一种船舶航行模拟舱转让专利
申请号 : CN202110580723.3
文献号 : CN113362675B
文献日 : 2022-03-25
发明人 : 陈洪瑞
申请人 : 山东交通学院
摘要 :
权利要求 :
1.一种船舶航行模拟舱，包括底盘（100），所述底盘（100）的顶部一侧固定安装有控制台（101），所述控制台（101）用于模拟驾驶控制设备，所述底盘（100）的顶部固定安装有座椅（102），所述座椅（102）面朝控制台（101），所述底盘（100）的顶部开设有底口（103），所述底口（103）位于座椅（102）的一侧，所述底盘（100）的顶部边缘固定安装有穹顶（104），用于显示模拟航行的画面；
其特征在于：所述底盘（100）的下方可活动地设置有浮动盘（200），所述浮动盘（200）的顶部可伸缩地设置有若干个伸缩式气囊（204），所述伸缩式气囊（204）与所述底盘（100）的底部固定连接，所述伸缩式气囊（204）用于顶起底盘（100），所述伸缩式气囊（204）的外侧壁可移动地设置若干个有夹持件（211），每两个所述夹持件（211）的间隔角度相同，所述夹持件（211）的矩形面一侧与伸缩式气囊（204）的外侧壁贴合，用于校正伸缩式气囊（204）的位置并且支撑伸缩式气囊（204）的形态不发生倾覆，所述伸缩式气囊（204）的下方设置有与之相连接的气泵（208），用于向伸缩式气囊（204）内部鼓动气体进而控制伸缩式气囊（204）的伸缩移动；所述浮动盘（200）的下方固定设置有转动机构，用于带动浮动盘（200）进行旋转，所述底口（103）内可伸缩地安装有搀扶机构，为晕眩者提供支撑，所述座椅（102）上还可移动地设置有体征监测装置，用于监测使用者体征变化，所述座椅（102）的中部座板上可伸缩地设置有呕吐收集装置，用于收集使用者的呕吐物，所述浮动盘（200）的顶部中央固定安装有副磁铁（202），所述底盘（100）的底部中央固定安装有主磁铁（203），所述副磁铁（202）与主磁铁（203）相互排斥，所述浮动盘（200）的顶部开设有若干个活动孔（205），每个活动孔（205）与伸缩式气囊（204）套接在一起，并且活动孔（205）穿过活动孔（205）延伸到浮动盘（200）的内部，每个伸缩式气囊（204）的正上方固定设置有固定板（206），所述固定板（206）的顶部中央与伸缩式气囊（204）的底部固定安装在一起；所述固定板（206）底部对称的两端分别固定安装有支杆（207），所述支杆（207）的底部与浮动盘（200）的内部底面固定连接，所述气泵（208）与浮动盘（200）的内部底面固定连接，所述气泵（208）位于固定板（206）的下方，所述固定板（206）的底部中央开设有插孔（209），所述伸缩式气囊（204）的底部开设有圆孔，所述气泵（208）的侧壁出气口插接有插管（210），所述插管（210）穿过所述插孔（209）和伸缩式气囊（204）底部圆孔延伸到伸缩式气囊（204）的内部，所述浮动盘（200）的侧壁开设有若干个进气孔（201），使得浮动盘（200）外部空气能够流通到浮动盘（200）的内部；所述底盘（100）的顶面固定安装有控制器，所述控制器与体征监测器（400）电连接，所述体征监测器（400）向控制器发送数据，所述控制器根据内置数据与体征监测器（400）的数据比对并且发出控制指令，所述控制器与伺服电机（303）电连接，用于控制伺服电机（303）的轴杆转动，所述控制器与每个气泵（208）单独电连接，使得每个气泵（208）能够单独获得指令运转，所述控制器与LED灯（602）电连接，所述控制器与第三液压缸（600）电连接，控制器控制第三液压缸（600）伸缩运动时，控制器控制LED灯（602）点亮，所述控制器与第一液压缸（502）电连接，所述控制器与第二液压缸（506