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太阳系行星运转模拟系统

阅读：322发布：2020-05-20

IPRDB可以提供太阳系行星运转模拟系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种太阳系行星运转模拟系统，包括：模拟机构、驱动控制系统、人机交互和显示系统；模拟机构包括：支承动力机构、公转平台和自转平台；驱动控制系统与模拟机构中的电机相连，用于公转平台和自转平台的电机运动驱动控制，人机交互和显示系统用于输入任意日期，然后驱动控制系统根据计算的位置控制公转和自转平台电机运动到指定位置，并且进行显示。本发明能够使人们获得对行星运转直观的认识，可以在任意日期输入下模拟当前太阳系行星的位置、并且按照输入的等比速度(实际速度的倍数)自动模拟行星的运转。，下面是太阳系行星运转模拟系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，包括：模拟机构、驱动控制系统、人机交互和显示系统；模拟机构包含：支承动力机构、公转平台和自转平台；驱动控制系统与模拟机构中的电机相连，用于公转平台和自转平台的电机运动驱动控制，人机交互和显示系统用于输入任意日期，然后驱动控制系统根据计算的位置控制公转和自转平台电机运动到指定位置，并且进行显示。

2.根据权利要求1所述的太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，所述的支撑动力机构包括中空环形支承、动力传递装置，动力传递装置安装在中空环形支承上，中空环形支承为自转平台和公转平台提供支承，动力传递装置为自转平台供电/提供动力。

3.根据权利要求2所述的太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，根据各个行星公转轨道半径尺寸设定的中空环形支承由里到外分布，同时实现所有行星的运转模拟。

4.根据权利要求2所述的太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，所述的动力传递装置为滑环。

5.根据权利要求1所述的太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，所述的公转平台包含：第一电机减速机组合、第一支承、主动固定齿轮、环形从动齿轮、第一连接部件；第一支承安装在支撑动力机构的中空环形支承上，第一电机减速机组合安装在第一支承上，第一电机减速机组合的输出轴通过第一连接部件与主动固定齿轮连接，环形从动齿轮通过轴承安装在中空环形支承上，第一电机减速机组合运动带动主动固定齿轮运动，进一步通过齿轮啮合带动环形从动齿轮运动，实现公转运动。

6.根据权利要求1所述的太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，所述的自转平台安装在环形从动齿轮上，自转平台包括：支承组、自转台面、电刷、电刷支架、自转方位高低支承、自转方位机构、自转高低机构；支承组包括多个支承结构，安装在环形从动齿轮上，自转台面安装在支承组上，电刷安装电刷支架上，电刷支架安装在自转台面上。

7.根据权利要求6所述的太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，所述的自转方位机构安装在自转平台上，通过自转方位高低支承与自转平台相连。

8.根据权利要求7所述的太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，所述的自转方位机构包括：第一转换轴向的齿轮组合、第二连接部件、第二支承和第二电机减速机组合；第二电机减速机组合安装在第二支承上，其输出轴通过第二连接部件与第一转换轴向的齿轮组合的输入轴连接，第一转换轴向的齿轮组合的输入轴通过轴承安装在第二支承上，第一转换轴向的齿轮组合的输出轴安装在自转方位高低支承上，通过第二连接部件与自转高低机构相连，第二电机减速机组合带动第一转换轴向的齿轮组合转动，从而带动整个自转高低机构转动，其转速按照公转速度设计，以抵消公转造成的方位变化。

9.根据权利要求6所述的太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，所述的自转高低机构包括：第三电机减速机组合、第三连接部件、第三支承和第二转换轴向的齿轮组合、底座、行星球；第三电机减速机组合安装在第三支承上，其输出轴通过第三连接部件与第二转换轴向的齿轮组合的输入轴连接，第二转换轴向的齿轮组合的输入轴通过轴承安装在第三支承上，第一转换轴向的齿轮组合的输出轴与行星球相连；第三电机减速机组合带动第二转换轴向的齿轮组合转动，从而带动行星球旋转，实现自转。

10.根据权利要求9所述的太阳系行星运转模拟系统，其特征在于，所述的底座具有指定楔形斜面，该楔形斜面按照具体行星的轨道和黄道面夹角设计，实现行星的自转轨道和黄道面之间的夹角。

说明书全文

太阳系行星运转模拟系统

技术领域

[0001] 本发明属于模拟机构技术领域，尤其指代一种使人们能够对行星的运转获得直观认识的太阳系行星运转模拟系统。

背景技术

[0002] 人类文明在几千年的发展中，通过天文观察，获得了很多关于天体的几何知识，由此发展了力学知识。例如通过观察太阳系行星的运转，开普勒提出了行星运动三大定律，牛顿由此发展了微积分，进而推导出了万有引力定律，通过模拟太阳系行星运转，使人们获得对行星运转直观的认识，无论对深空探测航天任务规划，还是对教学、演示都具有重要的意义。

