一種≥360°旋轉(zhuǎn)的多自由度平臺及具有該平臺的仿真式體驗影院的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種游樂設(shè)施，尤其涉及一種用于仿真式體驗影院的多自由度仿真平臺，以及具有這種多自由度仿真平臺的仿真式體驗影院。
【背景技術(shù)】
[0002]在影院中觀賞影片有較好的觀感、音響及視覺效果，一直深受大家喜愛，常規(guī)影院播放電影主要有三大類型，分別為2D、3D和4D電影，隨著電影拍攝技術(shù)及影院建造技術(shù)的提高，現(xiàn)在3D電影的普及度大大增加，在影院內(nèi)觀看3D電影使得觀眾的臨場感大大增強，然而現(xiàn)有的3D電影還是局限在視覺和聽覺兩方面。為使觀影時能通過其它感官更好模擬體驗電影中場景，也就有了 4D電影，現(xiàn)有4D電影只有簡單借助座椅小范圍內(nèi)的擺動及振動，再結(jié)合噴水、噴霧、掃腿、吹風等模擬較為簡單的場景，對于觀眾體驗或者模擬體驗電影場景中的飛行、激流勇進或駕駛等較為刺激的場景，目前4D電影不能模擬出較為復(fù)雜和刺激的場景，臨場感會大打折扣，觀影體驗效果還有待提升。
[0003]雖然，目前市場上也有小型的動感影院，但其影院內(nèi)的多自由度平臺通過多個液壓缸支承，液壓缸個數(shù)形成平臺的自由度數(shù)量，一般采用六個形成六自由度仿真平臺，如一專利號為ZL201220351025.2(公告號為CN202700104U)的中國實用新型專利《一種用于動感影院的六自由度動作仿真平臺》就披露了這樣一種平臺結(jié)構(gòu)，這種平臺結(jié)構(gòu)只能在一定幅度范圍內(nèi)前后左右上下?lián)u擺偏航進行運動，其只能模擬較為簡單的場景。針對激流勇進這樣的較為刺激的場景不能很好的模擬，因為在現(xiàn)實的激流勇進娛樂活動中，不僅需要前后、左右、上下、搖擺、偏航進行六自由度運動，還需要平臺在多自由度運動的同時能夠進行^ 360度高速旋轉(zhuǎn)起來，以逼真地模擬出高速快艇、高速越野車輛、飛船等運行效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種進行多自由度運動的同時，還能在多360°角度范圍內(nèi)快速旋轉(zhuǎn)的用于仿真式體驗影院的多自由度平臺，該平臺結(jié)構(gòu)適合逼真模擬如激流勇進等需要旋轉(zhuǎn)漂移的多種驚險刺激的場景。基于該多自由度平臺的仿真式體驗影院設(shè)有環(huán)境特效系統(tǒng)，能根據(jù)影片情節(jié)實時模擬出風、水、霧、閃電等特效及音效效果，以仿真出真實的環(huán)境。而且兼具互動設(shè)備可以根據(jù)需求進行互動。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種多360°旋轉(zhuǎn)的多自由度平臺，包括底座及上平臺，底座和上平臺之間通過多個伺服電動缸或液壓缸、氣缸連接，各伺服電動缸或液壓缸、氣缸的缸體與底座鉸接，各伺服電動缸或液壓缸、氣缸的桿體與上平臺鉸接；其特征在于:所述上平臺上設(shè)有用以在其上安裝供人乘坐的艙體結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)平臺，該旋轉(zhuǎn)平臺由伺服電機或液壓馬達驅(qū)動而相對上平臺多360°旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)平面與上平臺平行。
[0006]上述旋轉(zhuǎn)平臺采用以下運動數(shù)據(jù)，旋轉(zhuǎn)速度彡10° /S、旋轉(zhuǎn)角度彡360° ;搖擺、偏航角度多8°，搖擺、偏航速度多8° /s ;垂直及橫縱移動速度多100mm/so本運動數(shù)據(jù)能讓平臺更逼真模擬出如激流勇進等需要旋轉(zhuǎn)漂移等多種驚險刺激的場景。伺服電動缸以采用三個或六個為佳，使得本平臺變成3自由度或6自由度外加多360°旋轉(zhuǎn)的多自由度平臺，在多自由度運動的同時，進行多360°快速旋轉(zhuǎn)。
