CN102639200B - 带有“桶形”运动的机动游艺机 - Google Patents

Abstract

一种用于执行诸如桶滚之类的特技图形的翻转装置包括：主臂（4），该主臂能够围绕中心轴线（A）旋转并具有纵向轴线（C）；第二臂（8），该第二臂能够围绕与主臂的纵向轴线（C）垂直的旋转轴线（B）旋转；运载装置，该运载装置固定在第二臂（8）上，处于与第二臂的旋转轴线（B）相距一定距离的位置处，该运载装置具有朝向旋转轴线（B）径向地指向的纵向轴线（z）；该运载装置固定至第二臂（8），使得其相对于第二臂（8）的位置在翻转装置的运行期间不改变。

Description

带有“桶形”运动的机动游艺机

技术领域

本发明涉及一种例如在游乐园中或在主题公园中所使用的这类翻转装置。

更为具体地，本发明涉及如下翻转装置：在该翻转装置中，用于运送乘客的一个或更多个运载装置由设定为由相应的马达旋转的多个臂沿着与被称之为“桶滚（barrel roll）”或“桶形（tonneau）”的空中特技图形相对应的螺旋路径移动。

背景技术

用语“翻转装置”在本文中意在表示通常存在于露天交易会场、游乐园、以及类似地方中的娱乐装置，而不将本描述限制于翻转装置自身的传统的“旋转木马”结构。

在翻转装置领域中，不断寻求研发这样的机器：该机器能够借助于机器自身结构的新的几何形状来激起使用者新的且更为强烈的感觉；此外，与上述相关的研究将给予能够对诸如驾驶飞机之类的可能的极真实情形进行模拟的机器特权。

翻转装置的多种实施方式是已知的，该翻转装置设有支承一个或更多个运载装置的臂，该运载装置被制成为与臂一起旋转以模拟飞机的飞行；所述翻转装置设有固定的中心柱以及能够在竖直平面中旋转的一个或两个臂；每个臂在其端部处承载飞船或运载装置，即，一种自身能够旋转的用于容置使用者（乘客）的装置。所述实施方式的一种示例由技术公园提供并在图7中示出。此类实施方式在具有或没有对运载装置的驱动进行的交互控制的情况下产生不合自然规律的运动，该不合自然规律的运动使乘客承受令人不快的加速度的组合。实际上，在已知实施方式中的乘客中激发的感觉基本上取决于由臂承载的运载装置的圆形运动并由此是相对有限的。

在文献DE4222850A1和DE9104204U1中公开了翻转装置的其它示例。

DE4222850A1公开了一种翻转装置，在该翻转装置中，多个悬臂式臂能够围绕竖直柱旋转。在每个臂的端部处，可旋转地安装有杆，该杆的端部处具有用于乘客的运载装置。该运载装置以运载装置相对于杆自由旋转的方式安装在杆上。为此，在主臂的旋转及杆的相对于主臂的旋转期间，运载装置承受不规则的且无序的振动，该振动导致令人不快的且可能危险的运动。

DE9104204U1涉及一种如下类型的翻转装置：此类翻转装置包括悬臂式的臂，在该悬臂式的臂上可旋转地安装有第一杆，这些第一杆在其端部上安装有第二杆。在第二臂的端部处可旋转地支承用于乘客的运载装置。此类翻转装置具有许多自由度，并且每个元件相对于其它元件的相对运动存在多种可能性，这在该情况下同样产生了使乘客承受令人不快的加速度的组合的随机运动。

本发明的目的是解决上面提出的问题并提供一种安全且可靠的翻转装置，该翻转装置能够使使用者产生新的感觉。本发明的另一目的是提供一种能够模拟飞机的“桶形”运动的翻转装置。

发明内容

借助于本发明来实现上述目的，本发明提供了如下类型的翻转装置，此类翻转装置包括：至少一个主臂4，至少一个主臂4能够借助于至少一个马达5沿路径运动；以及具有纵向轴线z的一个或更多个运载装置7，该一个或更多个运载装置7能够与所述臂一起沿所述路径运动，所述主臂4具有纵向轴线C；至少一个第二臂8，所述至少一个运载装置相对于所述至少一个主臂4约束在所述第二臂8上，处于与所述第二臂的旋转轴线B相距一定距离的位置中。

该翻转装置还包括用于使所述一个或更多个第二臂8围绕与所述至少一个主臂4的纵向轴线C垂直的旋转轴线B旋转以使所述运载装置7沿位于垂直于旋转轴线B的平面P中的圆形路径旋转的装置。

