BR112015009133B1 - Sistema de locomoção para uso com uma tecnologia de ambiente virtual - Google Patents

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BR112015009133B1
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Abstract

SISTEMA E APARELHO DE LOCOMOÇÃO. Um sistema de locomoção para uso com uma tecnologia de ambiente virtual, inclui uma plataforma configurada para suportar um usuário, uma unidade de suporte de arnês acoplada à plataforma e estendendo-se para cima a partir da plataforma, e um arreio de segurança configurado para ser usado pelo usuário. A unidade de suporte de arnês inclui um halo de suporte, posicionado acima da plataforma e estendendo-se próximo de um eixo geométrico central. Os arneses de segurança incluem uma estrutura de interface, movelmente acoplada ao halo de suporte.

Description

REFERÊNCIA A PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisório U.S. No. 61/717,761, depositado em 24 de outubro de 2012 e intitulado “Locomotion System and Apparatus”, que é por este meio incorporado aqui por referência em sua totalidade. Este pedido também reivindica o benefício do pedido de patente provisório U.S. No. de Série 61/757,986, depositado em 29 de janeiro de 2013 e intitulado “Locomotion System and Apparatus”, que é por este meio incorporado aqui por referência em sua totalidade.
DECLARAÇÃO REFERENTE A PESQUISA OU DESENVOLVIMENTO FEDERALMENTE PATROCINADO
[0002] Não aplicável.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0003] A presente descrição refere-se genericamente a dispositivos de locomoção, que podem ser usados em conjunto com sistemas de realidade virtual.
[0004] Dentro de um ambiente de realidade virtual, os usuários tipicamente desejam a capacidade de caminhar livremente. Em particular, a capacidade de fisicamente caminhar ou correr no ambiente real e ter esse movimento transladado para o ambiente virtual, significativamente aumenta o nível de imersão do usuário no ambiente virtual. Entretanto, o movimento no mundo real é com frequência limitado por limitações de espaço físico (p. ex., o tamanho da sala dentro da qual o usuário esta localizado). Portanto, os dispositivos de locomoção são projetados para prover ao usuário a sensação de caminhar livremente, enquanto confinando o usuário em um local específico. Por exemplo, muitos dispositivos de locomoção permitem a um usuário caminhar livremente, em 360 graus, em uma plataforma tendo um tamanho finito, sem nunca deixar a plataforma.
[0005] Os dispositivos de locomoção convencionais incluem projetos motorizados e não-motorizados, que podem ser usados em conjunto com ambientes de realidade virtual em uma multidão de aplicações, incluindo mas não limitadas a jogos de azar. Exemplos de aplicações além de jogos de azar incluem treinamento de empregado; terapia física; exercício; ambientes de trabalho virtual; salas de reunião virtuais (para fins tanto profissionais como pessoais); simulação e treinamento de esportes; e turismo virtual, concertos e eventos.
[0006] Os dispositivos de locomoção motorizados tipicamente utilizam sensores para detectar o movimento do usuário e remeter realimentação para motores acionando correias ou rolos em que o usuário se move. As correias ou rolos são operados para oporem-se aos movimentos do usuário e trazer o usuário de volta para uma parte central da plataforma, após cada passo. Há muitas desvantagens para os dispositivos de locomoção motorizados. Por exemplo, os dispositivos de locomoção motorizados são usualmente complexos e caros por causa dos componentes rolantes e motorizados, sensores, unidades de processamento e circuitos de realimentação. Além disso, algoritmos complexos são requeridos para os componentes rolantes e motorizados, para apropriadamente oporem-se aos movimentos do usuário. Realimentação imprecisa para o motor pode resultar em movimento errôneo das correias ou rolos, que pode fazer com que o usuário perca o equilíbrio ou seja levado para longe do centro da plataforma. Pode também haver problemas com a latência ou realimentação e resposta quando o usuário acelera, provocando movimentos incorretos ou respostas que são demasiado lentas, potencialmente permitindo que o usuário caminhe para fora da plataforma. Além disso, em razão de os movimentos de resposta das correias ou rolos neutralizarem os movimentos do usuário, o usuário pode tendente a perder o equilíbrio e tropeçar.
[0007] Além de problemas com a operação dos dispositivos de locomoção motorizados, tais dispositivos são usualmente grandes e volumosos e, assim, não cabem na sala residencial de tamanho médio (p. ex., uma sala de jogos, sala de estar ou quarto de dormir) e podem ser difíceis de dividirem-se em peças modulares para embarque e armazenagem. Os dispositivos são necessariamente grandes, para evitar que o usuário caminhe para fora da plataforma antes da correta resposta do sistema ter sido processada; assim, tornar os dispositivos inadequados para uso de consumidor dentro de casa.
[0008] Os dispositivos de locomoção não-motorizados não têm componentes motorizados e baseiam-se no movimento do usuário e/ou gravidade para trazer o usuário de volta para o centro da plataforma, após cada passo. As plataformas de mancal de esferas omni-direcionais, por exemplo, têm centenas de mancais de esferas que permitem que o usuário caminhe no lugar certo enquanto uma restrição em torno da cintura do usuário mantém o usuário no lugar certo. Um problema principal com as plataformas de mancais omni-direcionais é que o usuário não experimenta um modo de andar natural com um movimento de tocar com o calcanhar- ponta do pé, porém mais propriamente instabilidade similar àquela de caminhar sobre o gelo. A instabilidade resulta no arrastar os pés onde nem calcanhar nem ponta do pé levantam-se do dispositivo, resultando em um modo de caminhar não-natural, que reduz a imersão do usuário no ambiente virtual. Além disso, estes dispositivos são tipicamente pesados e caros, devido à pluralidade de componentes de rolamento.
[0009] Outro dispositivo de locomoção não-motorizado é um dispositivo semelhante a prato com uma superfície côncava, lisa, faceando para cima. O usuário tipicamente usa sapatos especiais e então “caminha” na superfície côncava lisa, repetidamente deslizando seus pés para trás e para frente, enquanto seu corpo permanece principalmente no centro do dispositivo. Embora os dispositivos semelhantes a prato sejam relativamente simples, pequenos e possam caber em uma sala residencial, há diversas desvantagens. Primeira, o usuário não experimenta um modo de andar natural, com um movimento de tocar com o calcanhar-ponta do pé, porém especialmente de instabilidade similar àquela de caminhar sobre gelo devido às propriedades de baixo atrito da superfície côncava e sapatos especiais, que não têm quaisquer elementos de estabilização dos pés. Assim, o usuário é forçado a arrastar seus pés para manter a estabilidade, o oposto a empregar um movimento de caminhar natural. Além disso, não há mecanismo ou dispositivo de segurança para impedir que o usuário caia durante o uso.
[0010] Outro dispositivo de locomoção não-motorizado é um grande bola esférica oca, com aproximadamente 10 pés (3,048 m) de diâmetro. O usuário entra na bola através de um painel substituível e caminha dentro da bola quando a bola gira próximo de seu centro relativo ao ambiente circundante. O dispositivo bola também tem diversos problemas. Primeiro, é difícil e não-natural de iniciar e parar o movimento da bola, o que pode resultar em instabilidade do usuário. Além disso, em razão de o tamanho da bola ser necessariamente limitado, a área de caminhar não é plana, o que também resulta em uma experiência de caminhar menos natural. Além de o dispositivo bola ser demasiado grande para encaixar em uma sala residencial, tais bolas comercialmente disponíveis são também de custo-proibitivo para consumidores domésticos.
[0011] Por conseguinte, permanece a necessidade de dispositivos de locomoção que permitam que os usuários acessem com segurança ambientes virtuais na privacidade da casa do usuário e, embora provendo a sensação de um modo de caminhar mais natural.
BREVE DESCRIÇÃO DA DESCRIÇÃO
[0012] As formas de realização descritas aqui são geralmente dirigidas para um sistema de locomoção para uso com uma tecnologia de ambiente virtual, compreendendo uma plataforma configurada para suportar um usuário, uma unidade de suporte de arneses acoplada à plataforma e estendendo-se para cima a partir da plataforma, em que a unidade de suporte de arneses inclui um halo de suporte posicionado acima da plataforma e estendendo-se próximo de um eixo geométrico central vertical, e arnês de segurança configurados para serem usados pelo usuário. O arnês de segurança inclui uma estrutura de interface movelmente acoplada ao halo de suporte.
[0013] Em uma forma de realização, um sistema de locomoção para uso com uma tecnologia de ambiente virtual compreende uma plataforma configurada para suportar um usuário, uma unidade de suporte de arnês acoplada à plataforma e estendendo- se para cima a partir da plataforma, em que a unidade de suporte de arnês inclui um halo de suporte posicionado acima da plataforma e estendendo-se próximo de um eixo geométrico central vertical, e arnês de segurança incluindo uma correia configurada para ser usada pelo usuário, uma estrutura de interface acoplada à correia e um membro vertical acoplado á correia. A estrutura de interface deslizavelmente encaixa em uma superfície superior do halo de suporte, e o membro vertical é disposto dentro do halo de suporte e é configurado para limitar o movimento radial da estrutura de interface relativa ao halo de suporte.
[0014] Em uma forma de realização, um sistema de realidade virtual compreende um sistema de locomoção incluindo uma plataforma configurada para suportar um usuário, uma unidade de suporte de arnês acoplada à plataforma e arneses de segurança configurados para serem usados pelo usuário. A unidade de suporte de arnês inclui um halo de suporte posicionado acima da plataforma e estendendo-se próximo de um eixo geométrico central vertical e em que os arneses de segurança são configurados para moverem-se em relação ao halo de suporte. O sistema de realidade virtual compreende ainda uma unidade de processamento, um dispositivo de detecção de movimento em comunicação com a unidade de processamento e configurado para detectar e rastrear o movimento do usuário, um display visual em comunicação com a unidade de processamento e um controlador configurado para ser conduzido pelo usuário.
[0015] As formas de realização descritas aqui compreendem uma combinação de detalhes e vantagens destinados a determinar várias deficiências associadas com certos dispositivos, sistemas e métodos anteriores. O precedente resumiu um tanto amplamente os detalhes e vantagens técnicas da invenção, a fim de que a descrição detalhada da invenção que segue possa ser melhor entendida. As várias características descritas acima, bem como outros detalhes, serão prontamente evidentes para aqueles hábeis na arte, quando da detecção da seguinte descrição detalhada e por referência aos desenhos acompanhantes. Deve ser observado por aqueles hábeis na arte que a concepção e as formas de realização específicas descritas podem ser prontamente utilizadas como uma base para modificar ou projetar outras estruturas para realizar as mesmas finalidades da invenção. Deve também ser entendido por aqueles hábeis na arte que tais construções equivalentes não se desviam do espírito e escopo da invenção, como exposto nas reivindicações anexas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0016] Para uma descrição detalhada das formas de realização preferidas da invenção, será feita referência agora aos desenhos acompanhantes, em que:
[0017] A Figura 1 é uma vista de topo de uma forma de realização de um sistema de locomoção de acordo com os princípios descritos aqui;
[0018] A Figura 2 é uma vista em perspectiva explodida da plataforma de locomoção da Figura 1;
[0019] A Figura 3a é uma vista em perspectiva de uma seção da plataforma de locomoção da Figura 1;
[0020] A Figura 3b é uma vista em perspectiva de uma seção da plataforma de locomoção da Figura 1;
[0021] A Figura 4a é uma vista lateral de uma seção da plataforma de locomoção da Figura 1;
[0022] A Figura 4b é uma vista lateral de uma forma de realização alternativa de uma seção de uma plataforma de locomoção de acordo com os princípios descritos aqui;
[0023] A Figura 5a é uma vista extrema em seção transversal dos canais e cristas estendendo-se ao longo da superfície de topo da seção da Figura 3a;
[0024] As Figuras 5b - 5d são vistas extremas em seção transversal de forma de realização alternativas de canais e cristas que podem ser providas na superfície de topo das seções de plataformas de locomoção de acordo com os princípios descritos aqui;
[0025] A Figura 6a é uma vista lateral de uma forma de realização de um dispositivo de segurança de acordo com os princípios descritos aqui para uso com a plataforma de locomoção da Figura1;
[0026] A Figura 6b é uma vista de topo do dispositivo de segurança da Figura 6a;
[0027] A Figura 7 é uma vista em perspectiva de uma forma de realização de uma cobertura de pé de acordo com os princípios descritos aqui, para uso com a plataforma de locomoção da Figura 1;
[0028] A Figura 8 é uma vista de base da cobertura de pé da Figura 7;
[0029] A Figura 9 é uma vista em perspectiva da cobertura de pé da Figura 7 e uma parte da plataforma de locomoção da Figura 1;
[0030] A Figura 10 é uma vista em perspectiva de uma forma de realização de um sistema de locomoção de acordo com os princípios descritos aqui;
[0031] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma zona central e uma seção da plataforma de locomoção da Figura 31;
[0032] A Figura 12a é uma vista em perspectiva de uma seção da plataforma de locomoção da Figura 31;
[0033] A Figura 12b é uma vista traseira em perspectiva de uma seção da plataforma de locomoção da Figura 31;
[0034] A Figura 13a é uma vista lateral de uma seção da plataforma de locomoção da Figura 31;
[0035] A Figura 13b é uma vista lateral de uma forma de realização alternativa de uma seção de uma plataforma de locomoção de acordo com os princípios descritos aqui;
[0036] A Figura 14 é uma vista de topo de uma estrutura de conexão de plataforma e uma base da plataforma de locomoção da Figura 31;
[0037] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de uma parte da estrutura de conexão de plataforma da Figura 35;
[0038] A Figura 16 é uma vista parcial em perspectiva da estrutura de conexão de plataforma da Figura 35;
[0039] A Figura 17a é uma vista parcial em perspectiva da plataforma de locomoção da Figura 31;
[0040] A Figura 17b é uma vista parcial em perspectiva alargada da plataforma de locomoção da Figura 38a;
[0041] A Figura 18 é uma vista em perspectiva de uma parte da base da Figura 35;
[0042] A Figura 19 é uma vista de topo do sistema da Figura 31;
[0043] A Figura 20 é uma vista em perspectiva ampliada do anel de suporte do sistema de locomoção da Figura 31;
[0044] A Figura 21 é uma vista parcial em perspectiva do anel de suporte da Figura 41;
[0045] A Figura 22 é uma vista em perspectiva dos arneses de segurança do sistema de locomoção da Figura 31;
[0046] A Figura 23 é uma vista em perspectiva de uma forma de realização de uma cobertura de pé de acordo com os princípios descritos aqui para uso com as formas de realização das plataformas de locomoção descritas aqui;
[0047] A Figura 24 é uma vista esquemática de um sistema de realidade virtual para uso com o sistema de locomoção da Figura 31;
[0048] A Figura 25 é uma vista esquemática de uma forma de realização de uma estrutura se suporte de arneses de segurança e sistema de locomoção de acordo com os princípios descritos aqui;
[0049] A Figura 26 é uma vista esquemática de uma forma de realização de uma estrutura se suporte de arneses de segurança e sistema de locomoção de acordo com os princípios descritos aqui;
[0050] A Figura 27 é uma vista esquemática de uma estrutura se suporte de arneses de segurança de acordo com os princípios descritos aqui, para uso com o sistema de locomoção descrito aqui;
[0051] A Figura 28 é uma vista esquemática de uma forma de realização de arneses de segurança de acordo com os princípios descritos aqui para uso com os sistemas de locomoção descritos aqui;
[0052] As Figuras 29a - 29q são vistas em seção transversal esquemática de diferentes formas de realização dos arneses de segurança e de um anel de suporte de acordo com os princípios descritos aqui, para uso com os sistemas de locomoção descritos aqui;
[0053] A Figura 30 é uma vista de topo esquemática de arneses de segurança de acordo com os princípios descritos aqui, para uso com os sistemas de locomoção descritos aqui; e
[0054] A Figura 31 é uma vista lateral em seção transversal esquemática de uma forma de realização de arneses de segurança e um anel de suporte de acordo com os princípios descritos aqui, para uso com os sistemas de locomoção descritos aqui.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS
[0055] A seguinte discussão é dirigida a várias formas de realização exemplares. Entretanto, uma pessoa versada na técnica entenderá que os exemplos descritos aqui têm ampla aplicação e que a discussão de qualquer forma de realização tem a intenção de ser somente exemplar daquela forma de realização, e não destinada a sugerir que o escopo da descrição, incluindo as reivindicações, é limitado àquela forma de realização.
