BR202015008770U2 - disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais - Google Patents

Abstract

disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais, refere-se o presente modelo ao campo técnico de simuladores para fins de ensino, treinamento, jogos, entretenimento e lazer, onde os jogadores poderão controlar veículos terrestres, aquáticos e aéreos, entre outras modalidades, mais especificamente a disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais, que apresenta como novidade: o posicionamento do operador (a) e do navegador (b) em quadrantes únicos (q) e (qi) ou seja, cada pessoa ocupa apenas um dos oito quadrantes da esfera, este posicionamento, permite a geração das acelerações no corpo inteiro para o mesmo sentido, proporcionando uma sensação real dos movimentos do jogo, ao contrário dos modelos encontrados no atual estado da técnica, onde o operador é posicionado entre os quadrantes (a parte superior do corpo fica acima da linha central da esfera e a parte inferior do corpo, abaixo desta linha), nesta disposição, a cabeça gira para um lado e o corpo para o outro, desorientando os ocupantes, causando náuseas e outros desconfortos; outra característica inovadora neste modelo é o uso da própria esfera, como polias de redução, que é feito através do uso de correias dentadas ( 6f) e (8f) que envolvem todo o diâmetro dos dois aros (3) e (4) que compõe a esfera, e de um motor (6a) e (8a), com redutor (6c) e (8c) e polias dentadas (6d) e (8d) para cada eixo, desta forma, ele descarta o uso de um motor muito grande e potente para realizar os movimentos, como ocorre no atual estado da técnica

Description

"DISPOSIÇÕES APlJ('\mS EM SIMULADOR ESFÉRICO DE ACELERAÇÕES VIRTUAIS" [0001] Apresentação [0002] Refere-se o presente modelo ao campo técnico de simuladores para fins de ensino, treinamento, jogos, entretenimento e lazer, onde os jogadores poderio controlar veículos terrestres, aquáticos e aereos, entre outras modalidades, mais especificamente a disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais, que apresenta como novidade: o posicionamento do operador e do navegador em quadrantes únicos ou seja, cada pessoa ocupa apenas um dos oito quadrantes da esfera, este posicionamento, permite a geração das acelerações no corpo inteiro para o mesmo lado, proporcionando uma sensação real dos movimentos do jogo. ao contrário dos modelos encontrados no atual estado da técnica, onde o operador é posicionado entre os quadrantes (a parte superior do corpo fica acima da linha central da esfeia e a paste inferior do corpo, abaixo desta linha), nesta disposição, a cabeça gira para um lado e o corpo para o outro, desorientando os ocupantes, causando náuseas e outros desconfortes; outra característica inovadora neste modelo é o uso da própria esfera, como polias de redução, que é feito através do uso de correias que envolvem todo o diâmetro dos dois aros, que compõe a esfera e de um motor redutor para cada eixo, desta forma, ele descarta o uso de um motor muito grande e potente para realizar os movimentos, como ocorre no atual estado da técnica.

[0003] Além destas características, este equipamento visa um alto nível de desconexão entre o jogador de simuladores de corrida e o mundo real. imergindo-o em sensações inerentes ao jogo como efeitos audiovisuais 3D, efeitos vibro-táteis, ventilação dinâmica alterada com a velocidade, force-feedback no volante, ambiente real para o cockpit com pane! de instrumentos real simulando os dados de velocidade e rotação do motor em um painel veicular, pedaleira completa, cambio posicionai perfil li banco concha com cinto de quatro pontos e a ginmiiaçlo das acelerações laterais e longitudinais do veículo durante a corrida, tudo isso dentro de uma esfera fechada gerando a sensação de realmente estar pilotando sem correr os riscos inerentes à operação real.

