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JP5477737B2 - Free motion simulator device - Google Patents

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JP5477737B2
JP5477737B2 JP2009167012A JP2009167012A JP5477737B2 JP 5477737 B2 JP5477737 B2 JP 5477737B2 JP 2009167012 A JP2009167012 A JP 2009167012A JP 2009167012 A JP2009167012 A JP 2009167012A JP 5477737 B2 JP5477737 B2 JP 5477737B2
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rotary
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Description

本発明は、パラレルメカニズムを用いたモーション機構を有するシミュレータ装置に関するものである。   The present invention relates to a simulator device having a motion mechanism using a parallel mechanism.

従来から知られているパラレルメカニズム(並列機構)による自由運動駆動機構はコンパクトな構造、位置・姿勢の誤差が小さい、剛性が高い等の特徴から航空機用や自動車用のシミュレータに応用されている。特に航空業界ではパイロットの養成が急務になっており、フライトシミュレータを使った飛行訓練は、航空法により飛行時間に充当することが可能となることから、天候が安定しない地域での飛行訓練に適している。中でも飛行中の動きを再現するモーションベースにはパラレルメカニズムが多く用いられている。   Conventionally known free motion drive mechanisms using parallel mechanisms (parallel mechanisms) have been applied to aircraft and automobile simulators due to their compact structure, small position / posture errors, and high rigidity. In the aviation industry, pilot training is an urgent task, and flight training using flight simulators can be used for flight time by the aviation method, making it suitable for flight training in areas where the weather is not stable. ing. Among them, the parallel mechanism is often used for the motion base that reproduces the movement during flight.

パラレルメカニズを用いた例としては、特許文献1では外科手術支援を目的とし、手術する部位に応じて要求される動作領域に変更可能とするパラレルメカニズムによる多自由度駆動機構が知られている。   As an example using a parallel mechanism, Patent Document 1 has a multi-degree-of-freedom drive mechanism that uses a parallel mechanism that can be changed to an operation region that is required according to a region to be operated for the purpose of assisting surgery.

一方、航空機用としては、非特許文献1のように、コクピットやキャビン等に用いられるパラレルメカニズムの代表的な形態であるスチュワートプラットフォーム(Stewart Platform)タイプの6軸モーションベースが提供されている。この場合、最大の傾斜は30度となっている。   On the other hand, as for non-patent documents 1, a 6-axis motion base of a Stewart platform type which is a typical form of a parallel mechanism used for a cockpit, a cabin, or the like is provided. In this case, the maximum inclination is 30 degrees.

特開2001−254798号公報JP 2001-254798 A

Moog Incorporated、製品紹介サイト、http://www.moog.com/media/1/fcs−MotionSystemsBrochure.pdfMoog Incorporated, product introduction site, http: // www. moog. com / media / 1 / fcs-MotionSystemsBrochure. pdf

しかしながら、航空機用シミュレータの中で、小形機用フライトシミュレータは大形機用に比べて大きな角度を必要とする。また角度を大きく取れるモーションベースは危険度の高いシーンの再現ができるなどメリットが大きい。特許文献1では限定された動作領域に変更可能であるが、動作領域を広範囲に適用可能とすると大きな機構が必要になるとしている。また、非特許文献1ではコクピットやキャビンに用いられた場合の最大傾斜角は30度であり、小型機の極限的動作、特に失速、きりもみ等の状態の再現では傾斜角は30度以上を必要とされ、角度が不足している。また、動作範囲が狭いことが短所である。   However, among aircraft simulators, small aircraft flight simulators require a larger angle than large aircraft. In addition, the motion base that can take a large angle has great merit, such as being able to reproduce high-risk scenes. In Patent Document 1, the operating region can be changed to a limited operating region. However, if the operating region can be applied in a wide range, a large mechanism is required. Further, in Non-Patent Document 1, the maximum inclination angle when used in a cockpit or cabin is 30 degrees, and the inclination angle should be 30 degrees or more in reproduction of the extreme operation of a small machine, particularly in the state of stall, drilling, etc. Needed and missing angle. In addition, the operating range is narrow.

