一种≥360°旋转的多自由度平台及具有该平台的仿真式体验影院制造技术

本发明专利技术涉及一种多自由度平台，包括底座及上平台，底座和上平台之间通过多个伺服电动缸连接，各伺服电动缸的缸体与底座铰接，各伺服电动缸的杆体与上平台铰接；其特征在于：所述上平台上设有用以在其上安装供人乘坐的舱体结构的旋转平台，该旋转平台由伺服电机驱动而相对上平台旋转，旋转平台的旋转平面与上平台平行。上平台不仅具有传统多自由度平台在前后左右上下进行摆动的自由度，还增加一个360度旋转的自由度，且旋转平台的旋转平面与上平台平行，故平台结构适合逼真模拟如激流勇进等需要旋转的多种惊险刺激的电影场景。本发明专利技术还涉及具有前述平台的仿真式体验影院。

【技术实现步骤摘要】
一种≥360°旋转的多自由度平台及具有该平台的仿真式体验影院
本专利技术涉及一种游乐设施，尤其涉及一种用于仿真式体验影院的多自由度仿真平台，以及具有这种多自由度仿真平台的仿真式体验影院。
技术介绍
在影院中观赏影片有较好的观感、音响及视觉效果，一直深受大家喜爱，常规影院播放电影主要有三大类型，分别为2D、3D和4D电影，随着电影拍摄技术及影院建造技术的提高，现在3D电影的普及度大大增加，在影院内观看3D电影使得观众的临场感大大增强，然而现有的3D电影还是局限在视觉和听觉两方面。为使观影时能通过其它感官更好模拟体验电影中场景，也就有了4D电影，现有4D电影只有简单借助座椅小范围内的摆动及振动，再结合喷水、喷雾、扫腿、吹风等模拟较为简单的场景，对于观众体验或者模拟体验电影场景中的飞行、激流勇进或驾驶等较为刺激的场景，目前4D电影不能模拟出较为复杂和刺激的场景，临场感会大打折扣，观影体验效果还有待提升。虽然，目前市场上也有小型的动感影院，但其影院内的多自由度平台通过多个液压缸支承，液压缸个数形成平台的自由度数量，一般采用六个形成六自由度仿真平台，如一专利号为ZL201220351025.2(公告号为CN202700104U)的中国技术专利《一种用于动感影院的六自由度动作仿真平台》就披露了这样一种平台结构，这种平台结构只能在一定幅度范围内前后左右上下摇摆偏航进行运动，其只能模拟较为简单的场景。针对激流勇进这样的较为刺激的场景不能很好的模拟，因为在现实的激流勇进娱乐活动中，不仅需要前后、左右、上下、摇摆、偏航进行六自由度运动，还需要平台在多自由度运动的同时能够进行≥360度高速旋转起来，以逼真地模拟出高速快艇、高速越野车辆、飞船等运行效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种进行多自由度运动的同时，还能在≥360°角度范围内快速旋转的用于仿真式体验影院的多自由度平台，该平台结构适合逼真模拟如激流勇进等需要旋转漂移的多种惊险刺激的场景。基于该多自由度平台的仿真式体验影院设有环境特效系统，能根据影片情节实时模拟出风、水、雾、闪电等特效及音效效果，以仿真出真实的环境。而且兼具互动设备可以根据需求进行互动。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种≥360°旋转的多自由度平台，包括底座及上平台，底座和上平台之间通过多个伺服电动缸或液压缸、气缸连接，各伺服电动缸或液压缸、气缸的缸体与底座铰接，各伺服电动缸或液压缸、气缸的杆体与上平台铰接；其特征在于：所述上平台上设有用以在其上安装供人乘坐的舱体结构的旋转平台，该旋转平台由伺服电机或液压马达驱动而相对上平台≥360°旋转，旋转平台的旋转平面与上平台平行。上述旋转平台采用以下运动数据，旋转速度≥10°/s、旋转角度≥360°；摇摆、偏航角度≥8°，摇摆、偏航速度≥8°/s；垂直及横纵移动速度≥100mm/s。本运动数据能让平台更逼真模拟出如激流勇进等需要旋转漂移等多种惊险刺激的场景。伺服电动缸以采用三个或六个为佳，使得本平台变成3自由度或6自由度外加≥360°旋转的多自由度平台，在多自由度运动的同时，进行≥360°快速旋转。