[0004] O jogo é de iivre escolha do operador, desde qtte opere em PC, pois o sistema utiliza as variáveis internas do jogo, para gerar as respectivas simulações no mundo real, em tempo real, de acordo com cada movimento do jogador, Para tal, quatro dispositivos micro controlados operam em sincronia, com processamento distribuído, para controlar as diversas simulações e manter o dispositivo funcional e seguro (de acordo com as normas vigentes) durante a corrida [0005] Histérico [0006] Com a crescente fatia do mercado de mídia que os jogos eletrônicos têm ocupado, vê-se a necessidade de sistemas de hardware capazes de tomar cada vez mais real a experiência do usuário, [0007] Esta experiência pode ser explorada comercialmente quando se dispõe de sistemas que permitam aumentar a imersão na mídia como telas 3D, controladores (volantes, joysticks e demais dispositivos de entrada customizados para os jogos) bem como simuladores de aceleração (00081 O mercado de simuladores de aceleração é crescente, mas tem se elitizado, devido ao alto custo, forçando os entusiastas a criarem seus próprios simuladores “home made” visto que nem para empresas, como parques de fiperama» estes sistemas são acessíveis, [0009] Tanto para pilotos quanto para iniciante, entusiastas e “gamers”, um, sistema de simulação pode propiciar uma forma segura de se vivenciar as situações “ui raoe” pelas quais um piloto com experiência passa durante uma corrida e desenvolver ou aprimorar suas babiidad.es de direção em “dni”, ffenagem, pistas molhadas, terrenos diferentes, perda de controle, capotagens e colisões assim como melhorar os reflexos durante a direção, (OOlliJ Tais simulações são requisitadas para pilotos, autoescolas e até mesmo para o simples entretenimento c, desta forma, faz-se necessária no mercado uma solução capaz de simular com qualidade estas situações com custo acessível para centros de treinamento, escolas de direção e até mesmo empresas de entretenimento, jogos eletrônicos ou parques.

[00! 1 j Estado da técnica e problemas apresentados [0012] Os simuladores de direção tem sua origem nos simuladores de voo, onde os precursores no ramo da realidade virtual criaram o primeiro simulador de movimento com 3 eixos (rotação em x, y e deslocamento em z) e sem dispositivo audiovisual simplesmente para instruir seus alunos com as sensações que seriam encontradas em voo como descreve D M. Haward (em “The Sanders Teacher”. jütilJ} Uma série de simuladores de aceleração foram criados depois e utilizados inclusive na segunda guerra mundial, mas apenas na década de ori começaram a utilizar computadores para que a experiência de movimento fosse acoplada à áudio visual. Mais detalhes sobre essa abordagem podem ser encontrados em Fiight Simulation - J. M. Rolfe (1986). (0014J Apenas nos anos 80 que os simuladores de carros começaram, a entrar no mercado com o desenvolvimento do HA SIM (Highway Driving Simulator), um simulador de base fixa que servia para melhorar a percepção sohie dispositivos de controle de tráfego.

[CiiiiSJ A partir daí, a evolução não parou e os modelos são tantos que podem ser classificados de duas formas: quanto aos graus de liberdade e quanto à posição do operador em relação aos eixos de movimento. jíiOfçj Como e do conhecimento dos técnicos no assunto existem diversos sistemas e modelos de simuladores. Entre eles podemos citar: os simuladores de base fixa; os vibratórios; os rotulares; os de bandeja; os de gaiola robotizada. c os esféricos. (004 7 j Simuladores de base fixa [0018] Um dos ponteiros a serem desenvolvidos está descrito na U52G462G2 A, “optical projection apparalus”. <K simuladores de base fixa são equipamentos que não possuem simulação de movimento e tem como objetivo apenas a experiência audiovisual bem como a sensação de direção por imersão ao meio, mas sem acelerações.

[0019] Simuladores vibratórios [0020] São simuladores que tem como dispositivo atuador algum tipo de sistema rotativo excêntrico ou outra forma de dispositivo capaz de gerar vibração em frequências e intemsidades variáveis simulando, desta forma, um terreno acidentado, pequenos impactos ou até mesmo a vibração do motor. Estes são sistemas geralmente muito simples e com baixo nível de imersão por simularem apenas uma pequena parcela das variáveis do ambiente. Um exemplo está descrito na USS372S0S A ‘Vehicle simulator”.

