一種三自由度船舶航行姿態(tài)仿真裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船舶航行姿態(tài)仿真裝置，尤其涉及一種三自由度船舶航行姿態(tài)仿真裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶運(yùn)動(dòng)控制一直是國家性重點(diǎn)課題。船舶運(yùn)動(dòng)控制仿真系統(tǒng)可分三類，即單機(jī)仿真、雙機(jī)仿真和物理仿真。物理仿真則是利用船舶模型代替實(shí)船進(jìn)行船舶運(yùn)動(dòng)的各種控制實(shí)驗(yàn)，比如橫搖控制、自動(dòng)操舵儀等對船舶姿態(tài)信息的影響。船舶運(yùn)動(dòng)半物理仿真系統(tǒng)采用實(shí)物與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的仿真方式，可以大大節(jié)省人力物力是時(shí)間、且真實(shí)地復(fù)現(xiàn)船舶運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。
[0003]中國船舶科學(xué)研究中心利用以直徑2米長2米的圓柱體，有效負(fù)載約1.5噸的模擬艙仿真船舶的縱搖、橫搖和艏搖。其體型偏大、液壓驅(qū)動(dòng)、造價(jià)高，不能大批量生產(chǎn)和及時(shí)方便地演示船舶航行姿態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了能精確仿真海浪干擾中船舶航行姿態(tài)角而提供一種三自由度船舶航行姿態(tài)仿真裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:由下至上包括底盤、安裝在底盤上的電機(jī)支架、安裝在電機(jī)支架上的轉(zhuǎn)盤電機(jī)、通過剛性聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)盤電機(jī)輸出軸連接的傳動(dòng)軸、與傳動(dòng)軸端部固連的轉(zhuǎn)盤、安裝在轉(zhuǎn)盤中心位置上的第一立柱、與第一立柱端部固連的第一平臺架、安裝在第一平臺架中心位置的第二立柱和與第二立柱端部固連的平臺面，所述轉(zhuǎn)盤上表面的端部設(shè)置有一對第一直線步進(jìn)電機(jī)固定座，每個(gè)第一直線步進(jìn)電機(jī)固定座上設(shè)置有第一螺紋圓柱銷，兩個(gè)第一螺紋圓柱銷之間安裝有第一直線步進(jìn)電機(jī)固定架，第一直線步進(jìn)電機(jī)固定架上安裝有第一直線步進(jìn)電機(jī)，第一直線步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的端部連接第一轉(zhuǎn)接頭、第一轉(zhuǎn)接頭上連接有第一聯(lián)接頭、第一聯(lián)接頭與設(shè)置在第一平臺架下表面的端部第一連接座鉸接連接，第一平臺架下表面的另一端部設(shè)置有一對第二直線步進(jìn)電機(jī)固定座，每個(gè)第二直線步進(jìn)電機(jī)固定座上設(shè)置有第二螺紋圓柱銷，兩個(gè)第二螺紋圓柱銷之間安裝有第二直線步進(jìn)電機(jī)固定架，第二直線步進(jìn)電機(jī)固定架上安裝有第二直線步進(jìn)電機(jī)，第二直線步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的端部連接第二轉(zhuǎn)接頭、第二轉(zhuǎn)接頭上連接有第二聯(lián)接頭、第二聯(lián)接頭與設(shè)置在第一平臺架下表面的端部第二連接座鉸接連接，第二平臺架與平臺面固連。
