電機控制器和基板，其中連杆的數量有兩根，搖臂、伺服電機、減速箱和電機驅動器的數量均為兩個，伺服電機、減速箱、電機驅動器和電機控制器均設置在基板上；
[0007]兩個伺服電機與兩個減速箱分別軸向連接，所述的一個搖臂設置在一個減速箱上，一根連杆的一端通過軸與一個搖臂活動連接，一根連杆的另一端通過軸與駕駛杆的末端活動連接；
[0008]轉接組件的一端通過軸與駕駛杆的中下部活動連接，且轉接組件的另一端通過軸與另一根連杆的一端活動連接；
[0009]另一根連杆的另一端通過軸與另一個搖臂活動連接，另一個搖臂設置在另一個減速箱上；
[0010]兩個電機驅動器均與電機控制器電連接，兩個伺服電機分別電機驅動器電連接。
[0011]優選的，所述的轉接組件包括安裝座、軸承、轉軸和旋轉臂，旋轉臂與通過軸與駕駛杆的中下部活動連接，且旋轉臂安裝在轉軸上，轉軸轉動安裝在安裝座中，軸承設置在安裝座和轉軸之間，安裝座通過軸與另一根連杆的一端活動連接。
[0012]通過上述技術方案，上述方案中的駕駛杆是根據實裝飛機的外形1:1仿製的，將它固定在轉接組件上，轉接組件用於讓駕駛杆能夠前後左右獨立旋轉；減速器用於增加電機輸出的力矩，將它固定在伺服電機上，伺服電機能提供摩擦、阻尼、剛性、彈簧四個力，飛行方程將四個力組合起來，再通過連杆輸送到駕駛杆上，伺服電機還能檢測駕駛杆的實時位置；搖臂用於提供駕駛到電機的傳動比，將搖臂固定在減速器上，通過連杆與駕駛杆連接。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實用新型所公開的一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置的控制關係圖；
[0015]圖2為本實用新型所公開的一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置的主視示意圖；
[0016]圖3為本實用新型所公開的一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置的俯視示意圖；
[0017]圖4為轉接組件的主視示意圖；
[0018]圖5為沿圖4的A-A方向的剖視圖。
[0019]圖中數字和字母所表示的相應部件名稱:
[0020]1、駕駛杆2、連杆3、搖臂4、伺服電機5、減速箱6、轉接組件7、電機驅動器8、電機控制器9、安裝座10、軸承11、轉軸12、旋轉臂100、基板
【具體實施方式】
[0021 ] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0022]下面結合示意圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0023]如圖2、圖3所、圖4和圖5示，一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置，包括駕駛杆1、連杆2、搖臂3、伺服電機4、減速箱5、轉接組件6、電機驅動器7、電機控制器8和基板100，其中連杆2的數量有兩根，搖臂3、伺服電機4、減速箱5和電機驅動器7的數量均為兩個，伺服電機4、減速箱5、電機驅動器7和電機控制器8均設置在基板100上，基板100固定住飛行仿真模型上。
[0024]兩個伺服電機4與兩個減速箱5分別軸向連接，一個搖臂3設置在一個減速箱5上，一根連杆2的一端通過軸與一個搖臂3活動連接，一根連杆2的另一端通過軸與駕駛杆I的末端活動連接。
[0025]轉接組件6的一端通過軸與駕駛杆I的中下部活動連接，且轉接組件6的另一端通過軸與另一根連杆2的一端活動連接。
[0026]另一根連杆2的另一端通過軸與另一個搖臂3活動連接，另一個搖臂3設置在另一個減速箱5上。
[0027]兩個電機驅動器7均與電機控制器8電連接，兩個伺服電機4分別電機驅動器7電連接。
