一种模拟主动踏板的制作方法

本发明属于游戏模拟踏板的，具体涉及一种模拟主动踏板。

背景技术：

1、模拟赛车多采用液压踏板，由于液压踏板在长时间使用过程中会存在管路老化、密封件老化的问题，导致液压踏板出现漏油的情况，进而影响液压踏板的使用。同时液压踏板的更换、拆卸、维护不便，也没有踩动踏板时的受力反馈，无法模拟真实车辆或飞行器中随工况变化的动态反馈，使用体验不佳。

2、为了解决液压踏板存在的问题，现有技术中也采用模拟踏板替代液压踏板。例如，现有中国专利cn219800320u一种用于模拟赛车上的踏板结构，包括离合踏板模块、刹车踏板模块、油门踏板模块、第一拉力模块、第二拉力模块、第三拉力模块、底板和挡板；挡板置于底板一侧端，第一拉力模块、第二拉力模块和第三拉力模块均置于底板上；离合踏板模块、刹车踏板模块和油门踏板模块依次排列，第一拉力模块、第二拉力模块和第三拉力模块依次排列；离合踏板模块分别与第一拉力模块和挡板轴连；刹车踏板模块分别与第二拉力模块和挡板轴连；油门踏板模块分别与第三拉力模块和挡板轴连；读取到的数值大小与给到相应扭力可通过软件来设定调整来模拟，就可完全模拟出不同车型的脚感，同时能通过软件读取到对应数值来模拟汽车的力反馈效果。

3、但是，现有的模拟踏板的拉力模块所在的支臂与踏板臂之间只有简单铰接，在踏板臂受到踩踏外力作用转动，进而带动拉力模块所在的支臂、滑动座联动的过程中，由于支臂与踏板臂的单一铰接限制，使得整个模拟踏板结构的运动行程、范围有限，并且各个传动部件在联动过程中会发生卡顿现象，进而影响模拟踏板的使用反馈体验。并且，由于支臂与踏板臂之间的单一铰接，造成模拟踏板传递外部载荷过程中存在较大的载荷损失，进而降低了模拟踏板的受力反馈的效果。

4、因此，针对现有的模拟赛车用的模拟踏板存在的上述问题，本发明公开了一种模拟主动踏板。

技术实现思路

1、本发明公开了一种模拟主动踏板，能够以更小的载荷损失、更高的载荷传递效率、更小的传动体积对来自于踏板的载荷进行传递，进而使得最终的受力反馈效果更佳。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种模拟主动踏板，包括底板，所述底板的第一端顶部转动铰接有踏板臂总成，所述底板的第二端顶部沿着指向第一端的线性方向设置有线性驱动模块，所述线性驱动模块的移动端上设置有滑动座；所述踏板臂总成与滑动座的顶部之间设置有测力推臂总成，所述测力推臂总成能够将来自于踏板臂总成的外力载荷传递至滑动座，并检测外力载荷；所述测力推臂总成的第一端与踏板臂总成的一侧通过至少一组滑动界面线性滑动配合连接，且所述测力推臂总成的第一端与踏板臂总成之间在滑动界面之外配置有至少一组转动界面，所述转动界面使得测力推臂总成能够相对于踏板臂总成转动；所述测力推臂总成的另一端与滑动座的顶部连接。

4、为了更好的实现本发明，进一步的，所述测力推臂总成在相对于踏板臂总成活动的过程中，所述测力推臂总成传导至滑动座的载荷方向平行于线性驱动模块的线性驱动方向。

5、为了更好的实现本发明，进一步的，所述踏板臂总成靠近滑动座的一侧上设置有能够沿着踏板臂总成进行线性移动的直线模块，所述测力推臂总成的第一端与直线模块的一侧转动连接。

6、为了更好的实现本发明，进一步的，所述踏板臂靠近滑动座的一侧上设置有线性安装槽，所述线性安装槽的内部设置有直线模块，所述直线模块包括线性滑轨和线性滑块，所述线性滑轨设置在线性安装槽内部，所述线性滑轨上滑动配置有线性滑块，所述线性滑块的一侧与测力推臂总成的第一端转动连接。