[0056] Certos termos são usados por toda a seguinte descrição e reivindicações para referirem-se a detalhes ou componentes particulares. Como uma pessoa versada na técnica apreciará, diferentes pessoas podem referir-se ao mesmo detalhe ou componente por diferentes nomes. Este documento não pretende distinguir entre componentes ou detalhes que difiram em nome, mas não em função. As figuras de desenho não são necessariamente em escala. Certos detalhes e componentes aqui podem ser mostrados exagerados em escala ou em forma um tanto esquemática e alguns detalhes de elementos convencionais podem não ser mostrados no interesse da clareza e concisão.
[0057] Na seguinte discussão e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são usados em um modo ilimitado e, assim, devem ser interpretados significar “incluindo, mas não limitado a ...”. Também os termo “acoplam” ou “acopla” é destinado a significar uma conexão indireta ou direta. Assim, se um primeiro dispositivo acopla a um segundo dispositivo, essa conexão pode ser através de uma conexão direta, ou através de uma conexão indireta, via outros dispositivos, componentes e conexões. Como outro exemplo, dois componentes que se contatam ou deslizantemente se encaixam seriam acoplados. Além disso, como aqui usados, os termos “axial” e “axialmente” genericamente significam ao longo ou paralelo a um eixo geométrico central (p. ex., o eixo geométrico central de um corpo ou um orifício), enquanto os termos “radial” e “radialmente” genericamente significam perpendicular ao eixo geométrico central. Por exemplo, uma distância axial refere-se a uma distância medida ao longo ou paralela ao eixo geométrico central, e uma distancia radial significa uma distância medida perpendicular ao eixo geométrico central.
[0058] O dispositivo e o sistema de locomoção descritos aqui empregam uma plataforma, uma unidade de segurança e coberturas de pé de atrito-variáveis, que são destinadas a tratar certas deficiências associadas com os dispositivos de locomoção anteriores. O dispositivo de locomoção permite que o usuário utilize seu modo de andar natural, enquanto exercendo liberdade de movimento no mundo físico, que translada o movimento em um ambiente virtual.
[0059] Com referência agora à Figura 1, é mostrada uma forma de realização de um sistema de locomoção 10, de acordo com os princípios descritos aqui. Nesta forma de realização, o sistema de locomoção 10 inclui uma base ou plataforma 100, uma unidade de segurança 200 acoplada à plataforma 100 e sapatos de atrito variável ou coberturas de pé 300. Como será descrito mais detalhadamente abaixo, o usuário do sistema 10 fica de pé e move-se sobre a plataforma 100 usando os sapatos 300, enquanto a unidade de segurança 200 provê um meio para proteger o usuário durante o uso do sistema 100.
[0060] Com referência agora às Figuras 2 e 3a, nesta forma de realização, a plataforma 100 tem um eixo geométrico central vertical 105 e inclui oito seções genericamente triangulares circunferencialmente adjacentes 110. Cada seção de plataforma 110 tem uma base ou superfície inferior plana 120, uma face traseira plana 130, uma face lateral esquerda plana 140 e uma face lateral direita plana 150, e uma superfície de topo ou superior 16. As faces 130, 140, 150 estendem-se perpendicularmente para cima a partir da superfície inferior 120, entretanto, como será descrito em mais detalhes abaixo, uma parte interna da superfície superior 160 é orientada paralela à superfície inferior 120 e uma parte externa da superfície superior 160 é orientada em um ângulo agudo relativo à superfície inferior 120. As seções de plataforma 110 são dispostas circunferencialmente adjacentes entre si, de modo que a totalidade de cada face esquerda 140 contata a totalidade de uma face direita 150 de uma seção adjacente 110. Uma vez que cada seção de plataforma 110 é idêntica nesta forma de realização, a plataforma 100 é um polígono regular - tendo todos os lados do mesmo comprimento que são simetricamente colocados próximo de um ponto central comum. Em particular, uma vez que as oito seções 110 são providas nesta forma de realização, quando todas as seções de plataforma 110 são apropriadamente alinhadas, a plataforma 100 forma um formato octogonal. Entretanto, em outras formas de realização, diferentes números de seções de plataforma (p. ex., seções 110) podem ser providos, resultando em diferentes geometrias para a plataforma 100. Por exemplo, uma plataforma tendo seis seções circunferencialmente adjacentes terá um formato hexagonal. A plataforma 100 preferivelmente tem uma largura horizontal diametral ou máxima entre 3,0 e 6,0 pés (0,91 e 1,83 m) e, mais preferivelmente, entre 3,5 e 4,5 pés (1,07 e 1,38 m).
[0061] Com referência agora às Figuras 3a e 3b, cada seção de plataforma 110 inclui uma zona central 170, uma pluralidade de canais ou sulcos 180, um furo direto 190, e um mecanismo de acoplamento 135. As seções 110 têm, cada uma, um comprimento L110 (medido horizontalmente de uma borda interna 175 no eixo geométrico 105 à face traseira 130) preferivelmente entre 18,0 e 34,0 polegadas (45,72 a 26,31 cm), uma largura W110 (conforme medido horizontalmente ao longo da face traseira 130 entre as faces laterais esquerda e direita 140,150) preferivelmente de 16,0 e 30,0 polegadas (40,64 e 76,2 cm), e uma altura H110 (conforme medido verticalmente entre as faces de topo e de base 160, 120, respectivamente, ao longo da face traseira 130) preferivelmente entre 2,0 e 12 polegadas (5,08 e 30,48 cm). Cada seção 110 é construída de um único material, que tem um baixo coeficiente de atrito, tal como polietileno de alta densidade, polietileno de baixa densidade, cloreto de polivinilo, polipropileno ou qualquer outro material adequado, com um baixo coeficiente de atrito.
[0062] A face de base 120 situa-se em um plano e é triangular com os pontos extremos externos 120a, 120b, que são equidistantes do ponto extremo interno 120c. Quando descrevendo as seções individuais 110 da plataforma 100, os termos “interno” e “externo” são usados com referência à plataforma montada 100, como mostrado na Figura1, em que as bordas externas da plataforma 100 coincidem com a face traseira 130 de cada seção 110 e o centro da plataforma coincide com a borda interna 175 de cada seção 110, que é coaxial com o eixo geométrico central 105. A borda interna 175 compreende uma extremidade superior 175a e uma extremidade inferior 175b. A ponta extrema interna 120c da face de base 120 é coincidente com o eixo geométrico central 105 e a extremidade inferior 175b da borda interna 175.
[0063] A face traseira 130 situa-se em um plano orientado perpendicular à face de base 120, estende-se da face de base 120 axialmente para cima para a superfície superior 160 e tem a borda superior 130a, borda inferior 130b, borda esquerda 130c e borda direita 130d. As faces laterais esquerda e direita 140, 150 também são orientadas perpendiculares à face de base 120, estendem-se das bordas esquerda e direita 130c, 130d da face traseira 130 e terminam na borda interna 175. Na presente forma de realização, o ângulo A145, entre as faces laterais esquerda e direita 140, 150 é de 45 graus. Observamos que o ângulo A145 é dependente do número de seções 110 usado para formar a plataforma 100. Por exemplo, como anteriormente examinado, em uma forma de realização a plataforma 100 pode ser composta de seis seções 110, então o ângulo A145 seria de 60 graus. Em outra forma de realização, a plataforma 100 pode ser composta de nove seções 110, com um ângulo A145 de 40 graus.
[0064] Com referência agora às Figuras 3a, 3b e 4a, a superfície de topo 100 inclui uma zona central 170 e uma parte inclinada 161. A zona central 170 compreende a face de topo 170a; borda 170b, que é paralela à face traseira 120; e ponta superior extrema 175a da borda interna 175, que são coincidentes com o eixo geométrico 105. A zona central 170 tem um comprimento L170 (conforme medido horizontalmente entre a borda 170b e a ponta extrema superior 17a) preferivelmente entre 5,0 e 10,0 polegadas (12,7 e 25,4 cm), uma largura W170 (conforme medido ao longo da borda 170b entre as faces laterais esquerda e direita 140,150) preferivelmente entre 4,0 e 8,0 polegadas (10,16 e 20,32 cm) e uma altura H170 (conforme medido verticalmente entre a face de topo de zona central 170a e face de base 120 ao longo da borda interna 175) preferivelmente entre 0,25 e 2,0 polegadas (0,635 e 5,08 cm). Embora mostrado na presente forma de realização paralela à face de base 120, a face de topo da zona central triangular 170a pode ser curvada, de modo que o ponto extremo superior 175a é disposto axialmente mais baixo ao longo do eixo geométrico 105 do que da borda 170b. Nesta forma de realização alternativa, a borda 170b estende-se radialmente para a borda interna 175 e axialmente para baixo em direção ao ponto extremo superior 175a, enquanto avolumando-se para baixo em direção à face de base 120.
[0065] Como melhor mostrado nas Figuras 3b e 4a, a parte inclinada 161 da superfície de topo 160 inclui a face de topo 161a; a borda traseira 161, que é coincidente com a borda de face traseira 130a; e a borda de frente 161c, que é coincidente com a borda de zona central170b e paralela à face traseira 130. A face de topo 161a situa-se em um plano e estende-se da borda externa 130a, 161b radial e axialmente para baixo em direção à borda 161c, 170b, de modo que o ângulo A160 entre o plano definido pela face de topo 161a e o plano definido pela face de topo de zona central 170a, é preferivelmente entre 5,0 e 18,0 graus. Em uma forma de realização esquemática, mostrada na Figura 4b, a parte inclinada 161 da superfície de topo 160 compreende a face de topo 161a, borda traseira 162, que é coincidente com a borda de face traseira 130a; e borda de frente 162c, que é coincidente com a borda de zona central 170b e paralela com a face traseira 130. A face de topo 162a define uma superfície curvada, que se estende da borda externa 162b radialmente para a borda interna 170b e axialmente para baixo em direção à face de topo de zona central 170a, enquanto projetando-se para baixo em direção à face de base 120.
[0066] Com referência novamente às Figuras 3a e 3b, a parte inclinada 161 também inclui uma pluralidade de canais ou sulcos 180 e pontes 185, que se estendem radialmente da face traseira 130 para a borda 170b. Como melhor mostrado na Figura 5a, cada canal 180 tem uma borda interna esquerda 180a, uma borda interna direita 180b e uma borda interna de base 180c. A borda esquerda 180a é paralela à borda direita 180b e nesta forma de realização, ambas as bordas esquerda e direita 180a, 180b são ortogonais à borda de base 180c. Cada canal 180 tem uma largura W180 preferivelmente entre 0,20 e 1,0 polegada (0,5 e 2,54 cm) e uma profundidade D180 preferivelmente entre 0,05 e 1 polegada (0,127 e 2,54 cm).
[0067] Com referência ainda à Figura 5a, cada crista 185 compreende uma borda externa esquerda 185b, uma borda externa direita 185a e uma borda externa de topo 185c. A borda externa esquerda 185b é coincidente com a borda interna direita 180b do canal 180 e é paralela à borda externa direita 185a, que é coincidente com a borda interna esquerda 180a do canal 180. Ambas as bordas esquerda e direita externas 185b, 185a são ortogonais à borda externa de topo 185c. Cada canal 180 tem uma altura H185 preferivelmente entre 0,05 e 1 polegada (0,127 e 2,54 cm). Entretanto, a largura, como será examinado abaixo, em mais detalhes, variará dependendo da quantidade e tamanho dos canais 180.
[0068] Na forma de realização mostrada na Figura 5a, os cantos inferiores 180d, onde as bordas esquerda e direita 180a, 180b conectam com a borda de base 180c, são arredondados e os cantos superiores 180e de cada canal 180, onde as bordas esquerda e direita 180a, 180b conectam a superfície de topo 160 da seção 110, são arredondados. O comprimento horizontal L180e da parte curvada do canto 180e (conforme medido da borda direita 180b para a parte plana da superfície de topo 160) pode ser aumentado ou diminuído como desejado.
[0069] Com referência agora às Figuras 5b e 5c, e empregando nomenclatura similar para as bordas esquerda (181a, 182a), direita (181b, 182b), interna de base (181c, 182c) e cantos inferior (181d, 182d) e cantos superiores (181e, 182e), o comprimento horizontal L181e, L182e da parte curvada do canto superior 181e, 182e (conforme medido da borda esquerda 181a, 182a para a parte plana da superfície de topo 160) pode ser aumentado ou diminuído como desejado. Por exemplo, o comprimento curvado L181e da forma de realização mostrada na Figura 5b é menor do que o comprimento curvado L182e da forma de realização mostrada na Figura 5c.
[0070] Com referência agora à Figura 5d, em outra forma de realização, a borda interna de base 183c forma um semicírculo com um diâmetro igual à distância horizontal entre as bordas esquerda e direita 183a, 183b. Os cantos 180d podem, assim, variar de ângulos de noventa e nove graus (entre as bordas esquerda e direita 180a, 180b e borda de base 180c), ângulos de noventa graus arredondados, como mostrado na Figura 5a, tendo ângulos maiores do que noventa graus, porém menores do que 180 graus.
[0071] O exame precedente é dirigido à geometria dos sulcos 180 e cristas 185 na face traseira 130 da seção de plataforma 110. Entretanto, a altura H185 das cristas 185 começa a afilar-se (isto é, diminuir) quando os sulcos 180 e cristas se estendem em direção à zona central 170. A altura da crista H185 torna-se gradualmente mais curta até a borda de topo 185c da crista 185 conectar à face de topo de zona central 170a na borda interna da zona central 170b. A geometria e dimensões dos canais ou sulcos 180 permanecem imutadas quando as cristas 185 diminuem de altura.
[0072] Cada seção 110 preferivelmente compreende 16 - 18 canais 180; entretanto, em geral, o número de canais 180 pode variar, dependendo das dimensões de cada seção 110 incluindo a zona central 170 e a largura W180 de cada canal 180. Similarmente, a quantidade de cristas 185 também variará, dependendo da quantidade e dimensões dos canais 180, bem como das dimensões de cada seção 110. Na forma de realização mostrada na Figura 3a, a seção 110 tem um comprimento L110 de 24,0 polegadas (60,96 cm) e 17 canais 180 que podem ser de 0,20 a 0,375 (0,508 a 0,952 cm) de largura e afastados aproximadamente 0,79 a 0,97 polegadas (2,0 cm a 2,46 cm) entre si; assim, as 16 cristas 185 podem ser de 0,79 a 0,97 polegadas (2,0 cm a 2,46 cm) de largura.
[0073] Em outra forma de realização, a largura W180 dos canais 180 podem variar entre a borda externa 130a e a zona central 170. Por exemplo, a largura de um canal 180 pode ser maior na borda externa 130a do que na borda de zona central 170b. Em ainda outra forma de realização, a profundidade D180 dos canais 180 pode ser menor do que 0,5 polegada (1,27 cm) e a largura W180 dos canais 180 pode ser menor do que 0,2 polegada (0,508 cm), permitindo que cada seção 110 compreenda mais do que 18 canais 180, de modo que as bordas 185 formam nervuras elevadas macias sobre a superfície superior 160 de cada seção 110.
[0074] Com referência agora à Figura 3b, o furo direto vertical 190, tendo o eixo geométrico central 195 paralelo ao eixo geométrico central 105, inclui uma parede lateral curvada 190a e uma parede lateral plana 190d, conectada em pontos extremos 190b, 190c para formar um furo direto com um seção transversal conformada em semicírculo, que se estende da superfície de topo 160 para baixo para a face de base 120. Através do furo 190 é disposta próxima à borda esquerda 130c da face traseira 130 - aproximadamente equidistante à face traseira 130 e face esquerda 140 - e com o eixo geométrico 195 orientado paralelo ao eixo geométrico 105, face traseira 130 e face esquerda 140. Na presente forma de realização, o furo direto 190 é orientado de modo que a parede lateral plana 190d seja ortogonal à parede lateral esquerda 140 da seção de plataforma 110. O furo direto 190 também tem um diâmetro D190 (mostrado na Figura 3a) preferivelmente entre 0,8 e 1,25 polegadas (conforme medido entre as pontas extremas 190b, 190c) que é preferivelmente de 0,5 a 2,0 polegadas (1,27 e 5,08 cm) afastado da face traseira 130 e face esquerda 140.
