[实用新型]机动车辆仿真驾驶磁悬浮力平衡动感平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车、拖拉机、坦克、铲车、叉车等各种机动车辆仿真、模拟驾驶所需产生的驾驶舱动感与力感的磁悬浮平台装置。

实用新型背景

各种机动车辆驾驶仿真设备已广泛应用于车辆设备性能检测及日常驾驶训练。综观现有国内外车辆驾驶仿真训练设备，档次较低的都没有动感平台，影响了车辆仿真驾驶逼真度，且难于完成诸如单边桥、溜坡、坡道起步等一系列技术课目的训练。而档次较高的仿真训练设备的动感平台，都是采用液压传动装置或采用气压传动装，其结构复杂、安装困难、运输不便，采用比例阀闭环连续可控制造成本高，动感反应滞后，且液压、气压传动噪声烦人，液压又极易漏油污染环境，增加维护费用。

发明内容

本实用新型提供一种机动车辆仿真驾驶磁悬浮力平衡动感平台，以解决目前动感平台因采用液压传动装置或采用气压传动装置，导致其结构复杂、安装困难、运输不便、制造成本高、维护费用高的问题。本实用新型采取的技术方案是：由上层支承架、中层支承架、下层支承架组成，中层支承架、下层支承架的四支点或三支点分别固定连接互相排斥的四对或三对磁悬浮装置；该磁悬浮装置包括与中层支承架下方固定连接的四个支承导柱或三个支承导柱，该各支承导柱与下层支承架的导向套滑动连接，与下支承架的各支点固定连接的电磁铁一和与中层支承架各支点固定连接的电磁铁或永久磁铁二，该电磁铁或永久磁铁二与电磁铁一的相对端面极性相同，上层支承架与中层支承架之间通过一组导轨滚动轴承滑动连接，中层支承架在机动车辆放置的轴线方向的前端固定连接电磁铁三和后端固定连接电磁铁四，在上层支承架的下方与电磁铁三对应处固定连接电磁铁或永磁铁五，在上层支承架的下方与电磁铁四对应处固定连接电磁铁或永磁铁六，在该中层支承架上固定连接四个弹力限位挡板。

本实用新型另一个技术方案是：在中层支承架和下层支承架之间固定连接有力平衡减震装置。

本实用新型工作原理及使用方法是：上层支承架供固定连接驾驶舱用；上层支承架与中层支承架之间有一组导轨、滚动轴承，并在导轨内安有弹性限位装置，另在机动车辆放置的轴线方向的前方或后方的上层支承架与中层支承架一定部位分别安装一组相对应的电磁铁或一只电磁铁、一只永磁铁，该电磁铁安装在车辆前方时，能在车辆前进时两极异性相吸；若安装在车辆后方时，应在车辆前进时二极同性相斥。若车辆倒车行驶，则相反。以上结构解决机动车加速度时，产生瞬间运动矢量力，能使驾乘人员有如驾驶真车的力感。

中层支承架与下层支承架之间的四个支点或三个支点处分别安装四对或三对互相排斥的磁力发生器。该磁力发生器可以由上、下都是电磁铁的铁芯、线圈组成可安装的固定的磁悬浮发生器，也可以是一端为电磁铁，而对应的另一端为永磁铁的磁悬浮发生器。中层支承架和下层支承架通过四个支承导柱或三个支承导柱连接，保证中支承架按规定运动方向上下浮动。

在中、下支承架之间安装一套力平衡减震器，根据驾驶舱载荷大小，采用相应的压簧，该压簧的总弹力应少于驾驶舱的载荷；驾驶舱加载在动感平台上的载荷通过压簧进行力平衡，以降低动感平台对相斥电磁力的需求值，减少能量消耗，降低运行成本。

磁力发生器，则由计算机通过工控电路控制电磁线圈电流量的大小以改变同性对应磁极相斥的电磁感应力大小，以实现动感平台升降的不同幅度，满足动感平台对不同动感的要求；并控制车辆加减速度仿真磁力大小，满足车辆仿真驾驶瞬间加减速度对乘载人员的力感。

本实用新型在使用时，通过驾驶仿真系统的计算机实时采集的机动车驾驶操作数据，并根据场地图像数据库提供的时空数据，按车辆运动方程进行即时计算，作出驾驶舱动感状态的控制指令，经工控电路将计算机的开关量转换成控制参数，控制各点磁力发生器的电磁线圈的电流参数，使各点电磁发生器产生不等的电磁力，在力平衡弹簧的辅助作用下，克服平台上的驾驶舱的载荷，因电磁斥力大小不等，上下两极相斥距离也产生各异，形成动感平台不同的姿态，以及车辆加减速瞬间产生的加速度对乘载人员的力感，以此满足机动车辆仿真驾驶各自由度动感与力感需要。

本实用新型优点在于：结构新颖简洁，利用电磁感应力的磁悬浮技术，替代气压、液压动力装置解决机动车仿真训练设备产生动感与力感，从根本上克服了现存机动车仿真驾驶设备液压、气压动力装置的动感平台的各种弊端。提高了反应速度、增加了仿真逼真度。且运输、安装方便，噪声低，维护费用省。便于机动车辆仿真、模拟驾驶训练时使用。

附图说明

图1是本实用新型采用四支点磁悬浮结构示意图；