体感模拟装置及致动系统

技术领域

本发明涉及体感模拟装置，尤其适用于致动系统的体感模拟装置。

背景技术

体感模拟装置通常使用于游乐设施或训练设备。一般而言，体感模拟装置中设有致动器，以模拟不同的体感。现有致动器设置的方式大致上为直立式或体积较大，需要配置较高的空间，不利于空间受限的案场。这样的结构通常过于复杂，且制造成本过高。

因此，目前有需要一种能解决至少上述问题的设计方案。

发明内容

本发明一目的在于提供一种能够解决上述技术问题的的体感模拟装置。

本发明另一目的在于提供一种致动系统，其中可设有所述的的体感模拟装置。

根据一实施例，体感模拟装置包括：一基座；一活动平台，设置于所述基座上方；一第一叉臂组，设置于所述基座与所述活动平台之间的第一侧上，其中所述第一叉臂组包括彼此相互交叉连接的一第一臂与一第二臂；一第二叉臂组，设置于所述基座与所述活动平台之间的相对于所述第一侧的第二侧上，其中所述第二叉臂组包括彼此相互交叉连接的一第三臂与一第四臂；一致动器，斜向连接所述第一臂的上部与所述基座或第三臂的下部，且用以驱动所述活动平台沿着一第一方向或所述第一方向的反方向移动；以及一拉杆，连接所述第一臂的所述上部与所述第三臂的上部，其中所述基座、所述活动平台、所述第一臂以及所述第三臂在所述致动器作动时大致呈平行四边形。

根据一实施例，所述体感模拟装置还包括：一第一滚轮组，设置于所述第一臂的上部以及所述第二臂的下部；以及一第二滚轮组，设置于所述第三臂的上部以及所述第四臂的下部，其中所述第一滚轮组与所述第二滚轮组皆用以在所述致动器作动时沿着一第二方向或所述第二方向的反方向移动，以升降所述活动平台。

根据一实施例，在所述致动器作动时，所述活动平台与所述拉杆皆大致平行于所述第二方向。

根据一实施例，所述第一臂与所述第三臂大致上彼此平行且分别在两个固定端与所述基座相连接，所述拉杆的长度与所述两个固定端间的距离大致相等。

根据一实施例，所述第一臂包括沿着一第三方向间隔开的一第一子臂与一第二子臂，且所述第一子臂与所述第二子臂通过一第一枢接件相枢接；且其中所述第二臂包括沿着所述第三方向间隔开的第三子臂与第四子臂，且所述第三子臂与所述第四子臂通过所述第一枢接件相枢接。

根据一实施例，所述第三臂包括沿着一第三方向间隔开的一第五子臂与一第六子臂，且所述第五子臂与所述第六子臂通过一第二枢接件相枢接；且其中所述第四臂包括沿着所述第三方向间隔开的一第七子臂与一第八子臂，且所述第七子臂与所述第八子臂通过第二枢接件相枢接。

根据一实施例，所述第一子臂与所述第三子臂是彼此相互交叉连接，且所述第二子臂与所述第四子臂是彼此相互交叉连接。

根据一实施例，所述第五子臂与所述第七子臂是彼此相互交叉连接，且所述第六子臂与所述第八子臂是彼此相互交叉连接。

根据一实施例，所述体感模拟装置还包括：一第一支撑件，设置在所述第二臂与所述基座之间；以及一第二支撑件，设置在所述第四臂与所述基座之间。

根据一实施例，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向实质上彼此相互垂直。

根据一实施例，所述第一叉臂组以及所述第二叉臂组皆是呈X型连接且设置方向相同。

根据另一实施例，一种致动系统包括：一乘客平台，适于乘载乘客；以及多个所述的体感模拟装置，其中，所述体感模拟装置的所述活动平台是通过多个关节组件枢接于所述乘客平台。

根据一实施例，所述多个体感模拟装置的所述致动器经操作可驱使所述乘客平台沿着所述第一方向或所述第一方向的反方向移动。

根据一实施例，所述多个体感模拟装置的所述致动器经操作可驱使所述乘客平台绕所述第二方向的轴线摆动。

根据一实施例，所述致动系统还包括：多个滑动组件，设置在所述乘客平台与所述多个关节组件之间，以使所述乘客平台大致上沿着所述第三方向或所述第三方向的反方向相对于所述多个关节组件的至少其中之一移动。

