【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械装置，具体是一种模拟陷入泥潭的体验装置。
技术介绍
1、科技馆中安装有多种体验装置，如地震体验装置、台风体验装置等。其中，地震体验装置通过多自由度机械结构的设计，能够较为真实地模拟地震的振动。
2、在专利cn213583041u中公开了一种用于数字化科技馆的地震体验仿真装置，该装置通过设置体验仓，在体验仓内部设置体验板，体验的人处于体验仓内时，会3d模拟地震时的场景，根据体验者的需求设定体验级数，调整液压缸的频率使体验板上下波动，并且通过投影仪投影出3d场景由投影显示屏显示，然后模拟横波到来的场景，二者相结合，可以使体验者真正地体验到地震时的场景。台风体验装置通过设置风力系统，使体验者在不同级数风力的作用下，感受台风的威力。在专利cn202134151u中公开了一种台风/暴风体验的系统，该系统以观众在体验区内体验为主，在体验过程中同时通过大屏幕投影视频学习了解台风的相关知识，从而认识这一自然灾害，增加人们的安全知识。
3、上述的体验装置在体验馆中都是较为常见的，但是对于沼泽和泥潭这类涉及泥水混合场景下的体验装置较为少见。
4、泥潭一般在沼泽或潮湿松软泥泞的荒野地带，是细沙、淤泥、黏土吸收水分过饱和后聚集在一起形成的，是一种非牛顿流体，但性质与淀粉糊相反，黏度与所受外力成反比，被称为“剪切稀化”效应。当人们被流沙困住时，人体下陷带来的巨大冲击力破坏了沙子或黏土与水的平衡，导致水和颗粒物质分离，沙体液化，无法支撑人体重量，人越惊慌失措、越用力挣扎，流动性就越强，陷入越快。在缺少这
技术实现思路
1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种模拟陷入泥潭的体验装置。本专利技术能够高度地还原体验者陷入泥潭的真实情况，增强体验者在泥潭中挣扎的真实感受。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种模拟陷入泥潭的体验装置，包括体验平台，所述体验平台上向下形成有凹坑，凹坑内布置有两块分别供左脚和右脚踩踏并可固定对应脚的踏板，且两块踏板均可随体验者对应侧的抬放腿动作作沿铅垂方向的往复直线滑移动作；两块踏板的底部均安装有可沿铅垂方向伸缩以改变踏板沉陷深度且在踏板每次下踩时均向下移动设定深度的铅垂伸缩杆；两块踏板处均布置有可随着踏板沉陷深度逐渐增加踏板下拉力的负重部；凹坑的腔壁处还布置有可在踏板沉陷时，从体验者的周侧逐步夹紧体验者身体的夹紧部。
4、作为本专利技术再进一步的方案：所述负重部包括安装在凹坑底部且轴向铅垂布置的导向杆，以及同轴滑动套设在导向杆外侧的导向套，导向套的顶端固定安装在踏板的下板面上，且导向杆和导向套之间彼此磁力吸附。
5、作为本专利技术再进一步的方案：所述导向杆的轴心处同轴安装有永磁体，导向套由铁磁性材料制成，且永磁体的长度大于导向套在导向杆上的最大滑动长度。
6、作为本专利技术再进一步的方案：两块踏板的上板面上均安装有用于将脚捆绑在踏板上的绑绳。
7、作为本专利技术再进一步的方案：所述夹紧部包括沿凹坑周向依次布置的各组伸缩卡爪，各组伸缩卡爪的前端彼此围合形成可从体验者周侧夹紧体验者躯干的伸缩夹腔。
8、作为本专利技术再进一步的方案：所述伸缩夹爪包括沿铅锤方向依次布置的多个伸缩方向水平设置的水平伸缩杆，各个水平伸缩杆的伸缩端均安装有u形的推板。
9、作为本专利技术再进一步的方案：推板用于夹紧体验者的板面上附着有用于缓冲的弹性层。
10、作为本专利技术再进一步的方案：所述凹坑处设有在体验者体验完成后可从凹坑内滑出的撤离通道。
11、作为本专利技术再进一步的方案：所述撤离通道包括开着在凹坑侧壁上的出口，以及连接在出口处的滑梯。
12、作为本专利技术再进一步的方案：所述铅垂伸缩杆为液压缸，所述水平伸缩杆为电动伸缩杆。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
14、1、本专利技术在使用的时候，体验者的双脚分别站立在对应的踏板上，并且进行固定。接着铅垂伸缩杆开始缩短，踏板逐渐下降，当踏板下降到设定沉陷深度时，体验者开始挣扎。此时，体验者双手和躯干趴倒在凹坑的坑口处，双脚不断地抬起，以挣脱泥坑。尽管体验者在抬腿时，能够将踏板带起，从而产生可以将腿部抽离泥潭的假象，但是当换腿抬起时，另一条腿还是会再次下陷，并且随着铅垂伸缩杆的持续缩短，再次下陷的深度会更深，进而真实地反映了在泥潭中由于挣扎而不断下陷的情况。同时，随着踏板的沉陷深度不断地增加，导向套与永磁体重合的部分也在不断地增加，进而导向套所受到的吸力也是逐步增加，从而在体验者每次抬腿时，都需要付出更多的体力，以将腿部抬起。这种随着沉陷深度的增加而增加抬腿难度的方式，真实地反映了陷入泥潭的情况，使体验者充分地体会到越挣扎越耗费体力，同时越陷越深的困境。夹紧部也会在体验者下陷的过程中，不断地夹紧体验者，进而真实地反映泥浆包覆在体验者的周侧，而使体验者无法动弹的情况。由此，通过踏板、铅垂伸缩杆、夹紧部和负重部的彼此配合，可以高度还原陷入泥潭的真实情况，给予体验者最贴近真实的感受。
15、2、弹性层采用的是海绵层，一方面能够避免推板在体验者挣扎的过程中误伤体验者，另一方面海绵层较为柔软，与泥浆的柔软度较为相近，进而能够提高体验者挣扎过程中的真实感受。