以上のことから、本発明の課題は、小型、低価格で動作範囲が広く、角度を大きく取れるモーションベースからなる小形機用フライトシミュレータを提供することにあり、従来のスチュワートプラットフォームタイプのパラレルメカニズムとは異なる新規パラレルメカニズムを用いたシミュレーション装置を提供することにある。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a small-sized flight simulator for a small aircraft having a motion base that is small, low-priced, has a wide operation range, and can take a large angle. Is to provide a simulation apparatus using a different novel parallel mechanism.

上記課題を解決するため、本発明の自由運動シミュレータ装置は、第1には、平面上に配置し、一端を同一軸上に配置した複数のアクチュエータと、脚部を介して支えられたモーションプレートとを有し、アクチュエータの駆動によりモーションプレートの位置及び角度が制御可能としたことを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problem, a free motion simulator device according to the present invention firstly includes a plurality of actuators arranged on a plane and having one ends arranged on the same axis, and a motion plate supported via legs. The position and angle of the motion plate can be controlled by driving the actuator.

また、上記自由運動シミュレータ装置において、アクチュエータは平面上に、一端を同一軸に固定した、直線駆動アクチュエータを用い、該アクチュエータの他端に直角方向に駆動可能とする駆動装置を設け、円周方向移動と同時に軸方向移動を可能とする3組のアクチュエータで構成されると共に、モーションプレートは、その下部に、円周上の対向位置に120度間隔で3組の受け部を配置し、平面上に設置したアクチュエータと、モーションプレートの受け部とを、それぞれ対応するように、上部に回転軸受構造、下部に球面軸受構造を有する3組の脚部で連結したことを特徴とする。これによって、自由運動シミュレータ装置とすることにより、小型で、大きな角度、高速性、高い加速性を実現する。 In the free motion simulator device, the actuator is a linear drive actuator having one end fixed on the same axis on a plane, and a drive device capable of being driven in a direction perpendicular to the other end of the actuator is provided. The motion plate is composed of three sets of actuators that can move in the axial direction simultaneously with the movement, and the motion plate has three sets of receiving portions arranged at 120 ° intervals at opposite positions on the circumference. The actuator and the receiving portion of the motion plate are connected by three sets of leg portions having a rotary bearing structure in the upper part and a spherical bearing structure in the lower part so as to correspond to each other. As a result, a free motion simulator device is realized which is small and has a large angle, high speed, and high acceleration.

には、モーションプレート側面を下方に45度傾斜させた構造とし、該側面に回転軸受構造を設けたことを特徴とする。これにより、モーションプレート下部に回転軸受け部が設置された場合に比べ、軸受け部に脚部があたり可動角度が制限されることを防ぎ、可動角度をより大きく取れる構造としている。 The second, the motion plate sides is inclined 45 degrees to the lower works, characterized in that a rotary bearing structure in the side surface. Thereby, compared with the case where a rotary bearing part is installed in the lower part of the motion plate, the leg part hits the bearing part to prevent the movable angle from being restricted, and the movable angle can be increased.

には、アクチュエータの他端に設けられた直角方向に駆動可能とする駆動装置、円周方向移動を可能とするガイド溝を有するガイド部材設置され、前記3組のアクチュエータが該ガイド溝に沿って、円周方向移動と同時に軸方向移動を可能とするように構成されてなることを特徴とする。これにより、アクチュエータの両端が保持され、シミュレータの剛性を高めている。 The third driving device capable of driving perpendicularly provided at the other end of the actuator, is disposed in the guide member having a guide groove for allowing circumferential movement, the three sets of actuators the guide Along the groove, it is configured to be capable of axial movement simultaneously with circumferential movement. Thereby, both ends of the actuator are held, and the rigidity of the simulator is increased.

には、アクチュエータの駆動装置において、直線駆動装置に直線リニアモータを設け、円周方向駆動装置に回転リニアモータを設けたことを特徴とする。機械式のアクチュエータに比べ、リニアモータによる電気式のアクチュエータは制御性と動作性が大幅に向上する。 The fourth, the drive of the actuator is provided with a straight linear motor linear drive, characterized in that a rotary linear motor in the circumferential direction driving device. Compared with a mechanical actuator, an electric actuator using a linear motor greatly improves controllability and operability.

には、モーションプレート上部に、アクチュエータの駆動により運動する脚とは独立して動く、回転型アクチュエータと、回転型モーションプレートからなる回転運動機構を配置したことを特徴とする。これによって、自由運動シミュレータ装置とすることにより、広範囲の角度を容易に、かつスムーズに変更することができ、極限状態の再現を可能とする。 Fifth , the rotary motion mechanism composed of a rotary actuator and a rotary motion plate, which moves independently of a leg that moves by driving the actuator, is arranged above the motion plate. Thus, by using the free motion simulator device, a wide range of angles can be changed easily and smoothly, and the extreme state can be reproduced.

