求火箭发射过程解说说

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-10-03 18:10 标签： 火箭发射过程解说

本发明涉及一种科技馆展览互动展具具体涉及一种火箭发射演示装置及演示方法。

科技馆是进行科普教育的场所科技馆内现有的火箭发射演示方法局限于图文版、动畫视频等，展示方式比较抽象不便于观众了解火箭发射时的有关知识。现有的火箭发射演示机构采用在火箭中间加导杆实现火箭升降無火箭拼装环节，具有如下缺点：1、火箭中间的导杆影响了展示效果给观众的直观印象是火箭是被中间的导杆拉上去的；2、没有对火箭結构的介绍，展览效果不佳

本发明要解决的技术问题是提供一种火箭发射演示装置及演示方法，使观众了解火箭的结构组成、火箭装配、发射塔架以及发射过程等知识更有助于改善体验者学习兴趣和对科普知识的理解，用于科技馆或其他科普展示场所开展火箭发射科普敎育活动

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种火箭发射演示装置包括火箭拼装装置和火箭发射装置，所述火箭拼装装置包括拼装模型、拼装台、操作按钮、收纳槽、复位装置、灯光及音效装置所述拼装模型为对应于长征二号F型火箭多个部件的等比模型，所述拼装台的上端面上设有对应地容置多个拼装模型的拼装凹槽所述拼装凹槽内设有位置检测传感器，所述操作按钮包括设于拼装台上的發射按钮所述收纳槽设于拼装台内，所述灯光及音效装置包括设于拼装凹槽内的灯光、设于拼装台上的语音播报装置；

所述火箭发射装置包括火箭发射场塔架动态仿真模型、长征二号F型火箭动态仿真模型所述火箭发射场塔架动态仿真模型内设有直线导轨，所述长征二号F型火箭动态仿真模型与直线导轨之间设有升降机构所述升级机构包括升降电机、滑轮和支撑架，所述支撑架的一端通过抱箍与长征二号F型火箭动态仿真模型固定连接另一端与滑轮固定连接，所述滑轮设于升降电机的输出轴上并与直线导轨滑动连接所述升降电机与发射按钮电性连接。

其中所述火箭发射装置还包括音响及灯光装置和烟机装置，所述音响和灯光装置设于长征二号F型火箭动态仿真模型内所述烟机装置设于长征二号F型火箭动态仿真模型的下端。所述音响及灯光装置和烟机装置与升降电机同时上电在火箭发射演示开始的同時，音响及灯光装置发声、发光烟机装置模拟发射排烟。

进一步所述火箭发射装置还包括设于火箭发射场塔架动态仿真模型侧方的背景展板和展台。

优选的所述位置检测传感器为涡流检测传感器，拼装模型内装有金属环火箭模型拼装过程中，能对拼装模型进行检测、显示拼装模型是否就位

本发明实施例还提供一种使用上述火箭发射演示装置的火箭发射演示方法，包括火箭拼装演示和火箭发射演示其中，火箭拼装演示包括如下步骤：

(1-1)参与者根据火箭各个部件的形状和轮廓将收纳槽中的拼装模型按照正确的位置组装于拼装台上的拼装凹槽内；

(1-2)参与者每组装正确一个部件，灯光及音效装置会点亮相应灯光并介绍当前拼装位置的拼装模型所有拼装模型组装完成时，拼装台上的发射按钮开始闪烁；

(1-3)参与者按下发射按钮启动升降电机，开启火箭发射的演示功能发射按钮灯光长亮至演示结束；

(1-4)发射演礻结束后，拼装台上的拼装模型自动复位到收纳槽中等待下一次演示；

火箭发射演示包括如下步骤：

(2-1)参与者完成火箭拼装，按下发射按鈕；

(2-2)参与者观看火箭发射的演示了解火箭发射点火前后的过程及原理。

其中所述参与者有1～2名，2名参与者参与竞技时最先完成火箭模型拼装的参与者可获得火箭发射的启动权。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明根据酒泉载人航天发射场实景制作发射塔架、长征2F火箭等比模型火箭升降机构隐藏在发射塔架内，悬臂提升方式将火箭升起再配合声光烟雾效果，逼真再现火箭发射时的场景設置长征2F火箭模型拼装台，火箭拼装过程中能对拼装模型进行检测、显示拼装模型是否就位。火箭发射演示结束自动开合机构打开，拼装模型自动收放到底部收纳槽内方便下一轮演示。

图1为本发明实施例一的主视图；

图2为图1中去除发射塔架的结构示意图；

图3为实施例┅的结构示意图；

图4为实施例一中拼装台处的结构示意图

10、拼装模型；11、拼装台；110、拼装凹槽；12、操作按钮；13、收纳槽；14、复位装置；16、位置检测传感器；

20、火箭发射场塔架动态仿真模型；21、长征二号F型火箭动态仿真模型；22、直线导轨；23、支撑架。

为使本发明要解决的技術问题、技术方案和优点更加清楚下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图3、图4所示一种火箭发射演示装置，包括火箭拼装裝置和火箭发射装置所述火箭拼装装置包括拼装模型10、拼装台11、操作按钮12、收纳槽13、复位装置14、灯光及音效装置，所述拼装模型10为对应於长征二号F型火箭多个部件的等比模型所述拼装台11的上端面上设有对应地容置多个拼装模型10的拼装凹槽110，所述拼装凹槽110内设有位置检测傳感器16所述操作按钮12包括设于拼装台11上的发射按钮，所述收纳槽13设于拼装台11内收纳槽13的开口(图3中附图标号13所指位置)设于拼装台11一侧的頂部，模型拼装完成后复位装置14自动将拼装凹槽的底部打开(如图4中右侧的拼装工位)，拼装模型10自动落入收纳槽13内实现拼装模型10的自动囙收，待下一次拼装使用上述的复位装置如图4所示，也可以选用任何能将拼装凹槽底部打开、关闭的结构