[00213 Simuladores rotulares [0022] Estes já são considerados simuladores de movimento com até 3 eixos de liberdade, mas que utilizam a rotação do operador sobre o eixo, ou seja, o eixo de rotação está abaixo do acento. Desta forma, a simulação das acelerações é feita inclinando o operador para as direções desejadas. É sem dúvida o método de simulação de acelerações mais barato, mas peca no início do movimento e em acelerações de curta duração, pois o deslocamento necessário para gerar a aceleração desejada causa, no operador, em seu início de movimento uma aceleração de sentido contrário. Um exemplo está descrito na US4.4ò4 J 17 “drivimg simulator apparatus” [0023] Simulador de bandeja [0024] São simuladores com no mínimo 3 eixos de liberdade em que o operador se encontra sobre uma bandeja móvel. Trata-se de um modelo de simulação de alto desempenho e fidelidade uma vez que não há movimento que este não simule, pois permite deslocamento e rotação tanto em x, y, ou z. Pode ser nos seguinte perfis: - plataforma de Stewart - sistema de sustentação bexapodai que permite deslocamento e rotação nos 3 eixos através de pistões hidráulicos ou pneumáticos ou mesmo atuadores eletromecânicos fixados em forma de prisma como comenta D. Stewart (1965). Os melhores simuladores do mundo ainda operam com este sistema; e - robocrane - sistema de bandeja onde a sustentação é feita através de cabos (o sistema fica pendurado) ao invés de pistões. Permite acelerações menores por estar ligado ao peso da plataforma durante a descida, mas com grande redução de custo.

[0025] Um exemplo de simulador de bandeja, está descrito na US3,29S,224 “motion simulator”.

[0026] Simuladores de gaiola robotizada [0027J São simuladores que contam com movimentos completamente livres em todas as direções com grande velocidade e range de movimento- Estes equipamentos são usados noimalmente para a simulação de acelerações extremas e testes de resistência física para pilotos dc caca e astronautas. Trata-se de uma gaiola fixada a pinça de um robô de 6 eixos com um programa que ao invés de buscar a posição desejada, analisa a posição atual e gera uma trajetória para snnular aceleração podendo inverter a gaiola para obter a aceleração desejada mesmo quando houver limitador de curso do braço robótico. São projetos mais baratos que os de bandeja, mas com a implementação muito mais complexa, Um exemplo está descrito na 1 'Sn Π1 Ato “method and system for wear testing a seat by simulating human seating activity and robotic human body simulator for use therein” [0028] Simuladores esféricos [0029] Os simuladores esféricos geralmente possuem três eixos de rotação, o que permite movimentos giratórios em qualquer direção. Neste segmento foram encontradas: - a US 0.725.43o “electro-mechamcal amusement simulator with gravitational effects”, que é dotado de uma base circular central, onde é apoiado um arco com motoras laterais e um anel central dotado dc uma esfera de material transparente e uma poltrona disposta simetricamente centrada, onde, o arco rotaciona lateralmente o anel central e o anel central rotaciona em movimentos giratórios horário e antidhorário; - a US 2012/0083347 “space ooentatiiig mechanism with two tetrahedrons and eight arc-links”, este invento apresenta, uma série de semiarcos interligados e dotados de motores, que permitem a execução de diversos movimentos giratórios. A estrutura desta máquina e extremamente complexa e cara, se tomando praticamente inviável em termos de custos se comparado ao modelo proposto, - a US 5,060,932 “amusement apparatus having Rotary capsuie”, descreve e reivindica um aparelho de diversão com cápsula rotativa, que é acionado por motores com engrenagens cônicas de acionamento dos anéis. Sendo esse mecanismo de acionamento completamente diferenciado do modelo proposto.

[0030] Se observarmos estes exemplos podemos observar que o posicionamento dos ocupantes se encontram para traz da linha vertical central e entre a linha central horizontal, Esta disposição proporciona uma desorientação ao operador e seu navegador, fazendo que estes fiquem desnorteados, com tonturas e náuseas. (0031} Melhorias apresentadas sobre o atual estado da técnica [0032 j O modelo em apreço se difere completamente dos simuladores de base fixa, dos vibratórios, dos rotulares, dos de bandeja e dos de gaiola robotizada Porém segue a mesma linha dos simuladores esféricos qae utilizam o sistema de giroscépio.