本発明のシミュレータ装置は従来のパラレルメカニズムの特徴である多自由度の位置決めをコンパクトな構造で実現可能としている。位置や姿勢、角度の誤差が小さい、剛性が高い、高速駆動が可能等の特徴を有するだけでなく、従来問題であった機構全体の大きさに比べ動作範囲が広く取れない点を、本発明の新規パラレルメカニズムにより、広範囲、高角度の変更を可能とした。特に従来の航空機用のシミュレータ運動では実現できない失速、きりもみなどの極限状態の模擬飛行を安全で低価格に再現することができる。   The simulator device of the present invention can realize positioning with multiple degrees of freedom, which is a feature of the conventional parallel mechanism, with a compact structure. The present invention not only has features such as small position, posture, and angle errors, high rigidity, and high-speed driving, but also has a wide operating range compared to the size of the entire mechanism, which has been a problem in the past. The new parallel mechanism makes it possible to change a wide range and high angle. In particular, it is possible to reproduce a simulated flight in an extreme state such as stalling and drilling that cannot be realized by a conventional aircraft simulator motion safely and at a low price.

本発明の自由運動シミュレータ装置のパラメカニズムを示す平面概要図で、第1の実施の形態を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic plan view showing a paramechanism of a free motion simulator apparatus according to the present invention, showing a first embodiment. 本発明の自由運動シミュレータ装置のパラメカニズムの概要を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline | summary of the paramechanism of the free motion simulator apparatus of this invention. (a)モーションプレート側面を下方に45度傾斜させ、該側面に回転軸受を設けた軸受け構造を示す斜視図である。(b)モーションプレート下方から該軸受け構造を示す斜視図である。(A) It is a perspective view which shows the bearing structure which inclined the motion plate side surface 45 degree | times downward and provided the rotation bearing in this side surface. (B) It is a perspective view which shows this bearing structure from the motion plate lower part. 実施例でのモーションプレートの傾き角度φの部位を示す。The site | part of the inclination angle (phi) of the motion plate in an Example is shown. 実施例でのモーションプレートのXY平面でのX軸がなす角度ψの部位を示す。The site | part of the angle (psi) which the X-axis in the XY plane of the motion plate in an Example makes is shown. 第1の実施の形態の計測結果を示す。The measurement result of 1st Embodiment is shown. 3組のアクチュエータが円周方向移動を可能とするガイド溝を有するガイド部材が設置された構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure by which the guide member which has a guide groove which enables three sets of actuators to move to the circumferential direction was installed. アクチュエータの直線駆動装置に直線リニアモータを設け、円周方向駆動装置に回転リニアモータを設けた自由運動シミュレータ装置の斜視図を示す。The perspective view of the free motion simulator apparatus which provided the linear linear motor in the linear drive device of the actuator, and provided the rotation linear motor in the circumferential direction drive device is shown. 回転運動機構を配置した本発明の自由運動シミュレータ装置のパラメカニズムの第2の実施の形態を示す。2nd Embodiment of the paramechanism of the free motion simulator apparatus of this invention which has arrange | positioned the rotational motion mechanism is shown. 第2の実施の形態の計測結果を示す。The measurement result of 2nd Embodiment is shown.