在本发明的翻转装置中，所述至少一个运载装置的纵向轴线z朝向所述旋转轴线B径向地或基本上径向地指向，并且至少一个运载装置固定至第二臂8，使得所述运载装置7相对于所述第二臂8的位置在所述翻转装置的运行期间不改变。

换言之，本发明提供了如下翻转装置，该翻转装置具有能够为运载装置和容置在运载装置中的乘客提供至少部分为螺旋形的并且优选地能够使乘客承受科氏（Coriolis）力的路径的机构。为此，本发明的优选实施方式设想到第一臂或主臂设定成在水平平面中围绕中心毂旋转，并且设置第二臂，该第二臂以能够围绕轴线B旋转的方式铰接在第一臂上，并且一个或更多个运载装置相对于主臂固定在与第二臂的旋转点相距一定距离的位置中，旋转轴线B因此与臂例如臂的端部所遵循的圆形路径相切。可使用用于支承运载装置并使运载装置旋转的诸如圆板之类的其它装置来代替第二臂。

此外，根据本发明，运载装置固定在第二臂上，即，运载装置以其不能够相对于第二臂旋转或平移的方式附接至第二臂8。由此，运载装置相对于第二臂的位置在翻转装置的运行期间不改变。

此外，运载装置的纵向轴线（z）相对于主臂朝向第二臂的旋转轴线B径向地指向，并且在翻转装置的运行期间不改变其方位。

有利地，主臂的旋转运动和第二臂的相对于主臂围绕与主臂的纵向轴线C垂直的轴线B的旋转运动的组合带来了能够使使用者承受特别令人愉悦和刺激的具有可变强度和方向的加速度的总体运动的效果。

详细地，在根据本发明的翻转装置中，借助于第二臂的相对于也设定成借助于固定的马达而旋转的主臂的完整的旋转，运载装置执行绕圈（即，完整的旋转），并且模拟特技飞行的通常称之为“桶滚”或“桶形”的动作是可能的。

根据优选实施方式，第二臂的旋转装置、即、马达能够使运载装置相对于旋转轴线B执行至少一个完整的转动，以获得如前所述的“桶形”，运载装置相对于第二臂固定。

此外，在第二臂8相对于主臂4的完整旋转期间，运载装置和容置在运载装置中的乘客承受沿着运载装置的纵向轴线（z）指向的大于或等于零的加速度。

两个臂的尺寸被确定成不相互干涉并且通常第二臂8比主臂4短。

通常，主臂4的长度为3m至20m、优选地为4m至16m、更为优选地为5m至10m。第二臂8的长度为2m至15m、优选地为3m至6m、更为优选地为4m至5m。

根据本发明的翻转装置还包括用于控制臂的运动的装置，该装置优选地包括用于检测第二臂与主臂之间的相对位置的编码器。

另外，在根据本发明的翻转装置的优选实施方式中，一个或更多个运载装置在空间中的运动发生在环形面上。本发明的其它目的是根据前述权利要求中的任一项所述的翻转装置用于执行模拟特技飞行的被称之为“桶滚”或“桶形”的动作的用途。

本发明的其它目的是一种用于操作根据权利要求1至10中的任一项所述的翻转装置的方法，其特征在于，将至少一个第一主臂设定成相对于竖直轴线A旋转，该至少一个第一主臂具有纵向轴线C并相对于所述竖直旋转轴线A径向地指向，以及同时施加固定至第二臂8的至少一个运载装置7相对于所述至少一个主臂4围绕所述第二臂的与所述至少一个主臂4的所述纵向轴线C垂直的旋转轴线B的完整旋转，所述至少一个运载装置7支承在与所述旋转轴线B相距一定距离的位置处，并设定成沿着位于垂直于所述旋转轴线B的平面P中的圆形路径旋转，并且，运载装置7相对于第二臂8的位置在所述翻转装置的运行期间不改变。