[00331 As principais diferenças e vantagens em relação aos simuladores esféricos se encontram no posicionamento dos ocupantes (operador e navegador), os quais ficam posicionados dentro de quadrantes individuais ou seja, cada usuário, ocupa apenas um dos oito quadrantes da esfera. Uma solução que proporciona a aceleração do corpo por inteiro para o mesmo lado e com isso, o operador sente as mesmas sensações de estar dirigindo em uma corrida real, além. de não provocar náuseas e nem. mal estar.

[0034] Outra vantagem ou diferencial, se encontra no sistema de movimentação dos aros da esfera que rotacionam a cápsula central, a qual descarta o uso de motores grandes e potentes.

[0035] Com esta disposição no posicionamento dos ocupantes e a disposição no mecanismo de acionamento, o modelo garante seu espaço no mercado de simuladores por apresentai' este nível de imersão com valores de venda muito abaixo dos demais que atingem o mesmo nível e com qualidade de simulação muito superior aos simuladores rotulares, elevadores ou vibrantes.

[0036] Revelação do modelo [0037] Refere-se o presente modelo, a simuladores para jogos virtuais em geral, mais especificamente a disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais, que é formado por uma cabine / cockpit esférica, dotada de um dispositivo de vídeo, formado por um projetor FulI Ht) ri) pura guiar a imagem do jogo em uma tela curva que simule o para-brisa e um kit com óculos 3D; um dispositivo controlador, formado por volante com force feedback, pedaleira, marcha, freio de mão e teclado auxiliar; um dispositivo de áudio com sistema de som com 7.1 canais, para a criação de uma atmosfera sonora imersiva e realista; um painel veicular real, que permite o monitoramento em tempo real da velocidade, RPM, marcha atual, entre outras ínfeirnaçôes e efeitos; bancos concha com cinto de segurança quatro pontos; câmeras e exaustores, que variam o fluxo de ar de acordo com a velocidade do veículo; uma base estrutural em vigas com perfil “lí”, formada por duas colunas de sustentação laterais, onde é apoiada e relacionada a esfera concêntrica externa, que envolve e sustenta a esfera concêntrica interna e a cápsula esférica; uma disposição na estrutura interna da cabine / cockpit, que é formada por uma base circular parafusada sobre as interseções dos aros da esfera concêntrica interna; sendo compreendido por: uma disposição no posicionamento dos ocupantes onde operador fica posicionado em um dos oito quadrantes da cabine esférica e o navegador em um segundo quadrante, nesta disposiçlo, tanto o operador quanto o navegador, ao ficarem na posição sentados, ficam praticamente dentro de seus quadrantes, deixando apenas parte de suas pernas nos quadrantes inferiores frontais, já a cabeça fica abaixo ou no mesmo nível do aro central horizontal, fazendo que o corpo se movimente por inteiro em um mesmo sentido; e pela disposição nos mecanismos de rotação das esferas giroscópicas, que são compostos por um conjunto de acionamento da esfera externa, que realiza os movimentos longitudinais sendo esse formado per um motor, que é acoplado a uma caixa inferior, dotada intemamente de um redutor com uma polia dentada (acoplados ao motor) e duas polias lisas, por onde transpassa e relaciona uma correia dentada, que traciona o aro vertical da esfera externa, a qual funciona como uma grande polia redutora, sendo essa correia, presa por suas extremidades na parte superior do aro, através de dois esticadores, que se encontram fixados na caixa superior do conjunto de acionamento da esfera interna, que realiza os movimentos laterais “X”, sendo esse conjunto dotado de um motor, um redutor com uma polia dentada e duas polias lisas, por onde é tracionada a correia dentada, que envolve o aro vertical da esfera interna, que funciona como uma grande polia de redução.