以下に本発明の好ましい実施の形態について説明する。もちろん、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の自由運動シミュレータ装置のパラメカニズムを示す平面概要図である。図2は、本発明の自由運動シミュレータ装置のパラメカニズムの概要を示す斜視図である。図3はモーションプレート側面を下方に45度傾斜させ、該側面に回転軸受を設けた軸受け構造を示している。たとえば、この図1、図2に例示したように、本発明の自由運動シミュレータ装置は、モーションプレート1とアクチュエータ2(2A;2B;2C)が脚部3(3A;3B;3C)によって連結されたのもとすることができる。この例では、平面上に配置し、一端を同一軸上に配置した複数のアクチュエータ2と、脚部を介して支えられたモーションプレート1とを有し、アクチュエータの駆動によりモーションプレートの位置及び角度が制御可能とされており、アクチュエータ2としては、平面上に、一端を同一回転軸6に固定した、直線駆動アクチュエータを3組(2A;2B;2C)配置され、該アクチュエータ2の他端に直角方向に駆動する駆動装置7(7A;7B;7C)と、その各々に三つの脚部3(3A;3B;3C)が対応して連結された構成を有している。そして、モーションプレート1と脚部3との上部連結部は下方に45度傾斜させたモーションプレート1側面に設置した回転軸受構造4(4A;4B;4C)をもって構成し、回動自在に軸支された脚部3が非軸支部側において上下の一定方向の回転動のみ可能とされ、モーションプレート1の横方向のブレを防いている。また、アクチュエータ2と脚部3との下部連結部は球面軸受構造5(5A;5B:5C)をもって構成し、脚部3が自由運動可能とされている。
A preferred embodiment of the present invention will be described below. Of course, the present invention is not limited to these forms.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic plan view showing the paramechanism of the free motion simulator apparatus of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the paramechanism of the free motion simulator apparatus of the present invention. FIG. 3 shows a bearing structure in which the side surface of the motion plate is inclined downward by 45 degrees and a rotary bearing is provided on the side surface. For example, as illustrated in FIGS. 1 and 2, in the free motion simulator apparatus of the present invention, the motion plate 1 and the actuator 2 (2A; 2B; 2C) are connected by the leg 3 (3A; 3B; 3C). Can also be In this example, the actuator has a plurality of actuators 2 arranged on a plane and one end arranged on the same axis, and a motion plate 1 supported via legs, and the position and angle of the motion plate are driven by the actuator. As the actuator 2, three sets (2A; 2B; 2C) of linear drive actuators having one end fixed to the same rotating shaft 6 are arranged on the plane, and the other end of the actuator 2 is arranged on the other end. The driving device 7 (7A; 7B; 7C) that is driven in a right angle direction and three leg portions 3 (3A; 3B; 3C) are connected to each of the driving devices 7 (7A; 7B; 7C). And the upper connection part of the motion plate 1 and the leg part 3 is comprised with the rotating bearing structure 4 (4A; 4B; 4C) installed in the side of the motion plate 1 inclined 45 degree | times downward, and it is pivotally supported. The leg 3 thus made can only rotate in a certain direction in the vertical direction on the non-axis support side, thereby preventing the motion plate 1 from shaking in the lateral direction. Further, the lower connecting portion between the actuator 2 and the leg portion 3 is constituted by a spherical bearing structure 5 (5A; 5B: 5C) so that the leg portion 3 can freely move.

また、この例では、モーションプレート1は、正三角形の形状を有し、脚部3を回転軸受構造4を下方45度の傾斜を有する三つの側面にそれぞれ連結している。本発明では、正三角形の形状を有するモーションプレート1を用いたが、円形、矩形など特に限定されない。   Further, in this example, the motion plate 1 has an equilateral triangular shape, and the leg portion 3 is connected to the rotary bearing structure 4 on three side surfaces having an inclination of 45 degrees downward. In the present invention, the motion plate 1 having an equilateral triangle shape is used, but it is not particularly limited to a circular shape or a rectangular shape.

なお、図4は、本実施例でのモーションプレート1の傾き角度φ(θ)を示す。図5は、本実施例でのモーションプレート1のXY平面でのX軸がなす角度ψを示す。   FIG. 4 shows the tilt angle φ (θ) of the motion plate 1 in this embodiment. FIG. 5 shows an angle ψ formed by the X axis on the XY plane of the motion plate 1 in this embodiment.

三つのアクチュエータ2については、一端を同一軸に固定し、他端に直角方向に駆動可能とする駆動装置を設け、それぞれ円周方向移動と同時に軸方向移動を任意に移動可能としている。   As for the three actuators 2, one end is fixed to the same axis, and a drive device that can be driven in a right angle direction is provided at the other end, and the axial movement can be arbitrarily moved simultaneously with the circumferential movement.

以上のようなアクチュエータ2に対しては、本発明では、たとえば、その運動を電動機構として制御可能とする。   For the actuator 2 as described above, in the present invention, for example, its movement can be controlled as an electric mechanism.