7、为了更好的实现本发明，进一步的，所述踏板臂总成包括踏板本体、第一压力传感器、角度调节总成、踏板臂，所述踏板臂的底端与底板的第一端顶部转动铰接，所述踏板臂的顶端远离滑动座的一侧安装有能够相对于踏板臂的顶端调节倾角的角度调节总成，所述角度调节总成的一侧设置有踏板本体，所述踏板本体与角度调节总成之间配置有至少一组第一压力传感器。

8、为了更好的实现本发明，进一步的，所述角度调节总成包括传感器支架和角度调节座，所述角度调节座的第一端设置有连接孔、以及同心于连接孔设置的弧形孔，所述角度调节座的第一端通过连接孔中的第一连接螺钉与踏板臂的顶端转动连接，所述踏板臂的顶端设置有延伸至弧形孔内部的第二连接螺钉，所述第二连接螺钉配置为沿着弧形孔滑动；所述角度调节座的第二端滑动配置有传感器支架，所述传感器支架远离角度调节座的一侧上固定安装有踏板本体和第一压力传感器。

9、为了更好的实现本发明，进一步的，所述测力推臂总成包括转换轴、转套、第二压力传感器、分体推臂总成，所述分体推臂总成的第一端通过第二压力传感器与转套的外侧连接，所述转套的内部转动设置有转换轴，所述转换轴的一侧与踏板臂总成的一侧线性滑动连接；所述分体推臂总成的第二端与滑动座的顶部连接。

10、为了更好的实现本发明，进一步的，所述分体推臂总成包括第一连接座和第二连接座，所述第二连接座的底部与滑动座的顶部连接，所述第二连接座的顶部与第一连接座的第一端连接，所述第一连接座的第二端与第二压力传感器的一端通过连接螺钉固接。

11、为了更好的实现本发明，进一步的，所述线性驱动模块包括驱动电机总成、螺杆、螺杆安装座，所述螺杆安装座固定安装在底板的顶部，所述螺杆安装座的内部转动安装有螺杆，所述螺杆远离踏板臂总成的一端传动连有电机总成；所述滑动座与螺杆安装座的顶部滑动连接，所述滑动座的底部设置有与螺杆螺纹配合连接的螺纹孔。

12、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

13、（1）本发明通过在踏板臂总成中设置第一压力传感器用于检测踏板本体受到的初始踩踏载荷，并在载荷传递路径中的测力推臂总成中设置第二压力传感器，用于检测传递载荷，进而根据初始载荷与传递载荷之间的载荷传递损失，进一步基于载荷传递损失可以调节踏板本体在踏板臂顶部的初始安装角度，以及调节踏板臂初始状态下相对于底板的倾斜角度；

14、（2）本发明通过在踏板臂总成的一侧上设置直线模块，使得测力推臂总成的一端能够相对于踏板臂总成实现相对转动与相对线性滑动的耦合，使得踏板臂总成能够伴随踏板臂总成进行更加顺滑、行程更大、运动范围更大的随动，并且降低了运动过程干扰，在随动过程中降低载荷损失，保证了模拟主动踏板能够更加准确有效的进行模拟反馈；

15、（3）本发明通过第一压力传感器与第二压力传感器的配合，能够及时采集外部载荷，并根据模拟情景需求，实时控制线性驱动模块以不同的行程、输出驱动载荷带动滑动座移动，进而精准实现abs脉动、离合结合点脚感、路面颠簸等动态模拟，且用户无需更换硬件即可通过软件控制线性驱动模块切换多种工况模式，实现一踏板多用。

1.一种模拟主动踏板，包括底板（4），其特征在于，所述底板（4）的第一端顶部转动铰接有踏板臂总成（1），所述底板（4）的第二端顶部沿着指向第一端的线性方向设置有线性驱动模块（3），所述线性驱动模块（3）的移动端上设置有滑动座；所述踏板臂总成（1）与滑动座的顶部之间设置有测力推臂总成（2），所述测力推臂总成（2）能够将来自于踏板臂总成（1）的外力载荷传递至滑动座，并检测外力载荷；所述测力推臂总成（2）的第一端与踏板臂总成（1）的一侧通过至少一组滑动界面线性滑动配合连接，且所述测力推臂总成（2）的第一端与踏板臂总成（1）之间在滑动界面之外配置有至少一组转动界面，所述转动界面使得测力推臂总成（2）能够相对于踏板臂总成（1）转动；所述测力推臂总成（2）的另一端与滑动座的顶部连接。

