一种两栖装备模拟器底座板的制作方法

1.本实用新型涉及操控训练模拟器领域，尤其涉及一种两栖装备模拟器底座板。


背景技术：

2.两栖装备是跨海登陆作战的重要装备，随着科技的进步，各种两栖装备的技术能力不断提升，因此也使得两栖装备能够在复杂海况下投放使用，在实际使用中，对操控人员也提出了需要具备至少恶劣天气以及四级海况下操作的要求。
3.由于在复杂天气条件及四级海况的实际操作环境中具有相当的危险性，因此通常需要操控人员先在陆地上通过模拟器进行训练，克服颠簸、晃动等体感对操控的影响。
4.以两栖装备中的气垫船为例，目前常见的模拟器包括美国的lcac模拟器，国内神州普惠公司的模拟器训练系统appsts等，这些模拟器通常通过六自由度运动平台提供“航行”过程中模拟器垂直、水平、横向、俯仰、滚转和偏航六个角运动的感觉，在运动平台上设置与真实船舶驾驶舱相似的模拟驾驶舱：舱内设有仪表、指示灯、开关按钮和操纵手柄。驾驶员根据仪表指示和外景显示操纵模拟器。
5.用于人员训练模拟器的六自由度运动平台，通常采用并联的结构，也即是常见的是六个腿，六个支点同时推动一个运动面。为了使六自由度运动平台按预设功能使用，需要涉及五大系统：
6.1、位置控制，当系统发出指令时，平台的六个电动缸能够按照指令，在系统限定范围内进行伸缩运动，使运动平台实现空间中六个自由度的目标运动。
7.2、限位系统，当六自由度平台的某个电动缸超过其运动范围时，必须有限位系统检测到这一问题，即刻将限位信号反馈至上位控制系统，系统发出警报，并执行相应保护措施。
8.3、伺服警报，当六自由度平台出现超载警报、电池警报、编码器通信警报、振动检测警报、散热系统过热警报等问题，系统会立即发出伺服警报，通过关闭伺服或指令脉冲禁止输入等动作，将伺服电机关闭，及时地保护运动平台。
9.4、人机界面，控制系统需提供一个用户使用的界面，操作简明，方便控制，该界面应包含：控制方案选择、参数初始化、基本指令输入输出等；平台的位置姿态和电动缸伸缩量、速度等反馈参量及其运动曲线的同步显示；伺服控制系统当前运行状态等。
10.5、急停装置，当系统发出严重故障问题警报时，若不能利用控制按键及时停止平台的运动，可以通过急停装置，直接切断整个系统电源，令平台立即停止运动，避免运动平台受到碰撞损坏等严重事故的发生。
11.上述五大系统很大一部分与安装在六自由度运动平台上的载荷相关，也即是说，安装在六自由度运动平台上的载荷的重心要尽可能的与六自由度运动平台自身的重心接近，这样才可以避免安装载荷后进行过多的参数调整修正。
12.基于上述六自由度运动平台设置的复杂性，现有的气垫船模拟器，通常只专用于某一型号的气垫船，对于数量较少的大型两栖装备(例如大型气垫船)，因为所需训练的人
员较少，因此在设置专用模拟器后，可通过人员集中培训的方式使用模拟器。但对于部署数量较多的中、小型两栖装备(例如单兵或双人气垫艇)，如每一个部署地区均对应每一个型号气垫船设置专用模拟器，则成本较高，而如果仍然采用集中培训的方式进行训练，则存在训练效率较低的问题。