有利地，根据本发明的方法沿着运载装置的纵向轴线z、并在容置在运载装置中的乘客上产生大于或等于零的加速度。

由此乘客经历新的、特别的且刺激的感觉。

附图说明

现在将参照仅作为说明性的且非限制性的示例提供的附图更为详细地描述本发明，并且在附图中：

图1是根据本发明的翻转装置的主视图；

图2是根据本发明的翻转装置的平面图；

图3是根据本发明的翻转装置的第二种可能的实施方式的主视图；

图4是根据本发明的翻转装置的运载装置的细节的视图；

图5是曲线图，其中示出了作用于根据本发明的翻转装置的运载装置的横向速度；

图6是根据ASTM F2291标准的曲线图，其中示出了作用于根据本发明的翻转装置的运载装置的加速度；以及

图7是现有技术的示例。

具体实施方式

通常，本发明的翻转装置包括：主臂4，该主臂4能够围绕中心轴线A旋转并具有纵向轴线C；第二臂8，该第二臂8能够围绕与主臂的纵向轴线C垂直的旋转轴线B旋转；以及运载装置，该运载装置在与第二臂的旋转轴线B相距一段距离处固定在第二臂8上，并且该运载装置具有朝向旋转轴线B径向地指向的纵向轴线z；该运载装置固定至第二臂8，使得该运载装置相对于第二臂8的位置在翻转装置的运行期间不改变。

更为详细地，根据本发明的翻转装置1包括：具有纵向轴线C的至少一个主臂4，该至少一个主臂4能够借助于至少一个马达5沿着路径移动；一个或更多个运载装置7，这一个或更多个运载装置7能够与所述臂一起沿着该路径移动；以及至少一个第二臂8，该至少一个第二臂8能够围绕垂直于主臂的纵向轴线C并且是基本上水平的旋转轴线B旋转。表述“基本上水平”意在表示旋转轴线B相对于地面的倾斜度为+30°至-30°，优选地，为+12°至-12°，并且表述“基本上水平”更为优选地表示旋转轴线B平行于地面。

运载装置7通过第二臂8安装在主臂4上，该第二臂8在与旋转轴线B相距一段距离处支承运载装置7；这样一来，运载装置设定为沿着位于垂直于旋转轴线B的平面P中的圆形路径旋转。

图4中示出了相对于运载装置7固定的参考系统x-y-z，该参考系统将该运载装置自身的重心作为原点。运载装置7的纵向轴线z朝向旋转轴线B径向地指向；如图4中所示，当停止该运载装置时，轴线z为该参考系统的竖向轴线。

通常，纵向轴线z对应于或基本上平行于该运载装置的靠背7.3，该运载装置的靠背7.3具有基本上在该运载装置的头枕区域7.1与搁脚区域7.2之间延伸的长形形状。

如前所述，运载装置直接地或间接地固定至臂，使得运载装置的位置在设备运行的情况下不改变，并且使得轴线z保持成径向地指向该旋转轴线B（参见图1）。

主臂4的运动与第二臂8的运动的组合运动能够为固定的一个或更多个运载装置给予至少部分为螺旋形的路径，并且在一个或更多个运载装置围绕该轴线B完整旋转360°之后，该翻转装置能够模拟特技飞行的通常被称之为“桶滚”的动作，在该特技飞行中，该飞行器描述了相对于其前进方向的螺旋形路径。

如随后将公开的那样，一个或更多个运载装置7围绕该轴线B完整旋转360°还使得能够在承载在运载装置中的使用者（乘客）上产生沿着运载装置的纵向轴线z的大于或等于零的加速度。

用语“运载装置”在这里意味着适用于容置乘客并将乘客保持在安全状况中的装置；更为详细地，用语“运载装置”意味着一只座椅或一组座椅，该座椅装备有适当的安全装置，例如安全带或以将正被承载的使用者阻挡于座椅中的方式成形的活动的阻挡件。

更为详细地，如在图4中所示，运载装置7通常设有靠背7.3，以便提供用于一个或更多个使用者的背部的安全支承件。

运载装置7设有头枕区域7.1和搁脚区域7.3，该头枕区域7.1和该搁脚区域7.3分别对应于使用者的头和脚在翻转装置的运行期间所处的区域。

优选地，头枕区域7.1以比搁脚区域7.2更为靠近旋转轴线B的方式设置。运载装置头枕区域7.1设置成比搁脚区域7.2更为靠近该旋转轴线B。

图1和图2分别示出了根据本发明的特征的翻转装置的一个实施方式的主视图和平面图。

如可在图1中所见的那样，翻转装置1包括固定的基部2，在该固定的基部2上借助于对于所述用途已知的轴承或等效装置可旋转地安装有部分3，该部分3具有带有多边形基部的截面，该部分3上约束了多个主臂4。

在附图中，四个主臂4被约束至可旋转的多边形部分3，所述臂的数目可以是不同的，并且在翻转装置的可能的其它实施方式中存在六个、七个或八个主臂4。

在所示实施方式中安装在固定的基部2上的马达5使可旋转的多边形部分3沿着竖直旋转轴线A旋转并由此使约束至该多边形部分3的主臂4也沿着竖直旋转轴线A旋转。主臂的长度为3米（m）至20m、优选地为4m至16m、并且更为优选地为5m至10m。