上述旋转平台包括呈环形的基座，固定在上平台上；用以在其上安装供人乘坐的舱体结构的旋转台面，设于基座的上方，旋转台面的底面中心位置处具有向下延伸的转轴部，所述伺服电机固定在上平台底部，伺服电机的输出轴与所述转轴部相连以带动旋转台面旋转；呈环形的转动盘，固定在旋转台面的底面，转动盘通过轴承结构转动支承在基座内。前述旋转平台转动盘通过轴承结构转动支承在基座内，确保旋转台面转动的阻力小，转动更顺畅，另外旋转台面的动力输入直接由伺服电机的输出轴，可确保旋转台面的转速较快，模拟激流勇进过程中的旋转过程更逼真，同时，伺服电机本身具有过载保护、过流保护、过压保护和短路保护，若电源故障突然断电时，伺服电机可自动抱闸，使平台保持现有姿态静止，防止恶性冲击，使用更安全。上述基座的内环面内设有环形嵌槽，环形嵌槽内安装有由多个沿圆周均布的上滚柱组成的上滚柱组件，及有多个沿圆周均布的下滚柱组成的下滚柱组件，所述转动盘的周缘中部具有凸起的环形支撑部，该环形支撑部插入上滚柱组件和下滚柱组件之间并彼此接触，同时旋转平台的底面和基座的上端面之间有间隙。本轴承结构设置为上、下滚柱组件同时与转动盘的环形支撑部接触，使得转动盘转动时受阻最小，降低能耗，另外通过对环形支撑部的支撑，能让旋转台面的底面和基座的上端面之间有间隙，进一步减少转动盘转动时收到的摩擦阻力。上述基座由上座体和下座体对合固定而成，上座体的下端面具有横截面呈L形的上环形槽部，下座体的上端面具有横截面呈L形的下环形槽部，上环形槽部和下环形槽部对合形成所述环形嵌槽。基座由上座体和下座体对合固定而成，便于组装轴承结构。上述旋转台面呈方形，所述舱体结构的底面具有外形与旋转台面相配的内凹部，所述旋转台面嵌入该内凹部内。因旋转台面呈方形，内凹部也呈方形，故旋转平台的旋转能更好带动舱体结构旋转。上述舱体结构的底面设有向下延伸的防水风琴罩，防水风琴罩将各伺服电动缸及底座罩设其内，防水风琴罩的底部与地面固定。防水风琴罩防止杂质或污水进入传动结构内，起到保护传动结构的作用。上述舱体结构包括由金属管材搭建而成的骨架部分及舱室部分，骨架部分的上端面形成与舱室部分的内底面外形相配的台阶面，舱室部分的底面具有外形与骨架部分相配的内腔。金属管材搭建而成的骨架部分具有重量轻，强度好的优点。舱室部分内设有座椅，座椅采用安全保护防掉措施，给予顾客足够的安全。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种结构布局更为合理，并能逼真模拟如激流勇进场景的仿真式体验影院。该影院设有环境特效系统，能根据影片情节实时模拟出风、水、雾、闪电等特效及音效效果，以仿真出真实的环境，让观众如身临其境。而且兼具互动设备可以根据需求让观众与影片进行互动。本影院适合多人参与，参与人数4-32人，兼容3D、4D、XD、过山车影院。一种具有如前述任一权利要求所述≥360°旋转的多自由度平台的仿真式体验影院，其特征在于：包括影院建筑，影院建筑内通过隔墙分隔成两个空间，一个为进场通道，一个为观影间，所述≥360°旋转的多自由度平台置于观影间内，观影间内位于≥360°旋转的多自由度平台的前方设有屏幕，当然为获得不同的观影效果，我们还可以设置成120°、270°、360°弧幕或折幕以及球幕等不同观影角度的幕，观影间设有投影仪，观影间内还设有多种不同类型的音箱，所述隔墙上开有供观众进出观影间的进口，所述进口和固定在≥360°旋转的多自由度平台上的舱体结构之间通过登舱机构衔接，该登舱机构能与舱体结构结合或分离；观影间内的左右墙面的上部分别设有多个风机及水雾发生器，风机及水雾发生器对准位于舱体结构内的观众。当然我们根据需求可以在环境里设置闪电、雪花、泡泡等特效设置，来模拟出真实的环境。