）电连接，所述穹顶（104）内部安装有显示屏，显示屏与控制器电连接；所述活动孔（205）的内侧壁开设有若干个夹持口（212），所述夹持口（212）与夹持件（211）套接在一起，所述夹持件（211）穿过所述夹持口（212）延伸到浮动盘（200）的内部，所述夹持件（211）的顶部活动连接有连接板（213），连接板（213）的一端固定连接有链带，所述链带与夹持件（211）顶部固定连接，所述连接板（213）远离夹持件（211）的一端与所述伸缩式气囊（204）的顶部固定连接在一起，所述夹持件（211）的底部开设有滑动腔（214），所述滑动腔（214）的内部开口处固定安装有主限位环（215），所述滑动腔（214）的内部活动套接有伸缩件（216），所述伸缩件（216）穿过所述主限位环（215）并且与固定板（206）的顶面固定连接，所述伸缩件（216）的顶端固定安装有副限位环（217），所述副限位环（217）与滑动腔（214）套接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种船舶航行模拟舱，其特征在于：所述转动机构包括承重盘（300），所述承重盘（300）的顶面中央开设有安装槽（302），所述安装槽（302）的内部固定安装有伺服电机（303），所述伺服电机（303）的轴杆与浮动盘（200）的底部中央固定连接，所述承重盘（300）的顶面开设有滑槽（301），所述滑槽（301）内可滚动地设置有转动支撑件（304），所述转动支撑件（304）的外壁与浮动盘（200）的底面抵接，所述转动支撑件（304）用于支撑承重盘（300）；
所述搀扶机构包括扶杆（601），所述扶杆（601）位于底口（103）的内部，所述扶杆（601）朝向座椅（102）的侧壁上开设有矩形长槽，所述扶杆（601）的长槽内固定安装有LED灯（602），用于辅助使用者确定扶杆（601）的位置，所述扶杆（601）的下方固定设置有第三液压缸（600），所述第三液压缸（600）的轴杆与扶杆（601）侧壁固定连接在一起，所述第三液压缸（600）的底部与底盘（100）的内部底面固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种船舶航行模拟舱，其特征在于：所述座椅（102）上固定安装有安全带（105），用于固定使用者，所述安全带（105）上可移动地安装有体征监测器（400），所述体征监测器（400）的侧壁上对称开设有穿孔（401），所述穿孔（401）内套设有松紧带（402），所述松紧带（402）将体征监测器（400）绑定在安全带（105）一侧带面上。
4.根据权利要求1所述的一种船舶航行模拟舱，其特征在于：所述呕吐收集装置包括收集件（500），所述座椅（102）的座板侧壁开设有收集槽（501），所述收集槽（501）的内部固定安装有第一液压缸（502），所述第一液压缸（502）的轴杆一端与收集件（500）固定安装在一起，所述收集件（500）与收集槽（501）套接在一起，所述收集件（500）的顶部开设有盛放槽（503），所述收集槽（501）的上方开设有存储腔（504），所述存储腔（504）的内部底面开设有内连孔（505），所述内连孔（505）将收集槽（501）与存储腔（504）连通在一起。
5.根据权利要求4所述的一种船舶航行模拟舱，其特征在于：所述存储腔（504）内部顶面固定安装有第二液压缸（506），所述第二液压缸（506）的轴杆一端固定安装有堵塞板（507），所述堵塞板（507）与内连孔（505）卡接在一起，所述存储腔（504）的内壁固定安装有斜板（508），所述斜板（508）的棱边与堵塞板（507）抵接，所述斜板（508）的上方填充有草木灰，用于覆盖盛放槽（503）内部的呕吐物，并且进行中和消毒。