[0075] O furo direto pode ser localizado em qualquer parte ao longo da e próximo da face traseira 130, incluindo, por exemplo, mas não limitado a próximo da face direita 150 ou equidistante entre as faces esquerda e direita 140, 150. Embora mostrado na presente forma de realização como um semicírculo, o furo direto 190 pode ser de qualquer formato, incluindo, mas não limitado a círculo, elipse, quadrado, retângulo ou polígono. Além disso, o furo direto 190 pode ser orientado ou girado em várias maneiras, por exemplo, o formato de semicírculo pode ser girado em posição para mudar o local da parede lateral curvada 190a. Além disso, o eixo geométrico central 195 do furo direto 190 pode ser orientado em um ângulo em direção ou afastado do eixo geométrico central 105 da plataforma 100 em um ângulo preferivelmente entre 0,1 e 45,0 graus. Além disso, como mostrado na Figura 1, o furo direto 190 é disposto sobre a seção alternante 110 da plataforma 100, de modo que metade da seção 110 não inclui um furo direto 190. Entretanto, em outra forma de realização, o furo direto 190 pode ser disposto em cada seção 110.
[0076] Com referência agora às Figuras 3a e 3b, cada mecanismo de acoplamento 135 inclui um fixador 134 com quatro furos diretos 133 e dois receptáculos ou recortes 136a, 136b com quatro furos de sondagem 138. Cada um dos receptáculos ou recortes de conector genericamente retangulares 136a, 136b é disposto na face traseira 130. Um receptáculo 136a é disposto próximo ao lado esquerdo 140 e um receptáculo 136b é disposto próximo ao lado direito 150. Ambos os receptáculos ou recortes 136a, 136b são dispostos aproximadamente a meio caminho entre a superfície de topo 160 e a face de base 120 e se estendem da face lateral 140, 150 para a borda de recorte interna 137b e axialmente estendem-se ao longo do eixo geométrico central 105 da borda de recorte superior 137c borda de recorte inferior abaixo 137d. A face traseira 137a dos recortes 136a, 136b define um plano que é paralelo ao plano definido pela face de seção traseira 130. Cada recorte 136a, 136b tem uma altura preferivelmente entre 0,5 de 2,2 polegadas (1,27 e 5,588 cm), comprimento preferivelmente entre 1,0 e 3,7 polegadas (2,54 e 9,398 cm) e profundidade preferivelmente entre 0,1 e 1,0 polegada (0,254 e 2,54 cm). Em uma forma de realização alternativa, os recortes 136a, 136b não necessitam ser usados e, em vez disso, mecanismo de acoplamento 135 compreende fixadores 134 com furos diretos 133, que correspondem aos furos de sondagem 138 e são presos com parafusos 132.
[0077] Com referência agora à Figura 3b, cada recorte 136a, 136b compreende ainda dois furos de sondagem 138 disposto ortogonais à e estendendo-se da face de recorte traseira 137a. Na presente forma de realização, os furos de sondagem 138 são afastados equidistantes entre a borda de recorte interna 137b e a face lateral de seção de plataforma 140, 150, bem como equidistantes entre as bordas de recorte superior e inferior 137c, 137d. Em outra forma de realização, os furos de sondagem 138 podem ser escalonados entre bordas de recorte superior e inferior 137c, 137d, para formar um padrão diagonal. Cada furo de sondagem 138 tem um diâmetro preferivelmente entre 0,05 e 0,25 (0,127 e 0,635 cm) e uma profundidade preferivelmente entre 0,1 e 1,0 polegada (0,254 e 2,54 cm).
[0078] Com referência agora à Figura 3a, cada conector ou fixador 134 tem um primeiro lado retangular 134a liberavelmente preso à seção de plataforma 110 e um segundo lado retangular 134b estendendo-se para fora a partir do lado retangular 134a e face esquerda 140, com o segundo lado 134b não conectado a uma seção de plataforma 110. Na presente forma de realização, o segundo lado 134b conectaria ao recorte 136b disposto próximo ao lado direito 150 de uma seção de plataforma adjacente 110 (não mostrada na Figura 3a). Os primeiro e segundo lados retangulares 134a, 134b são simétricos próximo a um eixo geométrico definido pela borda esquerda da face traseira 130. O ângulo entre o local definido pelo primeiro lado 134a e o plano definido pelo segundo lado 134b é dependente do número de seções de plataforma 110 e é preferivelmente entre 120,0 e 150,0 graus e, mais preferivelmente, 135,0 graus. Cada lado de conector 134a, 134b tem uma altura preferivelmente entre 0,25 e 2,0 polegadas (0,635 e 5,08 cm), comprimento preferivelmente entre 0,75 e 3,5 polegadas (1,905 e 8,89 cm) e espessura preferivelmente entre 0,05 e 1,0 polegada (0,127 e 2,54 cm).
[0079] Cada conector 134 compreende ainda quatro furos atravessantes 133, que se alinham com os furos de sondagem 138, quando conector 134 é colocado nos recortes 136a, 136b. Os conectores 134 podem ser empregados como um conector independente ou em conjunto com qualquer fixador adequado padrão na arte, incluindo mas não limitado a um suporte, trinco, pino de acoplamento, dobradiça ou clipe. Quer usado independente ou com outros fixadores, os conectores 134 são liberavelmente presos aos furos de sondagem 138 das seções de plataforma 110 com parafusos 132 ou outros fixadores adequados padrão na arte; assim, seções de plataforma adjacentes de prender 110 juntas. Embora mostrado nas Figuras 3a e 3b como retangulares, os recortes 136a, 136b podem ter qualquer formato adequado, incluindo mas não limitado a circular, elíptico, quadrado, semicircular ou poligonal.
[0080] Com referência agora às Figuras 6a e 6b, nesta forma de realização, a unidade de segurança 200 inclui um membro vertical 210 com eixo geométrico central 205, um par de barras horizontais 220, 221 articuladamente conectadas ao membro vertical 210, um par de barras de suporte 230, 231 articuladamente conectadas às barras horizontais 220, 221 e deslizavelmente conectadas ao membro vertical 210. O membro vertical 210 é uma barra com uma extremidade de topo 210a e uma extremidade de base 210b e tem uma seção transversal em semicírculo, configurada para unir-se e deslizavelmente encaixar com o furo 190. O membro vertical 210 tem uma altura H210 preferivelmente entre 24,0 e 48,0 polegadas (60,96 e 191,92 cm) e, mais preferivelmente, entre 30,0 e 42,0 polegadas (76,2 e 106,68 cm) e um diâmetro ou largura (para o membro vertical conformado não-circular 210) preferivelmente entre % e 1 polegada (1,905 e 2,54 cm).
[0081] O membro vertical 210 também inclui uma primeira e uma segunda fenda 215a, 215b com extremidade de fenda de topo 210c disposta próximo da extremidade de topo 210a e estendendo-se para baixo para a extremidade de fenda de base 210d. A primeira fenda 215a é disposta em um ângulo A215 em torno do eixo geométrico central 205 da segunda fenda 215b. O ângulo A215 é dependente do número de seções de plataforma 110 e, preferivelmente, entre 120 e 150 graus e, mais preferivelmente, 135 graus. Cada fenda 215a, 215b compreende ainda uma borda (não mostrada), de modo que a abertura das tiras rebaixadas 215a, 215b é mais estreita do que o interior das tiras rebaixadas 215a, 215b. O membro vertical 210 pode ser feito de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a metais ou polímeros.
[0082] Com referência agora à Figura 6b, as barras horizontais 220, 221 compreendem uma extremidade externa 220a, 221a, respectivamente, uma extremidade interna 220b, 221b, respectivamente, e ponto de conexão de barra de suporte 220c, 221c, respectivamente. Nesta forma de realização, as barras horizontais 220, 221 têm uma seção transversal em semicírculo, um comprimento L220, L221 preferivelmente entre 15,0 e 28,0 polegadas (38,1 e 71,12 cm) e, mais preferivelmente entre 18,0 e 24,0 polegadas (45,72 e 60,96 cm); e um diâmetro ou largura (para barras horizontais conformadas não-circulares 220, 221) preferivelmente entre % e 1 polegada (1,905 e 71,12 cm). As barras horizontais 220, 221 são articuladamente conectadas ao membro vertical 210 na extremidade interna 220b, 221b. Em geral, as barras horizontais 220, 221 podem ser articuladamente conectadas ao membro vertical 210 com uma dobradiça, pino ou outro conector adequado, que permite que as barras horizontais 220, 221 articule na extremidade interna 220b, 221b. As barras horizontais 220, 221 pode ser feitas de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a metais ou polímeros, porém são preferivelmente feitas de uma barra de metal ou polímero que é coberta com um polímero absorvedor de choque, tal como borracha.
[0083] Com referência novamente às Figuras 6a e 6b, as barras de suporte 230, 231 compreendem uma primeira extremidade 230a, 231a e uma segunda extremidade 230b, 231b. Nesta forma de realização, as barras de suporte 230, 231 têm uma seção transversal circular; um comprimento L230 e L231, respectivamente, preferivelmente entre 6,0 e 24,0 polegadas (15,24 e 60,96 cm); e um diâmetro preferivelmente entre 0,5 e 1 polegada (1,27 e 2,54 cm). As barras de suporte 230, 231 são articuladamente conectadas a barras horizontais 220, 221, respectivamente, nas primeiras extremidades 230a, 231a, respectivamente. Em geral, as barras de suporte 230, 231 podem ser articuladamente conectadas a barras horizontais 220, 221 com uma dobradiça, pino ou outro conector adequado que permite que as barras de suporte 230, 231 articulem na primeira extremidade 230a, 231a. As barras de suporte 230, 231 são deslizavelmente conectadas ao membro vertical 210 nas segundas extremidades 230b, 231b, respectivamente, que são retidas nas fendas 215a, 215b, respectivamente, com protrusões ou pinos que são retidos pela borda de fenda 215a, 215b. As barras de suporte 230, 231 podem ser feitas de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a metais ou polímeros.
[0084] Um botão de liberação (não mostrado) é preferivelmente provido sobre o membro vertical 210 próximo à extremidade de rebaixo de topo 210c do membro vertical 210. Um mecanismo de acoplamento (não mostrado) é preferivelmente provido sobre a unidade de segurança 200 para trabalhar em conjunto com o botão de liberação. O botão de liberação e o mecanismo de acoplamento podem ser feitos de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a metais ou polímeros.
[0085] Embora o sistema de segurança 200 seja mostrado na presente forma de realização como agrupamentos de barras interconectadas, o sistema de segurança 200 pode compreender qualquer sistema adequado conhecido na arte, que ajude a evitar ferimento ao usuário por queda durante uso do sistema de locomoção 10. Por exemplo, nas outras formas de realização, o sistema de segurança 200 pode compreender arneses usados pelo usuário e fixados a um objeto estacionário.
[0086] Em um estado não-acionado, as barras horizontais 220, 221 e as barras de suporte 230, 231 são colapsadas ou dobradas para baixo aproximadamente em cada lado do membro vertical 210. A segunda extremidade 230b, 231b de cada barra de suporte 230, 231 é disposta próximo à extremidade rebaixada de base 210d do membro vertical 210. Para acionar as barras horizontais 220, 221, a segunda extremidade 230b, 231b das barras de suporte 230, 231 desliza axialmente para cima ao longo do eixo geométrico 205 dentro da tira de rebaixo 215a, 215b, até a segunda extremidade 230b, 231b encaixar no mecanismo de acoplamento. O movimento para cima da segunda extremidade 230b, 231b eleva as barras horizontais 220, 221 de uma posição vertical ou subvertical articulando tanto na conexão de barra de suporte 230, 231 (segunda extremidade 230b, 231b) ao membro vertical 210, para trazer as barras horizontais 220, 221 para uma posição horizontal ou próxima à horizontal. No estado acionado, as barras horizontais 220, 221 são dispostas ortogonais ao eixo geométrico central 205. Em outra forma de realização, as barras horizontais 220, 221 podem ser dispostas em um ângulo que é maior do que ou menor do que 90 graus do eixo geométrico central 205.
[0087] As barras horizontais 220, 221 podem ser abaixadas acionando-se o botão de liberação; assim, permitindo-se que as barras de suporte 230, 231 deslizem para baixo dentro dos desnudamentos rebaixados 215a, 215b, ao longo do eixo geométrico central 205. O movimento para baixo da segunda extremidade 230b, 231b abaixa as barras horizontais 220, 221 de uma posição horizontal ou sub-horizontal, articulando tanto a conexão de barra de suporte 230, 231 (segunda extremidade 230b, 231b) para a barra horizontal 220, 221 como a conexão de barra horizontal (extremidade interna 220b, 221b) para o membro vertical 210, para trazer as barras horizontais 220, 221 para uma posição vertical ou próxima da vertical.
[0088] Com referência às Figuras 7 e 8, uma forma de realização de uma cobertura de pé 300, para uso com as formas de realização de plataformas descritas aqui, é mostrada. Nesta forma de realização, as coberturas de pé 300 compreendem uma parte superior 310, um par de correias de fechamento 320, uma sola 330, uma pluralidade de almofadas de atrito variáveis 340 - 360, 380 - 385, e um pino de âncora 390. Como aqui usado, o termo “cobertura de pé” refere-se a um sapato ou uma galocha. Uma galocha é uma cobertura de pé que pelo menos parcialmente cobre o sapato do usuário e geralmente inclui uma sola e um meio de fixar a sola ao sapato ou corpo do usuário (p. ex., pé, tornozelo ou perna). Além disso, quando usado pra descrever cobertura de pé 300, os termos “topo” ou “base” podem ser usados para fins de descrição com “cima”, “superior”, “para cima” ou “acima”, significando geralmente em direção ou próximo da extremidade de cobertura de pé 300 mais próxima da ponta de pé 301, e com “baixo”, “inferior”, “para baixo” ou “embaixo” significando geralmente em direção ou mais próximo da extremidade da cobertura de pé 300 mais próxima do calcanhar 302. O comprimento e largura totais da cobertura de pé 300 variarão dependendo do tamanho do pé do usuário; assim, a cobertura de pé 300 pode ser customizada para encaixar em qualquer tamanho de pé.
[0089] A parte superior 310 da cobertura de pé 300 geralmente cobre uma parte da ou a inteira parte superior do pé do usuário. Na presente forma de realização, a parte superior 310 cobre a ponta do pé 301, calcanhar 302 e lados 303, 304 do pé do usuário. A parte superior 310 pode ser feita de qualquer material adequado conhecido na arte, incluído mas não limitado a tecido, couro ou outro material adequado conhecido na arte.
[0090] Com referência agora à Figura 7, as correias de fechamento 320 e retentores 325 são dispostos em lados opostos da parte superior 310. As correias de fechamento 320 têm uma largura preferivelmente entre 0,5 e 2,00 polegadas (1,27 e 5,08 cm) e comprimento preferivelmente entre 6,0 e 12,0 polegadas (15,24 e 30,48 cm) de comprimento. As correias 320 estendem-se sobre o topo do pé do usuário até o retentor 325 disposto no lado 310 da parte superior oposta, em que as correias de fechamento 320 originaram-se. Nesta forma de realização, o retentor 325 compreende uma fenda, através da qual a correia de fechamento 320 é enfiada, permitindo que a correia de fechamento 320 dobre-se sobre si mesma e estendam-se de volta para o lado da parte superior 310, em que a correia de fechamento 320 se origina; fechos de gancho e laço podem ser usados nas superfícies adjacentes das correias de fechamento 320 para prender as correias de fechamento 320. Entretanto, em geral, outros mecanismos de retenção adequados, conhecidos na arte, incluindo, sem limitação, um fecho de gancho e laço, fivela, botão, pressão, fechamento elástico ou laços de sapato, podem ser empregados.
[0091] Com referência novamente às Figuras 7 e 8, a sola 330 da cobertura de pé 300 cobre o lado de baixo do pé do usuário e conecta-se à parte superior 310 ao longo do inteiro perímetro do pé do usuário. Nesta forma de realização, a parte superior 310 e a sola compreendem uma peça contínua de material.