附图说明

图1示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的前视图。

图2示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的后视图。

图3示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的立体图。

图4示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的立体图。

图5示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的侧视图。

图6示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的立体图。

图7示出本发明一实施例所提供的致动系统的立体图。

图8示出致动系统的部分放大图。

附图标记说明：

100：体感模拟装置

102：基座

104：活动平台

106：第一叉臂组

108：第二叉臂组

110：致动器

112：拉杆

114：第一臂

114A：第一子臂

114B：第二子臂

116：第二臂

116A：第三子臂

116B：第四子臂

118：第三臂

118A：第五子臂

118B：第六子臂

120：第四臂

120A：第七子臂

120B：第八子臂

122：第一连接件

124：第一枢接件

126：第二枢接件

130：第一固定端

132：第二固定端

134：第一滚轮组

134a、134b、134c、134d：第一滚轮

136：第二滚轮组

136a、136b、136c、136d：第二滚轮

138：第一支撑件

140：第二支撑件

150：致动系统

160：乘客平台

170：关节组件

180：滑动组件

190：柱体

192：缓冲件

H：距离

D1：第一方向

D2：第二方向

D3：第三方向

具体实施方式

图1示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的前视图，图2示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的后视图，图3及图4示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的立体图，图5示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的侧视图，图6示出本发明一实施例所提供的体感模拟装置的立体图，图7示出本发明一实施例所提供的致动系统的立体图，而图8示出致动系统的部分放大图。在图1至图7中，第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3大致上彼此互相垂直。体感模拟装置100可产生上下方向的移动，为适用于模拟平台或游乐设施。参阅图1-5，体感模拟装置100可包括一基座102、一活动平台104、一第一叉臂组106、一第二叉臂组108、一致动器110以及一拉杆112。

基座102被设置在水平面(第二方向D2及第三方向D3所形成的平面)上。活动平台104设置在基板102上，并可动地连接于基座102。基座102与活动平台104之间设有第一叉臂组106与第二叉臂组108，第一叉臂组106与第二叉臂组108分别设置在基座102的相对两侧。第一叉臂组106可包括彼此相互交叉连接的第一臂114与第二臂116，第二叉臂组108可包括彼此相互交叉连接的第三臂118与第四臂120。根据一实施例，第一臂114可通过第一枢接件124枢接于第二臂116，第三臂118可通过第二枢接件126枢接于第四臂120，使第一叉臂组106及第二叉臂组108得以配合致动器110的作动。根据一实施例，第一叉臂组106以及第二叉臂组108可以皆呈X型连接，更具体的说，第一臂114与第二臂116可以呈X型连接，第三臂118与第四臂120可以呈X型连接，形成剪式升降结构，借此配合致动器110的运行而伸缩。

根据一实施例，第一臂114包括沿着第三方向D3间隔开的第一子臂114A与第二子臂114B，且第一子臂114A与第二子臂114B可通过第一枢接件124彼此相枢接。此外，第二臂116包括沿着第三方向D3间隔开的第三子臂116A与第四子臂116B，且第三子臂116A与第四子臂116B可通过第一枢接件124彼此相枢接。根据一实施例，第一臂114的下侧于第一固定端130固定地设置于基座102上。根据一实施例，第一子臂114A与第二子臂114B还可通过第一连接件122彼此连接，第一连接件122可通过紧固件(例如连杆或螺杆但不以此为限)将第一子臂114A与第二子臂114B相连接。

根据一实施例，第三臂118包括沿着第三方向D3间隔开的第五子臂118A与第六子臂118B，且第五子臂118A与第六子臂118B可通过第二枢接件126彼此相枢接。此外，第四臂120包括沿着第三方向D3间隔开的第七子臂120A与第八子臂120B，且第七子臂120A与第八子臂120B可通过第二枢接件126彼此相枢接。根据一实施例，第三臂118的下侧于第二固定端132固定地设置于基座102上。

