用于人的空间运动的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于人的空间运动的装置，其包括：第一承载元件(1)，其具有用于至少一个人(8)的保持装置(7)并且可围绕第一旋转轴线(4)相对于第二承载元件(2)旋转地来布置；第二承载元件(2)，其可围绕第二旋转轴线(5)相对于第三承载元件(3)旋转地来布置，其中，第一旋转轴线(4)和第二旋转轴线(5)彼此大致正交地布置；和图像重现面(10)；其中，保持装置(7)相对于图像重现面(10)具有至少一个旋转自由度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于人的空间运动的装置
本专利技术涉及一种用于人的空间运动的装置，其包括：第一承载元件，其具有用于至少一个人的保持装置并且可围绕第一旋转轴线相对于第二承载元件旋转地来布置；第二承载元件，其可围绕第二旋转轴线相对于第三承载元件旋转地来布置，其中，第一旋转轴线和第二旋转轴线彼此大致正交地布置；和图像重现面(Bildwiedergabeflaeche)。
技术介绍
该装置尤其用于模拟运动的系统，例如车辆、船舶、飞机等。在此，经由大量人工产生的感觉给位于空心体或舱室中的人模拟虚拟的现实。这些感官刺激一方面是视听刺激，其经由图像重现面以及声音重现系统来输送给使用者。另一方面，通过相同类型的装置产生作用到使用者上的加速度或力。通过视听的和物理的感觉印象的组合，人的大脑演绎虚拟的运动状态。感觉越精确地等同于这样的情况的实际感觉，该虚拟对于使用者越逼真地起作用。出于该原因，尽可能接近实际地将这些信号输送给使用者是重要的。此外，在该装置中设置有参数输入单元，使用者经由其可在虚拟的世界中控制运动的系统的运动。使用者的该控制信号和也可被称为干扰量的可能的环境影响(风、道路等)被输送给物理的模拟模型。其相应于所模拟的对象的实际特性的数学描绘。其包含例如惯性、阻力等量。借助于该模型来计算加速度或力及其定向，其应在虚拟的世界中被输送给使用者。这经由通过控制单元控制不同的驱动器实现。长期以来已知用于人的空间运动的装置、尤其运动模拟器和定向训练器。相应于现有技术的装置例如是带有万向地悬挂的舱室的单臂离心机。在这样的装置中，在可旋转地布置的臂的外端处设置有可围绕两个旋转自由度旋转的舱室。由于舱室以与旋转轴线一定的标准距离旋转，舱室和位于其中的人除了重力加速度之外经受离心加速度和切向加速度。合成的加速度方向和由于不同的角速度引起的加速度的值的变化可通过舱室的针对性地旋转被用于给人模拟一定的运动和加速状态。在此，舱室的两个旋转轴线具有共同的交点，其通常位于人的头部的区域中。另一应用可能性是在双臂离心机、尤其带有可移动的举升滑座(Heave-Schnitten)的双臂离心机中设置万向地悬挂的舱室。该举升滑座可沿着臂移动并且此外具有平移的举升驱动器，其使舱室能够平行于主臂的主旋转轴线运动。此外，已知具有竖立地布置在六足部(Hexapod)上的舱室的模拟器。除了重力加速度之外，其不具有另外的用于静态地或持续地提高和减小到人上的合成的加速度的器件。通过舱室的倾斜和旋转同样可来模拟运动状态，然而其主要模拟静态的飞行或行驶情况。尤其当在单臂离心机中使用万向地悬挂的舱室时，出现高的加速力。出于该原因，整个悬挂部以及旋转运动机构必须承受高的力，这前提是尺寸足够。然而，足够的尺寸伴随有装置的增大和因此还有重量的提高以及负载力的提高。此外，在不同的模拟器中使用不同的万向悬挂部。
技术实现思路
本专利技术的目的是现在克服现有技术的缺点以及：提供一种尽可能紧凑的用于人的空间运动的装置，在其中，尤其用于使人围绕至少两个旋转自由度旋转的承载元件的布置尽可能紧凑且小地来实施，由此可以有利的方式更紧凑地且更成本有利地制造该运动装置，并且在其中此外获得对于人的改善的模拟、尤其在更紧凑的空间上带有更少的干扰影响的更真实的模拟。根据本专利技术的目的由此来实现，即保持装置相对于图像重现面具有至少一个旋转自由度。此外，根据本专利技术的目的由此来实现，即第三承载元件可围绕第三旋转轴线相对于运动装置旋转地来布置，其中，第二旋转轴线和第三旋转轴线彼此大致正交地布置，或者第三承载元件刚性地与运动装置相连接。