[0007]上述旋轉(zhuǎn)平臺包括呈環(huán)形的基座，固定在上平臺上；用以在其上安裝供人乘坐的艙體結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)臺面，設(shè)于基座的上方，旋轉(zhuǎn)臺面的底面中心位置處具有向下延伸的轉(zhuǎn)軸部，所述伺服電機固定在上平臺底部，伺服電機的輸出軸與所述轉(zhuǎn)軸部相連以帶動旋轉(zhuǎn)臺面旋轉(zhuǎn)；呈環(huán)形的轉(zhuǎn)動盤，固定在旋轉(zhuǎn)臺面的底面，轉(zhuǎn)動盤通過軸承結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動支承在基座內(nèi)。前述旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動盤通過軸承結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動支承在基座內(nèi)，確保旋轉(zhuǎn)臺面轉(zhuǎn)動的阻力小，轉(zhuǎn)動更順暢，另外旋轉(zhuǎn)臺面的動力輸入直接由伺服電機的輸出軸，可確保旋轉(zhuǎn)臺面的轉(zhuǎn)速較快，模擬激流勇進過程中的旋轉(zhuǎn)過程更逼真，同時，伺服電機本身具有過載保護、過流保護、過壓保護和短路保護，若電源故障突然斷電時，伺服電機可自動抱閘，使平臺保持現(xiàn)有姿態(tài)靜止，防止惡性沖擊，使用更安全。
[0008]上述基座的內(nèi)環(huán)面內(nèi)設(shè)有環(huán)形嵌槽，環(huán)形嵌槽內(nèi)安裝有由多個沿圓周均部的上滾柱組成的上滾柱組件，及有多個沿圓周均部的下滾柱組成的下滾柱組件，所述轉(zhuǎn)動盤的周緣中部具有凸起的環(huán)形支撐部，該環(huán)形支撐部插入上滾柱組件和下滾柱組件之間并彼此接觸，同時旋轉(zhuǎn)平臺的底面和基座的上端面之間有間隙。本軸承結(jié)構(gòu)設(shè)置為上、下滾柱組件同時與轉(zhuǎn)動盤的環(huán)形支撐部接觸，使得轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動時受阻最小，降低能耗，另外通過對環(huán)形支撐部的支撐，能讓旋轉(zhuǎn)臺面的底面和基座的上端面之間有間隙，進一步減少轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動時收到的摩擦阻力。
[0009]上述基座由上座體和下座體對合固定而成，上座體的下端面具有橫截面呈L形的上環(huán)形槽部，下座體的上端面具有橫截面呈L形的下環(huán)形槽部，上環(huán)形槽部和下環(huán)形槽部對合形成所述環(huán)形嵌槽?；缮献w和下座體對合固定而成，便于組裝軸承結(jié)構(gòu)。
[0010]上述旋轉(zhuǎn)臺面呈方形，所述艙體結(jié)構(gòu)的底面具有外形與旋轉(zhuǎn)臺面相配的內(nèi)凹部，所述旋轉(zhuǎn)臺面嵌入該內(nèi)凹部內(nèi)。因旋轉(zhuǎn)臺面呈方形，內(nèi)凹部也呈方形，故旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)能更好帶動艙體結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。
[0011 ] 上述艙體結(jié)構(gòu)的底面設(shè)有向下延伸的防水風琴罩，防水風琴罩將各伺服電動缸及底座罩設(shè)其內(nèi)，防水風琴罩的底部與地面固定。防水風琴罩防止雜質(zhì)或污水進入傳動結(jié)構(gòu)內(nèi)，起到保護傳動結(jié)構(gòu)的作用。
[0012]上述艙體結(jié)構(gòu)包括由金屬管材搭建而成的骨架部分及艙室部分，骨架部分的上端面形成與艙室部分的內(nèi)底面外形相配的臺階面，艙室部分的底面具有外形與骨架部分相配的內(nèi)腔。金屬管材搭建而成的骨架部分具有重量輕，強度好的優(yōu)點。艙室部分內(nèi)設(shè)有座椅，座椅采用安全保護防掉措施，給予顧客足夠的安全。