在图1和图2中所示的实施方式中，主臂4的长度为约7.5m并且设定成通过马达5以约7转每分钟（r.p.m）的速率旋转。

如图1中所示，主臂4相对于竖直轴线A径向地延伸并借助于马达5相对于该竖直轴线A沿位于基本上水平的平面（即，基本上平行于地面的平面）中的圆形路径旋转。

如在图1和图2中所示的实施方式中，臂4为单件，或可包括彼此约束的多个元件，如在图3中所示的翻转装置的其它可能的实施方式中那样。

图3示出了具有与迄今为止已经参照图1和图2所述的特征相同的特征的翻转装置，仅除主臂4之外，该主臂4由彼此约束的两个元件4.1和4.2构成。

第一元件4.1约束至可旋转部分3，而第二元件4.2能够相对于该第一元件借助于液压致动器或气动致动器或等效装置以受控的方式旋转。第二元件4.2上安装有第二臂8。在该实施方式中，一旦已将第二元件4.2相对于第一元件升起，运载装置和第二臂8围绕轴线B的旋转运动在比图1和图2的实施方式中更高的高度处发生。

如所述，根据本发明的翻转装置包括一个或更多个运载装置7和一个或多个第二臂8，该一个或更多个运载装置7设计成承载一个或更多个使用者，该一个或多个第二臂8用于支承一个或更多个运载装置7并将该一个或更多个运载装置7设定成围绕与主臂4的纵向轴线C垂直的旋转轴线B旋转。（特别地，参见图2）

用于使所述第二臂8相对于主臂4旋转的装置优选地包括安装在主臂4上的马达10，该马达10借助于用于传递运动的诸如齿轮之类的适当构件使得能够将第二臂8设定成以所需的方式相对于主臂4围绕轴线B旋转。

如上所述，用于运送乘客的运载装置7相对于主臂4固定在第二臂8上，处于与第二臂的旋转轴线B相距一段距离处。

如此，约束至第二臂8的一个或更多个运载装置围绕旋转轴线B沿着位于平面P中的圆形路径旋转；事实上，如可在图1和图2中所见，第二臂8能够相对于主臂4围绕旋转轴线B完全旋转，如已述，该旋转轴线B正交于主臂4的纵向轴线C。

运载装置在其中执行圆形运动的平面P垂直于该旋转轴线B，并因此根据优选实施方式相对于地面为竖直的。另外，运载装置7在相对于轴线B的圆形旋转运动期间改变其与主臂4的旋转轴线A之间的距离。

作为选择，平面P可相对于竖向（例如，竖直轴线A）倾斜一定角度，该角度为+30°至-30°、优选地为+10°至-10°、更为优选地为+5°至-5°。在任何情况下，运载装置固定至第二臂8，轴线z径向地指向该旋转轴线B并且运载装置的位置在翻转装置的运行期间相对于第二臂8不改变。这样一来，沿着运载装置的轴线z的加速度在整圈的至少一部分期间等于或大于零（a_z≥0）。运载装置头枕区域7.1设置成比搁脚区域7.2更为靠近旋转轴线B，使得理想的“脚－头”轴线相对于旋转轴线B为径向的并指向所述轴线。

如可在图2中所见，第二臂8相对于主臂4的旋转轴线B与由主臂4的端部所描绘出的圆形路径相切。

同样，在图3的实施方式中，第二臂8相对于主臂4的旋转轴线B与由主臂4的第二元件4.2的端部描绘出的圆形路径相切。

此外，所注意到的是，在翻转装置的其它可能的实施方式中，用于支承一个或更多各个运载装置7并将运载装置7设定成旋转的装置包括例如位于平面P中并且其自身的中心与旋转轴线B重合的圆板，在该圆板上，运载装置约束在远离旋转轴线B的位置中。

根据本发明的翻转装置还包括用于控制第二臂8相对于主臂4围绕旋转轴线B的旋转运动的装置。

运载装置7固定至第二臂8，该第二臂8使运载装置7借助于马达（10）围绕旋转轴线B旋转，用于调节所述第二臂（8）与所述主臂（4）之间的相对位置。

换言之，运载装置7固定在第二臂8上并且在围绕轴线B的旋转期间不能够相对于该第二臂8移动。根据本发明的优选方面，运载装置7以在它们到达地面时使用者可登上运载装置的方式固定至第二臂8。由于运载装置7在其纵向轴线z相对于主臂4朝向第二臂8的旋转轴线B径向地指向的情况下固定在第二臂8上，因此，这意味着一旦第二臂相对于第一臂旋转，运载装置就将到达使用者被倒转的位置中，即，使用者的头面向地面而使用者的脚向上。