参阅图3及图4，根据一实施例，第一子臂114A与第三子臂116A是彼此相互交叉连接，且第二子臂114B与第四子臂116B是彼此相互交叉连接。根据一实施例，第五子臂118A与第七子臂120A是彼此相互交叉连接，且第六子臂118B与第八子臂120B是彼此相互交叉连接。根据一实施例，第一子臂114A/第三子臂116A组成的X型连接与第二子臂114B/第四子臂116B组成的X型连接之间可通过第一枢接件124(例如转轴但不以此为限)转动，第五子臂118A/第七子臂120A组成的X型连接与第六子臂118B/第八子臂120B组成的X型连接之间可通过第二枢接件126(例如转轴但不以此为限)转动，借此配合致动器110的运行。

参阅图1-图5，致动器110可以是斜向与第一臂114的上部及基座102连接；或者参阅图6，致动器110可以是斜向与第一臂114的上部及第三臂118的下部连接。请一并参阅图1-6，致动器110可驱使活动平台104沿着第一方向D1或第一方向D1的反方向移动。更具体而言，致动器110的一侧与第一连接件122连接，致动器110的另一侧与基座102或第三臂118的下部(如图6)相连接，当致动器110伸长或缩短时，可驱使活动平台104相对于基座102上下移动，以实现升降(heave)的体感。致动器110采用斜躺式设置，而非直立式或平躺式，可有效降低设置空间的高度。致动器110可以是电动缸、气压缸、油压缸、马达(例如减速马达或步进马达)或其他可以将能源转换为可控制的位移行程的装置。

参阅图1-图6，拉杆112可大致水平地连接第一臂114的上部及第三臂118的上部，当致动器110作动时，基座102、活动平台104、第一臂114及第三臂118大致呈平行四边形。根据一实施例，基座102、活动平台104与拉杆112皆大致平行于所述第二方向D2，拉杆112的长度大致上与第一固定端130及第二固定端132之间的距离H相等，且第一臂114与第三臂118也大致上彼此平行且长度相等，因此第一臂114、拉杆112、第三臂118与两个固定端130、132之间大致形成一个平行四边形。如此一来，当致动器110伸长或缩短时，可确保活动平台104水平稳定地进行上下移动。根据其他实施例，拉杆112的配置可为一个或多个，其配置目的是使第一叉臂组106与第二叉臂组108可以平稳同步的移动，以确保活动平台104水平稳定地进行上下移动。

根据一实施例，第一臂114的上部和第二臂116的下部可分别设有第一滚轮组134，第三臂118的上部和第四臂120的下部可分别设有第二滚轮组136。请参照图1、图3、图4及图6，根据一实施例，具有第一滚轮组134的第一叉臂组106是设置在致动器110的左侧，具有第二滚轮组136的第二叉臂组108是设置在致动器110的右侧，具有两个滚轮组134、136的第一叉臂组106和第二叉臂组108的设置方向皆朝相同方向，以图1视之，第一叉臂组106的滚轮组134是朝向右侧，第二叉臂组108的滚轮组136也是朝向右侧。值得一提，第一叉臂组106和第二叉臂组108的配置并不受限于上述实施例，具有两个滚轮组134、136的第一叉臂组106和第二叉臂组108的设置方向亦可皆朝向左侧，使拉杆112连接第一臂114及第三臂118的一侧为相对基座102可动地，以便致动器110通过拉杆112带动第一臂114及第三臂118沿第二方向D2或第二方向D2的反方向移动，以升降活动平台104。其中拉杆112的作用是为了配合致动器110的运行来带动第一叉臂组106和第二叉臂组108可以稳定地伸缩，因此拉杆112必须设置在具有滚轮组134、136的一侧上，也就是如图1-6所示的第一臂114的上部及第三臂118的上部。

请参阅图3，更具体而言，第一子臂114A与第二子臂114B的上部分别设有第一滚轮134a、134b，第一滚轮134a、134b可以是安装在第一子臂114A与第二子臂114B上部之间的杆体上。第三子臂116A与第四子臂116B的下部分别设有第一滚轮134c、134d，请一并参阅图3-5，第五子臂118A与第六子臂118B的上部分别设有第二滚轮136a、136b，第二滚轮136a、136b可以是安装在第五子臂118A与第六子臂118B上部之间的杆体上。第七子臂120A与第八子臂120B的下部分别设有第二滚轮136c、136d，以利于提供紧凑的组装。再者，第一滚轮组134与第二滚轮组的设置，能够配合致动器110伸长或缩短时，第一滚轮组134与第二滚轮组136做水平往复的移动，使活动平台104平稳地上升或下降。