また、モーションプレート1については、その上の人を支えるための形状や構造は、シミュレータとしての用途、目的に応じて適宜に意匠されてよい。アクチュエータ2や脚部3の意匠についても同様である。   Moreover, about the motion plate 1, the shape and structure for supporting the person on it may be suitably designed according to the use and purpose as a simulator. The same applies to the design of the actuator 2 and the leg 3.

ここで、たとえば実例として、図1から図5での3本の脚部3の長さ250mmとし、アクチュエータ2には3本ともストローク150mmの直線運動電動アクチュエータ2を使用し、配置はアクチュエータの位置が回転軸6を中心とした半径180mmの円周上の任意の位置に配置した。1辺が121mmの正三角形で側面が下側に45度の角度をなしているモーションプレートの3辺の側面中央に受け部4を配置した。まず、モーションプレート1の傾斜角度φについて動作範囲限界を計測した。計測は傾きの方角ψを30度ごとのピッチで行なった。またモーションプレート1を水平(φ=0)を保った状態でのZ軸の値(上下移動量)について最大と最小を計測した。   Here, as an actual example, the length of the three leg portions 3 in FIGS. 1 to 5 is 250 mm, and the three actuators 2 are linear motion electric actuators 2 having a stroke of 150 mm. Is arranged at an arbitrary position on the circumference having a radius of 180 mm with the rotation axis 6 as the center. The receiving part 4 is arranged at the center of the side surfaces of the three sides of the motion plate, each side having a regular triangle of 121 mm and the side surface forming an angle of 45 degrees downward. First, the operating range limit was measured for the inclination angle φ of the motion plate 1. The measurement was performed with the direction of inclination ψ at a pitch of every 30 degrees. Further, the maximum and minimum values of the Z-axis value (vertical movement amount) with the motion plate 1 kept horizontal (φ = 0) were measured.

図6に計測結果を示す。傾き角度φは最大90度まで傾いた。   FIG. 6 shows the measurement results. The tilt angle φ was tilted up to 90 degrees.

全ての計測においてφは30度以上であった。これは最大の傾斜が23から39度である従来のスチュワートプラットフォームタイプの製品を上回る。   In all measurements, φ was 30 degrees or more. This exceeds conventional Stewart platform type products with a maximum tilt of 23 to 39 degrees.

以上の例は、アクチュエータと脚部は各々3組の場合を示している。この3組は、モーションプレート1の運動自由度を6自由度とするものである。これは好適なものと言える。   The above example shows the case where there are three sets of actuators and legs. In these three sets, the motion plate 1 has six degrees of freedom of motion. This can be said to be preferable.

また、モーションプレート1の傾き角度φについては、主として、回転軸を中心としたアクチュエータの駆動(R)と脚部長さ(W)の比によって決めることができる。   Further, the inclination angle φ of the motion plate 1 can be determined mainly by the ratio of the actuator drive (R) and the leg length (W) around the rotation axis.

R/Wを小さくすると角度φを大きくすることができる。
以上の実施の形態のバリエーションとして、たとえば図7および図8に例示する実施の形態も考慮することができる。
図7の形態では、3組のアクチュエータ2が円周方向へ移動可能とするガイド溝を有するガイド部材8が配置されている。
また、図8の形態では、アクチュエータ2の直線駆動装置に直線リニアモータ9(9A;9B;9C)を設け、円周方向駆動装置に回転リニアモータ10(10A;10B;10C)を設けている。
たとえばこのような形態としても、本発明を構成することができる。
[第2の実施の形態]
図9は、本発明の自由運動シミュレータ装置のパラメカニズムの実施例の別の形態を示している。モーションプレート1上に、アクチュエータ2の駆動により運動する脚とは独立して、モーションプレート1のXY平面内を回転運動する回転型アクチュエータ11による、もう1つの回転型モーションプレート12を配置している。
If R / W is decreased, the angle φ can be increased.
As variations of the above embodiment, for example, the embodiment illustrated in FIGS. 7 and 8 can be considered.
In the form of FIG. 7, a guide member 8 having a guide groove that allows the three sets of actuators 2 to move in the circumferential direction is arranged.
Further, in the form of FIG. 8, a linear linear motor 9 (9A; 9B; 9C) is provided in the linear drive device of the actuator 2, and a rotary linear motor 10 (10A; 10B; 10C) is provided in the circumferential drive device. .
For example, the present invention can be configured in such a form.
[Second Embodiment]
FIG. 9 shows another embodiment of the paramechanism embodiment of the free motion simulator apparatus of the present invention. On the motion plate 1, another rotary motion plate 12, which is a rotary actuator 11 that rotates in the XY plane of the motion plate 1 independently of the legs that move by driving the actuator 2, is disposed. .