[0038] O modelo também apresenta um dispositivo de controle, que compreende o uso de; um computador para executar o jogo e o software extrator que se encarrega de capturar as variáveis corretas e enviar via protocolo digital ao simulador; uma controladora central com sistema micro controlado, que recebe as variáveis de aceleração e distribui para as controladoras de eixo; controladoras de eixo X e Y. que recebe as variações de aceleração da central e gera um sinal para os acionamentos, controlando os movimentos via PID; conjunto de atuadores, que englobam seivo-acionamento, servo-motor, redutor, sensor de posição e demais dispositivos sensores, permitindo o loop fechado para controle de movimento; dispositivos de vídeo, que engloba um projetor Full HD 3D que recebe a imagem e o sinal de sincromsmo do PC, e gera a imagem do jogo em uma tela curva que simule o para-brisa, em conjunto com óculos 3D; dispositivos de controle, com sistema de entrada G2? dotado de um volante com force feeciback, pedaletra e câmbio para maior aproximação a direção real possível; um dispositivo de áudio, com sistema de som para criar uma atmosfera sonora imersiva e realista, com 7.1 canais; uma controladora de instrumentos veiculares, que recebe as variáveis de velocidade, rotação do motor e marcha atual e gera o respectivo sinal para os instrumentos do painel; e os instrumentos do painel do simulador que permitem a visualização e o monitoramento em tempo real da velocidade, RPM, marcha atual, entre outras informações inerentes ao veículo.

[0039] Funcionamento [0040] O simulador é constituído por duas esferas concêntricas que seguem o prmcípto do giroseépío e imprimem ao operador a aceleração devida, através de suas rotações, acionadas por um sistema distribuído micro controlado que supervisiona too o o processo. 10041 j A lotação da cápsula esférica é feita através da rotação dos aros das esferas giroscépicas concêntricas externa e interna, sendo a esfera externa utilizada para girar nos sentidos de elevação frontal e posterior e a esfera interna utilizada para girar nos sentidos laterais. Os aros das esferas externas e internas funcionam como duas grandes polias de redução, cada qual envolvida por uma correia dentada, presa pelas extremidades a dois dispositivos de estiramento, e relacionadas por dois conjuntos de acionamento» formado por um motor, um redutor e uma polia dentada de tracionamento.

[0042] A imersão se toma ainda maior quando o operador não sabe que está se deslocando» isso se dá pelo fato da esfera ser fechada e as rampas de aceleração suaves o suficiente» para manter uma aceleração de ate 7g„ utilizando a aceleração da rotação para início do movimento» impados e a piopria gravidade para mantê-la por quanto tempo for necessário.

[0043] A fim de proporcionar experiência audiovisual» conta com um projetor 3D que gera a imagem de alta definição, para o ajuste da curvatura e depois em uma tela curva que cobre mais de 90% do campo de visão do piloto» enquanto este fica imerso em um sistema de som 3D de alta definição com Surround de 7.1 canais.

[0044] O simulador ainda conta com um painel veicular real e dinâmico montado logo abaixo da teia que irá mostrar a velocidade do veículo, a rotação do motor, marcha atual e algumas outras informações e efeitos inerentes ao veículo.

[0045] A interação com o software de simulação é feita com um controlador, dotado de um votante com controle de posição por encoder e servo motorizado para gerar o feedback de vibrações e forças (montado no painel veicular), uma pedaleira com embreagem, freio e acelerador (montada na plataforma» logo abaixo do painel) e um câmbio de o marchas posicionais mais ie (posicionado ao lado do banco).

[0046] Para a segurança, o sistema conta com um controle do correto funcionamento de cada uma das placas distribuídas a cada ciclo de atualização, bem como um canal de emergência redundante e de ação positiva ligado a cada uma das placas e a um botão tipo cogumelo no campo de atuação do operador, que corta instantaneamente os canais entre os drives e os motores, lambém conta com um banco concha dotado de cinto 4 pontos para melhorar a segurança, uma vez que o sistema varia rapidamente a direção da aceleração e chega a 270* de rotação.

[0047] Com o intuito de aumentar a velocidade na atualização sem o aumento no custo, foi desenvolvido um sistema de processamento distribuído capaz de atualizar o ciclo de controle a cada Sins. Esta taxa de atualização permite maior eficiência em simular as acelerações com o mínimo de atraso possível causando uma sensação mais real ao operador.

[0048] A conversão de USB e feita utilizando um controlador FTDI-232 capaz de converter USB para senal enviando também todos os sinais de controle, uma vez que estes serão utilizados para a rede I2C.