2.根据权利要求1所述的一种模拟主动踏板，其特征在于，所述测力推臂总成（2）在相对于踏板臂总成（1）活动的过程中，所述测力推臂总成（2）传导至滑动座的载荷方向平行于线性驱动模块（3）的线性驱动方向。

3.根据权利要求2所述的一种模拟主动踏板，其特征在于，所述踏板臂总成（1）靠近滑动座的一侧上设置有能够沿着踏板臂总成（1）进行线性移动的直线模块（2-2），所述测力推臂总成（2）的第一端与直线模块（2-2）的一侧转动连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种模拟主动踏板，其特征在于，所述踏板臂总成（1）包括踏板本体（1-1）、第一压力传感器（1-2）、角度调节总成和踏板臂（1-5），所述踏板臂（1-5）的底端与底板（4）的第一端顶部转动铰接，所述踏板臂（1-5）的顶端远离滑动座的一侧安装有角度调节总成，所述角度调节总成能够相对于踏板臂（1-5）的顶端调节倾角，所述角度调节总成的一侧设置有踏板本体（1-1），所述踏板本体（1-1）与角度调节总成之间配置有至少一组第一压力传感器（1-2）。

5.根据权利要求4所述的一种模拟主动踏板，其特征在于，所述踏板臂（1-5）靠近滑动座的一侧上设置有线性安装槽，所述线性安装槽的内部设置有直线模块（2-2），所述直线模块（2-2）包括线性滑轨和线性滑块，所述线性滑轨设置在线性安装槽内部，所述线性滑轨上滑动配置有线性滑块，所述线性滑块的一侧与测力推臂总成（2）的第一端转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种模拟主动踏板，其特征在于，所述角度调节总成包括传感器支架（1-3）和角度调节座（1-4），所述角度调节座（1-4）的第一端设置有连接孔、以及同心于连接孔设置的弧形孔，所述角度调节座（1-4）的第一端通过连接孔中的第一连接螺钉与踏板臂（1-5）的顶端转动连接，所述踏板臂（1-5）的顶端设置有延伸至弧形孔内部的第二连接螺钉，所述第二连接螺钉配置为沿着弧形孔滑动；所述角度调节座（1-4）的第二端滑动配置有传感器支架（1-3），所述传感器支架（1-3）远离角度调节座（1-4）的一侧上固定安装有踏板本体（1-1）和第一压力传感器（1-2）。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种模拟主动踏板，其特征在于，所述测力推臂总成（2）包括转换轴（2-3）、转套（2-4）、第二压力传感器（2-5）和分体推臂总成，所述分体推臂总成的第一端通过第二压力传感器（2-5）与转套（2-4）的外侧连接，所述转套（2-4）的内部转动设置有转换轴（2-3），所述转换轴（2-3）的一侧与踏板臂总成（1）的一侧线性滑动连接；所述分体推臂总成的第二端与滑动座的顶部连接。

8.根据权利要求7所述的一种模拟主动踏板，其特征在于，所述分体推臂总成包括第一连接座（2-6）和第二连接座（2-7），所述第二连接座（2-7）的底部与滑动座的顶部连接，所述第二连接座（2-7）的顶部与第一连接座（2-6）的第一端连接，所述第一连接座（2-6）的第二端与第二压力传感器（2-5）的一端通过连接螺钉固接。

9.根据权利要求1-4任一项所述的一种模拟主动踏板，其特征在于，所述线性驱动模块（3）包括驱动电机总成、螺杆和杆安装座，所述螺杆安装座固定安装在底板（4）的顶部，所述螺杆安装座的内部转动安装有螺杆，所述螺杆远离踏板臂总成（1）的一端传动连有电机总成；所述滑动座与螺杆安装座的顶部滑动连接，所述滑动座的底部设置有与螺杆螺纹配合连接的螺纹孔。