このような回転型の場合には、シミュレータ装置としてモーションプレート上の人が回転していることを意識しない(気がつかない)ようにする。このため、回転速度については、できるだけ回転加速度の小さい、一定速度で動かすことが望ましい。   In the case of such a rotation type, the person on the motion plate is not aware (not aware) of the rotation as a simulator device. For this reason, it is desirable that the rotational speed be moved at a constant speed with as little rotational acceleration as possible.

回転型での回転角度については、たとえば、±60度以上回転できるようにすることが考慮される。傾き角度φが最大値をとる値(90度、210度、330度)に最短で行きつくような角度まで回転させてやればよいことになる。計測箇所を回転運動機構上とし第1の実施の形態と同一の計測条件で、回転運動機構の傾斜角度φについて動作範囲限界を計測した。   As for the rotation angle of the rotary type, for example, it is considered that the rotation type can be rotated ± 60 degrees or more. It is only necessary to rotate the tilt angle φ to an angle that reaches the maximum value (90 degrees, 210 degrees, 330 degrees). The measurement location was on the rotary motion mechanism, and the operating range limit was measured for the tilt angle φ of the rotary motion mechanism under the same measurement conditions as in the first embodiment.

図10に計測結果を示す。傾き角度φは傾きの方角ψのすべての角度について最大90度まで傾いた。   FIG. 10 shows the measurement results. The inclination angle φ was inclined up to 90 degrees at all angles of the inclination direction ψ.

全ての計測においてφは最大90度となり、従来のスチュワートプラットフォームタイ
プの製品よりかなりの傾き角度をとることができ、特に小形航空機用シミュレータに適していることが分かる。
In all measurements, φ is a maximum of 90 degrees, which makes it possible to take a considerably larger inclination angle than the conventional Stewart platform type product, and it can be seen that it is particularly suitable for a small aircraft simulator.

本発明によるシミュレーション装置は小型、軽量で、かつ動作範囲が広く、高速駆動も可能等の特徴を有するため、航空機や自動車のシミュレータ用途に限らず、歩行ロボット、工作機械、アミューズメント機器、医療用支援、リハビリ用のロボットハンド等に応用可能である。   The simulation apparatus according to the present invention is small, lightweight, has a wide operation range, and can be driven at a high speed. Therefore, the simulation apparatus is not limited to an aircraft or automobile simulator, but is also a walking robot, a machine tool, an amusement device, and a medical support. It can be applied to a robot hand for rehabilitation.

1 モーションプレート
2,2A,2B,2C アクチュエータ
3,3A,3B,3C 脚部
4,4A,4B,4C 回転軸受構造
5,5A,5B,5C 球面軸受構造
6 アクチュエータ回転軸
7,7A,7B,7C 駆動装置
8 ガイド部材
9,9A,9B,9C 直線リニアモータ
10,10A,10B,10C 回転リニアモータ
11 回転型アクチュエータ
12 回転型モーションプレート
1 Motion plate 2, 2A, 2B, 2C Actuator 3, 3A, 3B, 3C Leg 4, 4A, 4B, 4C Rotary bearing structure 5, 5A, 5B, 5C Spherical bearing structure 6 Actuator rotary shaft 7, 7A, 7B, 7C Drive device 8 Guide member 9, 9A, 9B, 9C Linear linear motor 10, 10A, 10B, 10C Rotary linear motor 11 Rotary actuator 12 Rotary motion plate

Claims (5)

