本實用新型屬于飛翔影院技術領域，具體涉及一種飛翔影院座艙的雙驅動直線移動裝置。

背景技術：

飛翔影院是一種新興的特效娛樂電影，觀眾乘坐由大型機械系統控制的升降座椅至影院中心半空中，高清數字放映機通過特種魚眼鏡頭將畫面投射到巨大的半球銀幕，從觀眾頭頂到腳下的視線區域都被壯觀的電影畫面完全包圍，在充分感受極具震撼力的球幕影視內容的同時，還可以親身體驗懸空飛行的刺激感受。除了可以達到4D影院、巨幕穹幕影院的效果，還可在此基礎上加入模擬飛行機構等超感交互設備，讓觀眾在安全的環境下體驗到飛翔、交互娛樂等效果。

現有的飛翔影院主要分為屏幕系統和座艙系統，觀看影片時，觀眾坐在座艙內，座艙在座艙直線移動裝置的帶動下在鋼結構上直線向前靠近屏幕系統，但是現有的座艙直線移動裝置結構比較復雜，維護成本高，而且座艙系統的安全措施較少，容易出現安全事故。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種飛翔影院座艙的雙驅動直線移動裝置，座艙能夠在影院的鋼結構上直線移動，并且能通過電動和手動兩種方式來驅動座艙直線移動。

本實用新型采用的技術方案為：

飛翔影院座艙的雙驅動直線移動裝置，包括座艙吊架、減速機、第一電機和手動搖把；座艙吊架的頂部設置有第一轉動軸，第一轉動軸的兩端分別設置有第一齒輪，第一轉動軸上設置有減速機，減速機上設置有第一動力輸入軸和第二動力輸入軸；第一電機與第一動力輸入軸連接，手動搖把位于第二動力輸入軸的前方；座艙吊架兩側設置有兩條支撐板，每條支撐板上固定有齒條；第一轉動軸兩端的第一齒輪分別與兩條支撐板上的齒條嚙合。

其中，座艙吊架頂面的四個端部分別固定有防護桿；防護桿的一端固定在座艙吊架上，另一端壓在齒條上。

其中，座艙吊架頂面的四個端部分別設置有限位裝置；限位裝置包括一個安裝座和兩個行走支撐輪，兩個行走支撐輪呈上下設置在安裝座上，支撐板夾在上下兩個行走支撐輪之間；安裝座固定在座艙吊架上。

另外，第一轉動軸的兩端設置在軸承座上，軸承座固定在座艙吊架上。

另外，每條支撐板的兩端分別設置有緩沖組件。

上述手動搖把包括把手、曲柄和手動軸；手動軸的一端與曲柄的一端固定連接，曲柄的另一端與把手固定連接；把手與手動軸呈平行設置，曲柄與手動軸呈垂直設置。

位于減速機外部的第二動力輸入軸上設置有凹槽；手動軸的另一端設置有套管，套管的開口正對著第二動力輸入軸；套管內壁上設置有與凹槽相配合的凸塊。

上述座艙吊架頂部還固定有固定座，固定座上設置有孔；手動軸穿過固定座上的孔，且手動軸與孔間隙配合。

上述減速機、第一電機和手動搖把固定在座艙吊架頂部。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型座艙直線移動裝置，設置了電動和手動兩種方式來驅動座艙吊架和座艙在鋼結構上直線移動，即使停電了，通過手動也能使座艙在鋼結構上移動；同時在停電的情況下，可通過手搖把手將座艙復位至初始位置離開，確保觀眾的安全。

2.采用齒輪齒條傳動，并將支撐板夾在上下行走支撐輪中間，防止齒輪脫離齒條，引起座艙的上下竄跳；同時在支撐輪后面增加防護桿，座艙移動過程中防護桿也跟著旋轉，起到支撐作用，可以使得兩條支撐板之間受力均勻，同樣起到使座艙運行平穩的作用。