技术实现要素：

13.本实用新型要解决的技术问题是提供一种两栖装备模拟器底座板，以减少或避免前面所提到的问题。
14.为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种两栖装备模拟器底座板，其包括一个用于与六自由度运动平台固定连接的基础底架，一个用于装配模拟座椅并承载穿戴有vr或ar装备参训人员的装配底架，所述基础底架与所述装配底架之间通过多个连接杆固定连接，所述装配底架顶部可拆卸连接有一个装配盖板，所述装配盖板底面预置有多个连接螺栓，所述装配盖板对应所述连接螺栓设置有装配孔，所述装配盖板顶面设置有栅格尺寸标注线。
15.优选地，所述装配底架与所述基础底架之间设置有25-30cm的间隔空间。
16.优选地，所述连接杆3由长度为40cm，直径为6-8mm的钢筋，在所述基础底架与所述装配底架之间按照三角形的结构焊接形成。
17.优选地，所述基础底架、所述装配底架由工字钢焊接而成。
18.优选地，所述装配盖板由厚度为3-5mm的钢板制成。
19.本实用新型所提供的两栖装备模拟器底座板，可根据两栖装备型号的不同灵活的部署驾驶位以及相应的驾驶舱显示器、仪表盘、操控台等结构，且可部署在大多数市售的承重不低于400公斤的六自由度运动平台上，因此在保障训练效果的前提下，可大大降低不同两栖装备，特别是中小型两栖装备的模拟训练成本。
附图说明
20.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，
21.图1为部分两栖装备的驾驶位的位置关系原理示意图；
22.图2为根据本实用新型的一个具体实施例的两栖装备模拟器底座板的部分立体分解结构原理示意图；
23.图3为图2的两栖装备模拟器底座板的使用状态结构原理示意图。
具体实施方式
24.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
25.图1为部分两栖装备的驾驶位的位置关系原理示意图，参见图1所示，在中小型两栖装备上，通常需要1-2位操作人员进行操控，也就是说，在模拟器进行驾驶训练时，也需要相应提供1-2个驾驶位，在模拟器中，随着vr、ar技术的发展，大部分的电子设备以及机械传动结构等均可通过软件模拟，因此，整个模拟驾驶舱的重量主要集中在参训操作人员所处
的驾驶位上。
26.图2为根据本实用新型的一个具体实施例的两栖装备模拟器底座板的部分立体分解结构原理示意图，图3为图2的两栖装备模拟器底座板的使用状态结构原理示意图，参见图2和图3所示，本实用新型提供了一种两栖装备模拟器底座板，其包括一个用于与六自由度运动平台固定连接的基础底架1，一个用于装配模拟座椅并承载穿戴有vr或ar装备参训人员的装配底架2，所述基础底架1与所述装配底架2之间通过多个连接杆3固定连接，所述装配底架2顶部可拆卸连接有一个装配盖板4，所述装配盖板4底面预置有多个连接螺栓，所述装配盖板4对应所述连接螺栓设置有装配孔42，所述装配盖板4顶面设置有栅格尺寸标注线41(图2中虚线所示)，
27.所述基础底架1用于与六自由度运动平台固定连接，随着我国工业水平的不断提升，目前市场上已有多家企业可提供承重不低于400公斤的六自由度运动平台，对于采用并联结构的六自由度运动平台，其顶部的载荷板多采用三角形或矩形结构，因此，相应的所述基础底架1也可以采用与六自由度运动平台的顶部的载荷板相同的尺寸和外形，这样便于进行重心数据换算。图2中为了仅示意了采用矩形结构的情况，本领域技术人员应当理解，所述基础底架1也可以是采用三角形的框架结构。
28.所述连接杆3一方面使得所述装配底架2与所述基础底架1之间形成刚性连接，从而便于传力，另一方面使得所述装配底架2与所述基础底架1之间能够具有足够的空间用于操作螺栓等装配部件，以及便于模拟装置的线缆布放捆扎。所述装配底架2与所述基础底架1之间可保障25-30cm的间隔空间，这样一方面可以预留足够的空间，另一方面可避免所述装配底架2距离六自由度运动平台顶部的载荷板过远，从而使得惯性载荷增大。