另外的根据本专利技术的特征例如是，图像重现面设置在第二承载元件处并且与其相连接，承载元件和运动装置位于在人的视野(Sichtfeld)之外的任意旋转位置和位置中，旋转轴线大致伸延通过中心并且/或者人的身体、尤其头部、身体重心或人的心脏位于中心的区域中。此外，根据本专利技术的特征可以是，图像重现面大致跟随凹状地围绕保持装置弯曲的空心体的内侧来构造，空心体和/或图像重现面具有大致封闭的形状，尤其作为空心球、作为空心椭圆体(Hohlellipsoid)、分段地空心球形地、分段地空心体形地、空心体形地或空心球形地来构造，空心体具有用于人的进出的开口，并且该开口构造为可封闭的开口，其中优选地，盖(Verschluss)实施成补充空心体的形状。本专利技术特征还在于，运动装置实施为单臂离心机、实施为带有可移动的滑座的离心机、实施为带有可移动的举升滑座的离心机、实施为可线性移动的车、实施为带有可在两侧移动的滑座的双臂离心机、实施为带有可在两侧移动的举升滑座的双臂离心机、实施为带有至少一个旋转的和/或平移的自由度的机器人臂、实施为六足部或实施为静止的悬挂部，设置有至少一个控制单元和用于使承载元件围绕其相应的旋转轴线旋转及用于驱动运动装置的至少一个驱动器，并且至少一个驱动器可由控制单元控制，为了围绕第一旋转轴线驱动第一承载元件设置有第一驱动器；为了围绕第二旋转轴线驱动第二承载元件设置有第二驱动器；并且必要时为了围绕第三旋转轴线驱动第三承载元件设置有第三驱动器，并且/或者设置有用于人对控制单元、尤其对承载元件和运动装置的运动的控制产生影响的至少一个参数输入单元。用于实现根据本专利技术的目的另外的特征是，图像重现面构造为反映一个或多个投影仪的图像的图像重现面，或者构造为纯平屏幕面(Flachbildschirmflaeche)、例如OLED屏幕面、等离子体屏幕面或LCD屏幕面，第一承载元件和/或保持装置相对于图像重现面具有旋转自由度，图像重现面相对于运动装置具有至少一个自由度，图像重现面和空心体固定地与第二承载元件相连接并且/或者保持装置相对于第一承载元件具有至少一个可确定的自由度。此外，该装置特征在于，图像重现面固定地与空心体相连接，或者空心体的内侧是图像重现面，第一承载元件卡箍形地、在人的视野之外伸延地来布置，第二承载元件环形地、封闭地空心体形地或者部分封闭地空心体形地来构造，其中，第一承载元件在至少一个部位处、优选地在两个部位处可围绕第一旋转轴线旋转地与第二承载元件相连接，第三承载元件环形地、封闭地空心体形地或者部分封闭地空心体形地来构造，其中，第二承载元件在至少一个部位处、优选地在两个部位处可围绕第二旋转轴线旋转地与第三承载元件相连接，并且/或者第三承载元件在至少一个部位处、优选地在两个部位处可围绕第三旋转轴线旋转地与运动装置相连接。根据本专利技术的目的的另外的解决方案是，旋转轴线彼此大致相交于一点，或者旋转轴线中的至少一个与其余旋转轴线中的一个具有标准距离，该标准距离相应于在人的眼睛与平衡器官之间的最小距离，为了模拟均匀的、未加速的运动、静止状态或准静态运动，滚动轴线和主旋转轴线基本上具有一个交点。此外，本专利技术特征在于，为了模拟均匀的、未加速的运动、静止状态或准静态运动，第一旋转轴线相应于偏航轴线(Gierachse)、第二旋转轴线相应于俯仰轴线(Nickachse)而第三旋转轴线相应于滚动轴线，第一旋转轴线相应于俯仰轴线、第二旋转轴线相应于滚动轴线，并且锁止围绕第三旋转轴线(6)的旋转，第一旋转轴线相应于俯仰轴线、第二旋转轴线相应于偏航轴线而第三旋转轴线相应于滚动轴线，第一旋转轴线相应于偏航轴线、第二旋转轴线相应于滚动轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于人的空间运动的装置，其包括：??第一承载元件(1)，其具有用于至少一个人(8)的保持装置(7)并且能够围绕第一旋转轴线(4)相对于第二承载元件(2)旋转地来布置；??第二承载元件(2)，其能够围绕第二旋转轴线(5)相对于第三承载元件(3)旋转地来布置，其中，所述第一旋转轴线(4)和所述第二旋转轴线(5)彼此大致正交地布置；??和图像重现面(10)；其特征在于，所述保持装置(7)相对于所述图像重现面(10)具有至少一个旋转自由度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.23 AT A73972011;2011.05.23 US 61/4890651.