3.本實用新型在支撐板兩端適當的位置增加了緩沖組件，對座艙直線移動裝置的進行前后移動位置的限位，一旦控制器出現故障，座艙超出運行的范圍，支撐輪首先觸碰到緩沖組件上，即使支撐輪也發生了故障，支撐輪后面的防護桿同樣會觸碰緩沖組件，使得座艙徹底剎車，起到雙保險的作用，避免了危險事故的發生。同時由于觸碰的是緩沖組件，可防止座艙急停對乘客造成的傷害。

附圖說明

圖1是飛翔影院座艙系統設置在鋼結構上的結構示意圖；

圖2是圖1的A部放大圖；

圖3是座艙直線移動裝置、座艙吊架和座艙的結構示意圖；

圖4是減速機、第一電機和手動搖把的結構示意圖；

圖5是圖4的B部放大圖；

圖6是防護翻板和座艙平臺設置在鋼結構上的結構示意圖；

圖7是防護翻板、支撐架與推進機構的結構示意圖；

圖8是推動機構的結構示意圖；

圖9是座艙回轉機構、座艙吊架和座艙的結構示意圖；

圖10是背板設置在座艙吊架上的結構示意圖；

圖11是座艙運動控制系統結構示意圖。

圖中：1-座艙吊架，2-支撐板，3-第一轉動軸，4-第一齒輪，5-減速機，6-齒條，7-防護桿，8-安裝座，9-行走支撐輪，10-軸承座，11-座艙，12-鋼結構，13-背板，14-第二轉動軸，15-第三轉動軸，16-第一電缸，17-第二電缸，18-第一支座，19-第二支座，20-第一電機，21-手動搖把，22-1.防護翻板，22-2.支撐架，22-3.導軌，22-4.傳動軸，22-5.滾輪，22-6.第二電機，22-7.支架，22-8.第二齒輪，22-9.第三齒輪，22-10.連接軸孔，21-1.把手，21-2.曲柄，21-3.手動軸，21-4.固定座，21-5.套管，23-座艙平臺，25.第二動力輸入軸，26.凹槽，27.凸塊，28.連接桿，29.腰形孔，30.第一螺釘，31.弧形限位槽，32.第二螺釘，33.安全壓杠，34.活動連桿，35.控制器，36.急停按鈕，50.主控單元，51.座艙直線移動控制單元，52.防護翻板轉動控制單元，53.座艙回轉轉動控制單元，54.急停控制單元，55.活動連桿控制單元，56.接觸傳感器，57.電磁閥，58.緩沖組件。

具體實施方式

如圖1-5所示，一種飛翔影院的觀影系統，包括鋼結構12、座艙11、座艙平臺23、座艙吊架1、座艙直線移動裝置、座艙回轉機構和控制器35；座艙吊架1通過本實用新型座艙直線移動裝置與鋼結構12活動連接，座艙直線移動裝置設置在座艙吊架1的頂部；座艙吊架1通過座艙回轉機構與座艙11連接，座艙回轉機構能使座艙11在座艙吊架1上進行前后方向轉動和左右方向轉動；另外，鋼結構12中部設有座艙平臺23，座艙平臺23位于座艙11的下方，座艙平臺23的前端與防護翻板22-1活動連接。

如圖1和圖2所示，本實用新型提供的座艙直線移動裝置包括座艙吊架1、兩條支撐板2和第一轉動軸3；座艙吊架1的頂部設置有第一轉動軸3，第一轉動軸3的兩端分別設置有第一齒輪4，第一轉動軸3安裝在減速機5上，驅動裝置通過減速機5帶動第一轉動軸3轉動，驅動裝置為第一電機20和手動搖把21，減速機5、第一電機20和手動搖把21固定在座艙吊架1的頂部；兩條支撐板2分別位于座艙吊架1的兩側，每條支撐板2上固定有齒條6；第一轉動軸3兩端的第一齒輪4分別與兩條支撐板2上的齒條6嚙合。并且，第一轉動軸3的兩端安裝在軸承座10上，軸承座10固定在座艙吊架1上。