[0013]本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)布局更為合理，并能逼真模擬如激流勇進場景的仿真式體驗影院。該影院設(shè)有環(huán)境特效系統(tǒng)，能根據(jù)影片情節(jié)實時模擬出風、水、霧、閃電等特效及音效效果，以仿真出真實的環(huán)境，讓觀眾如身臨其境。而且兼具互動設(shè)備可以根據(jù)需求讓觀眾與影片進行互動。本影院適合多人參與，參與人數(shù)4-32人，兼容3D、4D、XD、過山車影院。
[0014]—種具有如前述任一權(quán)利要求所述多360°旋轉(zhuǎn)的多自由度平臺的仿真式體驗影院，其特征在于:包括影院建筑，影院建筑內(nèi)通過隔墻分隔成兩個空間，一個為進場通道，一個為觀影間，所述多360°旋轉(zhuǎn)的多自由度平臺置于觀影間內(nèi)，觀影間內(nèi)位于多360°旋轉(zhuǎn)的多自由度平臺的前方設(shè)有屏幕，當然為獲得不同的觀影效果，我們還可以設(shè)置成120°、270°、360°弧幕或折幕以及球幕等不同觀影角度的幕，觀影間設(shè)有投影儀，觀影間內(nèi)還設(shè)有多種不同類型的音箱，所述隔墻上開有供觀眾進出觀影間的進口，所述進口和固定在^ 360°旋轉(zhuǎn)的多自由度平臺上的艙體結(jié)構(gòu)之間通過登艙機構(gòu)銜接，該登艙機構(gòu)能與艙體結(jié)構(gòu)結(jié)合或分離；觀影間內(nèi)的左右墻面的上部分別設(shè)有多個風機及水霧發(fā)生器，風機及水霧發(fā)生器對準位于艙體結(jié)構(gòu)內(nèi)的觀眾。當然我們根據(jù)需求可以在環(huán)境里設(shè)置閃電、雪花、泡泡等特效設(shè)置，來模擬出真實的環(huán)境。本仿真式體驗影院分隔成兩個獨立空間，一個為專門的觀影間，觀眾從進場通道穿過隔墻上的進口，再經(jīng)由登艙機構(gòu)進入艙體，平臺運作時，登艙機構(gòu)離開艙體，使得艙體的動作不受干涉，風機及水霧發(fā)生器的設(shè)置，能更生動模擬激流勇進現(xiàn)場效果。而且本登艙機構(gòu)結(jié)合在影院建筑內(nèi)，相比傳統(tǒng)移動式登艙機構(gòu)而言，與影院建筑結(jié)合更好。
[0015]上述登艙機構(gòu)可采用以下結(jié)構(gòu):包括橋體，橋體的底部采用電動缸驅(qū)動，橋體的左右兩側(cè)設(shè)有可折疊的扶手，在橋體放下時，兩邊扶手伸直，橋體跟艙體銜接，游客從橋體上通行時扶手起到保護作用；當橋體吊起來時，扶手折疊起來跟橋體一起收起來，擋在入口上，防止其他的人進入觀影間，從機構(gòu)上起到安全防護作用。
[0016]上述登艙機構(gòu)還可采用以下結(jié)構(gòu)，包括橋體，橋體的底端鉸接隔墻上并位于進口的下方，橋面的左右兩側(cè)各安裝有兩個沿前后間隔設(shè)置的動滑輪，位于進口上部的隔墻左右兩側(cè)各安裝有一個定滑輪，位于進口中部的隔墻左右兩側(cè)固定有定位環(huán)；兩根吊繩，每根吊繩的一端固定在定位環(huán)上，每根吊繩的另一端依次繞過對應(yīng)側(cè)的動滑輪和定滑輪后再向下與卷揚機相連；在橋體放下的狀態(tài)下，橋體的自由端擱置在艙體結(jié)構(gòu)的進口上，在橋體吊起的狀態(tài)下，橋體的自由端離開艙體結(jié)構(gòu)的進口。本登艙機構(gòu)采用吊橋設(shè)計，結(jié)構(gòu)比較簡單合理，通過滑輪結(jié)構(gòu)能輕松升降吊橋。當然登艙機構(gòu)也可采用類似機場登記的廊橋結(jié)構(gòu)，還可以是一種升降或平移平臺。上述卷揚機包括電機及通過軸承支承在支架上的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定有兩個卷揚筒，兩根吊繩的一端分別固定在對應(yīng)側(cè)的卷揚筒上，所述電機的輸出軸上安裝有小齒輪，所述轉(zhuǎn)軸的中部固定有大齒輪，所述小齒輪和大齒輪傳