说明书 :
一种船舶航行模拟舱
技术领域
背景技术
驾驶，而人在驾驶之前需要进行培训，随着生产力与科技的发展，船舶模拟航行应用而生，
该设备能够为新手进行船舶航行驾驶的训练以及方便使用者体验船舶驾驶，但是现有的船
舶模拟设备在实际使用中会产生如下问题：
即恢复正常，行走困难且眼神模糊。
发明内容
设备不能收集呕吐物，模拟不真实以及不能及时停止的问题。
部固定安装有座椅，所述座椅面朝控制台，所述底盘的顶部开设有底口，所述底口为矩形
口，所述底口位于座椅的一侧，所述底盘的顶部边缘固定安装有穹顶，穹顶为倒扣桶形，用
于显示模拟航行的画面，所述穹顶的侧壁上开设有出口；
述伸缩式气囊用于顶起底盘，所述伸缩式气囊的外侧壁可移动地设置若干个有夹持件，每
两个所述夹持件的间隔角度相同，夹持件为柱形结构，所述夹持件的矩形面一侧与伸缩式
气囊的外侧壁贴合，用于校正伸缩式气囊的位置并且支撑伸缩式气囊的形态不发生倾覆，
所述伸缩式气囊的下方设置有与之相连接的气泵，用于向伸缩式气囊内部鼓动气体进而控
制伸缩式气囊的伸缩移动；
置，用于监测使用者体征变化，所述座椅的中部座板上可伸缩地设置有呕吐收集装置，用于
收集使用者的呕吐物。
互排斥，所述浮动盘的顶部开设有若干个活动孔，所述活动孔为圆形通孔，每个活动孔与伸
缩式气囊套接在一起，并且活动孔穿过活动孔延伸到浮动盘的内部，每个伸缩式气囊的正
上方固定设置有固定板，所述固定板为圆板结构，所述固定板的顶部中央与伸缩式气囊的
底部固定安装在一起，所述固定板底部对称的两端分别固定安装有支杆，所述支杆为圆柱
形结构，所述支杆的底部与浮动盘的内部底面固定连接，所述气泵与浮动盘的内部底面固
定连接，所述气泵位于固定板的下方，所述固定板的底部中央开设有插孔，所述插孔为圆形
通孔，所述伸缩式气囊的底部开设有圆孔，所述气泵的侧壁出气口插接有插管，所述插管为
管道结构，所述插管穿过所述插孔和伸缩式气囊底部圆孔延伸到伸缩式气囊的内部，所述
浮动盘的侧壁开设有若干个进气孔，所述进气孔为圆形通孔，使得浮动盘外部空气能够流
通到浮动盘的内部。
件的顶部活动连接有连接板，连接板的一端固定连接有链带，所述链带与夹持件顶部固定
连接，所述连接板远离夹持件的一端与所述伸缩式气囊的顶部固定连接在一起，所述夹持
件的底部开设有滑动腔，所述滑动腔为圆形槽，所述滑动腔的内部开口处固定安装有主限
位环，所述主限位环为圆环形结构，所述滑动腔的内部活动套接有伸缩件，所述伸缩件为圆
柱形结构，所述伸缩件穿过所述主限位环并且与固定板的顶面固定连接，所述伸缩件的顶
端固定安装有副限位环，所述副限位环为圆环形结构，所述副限位环与滑动腔套接在一起。
服电机的轴杆与浮动盘的底部中央固定连接，所述承重盘的顶面开设有滑槽，所述滑槽为
环形凹槽，所述滑槽内可滚动地设置有转动支撑件，所述转动支撑件为球形结构，所述转动
支撑件的外壁与浮动盘的底面抵接，所述转动支撑件用于支撑承重盘；所述搀扶机构包括
扶杆，所述扶杆为圆柱形结构，所述扶杆位于底口的内部，所述扶杆朝向座椅的侧壁上开设
有矩形长槽，所述扶杆的长槽内固定安装有LED灯，用于辅助使用者确定扶杆的位置，所述
扶杆的下方固定设置有第三液压缸，所述第三液压缸的轴杆与扶杆侧壁固定连接在一起，
所述第三液压缸的底部与底盘的内部底面固定连接。
孔内套设有松紧带，所述松紧带为闭合松紧带，所述松紧带将体征监测器绑定在安全带一
侧带面上。
一液压缸的轴杆一端与收集件固定安装在一起，所述收集件与收集槽套接在一起，所述收
集件的顶部开设有盛放槽，所述盛放槽为弧形槽，所述收集槽的上方开设有存储腔，所述存
储腔为矩形空腔，所述存储腔的内部底面开设有内连孔，所述内连孔为矩形槽，所述内连孔
将收集槽与存储腔连通在一起，所述存储腔内部顶面固定安装有第二液压缸，所述第二液