座艙吊架1頂面有四個端部，每個端部都設置有防護桿7和限位裝置；防護桿7的一端固定在座艙吊架1上，另一端壓在齒條6上。限位裝置包括一個安裝座8和兩個行走支撐輪9，兩個行走支撐輪9呈上下設置在安裝座8上，支撐板2夾在上下兩個行走支撐輪9之間；安裝座8固定在座艙吊架1上。

如圖1和圖3所示，座艙11懸掛在座艙吊架1的下方，兩條支撐板2固定在飛翔影院的鋼結構12上的，座艙11是懸掛在空中的。

本實用新型座艙直線移動裝置的工作原理是：驅動裝置通過減速機5帶動第一轉動軸3轉動，第一轉動軸3的兩端的第一齒輪4也跟著轉動，實現第一齒輪4在齒條6上直線移動，既而第一轉動軸3和第一齒輪4也就帶動著整個座艙吊架1和座艙11在兩條支撐板2之間來回直線移動。在座艙吊架1頂面的四個端部設置四個防護桿7，防護桿7壓在齒條6上，在座艙吊架1移動過程中，防護桿7也跟著旋轉，防護桿7的作用是支撐起整個座艙吊架1和座艙11，使座艙吊架1掛在兩條支撐板之間受力均勻，防止座艙吊架1在移動過程中發生上下竄動。在座艙吊架1頂面的四個端部還設置限位裝置，支撐板2夾在上下兩個行走支撐輪9之間，在座艙吊架1移動過程中，所有的行走支撐輪9也跟著旋轉，行走支撐輪9的作用一個是起到支撐作用，另外一個是防止第一齒輪4在轉動過程中脫出齒條6的軌道，還有一個是也能防止座艙吊架1在移動過程中發生上下竄動。

此外，為了對本實用新型座艙直線移動裝置的進行前后移動位置的限位，避免控制器35出現故障時座艙直線移動裝置脫出齒條6的軌道造成危險，在兩只支撐板2的兩端的適當位置處分別設置了四個緩沖組件58，當座艙直線移動裝置移動至限位位置時，緩沖組件58會阻礙行走支撐輪9繼續前進，從而避免座艙11脫出運行的直線軌道，確保了觀影人員的安全性。同時在此種情況下即使行走支撐輪9也發生故障，則緩沖組件58會觸碰到行走支撐輪9后面的防護桿7，同樣起到對座艙11前后移動位置的限位，起到雙保險的作用。緩沖組件58可采用增加了具有彈性的橡膠棒或后面帶有彈簧的金屬棒，一旦支撐輪9或防護桿7觸碰時，起到緩沖的作用，避免座艙的突然急停。

另外，驅動第一轉動軸3轉動的驅動裝置是第一電機20和手動搖把21，采用電動和手動兩種方式來驅動第一轉動軸3轉動，既而使得座艙吊架1和座艙11在鋼結構上12直線移動；有電時，第一電機20工作通過減速機5帶動第一轉動軸3轉動，如果停電，第一電機20不能啟動，搖動手動搖把21，使得減速機5帶動第一轉動軸3轉動。具體的結構為，減速機5采用蝸輪蝸桿傳動，蝸桿的兩個端軸伸出機箱外，這兩個端軸也就是第一動力輸入軸和第二動力輸入軸25；第一電機20與第一動力輸入軸連接，第二動力輸入軸25平時閑置并隨蝸桿同步轉動。如圖4所示，手動搖把21包括把手21-1、曲柄21-2和手動軸21-3；手動軸21-3的一端與曲柄21-2的一端固定連接，曲柄21-2的另一端與把手21-1固定連接；把手21-1與手動軸21-3呈平行設置，曲柄21-2與手動軸21-3呈垂直設置。座艙吊架1頂部還固定有固定座21-4，固定座21-4上設置有孔；手動軸21-3穿過固定座21-4上的孔，且手動軸21-3與孔間隙配合。如圖5所示，位于減速機5外部的第二動力輸入軸25上設置有凹槽26，手動軸21-3的另一端設置有套管21-5，套管21-5的開口正對著第二動力輸入軸25，套管21-5內壁上設置有與凹槽26相配合的凸塊27。