[0092] A sola 330 compreende três seções - uma frente de pé 335, um pé intermediário 365 e um pé traseiro 375. A seção de frente de pé 335 inclui a almofada de atrito da ponta de pé 340 e uma primeira, segunda e terceira almofada de frente de pé 350, 355, 360, respectivamente. A almofada de atrito de ponta de pé 340 é disposta sobre a base da sola 330, próximo à frente de pé 301 ou o “topo” da sola 330. A almofada de atrito 340 estende-se do topo da ponte de pé 301 para baixo em direção ao calcanhar 302, preferivelmente entre 0,5 e 1,5 polegadas (1,27 e 3,81 cm) e de um lado 303 através da inteira largura da sola 330 até o outro lado 304. A primeira almofada de atrito 350 é disposta na sola 330 embaixo e próximo da almofada de atrito de ponta de pé 340 e estende-se para baixo em direção ao calcanhar 302, preferivelmente entre 1,0 e 3,0 polegadas (2,54 e 7,62 cm) e de um lado 303 através da inteira largura da sola 330 até o outro lado 304. A segunda almofada de atrito 355 é disposta sobre a sola 330 embaixo e próximo da primeira almofada de atrito 350 e estende-se para baixo em direção ao calcanhar 302, preferivelmente entre 1,0 e 3,0 polegadas (2,54 e 7,62 cm) e de próximo de um lado 303 através da inteira largura da sola 330, próximo ao outro lado 304. A terceira almofada de atrito 360 é disposta sobre a sola 330, embaixo e próximo da segunda almofada de atrito 355 e estende-se para baixo em direção ao calcanhar 302, preferivelmente entre 1,0 e 3,0 polegadas (2,54 e 7,52 cm) e de próximo de um lado 303 através da inteira largura da sola 330, próximo ao outro lado 304. Embora mostrado na presente forma de realização com quatro almofadas de atrito 340, 350, 355, 360, em outras formas de realização, a seção da frente do pé 335 pode compreender três ou menos almofadas de atrito de tamanhos variáveis. Em ainda outras formas de realização, a seção de frente de pé 335 pode compreender cinco ou mais almofadas de atrito de tamanhos variáveis.
[0093] Ainda com referência à Figura 8, a seção de pé intermediário 365 compreende a parte da cobertura de sapato 300 que suporta o arco do pé do usuário. Como mostrado na Figura 8, nesta forma de realização, a seção de pé intermediário 365 não compreende quaisquer almofadas de atrito. Entretanto, em outras formas de realização, a seção de pé intermediária 365 pode compreender uma ou mais almofadas de atrito de tamanhos variáveis.
[0094] A seção de pé traseira 375 compreende a almofada de atrito de calcanhar 345 e uma quarta e quinta almofadas de pé traseira 380, 385, respectivamente. A almofada de atrito traseira 345 é disposta sobre a base da sola 330, próximo do calcanhar 302 ou da extremidade inferior da sola 330. A almofada de atrito de calcanhar 345 estende-se da base do calcanhar 302 para cima em direção à ponta de pé 301, preferivelmente entre 0,5 e 1,5 polegadas (1,27 e 3,81 cm) e de um lado 303 através da inteira largura da sola 330 até o outro lado 304. A quarta almofada de atrito 380 é disposta sobre a sola 330, acima da e proximal à almofada de atrito de calcanhar 345 e estende-se para cima em direção à ponta de pé 301, preferivelmente entre 1,0 e 3,0 polegadas (2,54 e 7,62 cm) e de um lado 303 através da inteira largura da sola 330 até o outro lado 304. A quinta almofada de atrito 385 é disposta sobre a sola 330 acima e próximo à quarta almofada de atrito 380 e estende-se para cima em direção à ponta de pé 301, preferivelmente entre 1,0 e 3,0 polegadas (2,54 e 7,62 cm) e de próximo a um lado 303 através da inteira largura da sola 330, próximo ao outro lado 304. Embora mostrado na presente forma de realização com três almofadas de atrito 345, 380, 385, em outras formas de realização a seção de pé traseiro 375 pode compreender duas ou menos almofadas de atrito de tamanhos variáveis. Em ainda outras formas de realização, a seção de pé traseiro 375 pode compreender quatro ou mais almofadas de atrito de tamanhos variáveis.
[0095] Todas as almofadas de atrito 340, 345, 350, 355, 360, 380, 385 têm uma espessura preferivelmente entre 0,1 e 1,0 polegada (0,254 cm e 2,54 cm). Embora as almofadas de atrito 340 - 360, 380 - 385 sejam mostradas na presente forma de realização como se estendendo de um lado 303 através da inteira largura de sola 330 até o outro lado 304, em outras formas de realização as almofadas de atrito 340 - 360, 380 - 385 podem estender-se através somente de uma parte da sola 330, entre os lados 303, 304. As almofadas de atrito 340 - 360, 380 - 385 podem ser feitas de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a polímeros, cerâmicas, borracha, tecido, fibra de vidro ou pele. As almofadas de atrito 340 - 360, 380 - 385 são preferivelmente feitas de polietileno ou politetrafluoroetileno e, membro de perfuração, feitas de polietileno de alta densidade. Em outra forma de realização, a sola 330 pode compreender uma camada de pele em vez de almofadas de atrito.
[0096] Com referência agora às Figuras 8 e 9, a cobertura de sapato 300 compreende ainda um pino de âncora 390 estendendo-se da superfície de base da terceira almofada de atrito 360 próximo da seção de pé intermediário 365. Outro pino de âncora 390 tem um diâmetro preferivelmente menor do que % polegada (1,27 cm) e, mais preferivelmente, menor do que % polegada (0,635 cm). O pino de âncora 390 estende-se da terceira almofada de atrito 360 para longe da sola 330 ortogonal do plano definido pela terceira almofada de atrito 360 menos do que 1,0 polegada (2,54 cm) e, mais preferivelmente, entre 1/8 e % polegada (0,3175 e 0,635 cm). Em outra forma de realização, o pino de âncora 390 pode ser disposto sobre a primeira ou segunda almofada de atrito 350, 355; sobre o pé intermediário 365; sobre a quarta ou quinta almofada de atrito 380, 385; ou entre as almofadas de atrito 340 - 360, 380 - 385. Em ainda outra forma de realização, o pino de âncora 390 pode ser carregado por mola e disposto em um recinto circular, de modo que, em um estado não-acionado, o pino de âncora 390 projeta-se para fora do recinto e, quando pressão é colocada sobre o pino de âncora 390, o pino 390 retrai-se para dentro do recinto. Em ainda outra forma de realização, a sola 330 pode compreender uma pluralidade de pinos de âncora 390, que se estendem de ou entre várias almofadas de atrito para longe da sola 330, ortogonal do plano definido pela almofada de atrito, preferivelmente menos do que 1 polegada. O pino de âncora 390 pode ser feito de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a polímeros, metais, cerâmicas ou borracha.
[0097] Com referência agora às Figuras 3a, 3b, 6a, 6b, a unidade de segurança 200 interfaceia com a plataforma 100 nos furos de passagem 190. Nesta forma de realização, o membro vertical 210 tem uma seção transversal em semicírculo dimensionada ligeiramente menor do que o furo de passagem conformado em semicírculo 190, que é recortado da seção de plataforma 110. O formato em semicírculo de tanto o membro vertical 210 como do furo de passagem 190 assegura que a unidade de segurança seja instalada em somente uma orientação e impede a rotação do membro vertical 210. A barra horizontal 220, quando totalmente estendida para cima, é disposta paralela à face traseira 130 da seção de plataforma 110. A barra horizontal 221, quando totalmente estendida para cima, é disposta paralela à face traseira 130 da seção de plataforma adjacente 110.
[0098] Com referência agora às Figuras 8 e 9, as coberturas de pé 300 interfaceiam com a plataforma 100 via os pinos de âncora 390 e almofadas de atrito 340 - 360, 380 - 385. Os pinos de âncora 390 encaixam nos canais 180, permitindo que as almofadas de atrito 340 - 360, 380 - 385 contatem a superfície superior 160 da plataforma 100. Em razão de a superfície superior 160 ser inclinada, as almofadas de atrito 340 - 360, 380 - 385 deslizarão para baixo em direção à zona central 170 sob a força da gravidade. A facilidade ou grau de deslizamento das almofadas 340 - 360, 380 - 385 sobre a superfície de plataforma 160 dependerá do coeficiente de atrito entre as almofadas 340 - 360, 380 - 385 e superfície 160. O coeficiente de atrito pode variar, dependendo do material escolhido para tanto a superfície de plataforma 160 como as almofadas 340 - 360, 380 - 385. Assim, o material para as almofadas de atrito pode ser selecionado com base no coeficiente de atrito desejado.
[0099] As almofadas de atrito 340 - 360, 380 - 385 são preferivelmente feitas de um material tendo um coeficiente de atrito seca com a superfície de plataforma 160 menor do que ou igual a 0,40 ou um coeficiente de atrito lubrificada com a superfície de plataforma 160 menor do que ou igual a 0,25. Além disso, cada almofada de atrito 340 - 360, 380 - 385 pode, mas não necessita ter diferentes coeficientes de atrito. Diferentes coeficientes de atrito podem ser obtidos para diferentes partes da sola sobre sapato 330 mudando-se os materiais de cada almofada de atrito 340 - 360, 380 - 385. Assim, o coeficiente de atrito das almofadas de atrito individuais 340 - 360, 380 - 385 pode variar entre cada almofada de atrito, permitindo que as almofadas de atrito de ponta de pé e calcanhar 340, 345, por exemplo, tenham um maior coeficiente de atrito do que as primeira, segunda, terceira, quarta e quinta almofadas de atrito internas 350, 355, 360, 380, 385. Aumentando-se o coeficiente de atrito entre as almofadas de atrito de calcanhar 340, 345 e a superfície de plataforma 160, permite- se maior estabilidade reduzindo-se o efeito de deslizamento quando o calcanhar bate ou a ponta de pé levanta-se da superfície de plataforma 160.
[0100] O uso de um lubrificante pode ainda diminuir o coeficiente de atrito entre as almofadas 340 - 360, 380 - 385 e superfície de plataforma 160. O padrão de lubrificantes da arte pode ser usado, incluindo, mas não limitado a esfregões de silicone ou sprays baseados em óleo.
[0101] Para utilizar o sistema de locomoção 10, o usuário veste as coberturas de pé 300 em ambos os pés e pisa na plataforma 100. Se todas as barras horizontais 220, 221 tiverem sido acionadas ou elevadas para sua posição totalmente estendida ou horizontal, o usuário necessitará abaixar duas barras horizontais 220, 221, cujas extremidades externas 220a, 221a são próximas entre si acionando o botão de liberação em cada correspondente membro vertical 210. O usuário pode então pisar sobre a plataforma 100 e pisar sobre a zona central 170. O usuário então aciona todas as barras horizontais 220, 221 que não são totalmente estendidas e horizontais ou sub-horizontais deslizando a segunda extremidade 230b, 231b de cada barra de suporte 230, 231 para cima, até a segunda extremidade 230b, 231b engatar no mecanismo de acoplamento. O usuário empregará então o dispositivo de realidade virtual de sua escolha. Uma vez no ambiente virtual, qualquer movimento no mundo físico feito pelo usuário se traduzirá em movimento no mundo virtual.
[0102] O usuário pode exercitar liberdade de movimento enquanto na plataforma 100. Quando o usuário dá um primeiro passo com uma primeira perna fora da zona central 170 e sobre a parte inclinada 161 da superfície de topo 160, o pino de âncora 390 sobre a superfície de baixo da cobertura de pé 300 encaixa em um canal ou sulco 180 sobre a superfície inclinada 161. Quando o usuário dá um segundo passo com sua segunda perna, a força de gravidade com o pino de âncora 390, que é ligeiramente de diâmetro menor e de comprimento menor do que cada canal 180, guia o primeiro pé de usuário inclinação da superfície inclinada abaixo 161, em direção à zona central 170. O baixo coeficiente de atrito entre as almofadas de cobertura de pé 340 - 360, 380 - 385 e a superfície de plataforma 160 permite que a cobertura de pé deslize sobre a superfície 160. O pino de âncora 390 sobre a segunda cobertura de pé de usuário 300 então encaixa em um canal 180 e o processo é repetido. O usuário é assim capaz de manter movimento de caminhar contínuo no mundo virtual enquanto somente movendo-se dentro do perímetro de plataforma 100.
[0103] Embora o usuário esteja caminhando sobe a plataforma de locomoção 100, o pino de âncora 390 pode nem sempre encaixar no canal 180 no contato inicial com a plataforma 100. Quando isto ocorre, a inclinação da superfície inclinada 161 e a força de gravidade ainda farão com que as almofadas de cobertura de pé 340 - 360, 380 - 385 deslizem para baixo em direção à zona central 170. Quando as coberturas de pé 300 estão deslizando superfície inclinada abaixo 161, o pino de âncora 390 cairá em um canal 180, guiando ainda a cobertura de pé em direção à zona central 170. O pino de âncora 390 cairá no canal 180 porque o espaço entre os canais 180 está diminuindo da borda de trás 161b da superfície inclinada 161 para a zona central 170.
[0104] Com referência agora à Figura 10, outra forma de realização de um sistema de locomoção 40, de acordo com os princípios descritos aqui, é mostrada. Nesta forma de realização, o sistema de locomoção 40 inclui uma plataforma 400, uma estrutura de conexão de plataforma 500 (mostrada nas Figuras 14 e 17a), uma base 600, uma unidade de suporte de arneses 700, um arnês de segurança 800 e sapatos de atrito variáveis ou coberturas de pé 900 (mostradas na Figura 22).
[0105] Com referência agora à Figura 11, nesta forma de realização a plataforma 400 tem um eixo geométrico central vertical 405 e compreende oito seções genericamente trapezoidais 410 dispostas próximo a uma seção ou zona central 470. Cada seção 410 tem um botão plano ou superfície inferior 420, uma face traseira plana 430 oposta a uma face interna plana 474, uma face lateral esquerda plana 440 e uma face lateral direita plana 450, e uma superfície de topo ou superior 460. As faces 430, 440, 450 estendem-se perpendicularmente para cima a partir da superfície inferior 420 e, como será descrito com mais detalhes abaixo, uma parte externa da superfície superior 460 é orientada em um ângulo relativo à superfície inferior 420. As seções de plataforma 410 são dispostas circunferencialmente adjacentes entre si, de modo que a totalidade de cada face esquerda 440 contate a totalidade de uma face direita 450 de uma seção adjacente 410.
[0106] A zona central 470 compreende uma face de topo 470a oposta a uma face de base 470c e oito faces laterais equiláteras 470b dispostas em ângulos internos iguais entre si. Uma vez a zona central 470 seja tanto equilateral como equiangular, a zona central 470 é um polígono regular - tendo todos os lados com o mesmo comprimento que são simetricamente colocados próximo de um ponto central comum. Como anteriormente descrito, as seções de plataforma 410 são dispostas próximo da zona central 470, de modo que a totalidade de cada face interna 475 contata a totalidade de uma face lateral 470b da zona central 470. Uma vez todas as seções de plataforma 410 são idênticas nesta forma de realização, a plataforma 400 é também um polígono regular. A plataforma 400 preferivelmente tem um diâmetro ou largura horizontal máxima entre 3,0 e 6,0 pés (91,44 e 182,88 cm) e, mais preferivelmente, entre 3,5 e 4,5 pés (106,68 e 137,16).
[0107] Em razão de oito seções 110 serem providas nesta forma de realização, quando todas as seções de plataforma 410 são apropriadamente alinhadas, a plataforma 400 forma um formato octogonal. Entretanto, em outras formas de realização, diferentes números de seções de plataforma (p. ex., seções 410) podem ser providos, resultando em diferentes geometrias para a plataforma 400. Por exemplo, uma plataforma tendo seis seções circunferencialmente adjacentes terá um formato hexagonal.