平面上に配置し、一端を同一軸上に配置した複数のアクチュエータと、脚部を介して支えられたモーションプレートとを有し、アクチュエータの駆動によりモーションプレートの位置及び角度が制御可能とされており、
アクチュエータは一端を中心に円周方向、及び、軸方向を任意に移動可能とされモーションプレートはアクチュエータに対し脚部により連結されている自由運動シミュレータ装置であって、
該アクチュエータは平面上に、一端を同一軸に固定した、直線駆動アクチュエータを用い、その他端に直角方向に駆動可能とする駆動装置を設け、円周方向移動と同時に軸方向移動を可能とする3組のアクチュエータで構成されると共に、モーションプレートは、その下部に、円周上の対向位置に120度間隔で3組の受け部を配置し、平面上に設置したアクチュエータと、モーションプレートの受け部とを、それぞれ対応するように、上部に回転軸受構造、下部に球面軸受構造を有する3組の脚部で連結したことを特徴とする自由運動シミュレータ装置。
It has a plurality of actuators arranged on a plane and one end arranged on the same axis, and a motion plate supported via legs, and the position and angle of the motion plate can be controlled by driving the actuator. And
Actuator circumferentially around one end, and is arbitrarily movable axially, motion plate is a free motion simulator device are connected by legs to the actuator,
The actuator uses a linear drive actuator with one end fixed on the same axis on a plane and a drive device that can be driven in a right angle direction at the other end to enable axial movement simultaneously with circumferential movement 3 The motion plate is composed of a set of actuators, and the motion plate has three sets of receiving portions arranged at intervals of 120 degrees at opposite positions on the circumference, and the motion plate receiving portion and the motion plate receiving portion. Are connected by three sets of legs having a rotary bearing structure in the upper part and a spherical bearing structure in the lower part so as to correspond to each other .
前記モーションプレートは、側面を下方に45度傾斜させた構造からなり、該側面に回転軸受構造を設けたことを特徴とする請求項1に記載の自由運動シミュレータ装置。 The free motion simulator device according to claim 1, wherein the motion plate has a structure in which a side surface is inclined downward by 45 degrees, and a rotary bearing structure is provided on the side surface . 前記アクチュエータの他端に設けられた直角方向に駆動可能とする駆動装置が、円周方向移動を可能とするガイド溝を有するガイド部材に設置され、前記3組のアクチュエータが該ガイド溝に沿って、円周方向移動と同時に軸方向移動を可能とするように構成されてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の自由運動シミュレータ装置。 A drive device provided at the other end of the actuator and capable of being driven in a right angle direction is installed on a guide member having a guide groove capable of moving in the circumferential direction, and the three sets of actuators extend along the guide groove. The free motion simulator device according to claim 1 , wherein the free motion simulator device is configured to be capable of axial movement simultaneously with circumferential movement. 前記アクチュエータの駆動装置において、直線駆動装置に直線リニアモータを設け、円周方向駆動装置に回転リニアモータを設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の自由運動シミュレータ装置。 4. The free motion simulator device according to claim 1 , wherein in the actuator driving device, a linear linear motor is provided in the linear driving device, and a rotary linear motor is provided in the circumferential driving device. 5. モーションプレート上部に、アクチュエータの駆動により運動する脚とは独立して動く、回転型アクチュエータと、回転型モーションプレートからなる回転運動機構を配置したことを特徴とする請求項1に記載の自由運動シミュレータ装置。 2. The free motion simulator according to claim 1 , wherein a rotary motion mechanism comprising a rotary actuator and a rotary motion plate that is moved independently of a leg that moves by driving of the actuator is disposed on the motion plate. apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT513201B1 (en) * 2012-08-07 2017-11-15 Thomas Krainer Device for determining and adjusting a position of a movable part
JP5963883B2 (en) * 2012-12-04 2016-08-03 株式会社鷺宮製作所 Test equipment
KR101741119B1 (en) * 2015-07-08 2017-05-29 울산과학기술원 Simulating system
KR102137439B1 (en) * 2016-06-15 2020-07-24 주식회사 심포디 Chair control device and chair including the same
KR102029118B1 (en) * 2016-06-15 2019-11-29 주식회사 심포디 Chair control device and chair including the same
GB201908351D0 (en) 2019-06-11 2019-07-24 Dynismo Ltd Motion system
GB2585945B (en) * 2019-07-26 2021-07-28 Kirkman Tech Ltd Motion platform

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09160478A (en) * 1995-12-13 1997-06-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Oscillation board device
JPH10110799A (en) * 1996-10-02 1998-04-28 Hitachi Ltd Motion base
JP3498911B2 (en) * 2000-09-21 2004-02-23 ヒーハイスト精工株式会社 Rotary multi-degree-of-freedom mechanism
JP2004156679A (en) * 2002-11-05 2004-06-03 Hiihaisuto Seiko Kk Multi-freedom fine-positioning device
JP4582448B2 (en) * 2003-12-02 2010-11-17 日立金属株式会社 θ-Y-X stage

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