有電時，第一電機20工作，帶動第一動力輸入軸轉動，第一動力輸入軸再帶動減速機5的蝸桿轉動，既而驅動蝸輪實現減速運動，第二動力輸入軸25閑置并隨蝸桿同步轉動，減速機5帶動第一轉動軸3轉動，第一轉動軸3的兩端的第一齒輪4也跟著轉動，實現第一齒輪4在齒條6上直線移動，既而第一轉動軸3和第一齒輪4也就帶動著整個座艙吊架1和座艙11在兩條支撐板2之間來回直線移動。如果停電，第一電機20不能啟動，握住把手21-1將手動軸21-3向里推，使得套管21-5套在第二動力輸入軸25上，并且使凸塊27嵌在對應的凹槽26內，這樣就將手動搖把21連接在第二動力輸入軸25上了；連接上后，搖動手動搖把21，第二動力輸入軸25轉動，帶動減速機5的蝸桿轉動，既而驅動蝸輪實現減速運動，減速機5帶動第一轉動軸3轉動，第一轉動軸3的兩端的第一齒輪4也跟著轉動，實現第一齒輪4在齒條6上直線移動，既而第一轉動軸3和第一齒輪4也就帶動著整個座艙吊架1和座艙11在兩條支撐板2之間來回直線移動。通過減速機5的雙動力輸入軸的設置，使第一轉動軸3的轉動實現了電動和手動兩種驅動方式，即使停電，通過手動驅動也能使座艙吊架1和座艙11在兩條支撐板2之間移動。有電時，手動軸21-3不與第二動力輸入軸25連接，讓套管21-5脫離第二動力輸入軸25即可。

如圖6所示，鋼結構12中部設有座艙平臺23，座艙平臺23位于座艙11的下方，座艙平臺23的前端與防護翻板22-1活動連接。防護翻板22-1主要起防護作用。如圖7所示，防護翻板22-1背面設置有推動機構；鋼結構12上固定有支撐架22-2，支撐架22-2上固定有導軌22-3；推動機構與導軌22-3活動連接，且該推動機構在導軌22-3上做上下往復運動，并帶動防護翻板22-1的活動端上下翻轉；具體的是，在推動的過程中推動機構的兩端沿著導軌22-3進行運動，在推動機構沒有工作的狀態下，防護翻板22-1搭在導軌22-3的頂端，當推動機構向上運動時，防護翻板22-1離開導軌22-3的頂端，在推動機構的推動下向上發生翻轉，翻轉后防護翻板22-1與座艙平臺23形成夾角。觀眾觀看電影前，防護翻板22-1向前翻起至豎直位置，觀眾通過鋼結構12上的階梯登上座艙平臺23，然后坐在座艙11的座椅上準備觀看電影，有了防護翻板22-1的防護，能防止走在座艙平臺23上的觀眾墜下座艙平臺23；待觀眾都在座椅上坐好后，電影播放開始，防護翻板22-1向后翻轉，靠在導軌22-3的頂端。

如圖8所示，推動機構包括支架22-7、第二電機22-6、傳動軸22-4、設在傳動軸22-4兩端的滾輪22-5；第二電機22-6固定設在支架22-7上，支架22-7固定在防護翻板22-1背面的上部，第二電機22-6的輸出軸上套設有第二齒輪22-8，傳動軸22-4穿設在支架22-7上，且該傳動軸22-4上套設有第三齒輪22-9，第二齒輪22-8與第三齒輪22-9嚙合，滾輪22-5位于導軌22-3中，且在導軌22-3中往復運動。支架22-7用于推動防護翻板22-1實現翻轉，滾輪22-5上設有凹凸不平的橡膠凸起，主要的作用是在導軌22-3里運動時，增加與導軌22-3之間的摩擦力，不會出現打滑的情況。在具體的過程中，第二電機22-6在工作的時候，開始帶動第二電機22-6的輸出軸正轉，該第二電機22-6的輸出軸帶動第二齒輪22-8轉動，因第二齒輪22-8與第三齒輪22-9嚙合，因此第三齒輪22-9也會發生轉動，第三齒輪22-9套設在傳動軸22-4上，帶動傳動軸22-4轉動，傳動軸22-4再帶動滾輪22-5在導軌22-3中向上運動，進而推動防護翻板22-1的活動端向上運動，實現防護翻板22-1的向上翻轉；當第二電機22-6反轉，滾輪22-5在導軌22-3上向下運動，實現防護翻板22-1的復位。進一步的為了轉軸22-4與支架22-7之間的摩擦力最小化，在傳動軸22-4與支架22-7通過套設在傳動軸22-4上的軸承連接。另外，導軌22-3與支撐架22-2之間的夾角為30°到45°，進而防護翻板22-1與座艙平臺23前端的初始角度的銳角為30°到45°，優選的角度為40°，這樣能使防護翻板22-1翻轉時所用的推力較小，降低了第二電機22-6的輸出功率。

