本實用新型涉及一種坐具，尤其涉及一種仿真體感座椅。
背景技術：
隨著經濟和電子計算機的發展，人們已可以用電腦模擬出各種運動、動態的場景，如模擬飛行，模擬賽車等。VR虛擬現實技術在近期對視覺的高真實度模擬極快的加大了人們的沉浸式體驗。然而在人體與畫面的互動方面，特別是身體受力的觸覺體感方面仍停留在傳統的多自由度運動平臺上。
目前都使用多自由度運動平臺來模擬仿真飛機操縱，艦艇操縱，直升機操縱，坦克操縱，汽車駕駛，火車駕駛，地震模擬以及動感電影，娛樂設備等領域的身體受力體驗。
多自由度運動平臺的主要代表六自由度運動平臺使用電缸或液壓提供俯仰（Pitch)，滾轉(Roll)，偏航（Yaw)，垂直升降（Z)，縱向位移（Y)，橫向位移（X)的運動，使人體感到相應方向上的作用力，加速度及傾斜角度達到模擬仿真的目的。
這種實現方案的缺點：1）費用高昂。普通消費者難以接受。2）體積大、重量大。占用場地大，搬運麻煩，難以在普通民居室內使用。3）設備安全要求高。設定、維護、使用不當易出安全事故。4）對使用者要求高。有心血管，頸椎等疾病的人，老人，兒童使用需要謹慎評估或陪護。5）現在所有的動平臺都無法模擬出失重和超重對人體的壓力效果。
技術實現要素：
本實用新型的目的：提供一種仿真體感座椅，能用更低的價格彌補動平臺的以上的不足，并且真實的模擬出失重和超重的效果，在各種模擬器上提供更便宜而且真實的受力體驗。
為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是：
一種仿真體感座椅，包括視覺系統裝置、電腦主機、上位機、模擬器操縱裝置、第一活動板、第二活動板、第三活動板、第四活動板、腰部束縛帶、一對肩部束縛帶、座椅支架及座椅前板；所述的視覺系統裝置通過電纜線與所述的電腦主機連接，所述的電腦主機通過網線與所述的上位機連接；所述的視覺系統裝置位于所述的座椅支架的上部前方，所述的電腦主機及上位機位于所述的座椅支架的一側，所述的座椅支架內設有電機、電動缸、編碼器、音頻振動器并通過電纜線與所述的上位機連接；所述的座椅前板設置在所述的座椅支架的前端，所述的模擬器操縱裝置設置在所述的座椅前板的前方，并與所述的電腦主機連接；所述的第一活動板及第二活動板分別對稱設置在所述的座椅支架上，位于所述的座椅支架的靠背后方，所述的第三活動板及第四活動板分別對稱設置在所述的座椅支架上，位于所述的座椅支架的坐墊下方，所述的第一活動板、第二活動板、第三活動板及第四活動板由所述的座椅支架內的電動機和電動缸驅動；所述的腰部束縛帶設置在所述的座椅支架上，位于所述的座椅支架的中部，所述的一對肩部束縛帶分別對稱設置在所述的座椅支架上，位于所述的第一活動板及第二活動板的前方。
上述的仿真體感座椅，其中，還包括滑軌，所述的滑軌水平設置在所述的座椅支架的底部，所述的座椅支架通過所述的滑軌水平滑動。
上述的仿真體感座椅，其中，所述的模擬器操縱裝置為飛行搖桿或方向盤或手柄。
上述的仿真體感座椅，其中，所述的座椅支架的前端底部設有多個通風散熱口。
上述的仿真體感座椅，其中，所述的座椅前板的前端中部設有缺口，所述的缺口面向所述的模擬器操縱裝置。
本實用新型成本低，一般消費者都可以負擔；重量輕，體積小，和一般單人沙發相近，方便搬運和室內使用；無需維護，不存在安全隱患，使用不需專業知識，老少皆宜；通用性好，可以取代和更換到現有的靜態模擬平臺上；可以實現加減速、側推、振動、及特有的模擬失重（+G)和超重(-G)效果。
附圖說明
圖1是本實用新型仿真體感座椅的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。
請參見附圖1所示，一種仿真體感座椅，包括視覺系統裝置1、電腦主機2、上位機3、模擬器操縱裝置5、第一活動板6、第二活動板7、第三活動板8、第四活動板9、腰部束縛帶10、一對肩部束縛帶11、座椅支架12及座椅前板14；所述的視覺系統裝置1通過電纜線與所述的電腦主機2連接，所述的電腦主機2通過網線與所述的上位機3連接；所述的視覺系統裝置1位于所述的座椅支架12的上部前方，所述的電腦主機2及上位機3位于所述的座椅支架12的一側，所述的座椅支架12內設有電機、電動缸、編碼器、音頻振動器等并通過電纜線與所述的上位機3連接；所述的座椅前板14設置在所述的座椅支架12的前端，所述的模擬器操縱裝置5設置在所述的座椅前板14的前方，并與所述的電腦主機2連接；所述的第一活動板6及第二活動板7分別對稱設置在所述的座椅支架12上，位于所述的座椅支架12的靠背后方，所述的第三活動板8及第四活動板9分別對稱設置在所述的座椅支架12上，位于所述的座椅支架12的坐墊下方，所述的第一活動板6、第二活動板7、第三活動板8及第四活動板9由所述的座椅支架12內的電動機和電動缸驅動；所述的腰部束縛帶10設置在所述的座椅支架12上，位于所述的座椅支架12的中部，所述的一對肩部束縛帶11分別對稱設置在所述的座椅支架12上，位于所述的第一活動板6及第二活動板7的前方。
