模拟设备包括用于放置在水平面(2)中的平台(1)、固定在平台(1)上并能相对于平台(1)绕第一旋转轴线(4)旋转的旋转底座(3)，第一旋转轴线(4)在平台(1)位于水平面时沿竖直方向延伸；由旋转底座(3)支撑的可移动结构(6)和控制单元(21)。可移动结构(6)包括固定到旋转底座(3)的第一环(7)、第二环(9)以及支撑元件(14)，第一环(7)能够相对于旋转底座(3)绕垂直于第一旋转轴线(4)的第二旋转轴线(8)旋转，第二环(9)相对于第一环(7)在内部并且固定到其上，能够相对于第一环(7)围绕垂直于第二旋转轴线(8)的第三旋转轴线(10)旋转，支撑元件(14)相对于第二环(9)在内部并且固定到第二环(9)，能够相对于第二环(9)围绕垂直于第三旋转轴线(8)的第四旋转轴线(15)旋转，支撑元件(14)包括用于容纳模拟设备(100；101)的使用者(20)的座(19)。控制单元(21)可操作地连接到旋转底座(3)、第一环(7)、第二环(9)和支撑元件(14)，并配置为使这些元件围绕各自的旋转轴线(4、8、10、15)旋转，从而基于表示期望位置的控制信号(31)将容纳在座(19)中的使用者(20)移向期望位置。位置。位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于虚拟现实体验的模拟设备
[0001]本专利技术涉及一种用于虚拟现实体验的模拟设备和移动这种模拟设备的方法。
技术介绍
[0002]本专利技术特别但不排他地用于与虚拟现实相关的
，也就是说，真实场景的模拟。
[0003]具体地，本专利技术用于娱乐或训练活动，在这些活动中需要人与通过模拟系统再现的特定环境条件之间的交互。
[0004]在这种情况下，已知构造的模拟器包括座椅构件，该座椅构件旨在容纳使用者并且可旋转地安装在具有同心环(通常为三个)的结构内，同心环一个铰接在另一个内,以绕各自的轴垂直于彼此旋转，并且通常允许使用者根据赋予各个环的特定旋转指令在空间中围绕三个正交轴旋转。
[0005]专利文件US5060932A中描述了此类模拟器的示例。
[0006]US 2014/087334 A1涉及一种用于人的空间移动的装置。
[0007]然而，可以观察到，上述类型的已知模拟器可能受到一些限制。
[0008]第一个限制可以确定为这样的可能性，即由于各个环的预定方向，这种模拟器达到所谓的“万向节阻塞”条件，在这种情况下，使用者绕其中一个轴的自由旋转被阻止。
[0009]另一个限制可能被认为是难以接近座椅部件,这是由于模拟器的一个或多个构件的空间要求。
技术实现思路
[0010]本专利技术的一个目的是提供一种模拟设备和移动这种模拟设备的方法，其在结构上和功能上配置为克服上述现有技术的至少一个限制。
[0011]该目的通过根据附加到本说明书的各个独立权利要求构造的模拟设备和用于移动这种模拟设备的方法来实现。
[0012]本专利技术的优选特征在从属权利要求中定义。
[0013]根据本专利技术的第一方面，模拟设备包括旨在定位在水平面中的平台和固定到平台并能够相对于平台绕第一旋转轴线旋转的旋转底座。当平台定位在水平面中，特别是固定在水平面上时，第一旋转轴线在竖直方向上延伸。
[0014]优选地，旋转底座由致动器致动，优选地由设置有电动机的机电致动器致动。
[0015]模拟设备还包括一可移动结构，可移动结构支撑于旋转底座上。旋转底座保持从平台所在的水平面升起的可移动结构。
[0016]可移动结构包括第一环和第二环，第一环固定，特别是铰接至旋转底座，能够相对于旋转底座绕垂直于第一旋转轴线的第二旋转轴线旋转，第二环相对于第一环在内部并且固定到第一环上并且能够绕垂直于第二旋转轴线的第三旋转轴线相对于第一环旋转。
[0017]具体地，第一环和第二环同心，第二环的半径小于第一环的半径。
[0018]优选地，旋转底座包括一对沿第一轴线的方向延伸的臂，并且第一环在其围绕第二旋转轴线的两个直径相对部分的区域中，通过相应的旋转对固定、特别是铰接至第一环的相应端部。
[0019]根据本专利技术的实施例，上述旋转对中的至少一个由致动器致动，优选地由设置有电动机的机电致动器致动。
[0020]优选地，第二环在其围绕第三旋转轴线的两个直径相对的部分的区域中通过相应的旋转对固定(特别是铰接)到第一环的相应的直径相对的部分。
[0021]根据本专利技术的实施例，上述旋转对中的至少一个由致动器致动，优选地由设置有电动机的机电致动器致动。
[0022]或者，第一环和第二环优选地相互连接以形成具有外环和内环的旋转推力轴承，其中第一环和第二环分别限定旋转推力轴承的外环和内环。内环可在外环上滑动以相对于外环绕第三旋转轴线旋转。在这种情况下，第一环和第二环位于同一平面内并且第二环优选地由致动器致动，更优选地由设置有电动机的机电致动器致动。
[0023]可移动结构还包括支撑元件，该支撑元件相对于第二环在内部并且固定，特别是铰接在第二环上，能够相对于第二环绕垂直于第三旋转轴线的第四旋转轴线旋转。
[0024]支撑元件优选地由致动器致动，更优选地由设置有电动机的机电致动器致动。
[0025]支撑元件包括用于容纳模拟设备的使用者的座椅。
[0026]特别地，可移动结构包括阻挡机构，该阻挡机构被提供以将使用者固定到他/她被容纳在其中的座椅，使得使用者在移动到支撑元件期间被固定地接合。