本仿真式体验影院分隔成两个独立空间，一个为专门的观影间，观众从进场通道穿过隔墙上的进口，再经由登舱机构进入舱体，平台运作时，登舱机构离开舱体，使得舱体的动作不受干涉，风机及水雾发生器的设置，能更生动模拟激流勇进现场效果。而且本登舱机构结合在影院建筑内，相比传统移动式登舱机构而言，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种≥360°旋转的多自由度平台，包括底座(1)及上平台(2)，底座(1)和上平台(2)之间通过多个伺服电动缸(3)连接，各伺服电动缸(3)的缸体与底座(1)铰接，各伺服电动缸(3)的杆体与上平台(2)铰接；其特征在于：所述上平台(2)上设有用以在其上安装供人乘坐的舱体结构(5)的旋转平台(6)，旋转平台(6)由伺服电机(10)驱动而相对上平台(2)≥360°旋转，旋转平台(6)的旋转平面与上平台(2)平行。

【技术特征摘要】
1.一种≥360°旋转的多自由度平台，包括底座(1)及上平台(2)，底座(1)和上平台(2)之间通过多个伺服电动缸(3)连接，各伺服电动缸(3)的缸体与底座(1)铰接，各伺服电动缸(3)的杆体与上平台(2)铰接；其特征在于：所述上平台(2)上设有用以在其上安装供人乘坐的舱体结构(5)的旋转平台(6)，旋转平台(6)由伺服电机(10)驱动而相对上平台(2)≥360°旋转，旋转平台(6)的旋转平面与上平台(2)平行；所述旋转平台(6)包括呈环形的基座(61)，固定在上平台(2)上；用以在其上安装供人乘坐的舱体结构(5)的旋转台面(62)，设于基座(61)的上方，旋转台面(62)的底面中心位置处具有向下延伸的转轴部(621)，所述伺服电机(10)固定在上平台(2)底部，伺服电机(10)的输出轴与所述转轴部(621)相连以带动旋转台面(62)旋转；呈环形的转动盘(63)，固定在旋转台面(62)的底面，转动盘(63)通过轴承结构转动支承在基座(61)内。2.根据权利要求1所述的多自由度平台，其特征在于：所述旋转平台(6)采用以下运动数据，旋转速度≥10°/s、旋转角度≥360°；摇摆、偏航角度≥8°，摇摆、偏航速度≥8°/s；垂直及横纵移动速度≥100mm/s。3.根据权利要求1所述的≥360°旋转的多自由度平台，其特征在于：所述基座(61)的内环面内设有环形嵌槽(64)，环形嵌槽(64)内安装有由多个沿圆周均布的上滚柱(651)组成的上滚柱组件(65)，及有多个沿圆周均布的下滚柱(661)组成的下滚柱组件(66)，所述转动盘(63)的周缘中部具有凸起的环形支撑部(631)，该环形支撑部(631)插入上滚柱组件(65)和下滚柱组件(66)之间并彼此接触，同时旋转台面(62)的底面和基座(61)的上端面之间有间隙(X)。4.根据权利要求3所述的≥360°旋转的多自由度平台，其特征在于：所述基座(61)由上座体(611)和下座体(612)对合固定而成，上座体(611)的下端面具有横截面呈L形的上环形槽部(6111)，下座体(612)的上端面具有横截面呈L形的下环形槽部(6121)，上环形槽部(6111)和下环形槽部(6121)对合形成所述环形嵌槽(64)。5.根据权利要求1所述的≥360°旋转的多自由度平台，其特征在于：所述旋转台面(62)呈方形，所述舱体结构(5)的底面具有外形与旋转台面(62)相配的内凹部(511)，所述旋转台面(62)嵌入该内凹部(511)内。6.根据权利要求1所述的≥360°旋转的多自由度平台，其特征在于：所述舱体结构(5)的底面设有向下延伸的防水风琴罩(9)，防水风琴罩(9)将各伺服电动缸(3)及底座(1)罩设其内，防水风琴罩(9)的底部与地面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，刘勇，李红红，柴挺川，潘小龙，
申请(专利权)人：宁波新文三维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33