压缸的轴杆一端固定安装有堵塞板，所述堵塞板为矩形长条，所述堵塞板与内连孔卡接在
一起，所述存储腔的内壁固定安装有斜板，所述斜板为三棱锥结构，所述斜板的棱边与堵塞
板抵接，所述斜板的上方填充有草木灰，用于覆盖盛放槽内部的呕吐物，并且进行中和消
毒。
发出控制指令，所述控制器与伺服电机电连接，用于控制伺服电机的轴杆转动，所述控制器
与每个气泵单独电连接，使得每个气泵能够单独获得指令运转，所述控制器与LED灯电连
接，所述控制器与第三液压缸电连接，控制器控制第三液压缸伸缩运动时，控制器控制LED
灯点亮，所述控制器与第一液压缸电连接，所述控制器与第二液压缸电连接，所述穹顶内部
安装有显示屏，显示屏与控制器电连接。
口一块，使用者应身穿薄衣，便于检测，在安全带紧贴使用者身体和松紧带本身张紧力的作
用下，体征监测器能够固定于使用者胸口部位并且不易产生晃动，在使用者体验模拟航行
时，体征监测器实时监测使用者身体情况，当体征监测器将监测的数据传递到控制器进行
比对后认定其数据超出安全范围，控制器控制气泵与伺服电机停止运作，并且显示盘熄灭，
使得使用者情绪缓和后，再根据身体情况进行或是不进行驾驶模拟，使得使用者的生命体
征能够直接被检测并且立即产生控制命令，避免了使用者不适后去叫停设备产生的迟滞时
间内对使用者的伤害加重。
控制器根据航行画面的风浪以及转弯信号对伺服电机下达轴合适旋转度的指令，使得伺服
电机的轴旋转，伺服电机的轴旋转带动浮动盘及安装在浮动盘上的机构旋转，使得使用者
感受到水平方向的力，控制器根据航行画面的风浪以及转弯信号对气泵下达向气泵抽气和
输气的指令，使得伸缩式气囊上下伸缩并且带动浮动盘及其安装在上面的机构颠簸；从而
使得该设备产生的颠簸无迟滞性，使得模拟更加真实。
支撑，防止伸缩式气囊在不同的角度浮动时被弯折，同时独立设置的夹持件也能够适应伸
缩式气囊顶部不同的倾斜角度，提高伸缩式气囊的使用寿命。
及其上机构进行支撑，避免伺服电机损坏，同时副磁铁也能够对底盘及其上机构支撑，减少
伸缩式气囊与夹持件承受的压力。
作，并且显示盘熄灭，同时控制器控制第一液压缸运作，第一液压缸的轴杆带动收集件向座
椅外部伸出，控制器控制第三液压缸运作，第三液压缸的轴杆带动扶杆向上伸出，然后LED
灯点亮，使用者在向收集件呕吐完毕后，第一液压缸的轴杆回缩，从而使使用者的呕吐物能
够被及时收集，避免了船舱被污染。
落到盛放槽的呕吐物上，同时收集槽的轴杆持续移动使得草木灰将呕吐物覆盖，避免了呕
吐物气味散发，并且有强消毒作用，使得呕吐物中的病毒微生物被杀死，而眩晕中的使用者
可通过LED灯定位到扶杆，再扶持扶杆走出模拟舱，避免了使用者行走过程中产生危险。
附图说明
泵；209插孔；210插管；211夹持件；212夹持口；213连接板；214滑动腔；215主限位环；216伸
缩件；217副限位环；300承重盘；301滑槽；302安装槽；303伺服电机；304转动支撑件；400体
征监测器；401穿孔；402松紧带；500收集件；501收集槽；502第一液压缸；503盛放槽；504存
储腔；505内连孔；506第二液压缸；507堵塞板；508斜板；600第三液压缸；601扶杆；602LED
灯。
具体实施方式
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
101用于模拟驾驶控制设备，底盘100的顶部固定安装有座椅102，座椅102面朝控制台101，
底盘100的顶部开设有底口103，底口103为矩形口，底口103位于座椅102的一侧，底盘100的
顶部边缘固定安装有穹顶104，穹顶104为倒扣桶形，用于显示模拟航行的画面，穹顶104的
侧壁上开设有出口；
接，伸缩式气囊204用于顶起底盘100，使得底盘100产生颠簸，伸缩式气囊204的外侧壁可移