如圖9和圖10所示，座艙回轉機構包括背板13、第二轉動軸14、第三轉動軸15、第一電缸16和第二電缸17；背板13設置在座艙11和座艙吊架1之間，背板13通過第二轉動軸14與座艙吊架1活動連接，座艙11通過第三轉動軸15與背板13活動連接；其中，第二轉動軸14與背板13呈平行設置，第三轉動軸15與背板13呈垂直設置；第一電缸16的外套筒設置在第一支座18上，且第一電缸16的外套筒與第一支座18活動連接，第一支座18固定在背板13上，第一電缸16的伸出端與座艙11活動連接；第二電缸17設置在第二支座19上，且第二電缸17與第二支座19活動連接，第二支座19固定在座艙吊架1上，第二電缸17的伸出端與背板13活動連接。

如圖9所示，座艙吊架1與背板13之間設置有連接桿28，連接桿28的一端與背板13活動連接，連接桿28的另一端設置有腰形孔29，座艙吊架1上固定有第一螺釘30，第一螺釘30位于腰形孔29內。如圖10所示，背板13上設置有多個弧形限位槽31，座艙11背面固定有多個第二螺釘32，一個第二螺釘32對應一個弧形限位槽31，且一個第二螺釘32位于一個弧形限位槽31內。

座艙回轉機構的工作原理是：第二電缸17伸縮，使得背板13圍繞著第二轉動軸14前后轉動，背板13也就帶動座艙11實現前后轉動，在轉動過程中，第一螺釘30和腰形孔29對背板13的前后轉動起到限位作用；第一電缸16伸縮，使得座艙11圍繞著第三轉動軸15實現左右轉動，在轉動過程中，第二螺釘32和弧形限位槽31對座艙11的左右轉動起到限位作用。

另外，座艙11上還設置有安全壓杠33和電磁安全帶，安全壓杠33通過活動連桿34與座艙11活動連接；安全壓杠33和電磁安全帶上分別設置有用于控制開合狀態的電磁閥57，并根據飛翔影院的觀影系統狀態，采用通電/斷電方式控制電磁閥57的打開或關閉，實現自動控制，同時通過接觸傳感器56判斷電磁閥57的開合狀態，從而起到防護作用，確保觀影人員的安全。電磁閥57為電磁插銷或電磁鎖。

上述所有結構都是設置在鋼結構12上的，鋼結構12包括若干豎直支撐桿、若干橫向支撐桿、連接角鐵，橫向支撐桿的兩端與豎直支撐桿的兩端通過連接角鐵固定連接，在橫向支撐桿中間也同樣設置有若干個豎直支撐桿，更加增強穩定性，這樣使鋼結構12更加的穩定。鋼結構12的側面設置有回轉階梯，供觀眾上下，并具有穩定支撐的作用。

在飛翔影院中，觀眾坐在座艙11內觀看影片時，由于觀眾是懸掛于空中的，置身于球形的銀幕之中，為了讓觀眾有身臨其境的感覺，座艙系統既能使得座艙11和座艙吊架1在座艙直線移動裝置的帶動下在鋼結構12上來回直線移動，又能使得座艙11在座艙吊架1上前后轉動和左右轉動，讓觀眾在充分感受極具震撼力的球幕影視內容的同時，還可以親身體驗懸空飛行的刺激感受，帶來更好的4D觀影體驗。座艙直線移動裝置的直線移動、座艙11的轉動和防護翻板22-1的翻轉都是由控制器35控制的。