[0003] 然而，目前还没有专门针对此太阳系行星运转模拟的平台/系统，因此，开发一种太阳系行星运转模拟系统已成为业界技术领域人员日益关注的课题。

发明内容

[0004] 针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种太阳系行星运转模拟系统，使人们获得对行星运转直观的认识，可以在任意日期输入下模拟当前太阳系行星的位置、并且按照输入的等比速度(实际速度的倍数)模拟行星的运转。

[0005] 为达到上述目的，本发明的一种太阳系行星运转模拟系统，包括：模拟机构、驱动控制系统、人机交互和显示系统；模拟机构包括：支承动力机构、公转平台和自转平台；驱动控制系统与模拟机构中的电机相连，用于公转平台和自转平台的电机运动驱动控制，人机交互和显示系统用于输入任意日期，然后驱动控制系统根据计算的位置控制公转和自转平台电机运动到指定位置，并且进行显示。

[0006] 优选地，所述的支撑动力机构包括中空环形支承、动力传递装置，动力传递装置安装在中空环形支承上，中空环形支承为自转平台和公转平台提供支承，动力传递装置为自转平台供电/提供动力。

[0007] 优选地，所述的动力传递装置为滑环。

[0008] 优选地，所述的公转平台包含：第一电机减速机组合、第一支承、主动固定齿轮、环形从动齿轮、第一连接部件；第一支承安装在支撑动力机构的中空环形支承上，第一电机减速机组合安装在第一支承上，第一电机减速机组合的输出轴通过第一连接部件与主动固定齿轮连接，环形从动齿轮通过轴承安装在中空环形支承上，第一电机减速机组合运动带动主动固定齿轮运动，进一步通过齿轮啮合带动环形从动齿轮运动，实现公转运动。

[0009] 优选地，所述的自转平台安装在环形从动齿轮上，自转平台包括：支承组、自转台面、电刷、电刷支架、自转方位高低支承、自转方位机构、自转高低机构；支承组包括多个支承结构，安装在环形从动齿轮上，自转台面安装在支承组上，电刷安装电刷支架上，电刷支架安装在自转台面上。

[0010] 优选地，所述的自转方位机构安装在自转平台上，通过自转方位高低支承与自转平台相连。

[0011] 优选地，所述的自转方位机构包括：第一转换轴向的齿轮组合、第二连接部件、第二支承和第二电机减速机组合；第二电机减速机组合安装在第二支承上，其输出轴通过第二连接部件与第一转换轴向的齿轮组合的输入轴连接，第一转换轴向的齿轮组合的输入轴通过轴承安装在第二支承上，第一转换轴向的齿轮组合的输出轴安装在自转方位高低支承上，通过第二连接部件与自转高低机构相连，第二电机减速机组合带动第一转换轴向的齿轮组合转动，从而带动整个自转高低机构转动，其转速按照公转速度设计，以抵消公转造成的方位变化。

[0012] 优选地，所述的自转高低机构包括：第三电机减速机组合331、第三连接部件、第三支承和第二转换轴向的齿轮组合、底座、行星球；第三电机减速机组合安装在第三支承上，其输出轴通过第三连接部件与第二转换轴向的齿轮组合的输入轴连接，第二转换轴向的齿轮组合的输入轴通过轴承安装在第三支承上，第一转换轴向的齿轮组合的输出轴与行星球相连；第三电机减速机组合带动第二转换轴向的齿轮组合转动，从而带动行星球旋转，实现自转。

[0013] 优选地，所述的底座具有指定楔形斜面，该楔形斜面按照具体行星的轨道和黄道面夹角设计，实现行星的自转轨道和黄道面之间的夹角。

[0014] 优选地，根据各个行星公转轨道半径尺寸设定的中空环形支承由里到外分布，同时实现所有行星的运转模拟。

[0015] 本发明的有益效果：本发明实现了一个系统能够模拟太阳系行星公转、以轨道面与黄道面之间一定夹角自转；针对深空探测航天任务规划、教学、演示等应用，为使人们获得对行星运转直观的认识，提供一种模拟太阳系行星运转的新系统/新产品，它可以在任意日期输入下模拟当前太阳系行星的位置、并且按照输入的等比速度(实际速度的倍数)模拟行星的运转。