[0108] Com referência agora às Figuras 12, 12b, 13a e 13b, cada seção 410 inclui uma pluralidade de canais ou sulcos 480 dispostos sobre a superfície superior 460, dois canais 490, 491 dispostos sobre a superfície de base 420, três circuitos de extensão 443 dispostos no lado esquerdo 440, três linguetas 453 dispostas no lado direito 450 e duas fendas 477 dispostas na face interna 475. Cada uma das seções 410 tem um comprimento L410 (medido horizontalmente da face interna 475 à face traseira 430) preferivelmente entre 1,0 e 18,0 polegadas (2,54 e 45,72 cm); uma largura traseira W410 (conforme medido horizontalmente ao longo da face traseira 430, entre as faces laterais esquerda e direita 440, 450, respectivamente), preferivelmente entre 16,0 e 21,0 polegadas (40,64 e 53,34 cm); uma largura interna W475 (conforme medido horizontalmente ao longo da face interna 475, entre as faces laterais esquerda e direita 440, 450, respectivamente), preferivelmente entre 6,0 e 8,0 polegadas (15,24 e 20,32); uma altura traseira H410 (como medido verticalmente entre as faces de topo e de base 460, 420, ao longo da face traseira 430, preferivelmente entre 2,0 e 12,0 polegadas (5,08 e 30,48); e uma altura interna H475 (conforme medido verticalmente entre as faces de topo e de base 460, 420, ao longo da face interna 475), preferivelmente entre 0,2 e 2,0 polegadas (0,508 e 5,08 cm). Cada seção 410 é construída de um único material que tem um baixo coeficiente de atrito, tal como polietileno de alta densidade, polietileno de baixa densidade, cloreto de polivinilo, polipropileno, ou qualquer outro material adequado com um baixo coeficiente de atrito.
[0109] Com referência ainda às Figuras 12a e 12b, a face de base 420 situa-se em um plano perpendicular ai eixo geométrico central 405, é trapezoidal com a face traseira 430 paralela à face interna 475. Quando descrevendo as seções individuais 410 da plataforma 400, os termos “interno” e “externo” são usados com referência à plataforma montada 400, como mostrado na Figura 10, onde as bordas externas da plataforma 400 coincidem com a face traseira 430 de cada seção 410 e o centro da plataforma 400 coincide com o centro da zona central 470, que é coaxial com o eixo geométrico central 405.
[0110] A face traseira 430 situa-se em um plano orientado perpendicular à face de base 420, estende-se da face de base 420 axialmente para cima para a superfície superior 460 e tem borda superior 430a, borda inferior 430b, borda esquerda 430c e borda direita 430d. As faces laterais esquerda e direita 440, 450, também orientadas perpendiculares à face de base 420, estendem-se das bordas esquerda e direita 430c, 430d, respectivamente, da face traseira 430 e termina na face interna 475. A face interna 475 tem borda superior 475a e borda inferior 475b. Na presente forma de realização, o ângulo A445, entre as faces laterais esquerda e direita 440, 450, respectivamente, é de 45 graus. Deve ser observado que o ângulo A445 é dependente do número de seções 410 usadas para formar a plataforma 400. Por exemplo, como anteriormente discutido, em uma forma de realização, a plataforma 400 pode ser composta de seis seções 410, então o ângulo A445 seria de 60 graus. Em outra forma de realização, a plataforma 400 pode ser composta de nove seções 410 com um ângulo A445 de 40 graus.
[0111] Com referência agora às Figuras 13a e 13b, a superfície de topo de plataforma 460 inclui a borda traseira 460b, que é coincidente com a borda de face traseira 430a; e a borda de frente 460c, que é coincidente com a borda superior interna 475a e paralela à borda traseira 460b. A face de topo 460 situa-se em um plano e estende-se da borda externa 430a, 460b radialmente para dentro e axialmente para baixo em direção à borda interna 460c, 475a, de modo que o ângulo A460, entre o plano definido pela face de topo 460 e o plano definido pela face de topo de zona central 470a, é preferivelmente entre 5,0 e 18,0 graus. Em uma forma de realização alternativa, mostrada na Figura 13b, a superfície de topo 460 compreende a face de topo 462a, a borda traseira 462b, que é coincidente com a borda de face traseira 430a; e a borda de frente 462c, que é coincidente com a borda superior interna 475a e paralela à borda traseira 460. A face de topo 462a define uma superfície curvada, que se estende da borda externa 462b radialmente para dentro e axialmente para baixo em direção à borda interna 475a, enquanto projetando-se para baixo em direção à face de base 420.
[0112] Com referência agora à Figura 12a, a superfície de topo 460 também inclui uma pluralidade de canais ou sulcos 480 e cristas 485 que se estendem radialmente entre a face traseira 430 e a borda interna 475. Os canais 480 da presente forma de realização podem tr qualquer geometria anteriormente descrita ou mostrada nas Figuras 5a - 5d. Números iguais são usados para designar partes iguais. Além disso, os sulcos 480 podem tornar-se mais rasos e afilados nas extremidades próximas à face traseira 430 e à face interna 475. Em outra forma de realização, a superfície de topo 460 pode não incluir canais ou sulcos e, em vez deles, tem uma superfície lisa.
[0113] Cada seção 410 preferivelmente compreende 16 - 18 canais 480; entretanto, a quantidade de canais 480 variará, dependendo das dimensões de cada seção 410, incluindo a zona central 470 e a largura de cada canal 480. Similarmente, a quantidade de cristas 485 também variará, dependendo da quantidade e dimensões dos canais 480, bem como das dimensões de cada seção 410.
[0114] Com referência agora às Figuras 12a e 12b, dois canais ou recortes, um canal externo e um interno, 490, 491, respectivamente, são formados na superfície de base 420 e estendem-se entre e através das faces laterais esquerda e direita 440, 450, respectivamente. Os canais 490, 491 são dispostos paralelos entre si e paralelos às faces traseira e interna 430, 475, respectivamente. O canal externo 490 é disposto próximo da face traseira 430 e o canal interno 491 é disposto próximo da face interna 475, cada canal 490, 491 estendendo-se axialmente para cima a partir da superfície de base 420, em direção à superfície superior 460. O canal externo 490 é geralmente conformado em T, tendo uma face traseira 490a oposta a uma face de frente 490b, e uma superfície superior 490c disposta entre e conectando as faces traseira e de frente 490a, 490b, respectivamente. A extensão 490d do canal externo 490 é disposta na face traseira 430 e estende-se da borda inferior 430b axialmente para cima em direção à borda superior 430a, compreende a face esquerda 490e oposta à face direita 490f e uma superfície superior 490g disposta entre e conectando as faces esquerda e direita 490e, 490f, respectivamente. A extensão 490d intersecta perpendicularmente a face traseira 490a, para formar um canal conformado em T na superfície de base 420.
[0115] O canal externo 490 tem uma largura W490 (conforme medido horizontalmente ao longo da face de base 420, entre as faces esquerda e direita 490a, 490b, respectivamente) preferivelmente entre 5,0 e 7,0 polegadas (12,7 e 17,78 cm); e uma altura H490 (como medido verticalmente entre a face de base 420 e a superfície superior 490c, ao longo da face esquerda 440) preferivelmente entre 1,0 e 6,0 polegadas (2,54 e 15,24 cm). A parte 490d do canal externo 490 tem uma largura W490d (conforme medida horizontalmente ao longo da face de base 420, entre as faces laterais direita 440e, 440f, respectivamente) preferivelmente entre 2,0 e 5,0 polegadas (5,08 e 12,7 cm); e uma altura H490d (conforme medida verticalmente entre a face de base 420 e a superfície superior 490g, ao longo da face traseira 430) preferivelmente entre 1,0 e 6,0 polegadas (2,54 e 15,24 cm). Na presente forma de realização, a extensão 490d do canal externo 490 é disposto aproximadamente equidistante dos lados esquerdo e direito 440, 450, respectivamente. Em outras formas de realização, a extensão 490d pode ser disposta mais próxima do lado esquerdo 440 ou mais próxima do lado direito 450.
[0116] Com referência ainda às Figuras 12a e 12b, o canal interno 491 tem uma face traseira 491a oposta à face de frente 491b, e uma superfície superior 491c disposta entre e conectando as faces traseira e de frente 491a, 491b, respectivamente. O canal interno 491 tem uma largura W491 (conforme medida horizontalmente ao longo da face de base 420, entre as faces laterais esquerda e direita 491a, 491b, respectivamente) preferivelmente entre 2,0 e 9,0 polegadas (5,08 e 22,86 cm); e uma altura H491 (conforme medida verticalmente entre a face de base 420 e a superfície superior 491c, ao longo da face esquerda 440) preferivelmente entre 0,2 e 2,0 polegadas (0,508 e 5,08 cm). Na presente forma de realização, o canal externo 490 tem uma largura W490 menor do que a largura W491 do canal interno 491, e o canal externo 490 tem uma altura H490 maior do que a altura H491 do canal interno 491. Em outras formas de realização, o canal externo 490 pode ter uma largura maior W490 maior do que a largura W491 e/ou uma altura menor H490 do que a altura H491. Além disso, os canais 490, 491 podem ser distribuídos ao longo dos lados esquerdo e direito 440, 450, respectivamente, simétrica ou assimetricamente (mostrado). Em outras palavras, somente um canal pode ser usado ou mais do que dois canais.
[0117] Com referência agora à Figura 12b, três circuitos de extensão 443 são dispostos no lado esquerdo 440 próximo da superfície de base. Cada circuito de extensão 443 tem uma face superior 443a oposta a uma face inferior 443b, sendo genericamente cuboide, estendendo-se do lado esquerdo 440 radialmente para fora, e tem um furo de passagem 443c que se estende da face superior 443 à face inferior 443b. Na presente forma de realização, um circuito de extensão 443 é disposto próximo à face traseira 430, um circuito de extensão 443 é disposto próximo da face interna 475 e um circuito de extensão 443 é disposto entre os canais interno e externo 491, 490. Em uma forma de realização alternativa, dois circuitos de extensão podem ser usados em qualquer combinação de locais. Em outras formas de realização, um ou mais circuitos de extensão podem ser empregados.
[0118] Com referência agora à Figura 12a, três linguetas 453 são dispostas no lado direito 450 próximo da superfície de base 420. Cada lingueta 453 compreende uma parte conformada em L 453a, disposta na base de um corpo 453b, que é coplanar com a face de lado direito 450, e os lados do corpo 453b sendo formados por recortes 453c. A parte conformada em L 453a se estende axialmente para fora para longe da face lateral direita 450. Na presente forma de realização, uma lingueta 453 é disposta próximo da face traseira 430, uma lingueta 453 é disposta próximo da face interna 475 e uma lingueta 453 é disposta entre os canais interno e externo 491, 490. Cada lingueta 453 da face do lado direito 450 encaixa em uma maneira intertravante com um circuito de extensão 443 na face lateral esquerda 440 de uma seção de plataforma adjacente 410, até todas as linguetas 453 terem encaixado toda correspondente face lateral 450. Em uma forma de realização alternativa, duas linguetas podem ser usadas em qualquer combinação de locais. Em outras formas de realização, uma ou mais linguetas podem ser empregadas.
[0119] Com referência ainda à Figura 12a, duas fendas coplanares 477 são dispostas sobre a face interna 475, aproximadamente a meio-caminho entre a superfície superior 460 e a superfície de base 420 e cada fenda 477 estende-se axialmente para fora a partir da face interna 475, perpendicular ao eixo geométrico central 405, em direção à face traseira 430. Na presente forma de realização, uma fenda 477 é disposta próximo do lado esquerdo 440 e uma fenda 477 é disposta próximo do lado direito 450. Em uma forma de realização alternativa, uma ou mais fendas podem ser usadas em qualquer combinação de locais.
[0120] Com referência agora à Figura 11, a face de topo de zona central 470a é paralela à face de base 470c e ambas as faces de topo de base 470a, 470, respectivamente, situam-se em um plano orientado perpendicular ao eixo geométrico central 405. A zona central 470 tem um comprimento L470 (conforme medido horizontalmente entre duas faces laterais opostas 470b) preferivelmente entre 10,0 e 20,0 polegadas (25,4 e 50,8 cm); uma altura H470 (conforme medido verticalmente entre as faces de topo e de base 470a, 470c) preferivelmente entre 0,2 e 2,0 polegadas (0,508 e 30,48 cm); e cada face lateral 470b tem uma largura W470 (conforme medido entre faces laterais adjacentes 470b à esquerda e direita) preferivelmente entre 3,0 e 8,0 polegadas (7,62 e 20,32 cm). Embora mostrado na presente forma de realização paralela à face de base 420, a face de topo da zona central 470a pode ser curvada, de modo que a parte da face de topo 470aqueintersecta o eixo geométrico central 405 é disposta axialmente embaixo da interseção da face de topo 470a e faces laterais 470b.
[0121] A zona central 470 compreende ainda duas linguetas 473 em cada lado 470b. Cada lingueta 473 estende-se para fora ortogonalmente a partir do lado 470b. Na presente forma de realização, as linguetas 473 são dispostas aproximadamente a meio-caminho entre as faces de topo e de base 470a, 470c, respectivamente, e afastadas entre si horizontalmente. As linguetas 473 são configuradas de modo que ambas linguetas 473 encaixe deslizantemente nas correspondentes fendas 477 dispostas na face interna 475 da seção de plataforma 410. Em outras formas de realização, as linguetas 473 podem ser dispostas mais próximas da face de topo ou de base 470a, 470c, respectivamente.
[0122] Com referência agora às Figuras 14 - 16, a estrutura de conexão de plataforma 500 compreende oito placas de conexão 510 genericamente trapezoidais, circunferencialmente adjacentes, disposta próximas ao eixo geométrico central 405. Cada placa 510 compreende ainda uma face de topo560 oposta à face de base 520, uma parede lateral esquerda 540 e uma parede lateral direita 550. A placa 510 compreende ainda seis furos diretos 575 distribuídos através da face de topo 560, que se estendem axialmente para baixo através da face de base 520. Os furos diretos 575 podem todos ter o mesmo diâmetro ou podem ter diferentes diâmetros. Os furos diretos 575 permitem que os fechos 585 passem através deles. Em geral, qualquer fecho conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a parafusos (mostrados nas Figuras 14 e 16), porcas e parafusos, fechos de pressão e fechos encaixados podem ser usados. As placas de conexão 510 podem ser feitas de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo mas não limitado a metais ou polímeros.
[0123] Cada placa 510 é configurada para encaixar dentro do canal interno 491, de modo que a face de topo 560 da placa de conexão 510 contate a superfície superior de canal interna 491c, a parede lateral esquerda 540 da placa de conexão 510 é disposta próxima à face lateral esquerda 440 da seção de plataforma 410, e a parede lateral direita 550 da placa de conexão510 é disposta próxima à face lateral direita 450 da seção de plataforma 410. Os fechos 585 então prendem a placa 510 ao canal interno de seção de plataforma 491.
[0124] Ainda com referência às Figuras 14 - 16, a parede lateral esquerda 540 compreende uma borda superior 540a oposta a uma borda inferior 540b e uma borda traseira 540c oposta a uma borda interna 540d. A parede lateral esquerda 540 estende-se axialmente para baixo a partir da face de topo 560 até a borda inferior 540b e tem dois furos diretos 545 dispostos aproximadamente a meio caminho entre as bordas superior e inferior 540a, 540b, respectivamente. Na presente forma de realização, os furos diretos 545 são distribuídos aproximadamente equidistantes horizontalmente através da parede lateral esquerda 540. Em ouras formas de realização, os furos diretos 545 podem ser posicionados em quaisquer configurações adequadas conhecidas na arte.
[0125] Similarmente, a parede lateral direita 550 compreende uma borda superior 550a oposta a uma borda inferior 550b, e uma borda traseira 550c oposta a uma borda interna 550. A parede lateral direita 550 estende-se axialmente para baixo a partir da face de topo 560 até a borda inferior 550b e tem dois furos diretos 555 dispostos aproximadamente a meio-caminho entre as bordas superior e inferior 550a, 550b, respectivamente. Na presente forma de realização, os furos diretos 555 são aproximadamente distribuídos equidistantes horizontalmente através da parede lateral esquerda 550. Em outras formas de realização, os furos diretos 555 podem ser posicionados em qualquer configuração adequada conhecida na arte.