如圖11所示，控制器35包括主控單元50和分別與主控單元連接的座艙直線移動控制單元51、防護翻板轉動控制單元52、座艙回轉轉動控制單元53、急停控制單元54和活動連桿控制單元55；座艙直線移動控制單元51與第一電機20電連接，控制座艙直線移動裝置使座艙沿前后直線移動；防護翻板轉動控制單元52與第二電機22-6電連接，控制防護翻板22-1上下翻轉；座艙回轉轉動控制單元53分別與第一電缸16和第二電缸17電連接，控制座艙回轉機構使得座艙11前后轉動和左右轉動；急停控制單元54與急停按鈕36電連接，在緊急情況下按下以防止意外發生；活動連桿控制單元55則根據觀影系統狀態，以及接觸傳感器56的輸出信號，來控制電磁閥57的開啟和閉合。其中主控單元50采用可編程邏輯陣列PLC實現，其他的各個控制單元則采用常規的驅動模塊實現。比如座艙直線移動控制單元51、防護翻板轉動控制單元52、座艙回轉轉動控制單元53、急停控制單元54和活動連桿控制單元55均為繼電器。以座艙直線移動控制單元51為例，由PLC發出直線移動控制脈沖，驅動所對應的繼電器閉合，使得第一電機20通電，控制座艙直線移動裝置運動，使座艙沿前后直線移動。

控制器35的工作流程為：

1.控制器35通過防護翻板轉動控制單元52控制第二電機22-6轉動，使防護翻板22-1向前翻轉至豎直位置，觀眾通過鋼結構12上的階梯登上座艙平臺23。

2.當觀眾坐入座艙11的座椅內，控制器35通過活動連桿控制單元55控制活動連桿34放下，安全壓杠33擋在觀眾前面對觀眾起到保護作用，安全壓杠33上的電磁閥57閉合，觀眾再自己扣上電磁安全帶，電磁安全帶上的電磁閥57閉合；然后設置在安全壓杠33和電磁安全帶上的接觸傳感器56給控制器35發送一個信號。

3.控制器35接收到接觸傳感器56的信號后，控制器35再通過座艙回轉轉動控制單元53控制第二電缸17動作，使得座艙11抬起。

4.控制器35再通過防護翻板轉動控制單元52控制第二電機22-6轉動，使得防護翻板22-1向后翻轉至初始位置，也就是防護翻板22-1靠在導軌22-3的頂端；

5.控制器35通過座艙直線移動控制單元51控制第一電機20轉動，使得第一轉軸3轉動，整個座艙吊架1帶動座艙11向電影屏幕方向前行直至停止；

6.電影開始，控制器35根據節目內容及聲效通過座艙回轉轉動控制單元53控制第一電缸16和第二電缸17動作，使得座艙11前后和左右轉動；

7.電影觀看完畢后，控制器35通過座艙回轉轉動控制單元53控制第一電缸16和第二電缸17動作，使得座艙11復位回到初始位置；

8.控制器35通過座艙直線移動控制單元51控制第一電機20反向轉動，使得第一轉軸3反向轉動，整個座艙吊架1帶動座艙11后退至初始位置；

9.控制器35通過防護翻板轉動控制單元52控制第二電機22-6反向轉動，使得防護翻板22-1向前翻轉至豎直位置，與座艙平臺23呈90°夾角；

10.控制器35通過座艙回轉轉動控制單元53控制第二電缸17動作，使得座艙11放下；

11.最后，控制器35控制活動連桿控制單元55斷電，安全壓杠33和電磁安全帶上的電磁閥57打開，觀眾將安全壓杠33抬起，并且觀眾自己打開電磁安全帶，離開座椅，并通過座艙平臺23及階梯，到達地面。

如果突發意外事件，按下急停電鈕36，控制器35控制活動連桿34、第一電機20、第一電缸16、第二電缸17和第二電機22-6停止動作。