29.所述基础底架1、所述装配底架2可使用工字钢焊接而成，这样一方面在保障总体强度的前提下可降低结构重量，另一方面可利用工字钢的翼板提供用于安装螺栓等连接部件的安装位，也即是可通过在翼板上钻孔来提供螺栓安装位。此外，参见图2所示，所述基础底架1和所述装配底架2还可进一步设置有加强筋来增加整体强度和连接可靠性。
30.所述连接杆3可使用长度为40cm左右，直径为6-8mm的钢筋，在所述基础底架1与所述装配底架2之间搭为三角形的结构后焊接形成，也即是所述连接杆3可以是顺序连接的多个三角形的钢筋形成。这样可保障足够的连接强度。
31.所述装配盖板4可是使用厚度为3-5mm的钢板制成，所述装配盖板4的外形尺寸与所述装配底架2的外形尺寸适配，所述装配盖板4底面预置有多个连接螺栓(可通过焊接的方式固定)，所述装配盖板4对应所述连接螺栓设置有装配孔42，所述装配盖板4顶面设置有栅格尺寸标注线41。所述装配盖板4还可以在中心位置预留至少一个直径为5cm的线路通孔(图中未示出)，这样便于布设线缆，在装配驾驶位时，只需使得线路通孔在驾驶位正下方或者背后，这样就不会对参训人员的模拟操作造成影响。
32.通过对多个型号两栖装备的尺寸研究，所述装配孔42之间的最小距离保持在15cm设置基本可满足绝大部分一线装备的模拟部件安装要求。所述连接螺栓的内径和所述装配孔42的孔径均可设置为8mm，也就是说，可通过8mm直径的螺栓来对各部件进行连接，8mm螺栓的连接强度能够有效满足模拟4级海况条件下的训练要求。
33.在具体的对应某单位所采购的两款六自由度运动平台的实施例中，所述基础底架1为矩形，尺寸为1.5米
×
1.5米至2米
×
3米，所述装配底架2为矩形，尺寸为1.5米
×
2米至
2.5米
×
3.5米。对应的每组侧边可使用6-8mm的钢筋焊接成顺序连接的3-5组三角形支撑来形成所述连接杆3，对应的两款两栖装备模拟器底座板的重量分别为140公斤和185公斤。
34.由于所述装配底架2与所述基础底架1之间为刚性连接，因此在装配到六自由度运动平台上之后，可以较为容易的换算出相应的两栖装备模拟器底座板的重心与六自由度运动平台的参数计算重心之间的关系，由于本实用新型所提供的技术方案主要应用于穿戴有vr或ar装备的参训人员的训练，所以，驾驶舱显示器、仪表盘、操控台等，均不需要严格按照实际两栖装备型号完整配备，只需要具有示意性的外壳，或者再提供一定的机械结构能够模拟按键按动、方向盘旋转等操作动作即可，也即是围栏外壳、操控面板等，都可以使用木材、竹材、塑料、复合材料等轻质材料制成，也就是说，所述装配盖板4上主要承载的重量载荷为参训人员的重量。因此，当本实用新型提供的的两栖装备模拟器底座板装配在六自由度运动平台上之后，即可参照所述栅格尺寸标注线41，将参训人员的驾驶位尽可能的设置在靠近两栖装备模拟器底座板重心的位置，所述栅格尺寸标注线41能够直观的提供物理参数数据，从而利于操作人员计算重心参数，并利于安装驾驶位。
35.所述装配孔42可便于驾驶位以及驾驶舱显示器、仪表盘、操控台等结构的装配。
36.本实用新型所提供的两栖装备模拟器底座板，可根据两栖装备型号的不同灵活的部署驾驶位以及相应的驾驶舱显示器、仪表盘、操控台等结构，且可部署在大多数市售的承重不低于400公斤的六自由度运动平台上，因此在保障训练效果的前提下，可大大降低不同两栖装备，特别是中小型两栖装备的模拟训练成本。
37.本领域技术人员应当理解，虽然本实用新型是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本实用新型的保护范围。
38.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。