参阅图1-图6，根据一实施例，第二臂116和基座102之间可设置第一支撑件138，第四臂120和基座102之间可设置第二支撑件140。更具体而言，第一支撑件138可设置在基座102上，并设于第三子臂116A与第四子臂116B的第一滚轮134c、134d下方；又第二支撑件140可设置在基座102上，并设于第七子臂120A与第八子臂120B的第二滚轮136c、136d下方，借此提供第一滚轮134c、134d以及第二滚轮136c、136d的支撑及移动空间。值得注意的是，两个支撑件138、140的配置并不受限于上述实施例。

配合图1-图6，图7示出本发明一实施例所提供的致动系统的立体图，而图7示出致动系统的部分放大图。参阅图1-图7，致动系统150包括乘客平台160、多个体感模拟装置100和多个关节组件170。致动系统150可乘载人员并产生不同方向的移动，为适用于模拟平台或游乐设施。乘客平台160通过多个关节组件170枢接于多个体感模拟装置100，并适于乘载乘客。乘客平台160绕第二方向D2与多个关节组件170相枢接，使乘客平台160得绕第二方向D2相对于多个关节组件170和多个体感模拟装置100枢转。其中，多个关节组件170为一种关节机械的结构，基于关节结构来达到枢接的技术手段已为业界所知悉，并广泛运用于市售的产品上，在此不再详加赘述。

参阅图7，根据一对称配置的实施例，致动系统150可包括两个体感模拟装置100，两个体感模拟装置100分别设置在乘客平台160的相对两侧并与乘客平台160相枢接。两个体感模拟装置100的配置使致动器110可分别施力于乘客平台160，以便产生力矩而促使乘客平台160绕第二方向D2摆动，及/或沿第一方向D1或所述第一方向D1的反方向移动。举例来说，两个致动器110经操作可产生同步且相同的行程时即可驱使乘客平台160沿第一方向D1或所述第一方向D1的反方向相对于基座102同步上下移动，两个致动器110经操作产生不相同的行程时则可驱使乘客平台160绕所述第二方向D2的轴线相对于基座102摆动。故，基于乘客平台160、体感模拟装置100和关节组件170间的连接关系，致动系统150可利用多个体感模拟装置100模拟升降(heave)和左右翻滚(roll)的移动模式，具有简化结构的优点。此设计可适用于模拟电梯升降、飞毯、冲浪、飞行等体感体验，但不以此为限。

参阅图7-图8，根据一实施例，致动系统150还包括多个滑动组件180，其设置方式是将滑动组件180(例如滑轨但不限于此)固定在其中一侧的乘客平台160下方，再将关节组件170滑动设于滑动组件180上，以执行大致上水平向的平移。如此一来，当体感模拟装置100模拟升降(heave)和左右翻滚(roll)的作动时，乘客平台160可相对于多个关节组件170的至少其中一者滑动，避免致动系统150因刚性问题而发生断裂。其中滑动组件180的设置方式并不限于上述实施例。

参阅图7-图8，根据一实施例，致动系统150还包括多个柱体190，设置在乘客平台160与基座102之间。多个柱体190与乘客平台160之间还可设有多个缓冲件192，用以当致动系统150发生异常时，缓冲件192可以缓冲乘客平台160及体感模拟装置100间的至少一撞击，使乘客平台160向下(例如第一方向D1的反方向)活动的范围受到控制，以提高致动系统150的安全性。再者，多个缓冲件192可提供缓冲的功能，使乘坐在乘客平台160的使用者有较舒适的体验。

值得一提，致动系统150的配置并不限于上述实施例。根据其他实施例，致动系统150亦可具有非对称设置的多个体感模拟装置100(图未示)驱使乘客平台160移动及/或摆动。

本发明所提供的体感模拟装置具有简化结构，其制造成本相对低，能平稳作动，且设置空间的高度相对小，为特别适用于空间受限的场所。所述的体感模拟装置适用于致动系统，可提供升降(heave)和左右翻滚(roll)的体感体验。

以上叙述依据本发明多个不同实施例，其中各项特征可以单一或不同结合方式实施。因此，本发明实施方式的公开为阐明本发明原则的具体实施例，应不拘限本发明于所公开的实施例。进一步言之，先前叙述及其附图仅为本发明示范之用，并不受其限囿。其他元件的变化或组合皆可能，且不悖于本发明的构思与范围。