[0049] O sinal serial deve ser enviado para a controladora principal que irá separar as informações de cada eixo e enviar para suas icspectivas controladoras através de uma segunda rede, a 12C.

[0050] Cada controladora» ao receber e reconhecer seu endereço, inicializa uma interrupção para o recebimento da informação e além de receber, controla seu eixo para posicioná-lo na nova cota. |0051 ] Todos os sinais e alertas inerentes a cada eixo deverão também ser controlados por suas respectivas controladoras.

[0052] Desempenho [0053] A ilusão sensorial de deslocamento e rotação nos 4 eixos inexistentes foi atingida e pode-se perceber a existência de rotação e deslocamento sobre o eixo Z. Com maior intensidade é possível perceber deslocamento ou aceleração em X e Y. Isso se dá devido ao deslocamento da posição do operador sobre o centro de rotação da esfera.

[0054] O deslocamento do operador para traz do eixo de rotação da esfera externa, pennite que, quando esta se move no sentido horário, haja a sensação de deslocamento em Z+ ao mesmo tempo que há a sensação de frenageni do veículo, mas quando este deslocamento é pequeno e em conjunto com a rotação em Y, a sensação e apenas de passar sobre um solavanco na estrada.

[0055] Estes deslocamentos são reais e inteipolados com a rotação no eixo original. Uma vez que tem-se presente apenas os eixos de rotação em X e em Y, os dados do eixo de aceleração Z são inseridos na forma de um sinal modulado sobre o comando de X e Y e assim gerando a sensaçào de Z.

[0056] Os objetivos, vantagens e demais características importantes do modelo em apreço poderão ser mais facilmente compreendidas quando lidas em conjunto com os desenhos em anexos, nos quais: [0057] \ figura 01 representa uma vista em perspectiva das disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais, na disposição aberta [0058] A figura 02 representa uma vista em perspectiva das disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais, na disposição fechada.

[0059] A figura 03 representa uma vista lateral das disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais.

[0060] A figura <>4 \cpresenta uma vista lateral esquemática do posicionamento do operador e do navegador no simulador. 100o 11 \ figura 05 representa uma vista superior esquemática do posicionamento do operador e do navegador no simulador.

[0062] A figura 06 representa uma vista posterior esquemática do posicionamento do operador e do navegador no simulador.

[0063] A figura 07 representa uma vista frontal das disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais. Λ figura 08 representa uma vista em perspectiva da base de apoio c do mecanismo de rotação da esfera externa que executa os movimentos longitudinais.

[0065] A figura 09 representa uma vista em perspectiva do mecanismo de rotação da esfera interna que executa os movimentos laterais.

[0066] A figura 01 u representa uma vista em corte frontal do mecanismo de rotação.

[0067] A figura íii 1 representa uma vista em perspectiva do tracionador da correia dentada [0068] A figura ο 12 representa uma vista em perspectiva de um dos lados da base de sustentação do simulador.

[0069] A figura 013 representa uma vista do diagrama em blocos do sistema de controle do simulador.

