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自由運動シミュレータ装置 新技術説明会

国内特許コード P200017307
整理番号 HU2009001
掲載日 2020年11月26日
出願番号 特願2009-167012
公開番号 特開2011-021681
登録番号 特許第5477737号
出願日 平成21年7月15日(2009.7.15)
公開日 平成23年2月3日(2011.2.3)
登録日 平成26年2月21日(2014.2.21)
発明者
  • 田中 豊
出願人
  • 学校法人法政大学
発明の名称 自由運動シミュレータ装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】 航空機や自動車用シミュレータとして、従来からスチュワート型のパラレルメカニズムが用いられているが、特に、小型航空機の極限的動作、特に失速、きりもみ等の状態の再現では傾斜角が不足し、動作範囲も狭いことから、小型、低価格で動作範囲が広く、角度を大きく取れる、新規のパラレルメカニズムからなる小型航空機用のモーション付きシミュレータを提供する。
【解決手段】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2を用い、該アクチュエータ2の他端に直角方向に駆動可能とする駆動装置6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2で構成されると共に、モーションプレート1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1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4、下部に球面軸受構造5を有する3組の脚部3で連結した構成のパラレルメカニズムからなるものとする。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

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。

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。

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。

産業上の利用分野

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。

特許請求の範囲 【請求項1】
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。

【請求項2】
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。

【請求項3】
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。

【請求項4】
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。

【請求項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。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009167012thum.jpg
出願権利状態 登録


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