還包括滑軌4，所述的滑軌4水平設置在所述的座椅支架12的底部，所述的座椅支架12通過所述的滑軌4水平滑動，椅子可手動、電動前后移動適合身高不同的人體。
所述的模擬器操縱裝置5為飛行搖桿或方向盤或手柄等，用于提供人員的動作信息輸入給電腦主機2。
所述的座椅支架12的前端底部設有多個通風散熱口13，防止座椅支架12內電機、電動缸長期運行過熱。
所述的座椅前板14的前端中部設有缺口，所述的缺口面向所述的模擬器操縱裝置5，可對模擬器操縱裝置5進行前后讓位，適合身高較矮的人體。
視覺系統裝置1可采用顯示器，虛擬現實頭盔或眼鏡；電腦主機2提供模擬軟件的運行，圖像輸出，音頻輸出，視覺效果渲染和反饋并接受模擬器操縱裝置5的輸入信號；上位機3負責模擬軟件輸出數據采集、運算、反解出各驅動電機、電缸的參數，同時安裝在電動機、電動缸上的編碼器檢測出電動機、電動缸的力矩，速度，位置信息并發送到上位機3中驅動器構成閉環控制系統，實時精確的控制各電機的運行，確保第一活動板6、第二活動板7、第三活動板8、第四活動板9、腰部束縛帶10和一對肩部束縛帶11之間協調運作。第一活動板6、第二活動板7、第三活動板8、第四活動板9位于座椅軟墊下與臀部及背部接觸位置。可轉動，振動，升降等運作，運動時提供作用力給人體；腰部束縛帶10提供腰部的束縛及放松，一對肩部束縛帶11提供肩部的束縛及放松。
在坐姿的情況下，與座椅接觸臀部和背部的受力感覺占到全身受力感覺的90%以上。因此針對與座椅接觸部位的受力分析就可以最大限度的模擬各種真實受力情況。
1）在座椅和靠背的位置設置第一活動板6、第二活動板7、第三活動板8及第四活動板9，通過程序輸出的數據控制電機轉速和方向來控制第一活動板6、第二活動板7、第三活動板8及第四活動板9的轉動方向，速度，角度及升降。
2）通過對座椅上與身體接觸部份的運動控制對身體施放力，使大腦誤認為身體處在各種受力環境達到仿真的目的。
3）通過座椅活動塊的運動改變身體重心位置，重心向后感覺到加速，重心向前感覺到減速，重心向下感覺到失重，重心向上感覺到超重。
4）在改變重心同時通過收緊和放松扣在身上的腰部束縛帶10和一對肩部束縛帶11來改變束縛力，提供更仿真的體感。
通過以上搭配已經可以實現多種受力組合，已經滿足并超出現在模擬軟件的需要。
另外，在座椅支架12內可安裝音頻轉換振動器，根據程序輸出的聲音波形轉換成振動的大小，頻率提供給人體更細節的力量變化。與以上多種受力組合，提供給用戶更真實的沉浸式體感。
把仿真體感座椅與主流飛行模擬軟件，如微軟模擬飛行Microsoft Flight Simulation 或DCS（Digital Combat Simulation）等相連接。
人員坐在仿真體感座椅內操作模擬器操縱裝置5改成飛行姿態，電腦主機2中的飛行軟件把改變的飛行姿態生成俯仰Pitch，滾轉Roll，偏航Yaw，加速Acceleration，減速Deceleration，失重 Positive G，超重Negative G，湍流抖動Turbulence，失速Install，螺旋Spin，降落時接地的彈跳Bounce，剎車抖動Brake等數據并輸出到上位機3。上位機3把相關參數換算后轉輸到驅動器，驅動器根據參數控制電機、電動缸運轉。運轉數據被編碼器傳回驅動器形成閉環控制。
這樣所有飛行中的運動受力都可以通過以上多種受力組合和音頻振動模擬表示出來。
綜上所述，本實用新型成本低，一般消費者都可以負擔；重量輕，體積小，和一般單人沙發相近，方便搬運和室內使用；無需維護，不存在安全隱患，使用不需專業知識，老少皆宜；通用性好，可以取代和更換到現有的靜態模擬平臺上；可以實現加減速、側推、振動、及特有的模擬失重（+G)和超重(-G)效果。
以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用附屬在其他相關產品的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。