[0070] Descrição detalhada das figuras [0071] Como se infere nas figuras em anexo que ilustram e integram o presente relatório descritivo do modelo em apreço de "Disposições Aplicadas em Simulador Esférico de Acelerações Virtuais”, trata-se de um simulador para jogos virtuais em geral, mais especificamente a disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais (I). que é formado por uma cabine / cockpit esférica (IA), dotada de um dispositivo de vídeo, formado por um projetor Fu II Hf) 31.) (D) para gerar a imagem do jogo em uma tela curva (E) que simule o para-brísa e um kit com óculos 3 D; um dispositivo controlador, formado por volante com force feedback, pedaleira, marcha, freio de mão e teclado auxiliar; um dispositivo de áudio com sistema de som com 7.1 canais, para a criação de uma atmosfera sonora imersiva e realista; um painel veicular real (1B), que permite o monitoramento em tempo real da velocidade. RPM, marcha atual, entre outras informações e efeitos; bancos concha com cinto de segurança quatro pontos (1C); câmeras e exaustores, que variam o fluxo de ar de acordo com a velocidade do veículo; uma base estrutural em vigas com perfil ΊΗΓ (2), formada por duas colunas de sustentação laterais, onde é apoiada e rotacionud.i a cri era concêntrica externa 13 K que envolve e sustenta a esfera concêntrica interna l4)c a capsula esférica (1 A); uma disposição na estrutura interna da cabine / cockpit, que é formada por uma base circular (5) parafusada sobre as interseções dos aros da esfera concêntrica interna (4); sendo compreendido por; uma disposição no posicionamento dos ocupantes onde operador (A) fica posicionado em um quadrante ií)i dos oito quadrantes da cabine esférica e o navegador em um segundo quadrante (QI). nesta disposição, tanto o operador quanto o navegador, ao ficarem na posição sentados, ficam praticamente dentro de seus quadrantes, deixando apenas parte de suas pernas nos quadrant.es interiores frontais, já a cabeça fica abaixo ou no mesmo nível do anel central horizontal, fazendo que o corpo se movimente por inteiro em um mesmo sentido; e pela disposição nos mecanismos de rotação das esferas giroscêpicas (3) e (4), que são compostos por um conjunto de tracionamenio <<>) da esfera externa (3), que realiza os movimentos longitudinais “Y”, sendo esse conjunto formado por um motor (6A), que é acoplado a uma caixa inferior (6B), dotada intemamente de um redutor (6C) com uma polia dentada (6D) (acoplados ao motor) e duas peitas lisas (6E), por onde transpassa e rotaciona uma correia dentada (6F), que traciona o aro vertical (3 A) da esfera externa (3), a qual funciona como uma grande polia redutora, sendo essa correia, presa por suas extremidades na parte superior do aro, através de dois esticadores (7), que se encontram fixados na caixa superior (8B) do conjunto de tracionamenio (8) da esfera interna (4). que realiza os movimentos laterais “X”, sendo esse conjunto dotado de um motor (8A), um redutor (8C) com uma polia dentada (8D) e duas polias lisas (8E), por onde é tracionada a correia dentada (8F), que envolve o aro vertical (4A) da esfera interna <41, que funciona como uma grande polia de redução.

[0072] Nas figuras 01, 02, 03 E 07 é demonstrado simulador esférico para acelerações virtuais í I), onde são evidenciadas: a cabine / cockpit esférica < 1Λ l com o dispositivo de vídeo, formado por um projetor Fuíl 111) 3D (D) para gerar a imagem do jogo em uma tela curva (E); o painel veicular real (1B); os bancos concha com cinto de segurança quatro pontos (IO. a base estrutural em vigas com perfil “ΙΓ (2); a esfera concêntrica externa (3); a esfera concêntrica interna (4); a base circular (5) do cockpit; o posicionamento do operador t Λ > no quadrante (Q); o posicionamento do navegador (B) no segundo quadrante ((,)1). o conjunto de tracionamento 16) da esfera concêntrica externa (3), formado pelo motor (6A), a caixa inferior (6B), com o redutor, a polia dentada, as duas polias lisas, a correia dentada (6F) e os esticados (7 j. o conjunto de tracionamento (8) da esfera interna <4f, com o motor (8A), o redutor, a polia dentada, as duas polias lisas e a correia dentada (8F).

[0073] Nas figuras 04, 05 e (to são demonstrados os posicionamentos do operador (A) no quadrante ((,)) e o navegador (Bi no quadrante <QI i. dos oito quadrantes da cabine esférica, onde apenas parte das pernas e os pes ficam nos quadrantes inferiores frontais. Devido a este posicionamento, o corpo dos ocupantes se movimentam por inteiro para o mesmo sentido, e desta forma eles tem o completo controle sobre os movimentos da esfera, além de sentirem toda a aceleração, como se realmente estivessem pilotando o veículo, [0074] Nas figuras 08, e 0Π» são demonstrados os conjuntos de tf acionamentos (6) e (8), onde são evidenciados o motor (6A) e (8A), a caixa inferior (otí! e superior (8B), os redutores (6C) e (8C) com as polias dentadas (6D) e (8D), e duas polias lisas (6E) e (SE) representadas em uma mesma figura em corte 010; as correias dentadas (6F) e (8F) e estícadores (7), [0075] Na figura 011 e demonstrado um dos esticadores (7) das correias dentadas.