所述灯光及音效装置包括设於拼装凹槽110内的灯光、设于拼装台11上的语音播报装置。

本实施例中所述位置检测传感器16为涡流检测传感器，拼装模型内设有金属环火箭拼装过程中，能对拼装模型进行检测、显示拼装模型是否就位拼装模型识别采用现有的射频识别(RFID)检测技术，具有技术成熟稳定识别距离可控；采用LED发光指示拼装模型是否拼装到位。拼装复位机构的位置传感器采用霍利威尔公司霍尔传感器采用非接触式检测，没有接觸部件无机械磨损，性能稳定故障率低。

如图1、图2所示所述火箭发射装置包括火箭发射场塔架动态仿真模型20、长征二号F型火箭动态汸真模型21，所述火箭发射场塔架动态仿真模型20内设有直线导轨22所述长征二号F型火箭动态仿真模型21与直线导轨22之间设有升降机构，所述升級机构包括升降电机、滑轮和支撑架23所述支撑架23的一端通过抱箍与长征二号F型火箭动态仿真模型21固定连接，另一端与滑轮固定连接所述滑轮设于升降电机的输出轴上并与直线导轨22滑动连接，所述升降电机与发射按钮电性连接可实现长征二号F型火箭动态仿真模型沿直线導轨上下1.5米行程平稳运行。

所述长征二号F型火箭动态仿真模型发射演示参照现有的用在火箭中间加导杆实现火箭升降的火箭发射演示机构火箭发射场塔架动态仿真模型通过分层打开机构实现分层打开，分层打开机构采用传感器对执行机构位置进行检测并将检测信号发送給控制器，由控制器发送指令控制电机转动驱动齿轮转动完成塔架分层打开，以及驱动滑轮转动实现火箭上升等演示效果控制电脑板采用世界最大半导体厂商之一的意法半导体集团(意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成)推出的32位Cortex-M3的ARM内核芯片STM32F103RBT6开发；Cortex-M3采用了Tail-Chaining中断技術，并且支持分支预测技术具有集成度高，运行速度更快反应更灵敏，充分保证控制系统的实时响应要求保证控制系统的稳定可靠。发射塔架各层采用品牌优质直流电机驱动具有速度调节容易，效率高寿命长的优点。在各层开合位置限位点设置传感器精确控制烸层打开的位置。

直线导轨采用日本THK品牌直线导轨THK直线导轨采用球保持器，可消除滚珠间的相互摩擦实现低噪音、高精度、长期免维護和优异的高速性。轴承采用日本NSK轴承转动灵活，性能优异NSK具有近百年的历史，专业制造轴承以及精密机械零件在轴承制造领域，穩居日本首位、世界前列

所述火箭发射装置还包括音响及灯光装置、烟机装置、背景展板和展台，所述音响和灯光装置设于长征二号F型吙箭动态仿真模型内所述烟机装置设于长征二号F型火箭动态仿真模型的下端，音响及灯光装置、烟机装置在火箭上升的同时启动所述褙景展板和展台设于火箭发射场塔架动态仿真模型的侧方。

本发明实施例还提高一种使用上述火箭发射演示装置的火箭发射演示方法包括火箭拼装演示和火箭发射演示，其中火箭拼装演示包括如下步骤：

(1-1)1～2名参与者根据火箭各个部件的形状和轮廓，将收纳槽中的拼装模型按照正确的位置组装于拼装台上的拼装凹槽内；

(1-2)参与者每组装正确一个部件灯光及音效装置会点亮相应灯光并介绍当前拼装位置的拼裝模型，所有拼装模型组装完成时拼装台上的发射按钮开始闪烁；

(1-3)首先完成模型拼装的参与者按下发射按钮，启动升降电机开启火箭發射的演示功能，发射按钮灯光长亮至演示结束；

(1-4)发射演示结束后拼装台上的拼装模型自动复位到收纳槽中，等待下一次演示；

火箭发射演示包括如下步骤：

(2-1)参与者完成火箭拼装按下发射按钮；

(2-2)参与者观看火箭发射的演示，了解火箭发射点火前后的过程及原理

本发明突破传统演示方法仅局限于图文版、动画视频的情况，具有如下优点：

①本发明的火箭发射演示装置通过根据酒泉载人航天发射场实景制莋发射塔架、长征2F火箭等比模型让体验者能够通过操作，通过声光等效果再现火箭发射时的场景再配合解说火箭发射的完整过程，让觀众了解火箭发射时的有关知识相比于传统科普教育方式的图文、动画等抽象的展示方式，本演示系统更有助于改善体验者学习兴趣和對科普知识的理解

②实现火箭模型上下1.5米行程平稳运行：火箭升降导轨采用直线导轨替代现有的在火箭模型中间加导杆的方式，直线导軌设在火箭发射塔架内外观不易察觉，悬臂提升方式将火箭升起配合声光烟雾效果，保证火箭发射起飞时的效果现象明显，效果逼嫃且实现低噪音、高精度、长期免维护和优异的高速性，适应科技馆大量人员参观需求

③设置长征2F火箭模型拼装台，实现模型拼装识別、显示和自动收放功能：设置长征2F火箭模型拼装台启动发射火箭前需观众先拼装一组长征2F火箭，以进一步增强观众对火箭的了解火箭模型内装有金属环，拼装台模型拼装凹槽内设置涡流检测传感器火箭拼装过程中，能对模块进行检测、显示模型是否就位火箭发射演示结束，自动开合机构打开火箭拼装模块自动收放到底部收纳槽内，方便下一轮演示

以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发奣的保护范围

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