16、3、本专利技术在下陷的前期，一旦体验者做出后仰动作，装置继续下沉，此时推板还没有包覆体验者的身体，随后体验者缓缓抖动便可以抽离双腿。而一旦下陷深度超过设定的阈值后，即使体验者做出后仰动作，踏板也只能继续下陷，且此时的推板包覆在体验者的周侧，夹紧体验者的躯干，导致体验者无论如何挣扎，也无法抽离双腿，逃生失败。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，包括体验平台(1)，所述体验平台(1)上向下形成有凹坑(11)，凹坑(11)内布置有两块分别供左脚和右脚踩踏并可固定对应脚的踏板(4)，且两块踏板(4)均可随体验者对应侧的抬放腿动作作沿铅垂方向的往复直线滑移动作；两块踏板(4)的底部均安装有可沿铅垂方向伸缩以改变踏板(4)沉陷深度且在踏板(4)每次下踩时均向下移动设定深度的铅垂伸缩杆(5)；两块踏板(4)处均布置有可随着踏板(4)沉陷深度逐渐增加踏板(4)下拉力的负重部(2)；凹坑(11)的腔壁处还布置有可在踏板(4)沉陷时，从体验者的周侧逐步夹紧体验者身体的夹紧部(3)。
2.根据权利要求1所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，所述负重部(2)包括安装在凹坑(11)底部且轴向铅垂布置的导向杆(21)，以及同轴滑动套设在导向杆(21)外侧的导向套(22)，导向套(22)的顶端固定安装在踏板(4)的下板面上，且导向杆(21)和导向套(22)之间彼此磁力吸附。
3.根据权利要求2所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，所述导向杆(21)的轴心处同轴安装
4.根据权利要求3所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，两块踏板(4)的上板面上均安装有用于将脚捆绑在踏板(4)上的绑绳。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，所述夹紧部(3)包括沿凹坑(11)周向依次布置的各组伸缩卡爪(31)，各组伸缩卡爪(31)的前端彼此围合形成可从体验者周侧夹紧体验者躯干的伸缩夹腔。
6.根据权利要求5所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，所述伸缩夹爪包括沿铅锤方向依次布置的多个伸缩方向水平设置的水平伸缩杆(311)，各个水平伸缩杆(311)的伸缩端均安装有U形的推板(312)。
7.根据权利要求6所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，推板(312)用于夹紧体验者的板面上附着有用于缓冲的弹性层(313)。
8.根据权利要求7所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，所述凹坑(11)处设有在体验者体验完成后可从凹坑(11)内滑出的撤离通道。
9.根据权利要求8所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，所述撤离通道包括开设在凹坑(11)侧壁上的出口，以及连接在出口处的滑梯(12)。
10.根据权利要求9所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，所述铅垂伸缩杆(5)为液压缸，所述水平伸缩杆(311)为电动伸缩杆。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，包括体验平台(1)，所述体验平台(1)上向下形成有凹坑(11)，凹坑(11)内布置有两块分别供左脚和右脚踩踏并可固定对应脚的踏板(4)，且两块踏板(4)均可随体验者对应侧的抬放腿动作作沿铅垂方向的往复直线滑移动作；两块踏板(4)的底部均安装有可沿铅垂方向伸缩以改变踏板(4)沉陷深度且在踏板(4)每次下踩时均向下移动设定深度的铅垂伸缩杆(5)；两块踏板(4)处均布置有可随着踏板(4)沉陷深度逐渐增加踏板(4)下拉力的负重部(2)；凹坑(11)的腔壁处还布置有可在踏板(4)沉陷时，从体验者的周侧逐步夹紧体验者身体的夹紧部(3)。
2.根据权利要求1所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，所述负重部(2)包括安装在凹坑(11)底部且轴向铅垂布置的导向杆(21)，以及同轴滑动套设在导向杆(21)外侧的导向套(22)，导向套(22)的顶端固定安装在踏板(4)的下板面上，且导向杆(21)和导向套(22)之间彼此磁力吸附。
3.根据权利要求2所述的一种模拟陷入泥潭的体验装置，其特征在于，所述导向杆(21)的轴心处同轴安装有永磁体，导向套(22)由铁磁性材料制成，且永磁体的长度大于导向套(22)在导向杆(21)上的最大滑动长度。
4.根据权利要求3所述的一种模拟陷入泥潭...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜雨朦，梁月强，朱海伦，王锦锦，梁光华，晋鑫，梁孔政，王憬琪，唐燊，王思哲，蒋敏，张港宁，胡琦梦，
申请(专利权)人：清华大学合肥公共安全研究院，
类型：发明
国别省市：
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