动地设置若干个有夹持件211，每两个夹持件211的间隔角度相同，夹持件211为柱形结构，
夹持件211的矩形面一侧与伸缩式气囊204的外侧壁贴合，用于校正伸缩式气囊204的位置
并且支撑伸缩式气囊204的形态不发生倾覆，伸缩式气囊204的下方设置有与之相连接的气
泵208，气泵208为双向气泵，用于向伸缩式气囊204内部鼓动气体进而控制伸缩式气囊204
的伸缩移动；
置，用于监测使用者体征变化，座椅102的中部座板上可伸缩地设置有呕吐收集装置，用于
收集使用者的呕吐物。
磁铁202与主磁铁203相互排斥，浮动盘200的顶部开设有若干个活动孔205，活动孔205为圆
形通孔，每个活动孔205与伸缩式气囊204套接在一起，并且活动孔205穿过活动孔205延伸
到浮动盘200的内部，每个伸缩式气囊204的正上方固定设置有固定板206，固定板206为圆
板结构，固定板206的顶部中央与伸缩式气囊204的底部固定安装在一起，固定板206底部对
称的两端分别固定安装有支杆207，支杆207为圆柱形结构，支杆207的底部与浮动盘200的
内部底面固定连接，气泵208与浮动盘200的内部底面固定连接，气泵208位于固定板206的
下方，固定板206的底部中央开设有插孔209，插孔209为圆形通孔，伸缩式气囊204的底部开
设有圆孔，气泵208的侧壁出气口插接有插管210，插管210为管道结构，插管210穿过插孔
209和伸缩式气囊204底部圆孔延伸到伸缩式气囊204的内部，浮动盘200的侧壁开设有若干
个进气孔201，进气孔201为圆形通孔，使得浮动盘200外部空气能够流通到浮动盘200的内
部。
盘200的内部，所述夹持件211的顶部活动连接有连接板213，连接板213的一端固定连接有
链带，所述链带与夹持件211顶部固定连接，所述连接板213远离夹持件211的一端与所述伸
缩式气囊204的顶部固定连接在一起，夹持件211的底部开设有滑动腔214，滑动腔214为圆
形槽，滑动腔214的内部开口处固定安装有主限位环215，主限位环215为圆环形结构，滑动
腔214的内部活动套接有伸缩件216，伸缩件216为圆柱形结构，伸缩件216穿过主限位环215
并且与固定板206的顶面固定连接，伸缩件216的顶端固定安装有副限位环217，副限位环
217为圆环形结构，副限位环217与滑动腔214套接在一起，副限位环217与主限位环215相互
配合能够使得伸缩件216不会与夹持件211脱离。
伺服电机303，伺服电机303为现有结构，在此不做赘述，伺服电机303的轴杆与浮动盘200的
底部中央固定连接，承重盘300的顶面开设有滑槽301，滑槽301为环形凹槽，滑槽301内可滚
动地设置有转动支撑件304，转动支撑件304为球形结构，转动支撑件304的外壁与浮动盘
200的底面抵接，转动支撑件304用于支撑承重盘300；搀扶机构包括扶杆601，扶杆601为圆
柱形结构，扶杆601位于底口103的内部，扶杆601朝向座椅102的侧壁上开设有矩形长槽，扶
杆601的长槽内固定安装有LED灯602，LED灯602为现有结构，在此不做赘述，用于辅助使用
者确定扶杆601的位置，扶杆601的下方固定设置有第三液压缸600，第三液压缸600为现有
结构，在此不做赘述，第三液压缸600的轴杆与扶杆601侧壁固定连接在一起，第三液压缸
600的底部与底盘100的内部底面固定连接。
征监测器400能够持续检测患者的心率、呼吸频率以及非正常的动作特征，体征监测器400
的侧壁上对称开设有穿孔401，穿孔401为矩形孔，穿孔401内套设有松紧带402，松紧带402
为闭合松紧带，松紧带402将体征监测器400绑定在安全带105一侧带面上。
一液压缸502，第一液压缸502为现有结构，在此不做赘述，第一液压缸502的轴杆一端与收