[0126] Ainda com referência às Figuras 14 - 16, os furos diretos 545, 555 são posicionados nas paredes laterais esquerda e direita 540,550, respectivamente, de modo que, quando uma parede lateral esquerda 540 de uma placa de conexão 510 contata uma parede lateral direita 550 de outra placa de conexão 510, os furos diretos 545, 555, nas paredes laterais tanto esquerda como direita 540, 550, respectivamente, são alinhados e permitem que um fecho 565 passe através deles. Qualquer fecho conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a fechos de porca e parafuso (mostrados na Figura 16), parafusos, fechos de pressão e fechos de encaixe podem ser usados. Após cada placa 510 ser instalada no canal interno da seção de plataforma 491 e presa com os fechos 585, como anteriormente descrito, cada parede lateral esquerda de placa 540 é presa à parede lateral direita de placa 550 de uma seção de plataforma adjacente 410, até toda a seção de plataforma 410 ser presa junta.
[0127] Na presente forma de realização, o ângulo A510 entre as placas de conexão adjacentes 510 é de 135 graus. Deve ser observado que o ângulo A510 é dependente do número de placas de conexão 510 usadas para formar a estrutura de conexão de plataforma 500. Por exemplo, em uma forma de realização, a estrutura de conexão de plataforma 500 pode ser composta de seis seções 510, então o ângulo A510 seria de 120 graus. Em outra forma de realização, a estrutura de conexão de plataforma 500 pode ser composta de nove seções 510 com um ângulo A510 de 140 graus.
[0128] Com referência agora às Figuras 14 e 17a, a base 600 compreende oito membros tubulares 610, tendo uma seção transversal retangular e conectados entre si com oito conectores angulares 620 e fechos 635. Cada membro tubular 610 tem uma face superior 610a oposta a uma face de base 610b, uma extremidade esquerda 610c oposta a uma extremidade direita 610d e uma face interna 610e oposta a uma face externa 610f. Cada membro tubular 610 tem dois furos de sondagem 611 dispostos na face superior 610a próxima da extremidade esquerda 610c e dois furos de sondagem 611 dispostos sobre a face superior 610a próximos à extremidade direita 610d. Todos os membros tubulares 610 geralmente têm as mesmas dimensões totais, incluindo as dimensões posicionando os furos de sondagem 611. O membro tubular 610 pode ser feito de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a metais ou polímeros.
[0129] Com referência agora à Figura 18, cada conector angular 620 compreende um corpo angular central 623, uma inserção esquerda genericamente cuboide 627, uma inserção direita genericamente cuboide 629 e uma almofada de pé 630 (vide Figura 17a). O corpo angular central 623 tem uma face de topo 621 oposta a uma face de base 622, um lado angular externo 624 tendo uma metade esquerda 624a e uma metade direita 624b, e um lado angular 625 tendo uma metade esquerda 625a e uma metade direita 625b. A face de topo de corpo 621 tem uma borda esquerda 621a e uma borda direita 621b; e a face de base de corpo 622 tem uma borda esquerda 622a e uma borda direita 622b. O conector angular 620 pode ser feito de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo mas não limitado a metais ou polímeros. A almofada de pé 630 pode ser feita de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a borrachas e polímeros.
[0130] Com referência agora às Figuras 14 e 18, na presente forma de realização o ângulo A624 da curva de cada conector angular 620 (isto é, o ângulo A624 entre a metade esquerda 625a e a metade direita 624b do lado angular 624) é de 135 graus. Deve ser apreciado que o ângulo A624 é dependente do número de membros tubulares 610 usados para formar a base 600. Por exemplo, em uma forma de realização, a base 600 pode ser composta de seis membros tubulares 610, então o ângulo A624 seria de 120 graus. Em outra forma de realização, a base 600 pode ser composta de nove membros tubulares 610 com um ângulo A624 de 140 graus.
[0131] A inserção esquerda 627 tem uma face de topo 627a oposta a uma face de base 627b, uma face extrema 627c disposta ortogonal a e estendendo-se entre as faces de topo e de base 627a, 627b, respectivamente, e uma face lateral externa 627d oposta à face lateral interna 627e disposta ortogonal às e estendendo-se entre as faces de topo e de face 627a, 627b, respectivamente. A inserção esquerda 627 compreende ainda dois furos 615 na face de topo 627a dispostos aproximadamente a meio-caminho entre a borda esquerda 621a e a face extrema 627c; um furo 615 disposto próximo à face lateral externa 627d e um furo disposto próximo à face lateral interna 627e. Além disso, a inserção esquerda 627 tem dimensões ligeiramente menores, de modo que uma aba 613 é formada em torno da inteira interface entre a inserção esquerda 627 e o corpo angular central 623 (isto é, a aba 613 é formada nas interfaces de (1) face de topo 627a e borda esquerda 621a; (2) face de base 627b e borda esquerda 622a; (3) face lateral externa 627d e metade esquerda angular externa 624a; e (4) face lateral interna 627e e metade esquerda angular interna 625a).
[0132] Com referência agora à Figura 18, a inserção direita 629 tem uma face de topo 629a oposta a uma face de base 629b, uma face extrema 629c disposta ortogonal às e estendendo-se entre as faces de topo e de base 627a, 627b, respectivamente, e uma face lateral externa 629d oposta à face lateral interna 629e disposta ortogonal às e estendendo-se entre as faces de topo e de base 627a, 627b, respectivamente. A inserção direita 629 compreende ainda dois furos 615 na face de topo 629a, dispostos aproximadamente a meio-caminho entre a borda direita 621b e a face extrema 629c; um furo 615 disposto próximo à face lateral externa 629d, e um furo disposto próximo da face lateral interna 629e. Além disso, a inserção direita 629 tem dimensões ligeiramente menores, de modo que uma aba 613 é formada em torno da inteira interface entre a inserção direita 629 e o corpo angular central 623 (isto é, a aba 613 é formada em torno da inteira interface entre a inserção direita 629 e o corpo angular central 623 (isto é, a aba 613 é formada nas interfaces de (1) face de topo 629a e borda direita 621b; (2) a face de base 629b e a borda direita 622b; (3) a face lateral externa 629d e a metade direita angular externa 624b; e (4) a face lateral interna 629e e metade direita angular interna 625b).
[0133] Com referência ainda às Figuras 14 e 18, na presente forma de realização, as inserções esquerda e direita 627, 629, respectivamente, de cada conector angular 620, deslizantemente encaixa nas extremidades direita e esquerda 610b, 610c, respectivamente, de cada membro tubular 610, de modo que um formato octagonal é formado. Cada inserção esquerda 627 é configurada para deslizar em uma extremidade direita tubular 610d, de modo que os furos 611 dos membros tubulares 610 alinham-se com os furos 615 do conector angular 620. Um fecho 635 é então inserido nos furos alinhados 611, 615, para prender o conector angular 620 ao membro tubular 610. As inserções direitas 629 são similarmente configuradas para deslizar para dentro da extremidade esquerda tubular 610c, de modo que os furos 611 dos membros tubulares 610 alinham-se com os furos 615 do conector angular 620. Um fecho 635 é então inserido nos furos alinhados 611, 615, para prender o conector angular 620 ao membro tubular 610. Qualquer fecho conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a parafusos (mostrados nas Figuras 14, 17a e 17b), fechos de encaixe e fechos de pressão podem ser usados. Em uma forma de realização alternativa, os conectores angulares 620 são soldados aos membros tubulares 610. Na presente forma de realização, após todos os fechos 635 estarem em posição e os conectores angulares 620 serem presos nas extremidades dos membros tubulares 610, a plataforma 400 pode então ser colocada na base 600, de modo que a base 600 é disposta no canal de plataforma 490.
[0134] Na presente forma de realização, a interface entre as inserções 627, 629 e o corpo angular central 623 provê uma aba 613; entretanto, em outras formas de realização, o conector angular 620 não necessita compreender uma aba. Na presente forma de realização, as almofadas de pé 630 são dispostas sobre a base dos conectores angulares; entretanto, em outras formas de realização, as almofadas de pé podem ser dispostas sobre a base das seções de plataforma 410, zona central 470 ou quaisquer combinações delas.
[0135] Com referência agora às Figuras 17a e 17b, nesta forma de realização, a unidade de suporte de arneses ou estrutura se suporte de arneses de segurança 700 inclui um par de membros verticais circunferencialmente afastados 710, um par de interfaces de base 720 acoplando a estrutura 700 à base 600, um par de vigas conectantes 730 estendendo-se entre as interfaces 720 e membros 710, um par de vigas de altura ajustável 740 telescopando dos membros 710 e uma faixa ou halo de suporte 750 disposto entre as vigas 740. Cada membro vertical 710 é cuboide, tubular e tem uma face interna 710a oposta a uma face externa 710b, uma face esquerda 710c oposta a uma face direita 710d e uma face de topo aberta 710e oposta a uma face de base aberta 710f. Membros verticais 710 compreendem ainda uma pluralidade de furos diretos 715, que se estendem entre e através das faces interna e externa 710a, 710b, respectivamente. Os furos diretos 715 são dispostos horizontalmente a meio caminho entre as faces esquerda e direita 710c, 710d, respectivamente, e são verticalmente afastados uniformemente entre si. Os membros verticais 710 podem ser feitos de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a metais ou polímeros.
[0136] Cada interface de base 720 é cuboide, tubular e tem uma face interna 720a oposta a uma face externa 720b, uma face esquerda aberta 720c oposta a uma face direita aberta 720d, e uma face de topo 720e oposta a uma face de base 720f. As interfaces de base 720 compreendem ainda quatro furos 725 que se estendem axialmente para baixo a partir da face de topo 720e, cada furo 720 disposto próximo a um dos quatro cantos da face de topo 720e. As dimensões da interface de base 720 são ligeiramente maiores do que aquelas do membro tubular 610, para permitir que a interface de base 720 deslize sobre o membro tubular 610. Fechos 728 prendem a interface de base ao membro tubular de base 610. As interfaces de base 720 podem ser feitas de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a metais ou polímeros. Qualquer fecho conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a fechos de porca e parafuso, parafusos (mostrados nas Figuras 17a e 17b), fechos de encaixe e fechos de pressão, pode ser usado. Em uma forma de realização alternativa, as interfaces de base 720 são soldadas aos membros tubulares 610.
[0137] Com referência ainda às Figuras 17a e 17b, o tubular vertical 710 é conectado à interface de base 720 através da viga de conexão 730. A viga de conexão 730 é cuboide e tem uma face interna 730a oposta a uma face externa 730b, uma face esquerda 730c oposta a uma face direita 730d, e uma face de topo 730e oposta a uma face de base 730f. A face externa de viga conectante 730b é conectada à face interna tubular vertical 710a e a face interna de viga conectante 730a é conectada à face externa de interface de base 720b. A viga conectante 730 pode ser conectada ao tubular vertical 710 e interface de base 720 usando-se qualquer meio de fixação conhecido na arte, incluindo mas não limitado a soldagem, fechos de porca e parafuso, parafusos, fechos de encaixe e fechos de pressão. Em outra forma de realização, o tubular vertical 710, conectando o feixe 730, e a interface de base 720 podem ser monolíticos ou formado de uma peça de material. A viga de conexão 730 pode ser tubular ou sólida e pode ser feita de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo mas não limitado a metais ou polímeros.
[0138] Cada viga de altura ajustável 740 é tubular e compreende três partes - uma parte adaptadora 742, uma parte inclinada 744 e uma parte de interface de anel 746. A parte adaptadora 742 é cuboide, tubular e tem uma face interna 742a oposta a uma face externa 742b, uma face esquerda 742c oposta a uma face direita 742d e uma face de base aberta 710f. Cada parte ajustável 742 compreende ainda uma pluralidade de furos diretos 745, que se estendem entre e através das faces interna e externa 742a, 742b, respectivamente. Os furos diretos 715 são dispostos horizontalmente a meio caminho entre as faces esquerda e direita 742c, 742d, respectivamente, e são verticalmente afastados entre si uniformemente. A parte adaptadora 742 é disposta dentro do tubular vertical 710 e os furos diretos 745 são posicionados sobe a parte ajustadora 742, de modo que a distância vertical entre cada furo direto 745 é equivalente à distância vertical ente os furos diretos 715 dentro do tubular vertical 710, por meio do que a elevação ou abaixamento da viga de altura ajustável 740 no tubular vertical 710 permite que os furos diretos 715, 745 fiquem alinhados. Uma vez os furos diretos 715, 745 do tubular vertical 710 e a parte ajustável 742, respectivamente, sejam alinhados, um mecanismo de travamento 718 pode ser inserido através dos furos diretos alinhados 715, 745. A parte inclinada 744 é tubular e estende-se axialmente para cima e radialmente para dentro da parte adaptadora 742 em direção ao halo de suporte 750. A parte de interface de anel 746 estende-se axialmente para cima do topo da parte inclinada e é conectada ao halo de suporte 750. A parte de interface de oscilador mecânico 746 pode ser conectada ao halo de suporte 750 usando-se qualquer meio de fixação conhecido na arte, incluindo mas não limitado a parafusos, porcas e pernos, fechos de encaixe e fechos de pressão. Os membros verticais 710 podem ser feitos de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a metais ou polímeros. Qualquer mecanismo de travamento 718 conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a fechos de pino de travamento, pino de bola e de porca e perno podem ser usados. Em uma forma de realização alternativa, dois ou mais mecanismos de travamento 718 podem ser inseridos através de dois ou mais furos diretos alinhados 715, 745.
[0139] Com referência agora às Figuras 17a, 18b, 19 e 20, as partes de interface de anel 746 (e a inteira viga de altura ajustável 740) são conectadas no e dispostas próximo do halo de suporte 750 no ângulo A740, o ângulo A740 definido pelos planos que verticalmente bissectam a face interna 710a de cada membro vertical 710, que é preferível de 135,0 graus. Em outras formas de realização, este ângulo A740 pode ser de 180.0 graus ou menor, dependendo do número de seções de plataforma 410 usadas, por exemplo. A altura total H750 (como medida verticalmente entre a face de base tubular vertical 710f e superfície de topo de anel de suporte de superfície de topo 750a) do anel de suporte 750 pode ser ajustada como anteriormente descrito para acomodar as diferentes alturas do usuário. A faixa de altura do anel de suporte H491 é preferivelmente entre 30,0 e 50,0 polegadas (76,2 e 127 cm). Nesta forma de realização, o halo de suporte 750 é uma estrutura de circuito fechado, projetada para estender-se completamente em torno do usuário. Para acomodar o usuário, o halo de suporte 750 é uma estrutura fechada, que se estende completamente em torno do usuário nesta forma de realização, em outras formas de realização, o halo de suporte (p. ex., halo de suporte 750) pode ser uma estrutura aberta, que se estende parcialmente em torno do usuário (p. ex., conformada em C).
[0140] Com referência agora às Figuras 17a, 17b, 20 e 21, o halo de suporte 750 estende-se próximo a um eixo geométrico central vertical 705 e tem uma superfície de topo 750a oposta a uma superfície de base 750b, e superfície interna 750c oposta a uma superfície externa 750d. Nesta forma de realização, o halo de suporte 750 é um anel anular e, assim, pode também ser referido como um anel de suporte 750. Deve ser observado que, uma vez o anel de suporte 750 é anular nesta forma de realização, a largura interna mínima W750 tem um diâmetro interno D750. Embora o halo de suporte 750 seja anular nesta forma de realização, em outras formas de realização o halo de suporte (p. ex., halo de suporte 750) pode ter outras geometrias, tais como oval, ovoide, retangular, quadrada etc.
[0141] O anel de suporte 750 compreende ainda uma estrutura de suporte 753, um anel inferior 755, um anel superior 757 e uma porta 759 com um fecho 760 e uma dobradiça 765. Na presente forma de realização, a estrutura de suporte 753 provê rigidez, bem como uma estrutura em que fixar os anéis inferior e superior 755, 757, respectivamente. Quando a porta 759 está fechada, a estrutura de suporte 753 sobrepõe a estrutura de suporte 753 no anel de suporte 750, permitindo que o anel de suporte 750 suporte uma carga. A estrutura de suporte 753 pode ser feita de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a metais ou polímeros e é preferivelmente feita de polietileno de alta densidade (HDPE). O anel inferior 755 tem uma seção transversal conformada em U e é fixado à estrutura de suporte 753 para formar a superfície de base 750b e a parte inferior das superfícies tanto interna como externa 750c, 750d, respectivamente. O anel superior 757 tem uma seção transversal conformada em U invertido e é fixado à estrutura de suporte 753 para formar a superfície de topo 750a e a parte superior das superfícies tanto interna como externa 750c, 750d, respectivamente. Os anéis inferior e superior 755, 757, respectivamente, também compreendem recortes 756 para acomodar qualquer dispositivo de fixação adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a parafusos, fechos de encaixe e fechos de pressão. Os anéis inferior e superior 755, 757, respectivamente, podem ser feitos de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a polímeros.