[0028]所述的轉接組件6包括安裝座9、軸承10、轉軸11和旋轉臂12，旋轉臂12與通過軸與駕駛杆I的中下部活動連接，且旋轉臂12安裝在轉軸11上，轉軸11轉動安裝在安裝座9中，軸承10設置在安裝座9和轉軸11之間，安裝座9通過軸與另一根連杆2的一端活動連接。
[0029]駕駛杆I固定在轉接組件6上，當駕駛杆I前後動時，圍繞轉接組件6上的軸前後旋轉，當駕駛杆I左右動時，轉接組件6上的旋轉臂12整體旋轉，將減速箱5和伺服電機4軸向連接，減速箱5使伺服電機4輸出的扭矩增加，然後將搖臂3固定在減速器5上，搖臂3可以決定駕駛杆到電機的傳動比，最後通過連杆2將駕駛杆I和搖臂3連接起來，連杆2兩端都是外螺紋，一端正牙，一端反牙，可以調節連杆2的長度。最後將伺服電機4驅動線接入電機驅動器7上，將通訊線接入電機控制器8上，電機控制器8給電機驅動器7發命令，用來控制伺服電機4輸出的力(輸出的力包括剛性、阻尼、彈簧、摩擦四個力)，伺服電機4可以瞬時改變力的大小，給予飛機當前飛行狀態下更真實的駕駛感覺。電機驅動器7也能控制伺服電機4轉動到某個位置，以實現自動駕駛及飛機的配平等。
[0030]如圖1所示，駕駛杆I操縱時，通過伺服電機4上的編碼器，給電機控制器8發送駕駛杆的當前位置，電機控制器8發送到飛行仿真模型裡，飛行仿真模型計算出此時伺服電機4上摩擦、阻尼、剛性、彈簧四個力的大小，將四個力的大小通過電機控制器8發送給電機驅動器7，驅動伺服電機4，以輸出至駕駛杆I上。當飛機在配平或者自動駕駛時，飛行仿真模型發送指令給電機控制器8，電機控制器8通過電機驅動器7驅動伺服電機4來控制駕駛杆I。
[0031]以上就是一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置的結構特點和作用效果，其優點:模擬飛機飛行姿態下駕駛杆的狀態，提高模擬飛行的真實感，減少飛行模擬器開發時的工作量；簡化後期的維護、升級工作，製造成本低。
[0032]以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置，其特徵在於，包括駕駛杆(1)、連杆(2)、搖臂(3)、伺服電機⑷、減速箱(5)、轉接組件(6)、電機驅動器(7)、電機控制器⑶和基板(100)，其中連杆⑵的數量有兩根，搖臂(3)、伺服電機⑷、減速箱(5)和電機驅動器(7)的數量均為兩個，伺服電機(4)、減速箱(5)、電機驅動器(7)和電機控制器(8)均設置在基板(100)上； 兩個伺服電機(4)與兩個減速箱(5)分別軸向連接，所述的一個搖臂(3)設置在一個減速箱(5)上，一根連杆(2)的一端通過軸與一個搖臂(3)活動連接，一根連杆(2)的另一端通過軸與駕駛杆(I)的末端活動連接； 轉接組件￠)的一端通過軸與駕駛杆(I)的中下部活動連接，且轉接組件￠)的另一端通過軸與另一根連杆(2)的一端活動連接； 另一根連杆(2)的另一端通過軸與另一個搖臂(3)活動連接，另一個搖臂(3)設置在另一個減速箱(5)上； 兩個電機驅動器(7)均與電機控制器⑶電連接，兩個伺服電機⑷分別電機驅動器(7)電連接。
2.根據權利要求1所述的一種在飛行模擬器中使用的仿真駕駛杆裝置，其特徵在於，所述的轉接組件(6)包括安裝座(9)、軸承(10)、轉軸(11)和旋轉臂(12)，旋轉臂(12)與通過軸與駕駛杆⑴的中下部活動連接，且旋轉臂(12)安裝在轉軸(11)上，轉軸(11)轉動安裝在安裝座(9)中，軸承(10)設置在安裝座(9)和轉軸(11)之間，安裝座(9)通過軸與另一根連杆(2)的一端活動連接。
【文檔編號】G09B9/28GK204215596SQ201420515950
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】楊明 申請人:崑山航理機載設備有限公司