集件500固定安装在一起，收集件500与收集槽501套接在一起，收集件500的顶部开设有盛
放槽503，盛放槽503为弧形槽，收集槽501的上方开设有存储腔504，存储腔504为矩形空腔，
存储腔504的内部底面开设有内连孔505，内连孔505为矩形槽，内连孔505将收集槽501与存
储腔504连通在一起，存储腔504内部顶面固定安装有第二液压缸506，第二液压缸506为现
有结构，在此不做赘述，第二液压缸506的轴杆一端固定安装有堵塞板507，堵塞板507为矩
形长条，堵塞板507与内连孔505卡接在一起，存储腔504的内壁固定安装有斜板508，斜板
508为三棱锥结构，斜板508的棱边与堵塞板507抵接，斜板508的上方填充有草木灰，用于覆
盖盛放槽503内部的呕吐物，并且进行中和消毒。
根据内置数据与体征监测器400的数据比对并且发出控制指令，控制器与伺服电机303电连
接，用于控制伺服电机303的轴杆转动，控制器与每个气泵208单独电连接，使得每个气泵
208能够单独获得指令运转，控制器与LED灯602电连接，控制器与第三液压缸600电连接，控
制器控制第三液压缸600伸缩运动时，控制器控制LED灯602点亮，控制器与第一液压缸502
电连接，控制器与第二液压缸506电连接，穹顶104内部安装有显示屏，显示屏与控制器电连
接。
用者胸口一块，使用者应身穿薄衣，便于检测，在安全带105紧贴使用者身体和松紧带402本
身张紧力的作用下，体征监测器400能够固定于使用者胸口部位并且不易产生晃动，待使用
者调整好坐姿，在穹顶104的内壁上镶嵌屏幕进行模拟，同时控制器对显示屏传递的画面信
号进行处理并且转化成控制指令，用于控制伺服电机303与气泵208进行运转，控制器根据
航行画面的风浪以及转弯信号对伺服电机303下达轴合适旋转度的指令，使得伺服电机303
的轴旋转，伺服电机303的轴旋转带动浮动盘200及安装在浮动盘200上的机构旋转，使得使
用者感受到水平方向的力，控制器根据航行画面的风浪以及转弯信号对气泵208下达向气
泵208抽气和输气的指令，使得伸缩式气囊204上下伸缩并且带动浮动盘200及其安装在上
面的机构颠簸；
防止伸缩式气囊204在不同的角度浮动时被弯折，同时独立设置的夹持件211也能够适应伸
缩式气囊204顶部不同的倾斜角度，同时设置的副磁铁202与主磁铁203能够将底盘100托
起，使得底盘100在运作时柔软犹如在海中沉浮，减少顿挫与碰撞感，而设置的转动支撑件
304能够对浮动盘200及其上机构进行支撑，避免伺服电机303损坏，同时副磁铁202也能够
对底盘100及其上机构支撑，减少伸缩式气囊204与夹持件211承受的压力；
208与伺服电机303停止运作，并且显示盘熄灭，使得使用者情绪缓和后再根据身体情况进
行或是不进行驾驶模拟；
灭，同时控制器控制第一液压缸502运作，第一液压缸502的轴杆带动收集件500向座椅102
外部伸出，控制器控制第三液压缸600运作，第三液压缸600的轴杆带动扶杆601向上伸出，
然后LED灯602点亮，使用者在向收集件500呕吐完毕后，第一液压缸502的轴杆回缩，同时盛
放槽503的一端运动到收集槽501内时，控制器控制第二液压缸506的轴杆向上移动带动堵
塞板507移动，堵塞板507移动使得存储腔504内的草木灰通过内连孔505落到盛放槽503的
呕吐物上，同时收集槽501的轴杆持续移动使得草木灰将呕吐物覆盖，避免了呕吐物气味散
发，并且有强消毒作用，使得呕吐物中的病毒微生物被杀死，而眩晕中的使用者可通过LED
灯602定位到扶杆601，再扶持扶杆601走出模拟舱。
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。