[0142] A porta 759 compreende uma parte do anel de suporte 750, que é móvel horizontalmente pivotando na dobradiça 765 ao longo do eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico central 405. A dobradiça 765, em combinação com um pino 766, pode empregar qualquer meio adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a um pino de bola, um pino de travamento, e um pino de liberação rápida. Quando na posição fechada, o trinco 760 encaixa em uma placa de fechadura 761 disposta sobre a parte estacionária do anel de suporte 750.
[0143] Com referência agora às Figuras 10 e 22, os arneses de segurança 800 compreendem uma barra genericamente conformada em U 810, um par de membros de montagem 820, um par de membros verticais 830, um cinturão 840 e duas estruturas de interface 850. A barra conformada em U 810 é tubular e situa-se em um plano ortogonal ao eixo geométrico central 405. Em cada extremidade da barra conformada em U 810, um membro de montagem 820 estende-se radialmente para fora a partir da barra conformada em U 810 e um membro vertical 830 estende-se axialmente para baixo a partir do membro de montagem 820. Na presente forma de realização, o membro de montagem 820 é uma barra tubular quadrada e o membro vertical 830 é uma barra tubular vertical que compreende ainda uma estrutura de contato vertical 835. O membro de montagem 820 e o membro vertical 830 podem ser feitos de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo mas não limitado a metais e polímeros. Na presente forma de realização, a estrutura de contato vertical ou almofada corrediça 835 é fixada a um lado externo do membro vertical 830 com porcas e pernos. A estrutura de contato vertical 835 pode ser feita de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a polímeros e é preferivelmente feita de HDPE. Um cinturão 840 é fixamente fixado à barra conformada em U 810 em cada um dos lados internos da seção transversal conformada em U. O cinturão 840 pode ser fixado à barra 810 usando-se qualquer meio padrão na arte, incluindo, mas não limitado a gancho e fechos de laço, botões, porcas e pernos, parafusos e adesivos. O cinturão 840 pode ser fixado diretamente à barra 810 ou pode ser fixado a um suporte 815 (Figura 22) que é então fixado à barra 810.
[0144] Com referência agora à Figura 22, uma estrutura de interface 850 é disposta em cada membro de montagem 820. Cada estrutura de interface 850 tem um furo tubular 851 disposto na parte central da estrutura de interface 850, que deslizavelmente encaixa no membro de montagem 820. A estrutura de interface 850 compreende uma estrutura de contato horizontal baixa ou almofada corrediça 853 e uma estrutura de contato horizontal elevada ou almofada corrediça 857, que são instaladas opostas entre si; assim, quando a estrutura de contato elevada horizontal 857 está faceando para cima, a estrutura de contato horizontal baixa 853 está faceando para baixo em direção à plataforma 400 e vice-versa. A distância D857 do centro do furo tubular 851 verticalmente para cima para a estrutura de contato horizontal elevada 857 é maior do que a distância D853 do centro do furo tubular 851 verticalmente para baixo para a estrutura de contato horizontal baixa 853. A diferença de distância D853, D857 permite um nível adicional de ajustamento de altura, quando a estrutura de interface 850 é invertida. Na presente forma de realização, as almofadas corrediças horizontais 853, 857 são fixadas em lados externos opostos das estruturas de interface 850 com porcas e pernos. A estrutura de interface 850 tem um comprimento L850 preferivelmente entre 4,0 e 10,0 polegadas (10,16 e 25,4 cm). As almofadas corrediças horizontais 853, 857 podem ser feitas de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a polímeros, e é preferivelmente feitas de HDPE. A estrutura de interface 850 é presa ao membro de montagem 820 com um mecanismo de travamento 865. O mecanismo de travamento 865 pode ser qualquer fecho conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a um pino de travamento, um pino bola e fechos de porca e perno podem ser usados.
[0145] Durante o uso, os arneses 800 são colocados no anel de suporte 750, de modo que as estruturas de interface 850 deslizavelmente encaixem no anel de suporte 750 e possam mover-se circunferencial e radialmente em relação ao anel de suporte 750. Além disso, as almofadas corrediças horizontais 853, 857 (baixa ou elevada, respectivamente) respousam sobre e ficam em contato com a superfície de topo 750a e a estrutura de contato vertical 835 é disposta dentro da superfície interna 750c do anel de suporte 750, permitindo fácil manobrabilidade do usuário. O usuário pode mover-se para cima e para baixo acima do anel de suporte 750, de modo que a estrutura de interface 850 não mais encaixe no anel de suporte 750 e a estrutura de contato vertical 835 pode ou não permanecer disposta dentro da superfície interna 750c do anel de suporte 750. Como anteriormente descrito, o anel de suporte 750 e a estrutura de contato são todas feitas de polímeros, o que permite que as estruturas e contato 835, 853, 857 deslizem sobre o anel de suporte 750.
[0146] Com referência agora à Figura 23, é mostrada uma forma de realização de uma cobertura de pé 900, para uso com as formas de realização dos sistemas de locomoção e plataformas descritos aqui. Nesta forma de realização, a cobertura de pé 900 compreende uma parte superior 910, uma sola 930 e uma pluralidade de almofadas de atrito variáveis 940 - 960, 980. Como aqui usada, a expressão “cobertura de pé” refere-se a um sapato ou bota. Uma bota é uma cobertura de pé que pelo menos parcialmente cobre o sapato do usuário e geralmente inclui uma sola e um meio para fixar a sola no sapato ou corpo do usuário (p. ex., pé, tornozelo ou perna). Além disso, quando usados para descrever a cobertura de pé 900, os termos “topo” ou “base” podem ser usados para fins de descrição com “cima”, “superior”, “para cima” ou “acima”, significando genericamente em direção ou mais próximo da extremidade ou cobertura de pé 900 mais próxima da ponta do pé 901, e com “baixo”, “mais baixo”, “para baixo” ou “embaixo” significando genericamente em direção ou mais próximo da extremidade da cobertura de pé 900 mais próxima ao calcanhar 902. O comprimento e a largura totais da cobertura de pé 900 variará, dependendo do tamanho do pé do usuário; assim, a cobertura de pé 900 pode ser personalizada para encaixar em qualquer tamanho de pé. Na presente forma de realização, a cobertura de pé 900 pode ser feita de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo mas não limitado a tecido, couro ou outro material adequado conhecido na arte.
[0147] Com referência ainda à Figura 23, a sola 930 da cobertura de pé 900 cobre o lado de baixo do pé do usuário e conecta a parte superior 910 ao longo do inteiro perímetro do pé do usuário. Nesta forma de realização, a parte superior 910 e a sola compreendem uma peça contínua de material.
[0148] A sola 930 compreende três seções - uma frente de pé 935, um pé intermediário 965 e um pé traseiro 975. A seção de frente de pé 935 inclui a almofada de atrito da ponta do pé 940 e uma primeira, segunda, terceira e quarta almofada de frente de pé 945,950, 955, 960, respectivamente. A almofada de atrito de ponta de pé 940 é disposta sobre a base da sola 930 próximo à ponta de pé 901 ou o “topo” da sola 930, e tem duas partes curvadas ou recortadas na extremidade inferior da almofada de atrito 940. A almofada de atrito de ponta de pé 940 estende-se do topo da ponta do pé 901 para baixo em direção ao calcanhar 902, preferivelmente entre 0,5 e 2,5 polegadas (1,27 e 6,35 cm) e de um lado 903 através da inteira largura da sola 930 até o outro lado 904. A almofada de atrito 940 pode ser redonda ou qualquer outro formato adequado conhecido na arte. A almofada de atrito 940 pode ser feita de qualquer material adequado, incluindo, mas não limitado a tecido, couro ou polímeros. A primeira almofada de atrito 945 é genericamente circular e é disposta embaixo e adjacente à almofada de atrito 940em uma das partes recortadas na base da almofada de atrito de ponta de pé 940. A primeira almofada de atrito 945 tem um diâmetro preferivelmente entre 0,4 e 2,0 polegadas (1,016 e 5,08 cm). A segunda almofada de atrito 950 é geralmente circular e é disposta embaixo e adjacente à almofada de atrito de ponta de pé 940 na outra das duas partes de recorte na base da almofada de atrito de ponta de pé 940. A segunda almofada de atrito 950 tem um diâmetro preferivelmente entre 0,4 e 2,0 polegadas (1,016 e 5,08 cm). A terceira almofada de atrito 955 tem um diâmetro preferivelmente entre 0,4 e 2,0 polegadas (1,016 e 5,08 cm). A quarta almofada de atrito 960 é genericamente circular e é disposta sobre a sola 930 embaixo e próximo da segunda almofada de atrito 950. A quarta almofada de atrito 960 tem um diâmetro preferivelmente entre 0,4 e 2,0 polegadas (1,016 e 5,08 cm). Embora mostrado na presente forma de realização com quatro almofadas de atrito 945, 950, 955, 960, em outras formas de realização, a seção de frente do pé 935 pode compreender três ou menos almofadas de atrito de tamanhos variáveis. Em ainda outras formas de realização, a seção de frente de pé 935 pode compreender 5 ou mais almofadas de atrito de tamanhos variáveis.
[0149] Ainda com referência à Figura 23, a seção de pé intermediária 965 compreende a parte da cobertura de sapato 900 que suporta o arco do pé do usuário. Nesta forma de realização, a seção intermediária de pé 965 não compreende quaisquer almofadas de atrito. Entretanto, em outras formas de realização, a seção de pé intermediária 965 pode compreender uma ou mais almofadas de atrito de tamanhos variáveis.
[0150] A seção de pé traseira 975 compreende a almofada de atrito de calcanhar 980. A quinta almofada de atrito 980 é geralmente conformada como a figura 8 em seu lado e é disposta sobre a sola 930 aproximadamente centrada entre os lados 903, 904 e próximo do calcanhar 902. A quinta almofada de atrito 980 tem uma largura preferivelmente entre 0,4 e 2,0 polegadas (1,016 e 5,08 cm) e uma altura preferivelmente entre 0,4 e 2,0 polegadas (1,016 e 5,08 cm). Embora mostrado na presente forma de realização com uma almofada de atrito 980, em outras formas de realização a seção de pé traseira 975 pode compreender duas ou mais almofadas de atrito de tamanhos e formatos variáveis.
[0151] Todas as almofadas de atrito 940,945, 950, 955, 960, 980 têm uma espessura preferivelmente entre 0,1 e 1,0 polegada (0,254 e 2,54 cm). Embora a maioria das almofadas de atrito 940 - 960, 980 sejam mostradas na presente forma de realização como circulares, em outras formas de realização as almofadas de atrito 940 - 960, 980 podem estender-se de um lado 903 através da inteira largura da sola 930 para o outro lado 304. As almofadas de atrito 940 -960, 980 pode ser feitas de qualquer material adequado conhecido na arte, incluindo, mas não limitado a polímeros, cerâmicas, borracha, tecido, fibra de vidro ou pele. As almofadas de atrito 940 - 960, 980 são preferivelmente feitas de polietileno ou politetrafluoroetileno e, mais preferivelmente, feitas de polietileno de alta densidade. Em outra forma de realização, a sola 930 pode compreender uma camada de pele, em vez de almofadas de atrito. Em outra forma de realização, a inteira cobertura de pé 900 pode compreender pele ou tecido. Em outra forma de realização, as coberturas de pé 900 podem compreender um saco de baixo atrito plástico, que envolva o sapato do usuário.
[0152] Em razão de a superfície de plataforma superior 460 seja inclinada, as almofadas de atrito 940 - 960 deslizarão para baixo e direção à zona central 470 sob a força da gravidade. A facilidade ou grau de deslizamento das almofadas 940 - 960, 980 na superfície de plataforma 460 dependerá do coeficiente de atrito entre as almofadas 940 -960, 980 e superfície 460. O coeficiente de atrito pode variar, dependendo do material escolhido para tanto a superfície de plataforma 460 como as almofadas 940 - 960, 980. Assim, o material para as almofadas de atrito pode ser selecionado com base no coeficiente de atrito desejado.
[0153] As almofadas de atrito 940 - 960, 980 são preferivelmente feitas de um material tendo um coeficiente de atrito seca com a superfície de plataforma 460 menor do que ou igual a 0,40 ou um coeficiente de atrito lubrificada com a superfície de plataforma 460 menor do que ou igual a 0,25. Além disso, cada almofada de atrito 940 - 960, 980 pode ter mas necessariamente não tem diferentes coeficientes de atrito. Diferentes coeficientes de atrito podem ser obtidos para diferentes partes da sola de galocha 930 mudando-se os materiais de cada almofada de atrito 940 - 960, 980. Assim, o coeficiente de atrito das almofadas de atrito individuais 940 - 960, 980 pode variar entre cada almofada de atrito, permitindo que a almofada de atrito de ponta de pé 940, por exemplo, tenha um maior coeficiente de atrito do que as primeira, segunda, terceira, quarta e quinta almofadas de atrito internas 945 - 960, 980. Aumentando-se o coeficiente de atrito entre a almofada de atrito 940 e a superfície de plataforma 460, permite-se maior estabilidade reduzindo-se o efeito do deslizamento quando o calcanhar levanta da superfície da plataforma 460.
[0154] O uso de um lubrificante pode ainda diminuir o coeficiente de atrito entre as almofadas 940 - 960, 980 e a superfície de plataforma 460. Os lubrificantes padrão na arte podem ser usados, incluindo, mas não limitado a esfregões de silicone ou sprays baseados em óleo.
[0155] Para utilizar o sistema de locomoção 40, o usuário veste as coberturas de pé 900 em ambos os pés, pisa na plataforma 400 e na zona central 470 e dentro do anel de suporte 750. O usuário então amarra os arneses de suporte 800 e então fecha e tranca a porta 759. O usuário então emprega o dispositivo de realidade virtual de sua escolha. Uma vez no ambiente virtual, qualquer movimento do mundo físico, feito pelo usuário, traduzir-se-á em movimento no mundo virtual.
[0156] O usuário pode exercitar liberdade de movimento enquanto na plataforma 400. O usuário pode dar um primeiro passo fora da zona central 470 e sobre a superfície de topo inclinada 460. Quando o usuário dá um segundo passo com sua segunda perna, a força de gravidade guia o primeiro pé de usuário inclinação da superfície de topo inclinada abaixo 460 em direção à zona central 470. O baixo coeficiente de atrito entre as almofadas de cobertura de pé 940 - 960, 980 e a superfície de plataforma 460 permite que agentes de contraste 900 deslize sobre a superfície 460 e o processo é repetido. O usuário é assim capaz de manter movimento de caminhar contínuo no mundo virtual, enquanto somente movendo-se dentro do perímetro da plataforma 400.
[0157] Como anteriormente descrito, a superfície de topo inclinada 460 não necessita compreender quaisquer canais ou sulcos e ainda permite que o usuário usufrua liberdade de movimento, enquanto na plataforma 400. Entretanto, na forma de realização preferida, a superfície de topo inclinada 460 não inclui sulcos 480 visto que os sulcos diminuem a área de superfície de contato entre a plataforma 400 e as coberturas de pé 900, guiam o pé do usuário para a zona central 470, evitam deslizamento lateral e são esteticamente agradáveis.