[0006]本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0007]1.所述底盤上還設(shè)置有護(hù)罩，所述護(hù)罩依次包絡(luò)電機(jī)支架、轉(zhuǎn)盤和第一立柱，且所述第一立柱的上端穿過護(hù)罩。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)均使用轉(zhuǎn)接頭、聯(lián)接頭和連接座聯(lián)接兩個(gè)平臺架，可以大大提高旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的靈活性；平臺結(jié)構(gòu)將船舶模型設(shè)計(jì)在頂層平臺面上，直觀地復(fù)現(xiàn)了船舶運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，易于觀察者觀察記錄船舶航行姿態(tài)角信息，相比船模實(shí)驗(yàn)更加節(jié)省人力、物力和時(shí)間；伺服機(jī)構(gòu)采用步進(jìn)電機(jī)既能保證控制精度又大大降低了經(jīng)費(fèi)，并且體積小，可作為試驗(yàn)臺大批量生產(chǎn)向初學(xué)者演示船舶姿態(tài)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易于實(shí)現(xiàn)，方便進(jìn)行三自由度船舶航行姿態(tài)的仿真。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是圖1中A方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是圖1中B — B截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4是圖1中C部分的局部放大圖；
[0013]圖5是圖1中的D部分的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]結(jié)合圖1至圖5，本發(fā)明包括:底盤1、螺栓(M6X16)2、平墊3、彈簧墊圈4、電機(jī)支架5、轉(zhuǎn)盤電機(jī)6、螺栓(M6 X 20) 7、螺栓(M8 X 16) 8、墊圈9、彈簧墊圈10、支撐套11、螺母(M5)12、螺栓(M5 X 16) 13、轉(zhuǎn)盤14、螺栓(M5 X 12) 15、平墊16、彈簧墊圈17、第一步進(jìn)電機(jī)固定座18、第一螺紋圓柱銷19、第一直線步進(jìn)電機(jī)20、第一步進(jìn)電機(jī)固定架21、螺栓(M3 X 8) 22、平墊圈23、彈簧墊圈24、第一轉(zhuǎn)接頭25、第一聯(lián)接頭26、第一連接座27、銷軸B型28、開頭銷29、開槽平端緊定螺釘30、第二平臺架31、十字槽沉頭螺釘32、第二立柱33、十字槽盤頭螺釘34、平墊35、平臺面36、立柱聯(lián)接座37、第一平臺架38、第一立柱39、第二直線步進(jìn)電機(jī)40、孔用彈性擋圈41、深溝球軸承42、軸套43、軸用彈性擋圈44、平端緊定螺釘45、剛性聯(lián)軸器46、電機(jī)軸套47、護(hù)罩48、第一襯板49、第二襯板50、第三襯板51、盤頭螺釘(M5 X 6) 52、盤頭螺釘(M6X8)53o
[0016]盤頭螺釘53將護(hù)罩48固定在底盤I上，螺栓2將電機(jī)支架5固定在底盤上，螺栓7將帶減速器的轉(zhuǎn)盤電機(jī)6固定在電機(jī)支架上，電機(jī)軸通過軸套46帶動(dòng)上端的轉(zhuǎn)盤14和第一立柱39，螺栓15將第一步進(jìn)電機(jī)固定座18固定在轉(zhuǎn)盤14上，并使用第一螺紋圓柱銷19將第一直線步進(jìn)電機(jī)20安裝在第一步進(jìn)電機(jī)固定座18上，第一直線步進(jìn)電機(jī)20經(jīng)第一轉(zhuǎn)接頭25、第一聯(lián)接頭26和第一連接座27安裝在第一平臺架38上。
[0017]本發(fā)明由底盤1、安裝在底盤上的電機(jī)支架組件5、支撐套11、轉(zhuǎn)盤14、平臺面36、平臺架38、第一立柱39和第二立柱33組成的支撐部分；在電機(jī)支架組件上螺栓7固定帶有行星減速器的轉(zhuǎn)盤電機(jī)6，轉(zhuǎn)盤電機(jī)軸外套有電機(jī)軸套47，軸套47另一端經(jīng)剛性聯(lián)軸器46連接傳動(dòng)軸60，傳動(dòng)軸60與剛性聯(lián)軸器46通過平端緊定螺釘固定，傳動(dòng)軸60的與第一立柱39連接；螺栓10、第一步進(jìn)電機(jī)固定座18和第一螺紋圓柱銷19以及第一直線步進(jìn)電機(jī)固定架21將第一直線步進(jìn)電機(jī)20安裝在轉(zhuǎn)盤14上，第一直線步進(jìn)電機(jī)20的軸頂端裝有第一轉(zhuǎn)接頭25和第一聯(lián)接頭26，聯(lián)接頭經(jīng)銷軸28于第一平臺架38下端設(shè)置的第一連接座27連接。與之類似，第一平臺