一种用于人的空间运动的装置，其包括：运动装置(9)，其实施为单臂离心机、实施为带有可移动的滑座的离心机、实施为带有可移动的举升滑座的离心机、实施为带有可在两侧移动的滑座的双臂离心机或者实施为带有可在两侧移动的举升滑座的双臂离心机，-第一承载元件(1)，其具有用于至少一个人(8)的保持装置(7)并且能够围绕第一旋转轴线(4)相对于第二承载元件(2)旋转地来布置；-第二承载元件(2)，其能够围绕第二旋转轴线(5)相对于第三承载元件(3)旋转地来布置，其中，所述第一旋转轴线(4)和所述第二旋转轴线(5)彼此大致正交地布置；-和图像重现面(10)；其特征在于，所述第一承载元件(1)和/或所述保持装置(7)相对于所述图像重现面(10)具有旋转自由度，其中，所述第一承载元件(1)、第二承载元件(2)、第三承载元件(3)和所述运动装置(9)在每个任意的旋转状态和位置中均位于在所述人(8)的视野(14)之外。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保持装置(7)相对于所述图像重现面(10)具有允许旋转大于45°、90°、180°或360°的旋转自由度。3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置，其特征在于，-所述第三承载元件(3)能够围绕第三旋转轴线(6)相对于运动装置(9)旋转地来布置，其中，所述第二旋转轴线(5)和所述第三旋转轴线(6)彼此大致正交地布置或者所述第三承载元件(3)刚性地与运动装置(9)相连接。4.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像重现面(10)设置在所述第二承载元件(2)处并且与其相连接。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋转轴线(4,5,6)大致伸延通过中心(12)并且所述人(8)的身体位于所述中心(12)的区域中。6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋转轴线(4,5,6)大致伸延通过中心(12)并且所述人的头部、身体重心或心脏位于所述中心(12)的区域中。7.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像重现面(10)大致跟随凹状地围绕所述保持装置(7)弯曲的空心体(11)的内侧来构造，所述空心体(11)和/或所述图像重现面(10)具有大致封闭的形状。8.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像重现面(10)构造为反映一个或多个投影仪的图像的图像重现面，或者构造为纯平屏幕面。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述空心体(11)具有用于所述人(8)的进出的开口(15)，并且所述开口(15)构造为可封闭的开口(15)。10.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，设置有用于驱动所述第一承载元件(1)、第二承载元件(2)和第三承载元件(3)围绕其相应的旋转轴线旋转及用于驱动所述运动装置的至少一个驱动器和至少一个控制单元(17)，并且至少一个所述驱动器能够由所述控制单元(17)控制，并且设置有用于所述人对所述控制单元(17)产生影响的至少一个参数输入单元(21)。11.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像重现面(10)相对于所述运动装置(9)具有至少一个自由度。12.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述保持装置(7)相对于所述第一承载元件(1)具有至少一个可确定的自由度。13.根据权利要求1至2中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R施雷塞伯格，
申请(专利权)人：阿姆斯特系统科技有限责任公司，
类型：
国别省市：