附图说明

[0016] 图1为太阳系行星运转模拟系统结构示意图。

[0017] 图2为太阳系行星运转模拟系统中模拟机构组成结构原理图。

[0018] 图3为支撑动力机构及公转平台剖面图。

[0019] 图4为自转平台自转方位机构结构示意图。

[0020] 图5为自转平台自转高低机构结构示意图。

具体实施方式

[0021] 为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

[0022] 参照图1至图5所示，本发明的一种太阳系行星运转模拟系统，包括：模拟机构1、驱动控制系统4、人机交互和显示系统5，模拟机构1包含:支承动力机构10、公转平台20和自转平台30，驱动控制系统4与模拟机构中的电机相连，用于公转平台和自转平台的电机运动驱动控制，人机交互和显示系统5用于输入任意日期，然后驱动控制系统4根据计算的位置控制公转和自转平台电机运动到指定位置，并且进行显示。

[0023] 参照图1，支撑动力机构10包括中空环形支承101、动力传递装置102，动力传递装置102安装在中空环形支承101上，中空环形支承101为自转平台和公转平台提供支承，动力传递装置102为自转平台供电/提供动力；所述的动力传递装置102为滑环。

[0024] 所述的公转平台20包含：第一电机减速机组合201、第一支承204、主动固定齿轮202、环形从动齿轮203、第一连接部件205；第一支承204安装在支撑动力机构的中空环形支承101上，第一电机减速机组合201安装在第一支承204上，第一电机减速机组合201的输出轴通过第一连接部件205与主动固定齿轮202连接，环形从动齿轮203通过轴承安装在中空环形支承101上，第一电机减速机组合201运动带动主动固定齿轮202运动，进一步通过齿轮啮合带动环形从动齿轮203运动，实现公转运动。

[0025] 所述的自转平台30安装在环形从动齿轮203上，自转平台30包括：支承组301、自转台面302、电刷304、电刷支架303、自转方位高低支承305、自转方位机构31、自转高低机构33；支承组301包括多个支承结构，安装在环形从动齿轮203上，自转台面302安装在支承组
301上，电刷304安装电刷支架303上，电刷支架303安装在自转台面302上。

[0026] 自转方位机构31安装在自转平台30上，通过自转方位高低支承305与自转平台30相连，自转方位机构31包括：第一转换轴向的齿轮组合311、第二连接部件314、第二支承312和第二电机减速机组合313；第二电机减速机组合313安装在第二支承312上，其输出轴通过第二连接部件314与第一转换轴向的齿轮组合311的输入轴连接，第一转换轴向的齿轮组合311的输入轴通过轴承安装在第二支承312上，第一转换轴向的齿轮组合311的输出轴安装在自转方位高低支承305上，通过第二连接部件314与自转高低机构33相连，第二电机减速机组合313带动第一转换轴向的齿轮组合311转动，从而带动整个自转高低机构33转动，其转速按照公转速度设计，以抵消公转造成的方位变化。

[0027] 自转高低机构33包括：第三电机减速机组合331、第三连接部件333、第三支承337和第二转换轴向的齿轮组合335、底座334、行星球336；第三电机减速机组合331安装在第三支承337上，其输出轴通过第三连接部件333与第二转换轴向的齿轮组合335的输入轴连接，第二转换轴向的齿轮组合335的输入轴通过轴承安装在第三支承337上，第一转换轴向的齿轮组合311的输出轴与行星球336相连；第三电机减速机组合331带动第二转换轴向的齿轮组合335转动，从而带动行星球336旋转，实现自转。

[0028] 本发明的工作原理：公转平台的第一电机减速机组合201运动带动主动固定齿轮202运动，进一步通过齿轮啮合带动齿轮运动，实现公转运动；自转方位机构31中第二电机减速机组合311带动转换轴向的齿轮组合转动，从而带动整个自转高低机构33转动，其转速按照公转速度设计，以抵消公转造成的方位变化。自转高低机构33的第三电机减速机组合
331带动转换轴向的齿轮组合转动，从而带动行星球336旋转，实现自转；底座334的楔形斜面按照具体行星的轨道和黄道面夹角设计，实现行星的自转轨道和黄道面之间的夹角。

[0029] 上述实例中只给出了一个行星公转的实现方法，太阳系所有行星都可以以此方法实现。根据各个行星公转轨道半径尺寸设定的中空环形支承由里到外分布，同时实现所有行星的运转模拟，而不会导致之间的干涉。

[0030] 本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
太阳系八大行星演示仪-专利编号CN104157207B	2020-05-14	231
太阳系模拟演示仪-专利编号CN101470992A	2020-05-18	450
太阳系八大行星演示仪-专利编号CN104091518A	2020-05-16	288
太阳系行星运转模拟系统-专利编号CN105632324A	2020-05-20	322
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