[0027]优选地，阻挡机构包括肩带或至少一根肩带/腰带，以便将容纳在座椅中的使用者牢固地固定到支撑元件。
[0028]模拟设备包括控制单元，该控制单元，特别是通过相应的上述致动器，可操作地连接到旋转底座、第一环、第二环和支撑元件。
[0029]控制单元还配置成，特别是通过相应的上述致动器，使旋转底座、第一环、第二环和支撑元件围绕各自的旋转轴线旋转，以便基于表示期望位置的控制信号移动容纳在座椅中的使用者至期望位置。
[0030]优选地，控制信号是无线电波信号或电信号或电子信号。
[0031]发现这些特征特别有利于通过将使用者从初始位置移动到期望位置来调整使用者的朝向。
[0032]四个旋转轴线的存在允许控制单元通过作用于旋转底座和/或第一环和/或第二环和/或支撑元件围绕各自的旋转轴线的旋转来移动模拟设备，通过防止占用关于模拟设备的不利配置，从而将容纳在座椅中的使用者从初始位置移向期望位置。
[0033]在本专利技术的上下文中，模拟设备的不利配置是万向节阻塞配置，在该配置中模拟设备发现不可能绕入射到第一轴和第二轴的轴线(也就是说，该轴线具有某个与第一轴和第二轴的共同点)旋转，不利配置或者是靠近万向节阻塞配置的配置，在该配置中四个旋转轴线在空间中的布置涉及能量消耗和/或机械力，这在万向节上模拟设备的一部分根据控制信号修改使用者在座椅中的位置方面尤为显著。
[0034]根据本专利技术的一个实施例，控制单元设置成围绕各自的旋转轴线使旋转底座、第一环、第二环和支撑元件旋转，使得模拟设备呈现趋向于最佳配置的配置，在该配置中上述
旋转轴线中的(任意)三轴基本正交，也就是说，第一、第二、第三、第四旋转轴线中的任意三个轴在容纳在座位上的使用者移向所需的位置的过程中基本相互正交。
[0035]在本专利技术的上下文中，如果每对这样的轴之间形成的角度在70
°
和110
°
之间，更优选在80
°
和100
°
之间，则三个旋转轴线基本上彼此正交。
[0036]发现该特征特别有利于防止模拟设备的不利配置，特别是它允许模拟设备沿着能量消耗和/或机械力方面的有效轨迹移动。
[0037]根据本专利技术的一个实施例，控制单元配置为使旋转底座、第一环、第二环和支撑元件中的至少一个旋转，所控制的旋转基于旋转底座、第一环、第二环和支撑元件中其余部件中的至少一个围绕各自的旋转轴线的旋转，从而防止模拟设备的阻塞情况，在该阻塞情况中第三轴和第四轴一个在第一轴的方向上延伸，另一个在第二轴的方向上延伸(万向节阻塞)。
[0038]在上述阻塞情况下，模拟设备无法绕入射到第一轴和第二轴的轴转动，从而失去了转动的自由度。
[0039]因此，本专利技术的这个特征尤其允本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模拟设备，包括：
·
倾向于放置在水平面(2)中的平台(1)，
·
旋转底座(3)，其固定到平台(1)并且能够相对于平台(1)绕第一旋转轴线(4)旋转，当平台(1)处于水平面中时，第一旋转轴线在垂直方向上延伸，
·
由旋转底座(3)支撑的可移动结构(6)，可移动结构(6)包括：
·
第一环(7)，其固定到旋转底座(3)，并且能够相对于旋转底座(3)绕第二旋转轴线(8)旋转，第二旋转轴线(8)垂直于第一旋转轴线(4)，
·
第二环(9)，其相对于第一环(7)在内部并且固定到第一环(7)，还能够相对于第一环(7)围绕第三旋转轴线(10)旋转，第三旋转轴线(10)垂直于第二旋转轴线(8)，以及
·
支撑元件(14)，其相对于第二环(9)在内部并且固定到第二环，还能够相对于第二环(9)绕垂直于第三旋转轴线(8)的第四旋转轴线(15)旋转，支撑元件(14)包括用于容纳模拟设备(100；101)的使用者(20)的座(19)，
·
控制单元(21)，其可操作地连接到旋转底座(3)、第一环(7)、第二环(9)和支撑元件(14)，并且配置为使这些元件围绕各自的旋转轴线(4、8、10、15)旋转，以便基于表示期望位置的控制信号(31)将容纳在座(19)中的使用者(20)移向期望位置。2.根据权利要求1所述的模拟设备，其中控制单元(21)设置为将旋转底座(3)、第一环(7)、第二环(9)和支撑元件(14)绕各自的旋转轴线(4，8、10、15)旋转，使得模拟设备采取趋向于最佳配置的配置，在最佳配置中旋转轴线(4、8、10、15)的三元组在将容纳在座(19)中的使用者(20)移动至期望的位置过程中基本上彼此正交。3.根据权利要求1或2所述的模拟设备，其中所述控制单元(21)配置为将旋转底座(3)、第一环(7)、第二环(9)和支撑元件(14)中的至少一个旋转，所述旋转基于旋转底座(3)、第一环(7)、第二环(9)和支撑元件(14)中其余的至少一个围绕各自的旋转轴线(4、8、10、15)的旋转，从而防止模拟设备的阻塞情况，在阻塞情况中第三旋转轴线(10)和第四旋转轴线(15)一个在第一旋转轴线(4)的方向上延伸，另一个在第二旋转轴线(15)的方向上延伸。4.根据权利要求3所述的模拟设...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：VVR有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。