[0158] Com referência agora à Figura 24, o sistema de locomoção 40 descrito aqui pode ser usado em conjunto com um sistema de realidade virtual 1000, que pode compreender uma unidade de processamento 1200 em comunicação com um ou mais dispositivos de detecção de movimento 1100, um dispositivo monitor 1300, e um controlador 1400. Os componentes do sistema de realidade virtual podem ser dispositivos separados ou combinados em um ou mais dispositivo. Os dispositivos de detecção 1100 detectam, registram e rastreiam os movimentos e gestos do usuário e podem ser separados da plataforma 400 do sistema de locomoção 40 (mostrado como componente 1100 na Figura 24), podem ser integrados na plataforma 400 do sistema 40 (mostrado como componente 1100’ na Figura 24), podem ser integrados no controlador 1400 (mostrado como componente 100” na Figura 24), podem ser integrados no dispositivo monitor 1300 (mostrado como componente 1100”’ na Figura 24) ou qualquer combinação deles, de modo que o sistema de realidade virtual 1000 compreende dispositivos de detecção de movimento como um componente separado 1100, na plataforma de locomoção 400 do sistema 40 (componente 1100’) do controlador 1400 (componente 1100”) e/ou no dispositivo monitor (componente 1100”). Em geral, qualquer dispositivo de detecção de movimento conhecido na arte pode ser usado, incluindo, sem limitação, dispositivos de reconhecimento de gesto ópticos ou dispositivos empregando sensores de movimento inercial, acelerômetros, magnetômetros, rastreio infravermelho ou óptico, sensores capacitivos embutidos na base da plataforma 400, rastreio de posicionamento global, rastreio magnético ou qualquer combinação deles, incluindo mas não limitado a Microsoft® KinectTM, Asus® Wavi XtionTM; Razer® Hydra, Sixense STEM, LEAP MOTION, MYO, INTEL PERCEPTUAL COMPUTING, Soni® PlayStation® Move e Nintendo® Wii® Remote e Wii® Nunchuck.
[0159] A unidade de processamento 1200 utiliza software de reconhecimento de movimento para processar os sinais de entrada dos dispositivos de detecção de movimento 1100 e controlador 1400, reconhece os movimentos e gestos do usuário na plataforma 400 do sistema de locomoção 40 e envia sinais de saída para um programa de ambiente virtual e para o dispositivo monitor 1300. Os sinais de saída, que a unidade de processamento1200 envia para o programa de ambiente virtual e para o dispositivo monitor 1300, direcionam os movimentos e ações da representação virtual do usuário (isto é, o avatar) baseados nos movimentos físicos do usuário e correspondentemente mudam a visão projetada para o usuário respectivamente. Em geral, qualquer unidade de processamento conhecida na arte pode ser usada, incluindo, sem limitação, um computador pessoal, laptop, consolo de videogame, smartphone ou tablet que é capaz de processar gráficos e rodar software capaz de processar entradas dos dispositivos de detecção de movimento e remeter sinais de saída para o programa de ambiente virtual e dispositivo monitor. Em uma forma de realização alternativa, a unidade de processamento 1200 é um componente integral do sistema de locomoção 40.
[0160] O dispositivo monitor 1300 provê as imagens virtuais do ambiente virtual para o usuário. Em geral, qualquer dispositivo monitor conhecido na arte pode ser usado, incluindo, sem limitação, óculos de realidade virtual, incluindo, mas não limitados a Oculus Rift, Vuzix® Wrap 920 VR Bundle; ou projetores, telas e ambientes CAVE, que podem ou não ser integrados com a unidade de processamento.
[0161] O sistema de realidade virtual 1000 pode ainda compreender um controlador com fio ou sem fio 1400 para auxiliar ainda na direção de certas ações avatar no ambiente virtual, tais como um game pad ou joystick (p. ex., controlador Xbox 360®, se compatível ou tornado compatível com a unidade de processamento 1200 e programa de ambiente virtual), um teclado e mouse, um controlador TacticalHaptics, um controlador Sixense STEM, ou um canhão (tal como o Wit Zapper® com o Wii Remote® e Wii Nunchuk®, se compatíveis ou tornados compatíveis com a unidade de processamento 1200 e programa de ambiente virtual) ou outra arma periférica. Como anteriormente discutido, em outras formas de realização, o controlador 1400 pode também compreender dispositivos de detecção de movimento 1100.
[0162] Deve ser observado que o usuário pode realizar qualquer número de movimentos, enquanto utilizando o sistema de locomoção 10, 40, incluindo, mas não limitado a agachamento, salto, acocoramento, caminhar, correr, ajoelhar, ficar em pé, virar e strafing (isto é, caminhar lateralmente). Assim, o usuário pode mover-se próximo do ambiente virtual movendo-se desembaraçado no mundo físico e tendo aqueles movimentos transladados para movimento no ambiente virtual.
[0163] Como anteriormente descrito, a estrutura de suporte de arneses de segurança 700 compreende membros verticais 710 acoplados à base 600 (via acoplamento aos membros tubulares 610) e estendendo-se da face traseira plana 430 da plataforma 400. Entretanto, em outras formas de realização, a estrutura de suporte de arneses de segurança 700A poderia alternativamente ser acoplada à plataforma 400A por outros meios, por exemplo, como mostrado na Figura 25, os membros verticais 700A serem colocados em receptáculos de união 711 na parte externa radial 499 da seção 410A.
[0164] Como anteriormente descrito, a estrutura se suporte de arneses de segurança 700 compreende dois membros verticais 710 acoplados à plataforma 400 (via membros tubulares 610 da base 600). Entretanto, em outras formas de realização, a estrutura se suporte de arneses de segurança 700B poderia alternativamente ser acoplada à plataforma 400B por somente um membro vertical 710B, como mostrado na Figura 26.
[0165] Como anteriormente descrito, a porta 759 compreende uma parte do anel de suporte 750, que é móvel articulando-se horizontalmente na dobradiça 765 ao longo de um eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico central 405. Entretanto, em outras formas de realização, a porta 759C alternativamente poderia ser móvel na dobradiça 765C articulando para fora horizontalmente, verticalmente ou uma combinação de ambos. Por exemplo, como mostrado na Figura 27, a porta 759C poderia ser móvel articulando-se verticalmente na dobradiça 765C.
[0166] Como anteriormente descrito, para evitar que o usuário caia, ele usa um cinturão ou correia de suporte 840, que pode ser apertada em torno da cintura do usuário. Esta correia de cintura 840 pode compreender correias adicionais que vão em torno das pernas do usuário, em consequência formando arneses. A correia 840 e as correias adicionais podem ser feitas de couro, tecido ou qualquer outro material e podem ser apertadas e fechadas por meio de fechos de gancho e laço ou qualquer outro mecanismo de aperto e fechamento de correia.
[0167] Como anteriormente descrito, o cinturão 840 é fixavelmente fixado à barra conformada em U 810 em cada um dos lados internos da seção transversal conformada em U por um fecho 215 padrão na arte. Entretanto, em outras formas de realização, o cinturão 840 pode ser acoplado diretamente às estruturas ou flanges de interface 840 via fechos 815’, como mostrado nas Figuras 18 e 29a - 29q. Além disso, os arneses de segurança 800’ podem compreender três ou mais flanges 850’ fixados à barra 810’. Por exemplo, e como é mostrado nas Figuras 28 e 30, os arneses de segurança 800’ podem compreender quatro flanges 850’. Além disso, os flanges 850 podem ser configurados diferentemente, como mostrado nas Figuras 28 e 29a - 29q. Como anteriormente descrito, as estruturas ou flanges de interface 850 compreendem almofadas deslizantes horizontais 853, 857, que deslizam sobre o anel de suporte 750.
[0168] Com referência agora às Figuras 29a - 29q, a posição dos flanges 850A - 850Q é de modo que eles ficam acima do anel de suporte 750A - 750Q, e os flanges 850A - 850Q são bastante longos para estenderem-se acima do anel de suporte 750A - 750Q, quando o usuário fica em pé no meio da plataforma 400. Os flanges 850A - 850Q podem, assim, nunca cair abaixo do anel de suporte 750A - 750Q. Como tal, em razão de os flanges 850A - 850Q serem fixados ao cinturão do usuário 840A - 840Q, o usuário será impedido de cair pelos flanges 850A - 850Q, visto que os próprios flanges são bloqueados contra queda pelo anel de suporte 750A - 750Q.
[0169] Os flanges 850A - 850Q podem ser feitos de metal, plástico, madeira ou qualquer outro material com suficiente resistência estrutural. Eles podem ser uma superfície plana sólida ou tubos redondos, ou qualquer outro formato ou forma que proveja o desejado suporte. Os flanges 850A - 850Q podem ser fixados à correia por rebites ou qualquer outro mecanismo de fixação que seja bastante forte para manter os flanges em uma posição horizontal reta, sempre que uma força ascendente for aplicada neles. O cinturão do usuário 840A - 840Q pode ser reforçado com um anel dobrável adicional, para prover bastante resistência estrutural para manter os flanges em posição e em posição horizontal.
[0170] O flange da Figura 29a tem um formato de gancho 751A, que se estende verticalmente para baixo a partir do flange de extremidade 850A sobre o lado externo do anel de suporte 750A. Números iguais são usados para designar partes iguais. O flange 850B da Figura 29b tem um gancho secundário adicional 752B disposto sobre o lado interno do anel de suporte 750B. O flange 850C da Figura 29c tem uma borda inclinando-se para baixo 751C sobre o lado externo do anel de suporte 750C. O flange 850D da Figura 29d tem uma borda curvada 751D no lado externo do anel de suporte 750D. O flange 850E da Figura 29e tem somente um gancho interno 752E disposto sobre o lado interno do anel de suporte 750E. Estes flanges de gancho podem ainda ser fixados à correia via articulações, provendo mais alguma flexibilidade de movimento para estes ganchos.
[0171] Similarmente, um ou mais flanges podem inclinados para cima ou curvados dentro do anel de suporte. Por exemplo, o flange 850F da Figura 29f inclina-se para cima no lado externo do anel de suporte 750F e então se estende horizontalmente além do anel de suporte 750F. O flange 850G da Figura 29g tem um gancho 751G disposto sobre o lado externo do anel de suporte 750G. O flange 850H da Figura 29h é curvado para cima no lado interno do anel de suporte 750H e então se estende horizontalmente além do anel de suporte 750H. O flange 850I da Figura 19i inclina-se para cima no lado interno e estende-se além do anel de suporte 750I. O flange 850J da Figura 29J curva-se para cima sobre o lado interno do anel de suporte 750J.
[0172] Para permitir diferentes tamanhos de cintura e ajustabilidade do usuário, os flanges podem ter diferentes bordas que pode encaixar sobre o anel. Por exemplo, o flange 850K da Figura 29k curva-se em uma maneira convexa sobre o anel de suporte 750K. O flange 850L da Figura 19I inclina-se para cima sobre o lado interno e estende- se além do anel de suporte 750L, e compreende ainda linguetas 852L que se estendem verticalmente para baixo a partir do flange 850L para agarrar o anel de suporte 750L. O flange 850M da Figura 29m curva-se e uma maneira convexa sobre e estende-se além do anel de suporte 750M e ainda compreende as linguetas 852M que se estendem para o anel de suporte 750M a partir do flange 850M, para agarrar o anel de suporte 750M. O flange 850N da Figura 19n compreende um formato de gancho 751N, que se estende verticalmente para baixo a partir do flange de extremidade 850N, e uma pluralidade de formatos de gancho adicionais 752N, para permitir que uma pluralidade de posições para formatos de gancho 752N repouse em torno do anel de suporte 750N. O flange 850O da Figura 19o é substancialmente similar ao flange da Figura 29n, porém com o flange curvando-se para cima e tendo formatos de gancho 751O, 752O.
[0173] Também o usuário pode ajustar o nível de limitação radial ajustando a posição do membro vertical 830. Por exemplo, como mostrado na forma de realização alternativa da Figura 29p, mover o pino 830P mais para fora resulta em mais limitação, mais próximo dos resultados do usuário em menos limitação. Os membros verticais 830P podem ser substituídos por “para-choques” inclinando-se para curvados inclinando-se para cima 751Q, como mostrado na Figura 29q, que são fixados à correia 840Q, provendo um circuito fechado. Como com os membros verticais 830P, o usuário pode ajustar a posição de topo do para-choque 830Q, para ajustar o nível de limitação.
[0174] Qualquer combinação do acima é possível para prover o usuário com uma limitação de movimento radial enquanto permitindo rotação e enquanto permitindo diferentes tamanhos de cintura de usuário e diferentes níveis de limitação radial. Como anteriormente descrito, a correia de segurança 840 é fixamente fixada à barra 810 e pode ser ajustável. Em uma forma de realização, mostrada na Figura 31, a barra 810” é ajustável via um conector extensível 899, que se conecta ao flange ou estrutura de interface 850”. O conector extensível 899 permite alguma flexibilidade para frente e para trás do usuário.
[0175] Embora formas de realização preferidas tenham sido mostradas e descritas, modificações delas podem ser feitas por uma pessoa versada na técnica sem desvio do escopo ou ensinamentos aqui. As formas de realização descritas aqui são somente exemplares e não são limitantes. Muitas variações e modificações dos sistemas, aparelhos e processos descritos aqui são possíveis e estão dentro do escopo da invenção. Por exemplo, as dimensões relativas de várias partes, os materiais de que as várias partes são feitas e outros parâmetros podem ser variados. Por conseguinte, o escopo de proteção não é limitado às formas de realização descritas aqui, porém é somente limitado pelas reivindicações que seguem, cujo escopo incluirá todos os equivalentes do assunto das reivindicações. A menos que de outro modo expressamente citadas, as etapas de uma reivindicação de método podem ser realizadas em qualquer ordem. A citação de identificadores, tais como (a), (b), (c) ou (1), (2), (3), antes das etapas de uma reivindicação de método, não é destinada a e não especifica uma ordem particular para as etapas, porém de preferência é usada para simplificar a subsequente referência a tais etapas.

Claims (15)

1. Sistema de locomoção para uso com uma tecnologia de ambiente virtual, dito sistema (40) caracterizado pelo fato de que compreende:uma plataforma (400) configurada para suportar um usuário;uma unidade de suporte de arnês (700) acoplada à plataforma (400) e estendendo-se para cima a partir da plataforma (400), em que a unidade de suporte de arnês (700) inclui um halo de suporte (750) posicionado acima da plataforma (400) e estendendo-se próximo de um eixo geométrico central vertical (405); eum arnês de segurança (800) configurado para ser usado pelo usuário, em que o arnês de segurança (800) inclui duas estruturas de interface (850) configuradas para se encaixar de forma deslizante com o halo de suporte (750),em que as estruturas de interface (850) são configuradas para repousar no halo de suporte (750) e são configuradas para se mover circunferencialmente em relação ao halo de suporte (750), enquanto são verticalmente suportadas pelo halo de suporte (750).
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as estruturas de interface (850) incluem, cada uma, um membro vertical (830) para limitar o movimento radial.
3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o halo de suporte (750) é disposto em uma altura ajustável acima da plataforma (400).
4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o halo de suporte (750) é anular.
5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o halo de suporte (750) é configurado para se estender completamente próximo do usuário.
6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o halo de suporte (750) inclui uma porta de acesso configurada para permitir que um usuário passe para dentro do halo de suporte (750).
7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a plataforma (400) tem formato côncavo.
8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma ou mais coberturas de pé de atrito variável (300, 900).
9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um ou mais dispositivos de detecção de movimento (1100), em comunicação com uma unidade de processamento (1200) e configurados para detectar e rastrear o movimento do usuário.
10. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os um ou mais dispositivos de detecção de movimento (1100) são dispostos na plataforma (400).
11. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os um ou mais dispositivos de detecção de movimento (1100) são dispostos separados da plataforma (400).
12. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os um ou mais dos dispositivos de detecção de movimento (1100) são sensores de movimento inercial.
13. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um ou mais dos dispositivos de detecção de movimento (1100) são sensores ópticos.
14. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um monitor visual (1300) em comunicação com a unidade de processamento (1200).
15. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a unidade de processamento (1200) é disposta na plataforma (400).
BR112015009133-4A 2012-10-24 2013-10-24 Sistema de locomoção para uso com uma tecnologia de ambiente virtual BR112015009133B1 (pt)

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US201261717761P 2012-10-24 2012-10-24
US61/717,761 2012-10-24
US201361757986P 2013-01-29 2013-01-29
US61/757,986 2013-01-29
PCT/US2013/066662 WO2014066667A1 (en) 2012-10-24 2013-10-24 Locomotion system and apparatus

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BR112015009133A2 BR112015009133A2 (pt) 2017-07-04
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