[0076] Na figuia <»12 e demonstrada as disposições de um dos lados da base de sustentação (2).

[0077] Na figura ui * e demonstrada as disposições de um dos lados da base de sustentação (2).

[0078] Na figura 0 i 0 e demonstrado o diagrama em blocos do controle, onde são evidenciados o computador; o software extrator; a controladora central (9); a controladora de eixo X e Y; os atuadores (10); os dispositivos de vídeo; os dispositivos controlador; o dispositivo de áudio; a controladora do painel; e os instrumentos do painel, |f’M )(\n| IX· acordo com o modelo, o painel de automóvel, com volante, pedaleiras e marchas poderão ser substituídos por painéis e demais controles que simulem outras modalidades de jogos (ex. de aeronaves, espaçonaves, barcos, entre outros), mantendo as demais características preponderantes.

II IV1NP1CACÔES

Claims (1)

1 ^"DISPOSIÇÕES APLICADAS EM SIMULADOR ESFÉRICO DE ACELERAÇÕES \'IR I Γ LIS”, trata-se de um simulador para jogos virtuais em geral, mais especifieamente a disposições aplicadas em simulador esférico de acelerações virtuais {11, que é formado por uma cabme / eockpit esférica 11 -\L dotada de um dispositivo de vidas, formado por um projetor Full HD ID (D) para gerar a imagem do jogo em uma teia cur\a (Ef que simule o para-brivt e utn kit com óculos 3D; um dispositivo controlador, formado por volante com force feedback, pedaieira, marcha, freio de mão e teclado auxiliar; um dispositivo de áudio com sistema de som com 7.1 canais, para a criação de uma atmosfera sonora imersiva e realista, um painel veicular real (1B), que permite o monitoramento em tempo real da velocidade, RPM, marcha atual, entre outras informações e efeitos; bancos concha com cinto de segurança quatro pontos (1C); câmeras e exaustores, que variam o fluxo de ar de acordo com a velocidade do veiculo, uma base estrutural em vigas com perfil “ff ’ (2), formada por duas colunas de sustentação laterais, onde é apoiada e relacionada a esfera concêntrica externa foi que envolve e sustenta a esfera concêntrica interna <4» e a eapsula esférica < IΛ i uma disposição na estrutura interna da cabine / cockpit, que é formada por uma base circular (5) parafusada sobre as interseções dos aros da esfera concêntrica interna (4); sendo earacterizado por compreender uma disposição no posicionamento dos ocupantes onde operador I \) fica posicionado em um quadrante (Q) dos oito quadrantes da cabine esférica e o navegador |B(emum segundo quadrante ri.M i nesta disposição, tanto o operador quanto o navegador, ao ficarem na posição sentados, ficam praticamente dentro de seus quadrantes, deixando apoias parte de suas pernas nos quadrantes inferiores frontais, já a cabeça fica abaixo ou no mesmo nível do anel central horizontal, fazendo que o corpo se movimente por inteiro em um mesmo sentido; e pela disposição nos mecanismos de rotação das esferas coneêntncaS giroscôpicas (3) e (4). que são compostos por um conjunto de {racionamento tolda esfera concêntrica externa (3), que realiza os movimentos longitudinais Ύ’, sendo esse conjunto formado por um motor (6A), que e acoplado a uma caixa inferior feB), dotada intemamente de 1,1111 redutor (6C) com uma polia dentada (éP) (acoplados ao motor) e duas polias lisas (6E), por onde transpassa e rotaciona uma correia dentada (6F), que traciona o aro vertical (iAt da esfera externa (3), a qual funciona como uma grande polia redatora, sendo essa correia, presa por suas extremidades na parte superior do aro, através de dois esticadores (7), que se encontram fixados na caixa superior (8B) do conjunto de tracíonamento (8) da esfera interna (4), que realiza os movimentos laterais “X”, sendo esse conjunto dotado de um motor (8A), um redutor (8C) com uma polia dentada (8D) e duas polias lisas (SE), por onde é tracionada a correia dentada (8F), que envolve o aro vertical (4A) da esfera intema (4). que funciona como uma grande polia de redução.