优选地，运载装置7的座椅的靠背7.3，即，靠背7.3的纵向轴线以乘客的“脚－头”线、即、背部或脊柱也相对于主臂4朝向第二臂8的旋转轴线B径向地指向的方式对应于或基本上平行于运载装置的纵向轴线z。

在图1至3中所示的实施方式中，第二臂8在其一端处约束有运载装置7，而在另一端处安装有配重13。

所述配重13的尺寸以使得第二臂8的重心将位于臂8的处于相对于主臂4的旋转点与运载装置7之间的一部分中的方式确定。

如此一来，当翻转装置静止时，运载装置7倾向于通过其自身到达接近地面的位置，即，运载装置7倾向于在其到达地面时呈现竖直位置，以使乘客能够登爬进出（如图1的左部中所示）。

第二臂8具有限定为从始自第二臂8相对于主臂4的旋转点的最大总尺寸，即，运载装置在平面P中所执行的圆形路径的半径的长度，该最大总尺寸处于2m至15m、优选地为3m至6m、并且更为优选地为4m至5m的区间中。第二臂8的尺寸与翻转装置自身的总尺寸严格相关并取决于该翻转装置自身的总尺寸，并且特别取决于主臂4的长度。

在图1和图2的实施方式中，第二臂8的最大总尺寸为约4m，该主臂的最大总尺寸为约7.5m。在任何情况下，各个长度必须为使得臂8能够围绕轴线B执行完全的旋转（360°）。

特别地，主臂围绕竖直轴线A的旋转运动与第二臂8相对于主臂4围绕轴线B的旋转运动的组合实现了运载装置与环形面或甜甜圈形的表面重合的空间中的运动范围。

运载装置的对于运动的控制通过作用于设计成将可旋转的多边形部分3以及因此将主臂4设定成围绕竖直轴线A旋转的马达5，并通过作用于用于控制第二臂8相对于主臂4沿旋转轴线B的运动的第二马达10来发生（图1和图2）。

对于运动的控制可借助于翻转装置所装备的控制单元（附图中未示出）中的预定程序、或根据允许乘客决定运动方向的交互标准、或根据混合编程及交互方案来执行。

运动的组合以及由此对主臂4相对于竖直轴线A的旋转速度以及第二臂8围绕旋转轴线B的旋转速度的控制能够获得宽范围的运动序列。

为了控制第二臂8相对于主臂4围绕轴线B的旋转，翻转装置装配有用于检测主臂4与第二臂8之间的相对位置的装置，例如，编码器。

基于由编码器测量到的相对位置，可适当地控制马达10的旋转方向和转速，以获得第二臂8相对于主臂4的所需运动。

运载装置可由此围绕旋转轴线B执行一系列完整的旋转（或绕圈），这与围绕主臂4的竖直轴线A的旋转运动相结合而产生运载装置在环形面上的螺旋运动。

如此一来，翻转装置提供了模拟特技飞行的通常被称之为“桶滚”的动作的可能性，在该特技飞行中，飞行器相对于前进方向沿着螺旋路径而行；换言之，飞行器就好像沿着具有恒定直径的螺杆的螺纹飞行。

由于本发明翻转装置的结构特征，当运载装置7围绕旋转轴线B执行一系列完整的旋转（或绕圈）时，与围绕主臂4的竖直轴线A的旋转运动相结合，运载装置7以及承载在该运载装置中的使用者承受沿着该运载装置的纵向轴线z的大于或等于零的加速度。

图5和图6示出了两幅曲线图，示出了在两分钟的使用时间段中作用于根据本发明的翻转装置的运载装置的速度和加速度，在此期间，运载装置在一些初始振动后围绕轴线B执行一系列完整的旋转。

图5和图6的曲线图中所示的速度和加速度是通过诸如加速度计之类的已知装置在相对于运载装置7固定的三维参考系统中测量到的，图4中示出了成组的三个轴线的方位，图4中详细地示出了根据本发明的翻转装置的运载装置。

相对于运载装置7固定的将运载装置自身的重心作为原点的参考系统x-y-z（参见图4）实现了每个单独的使用者所承受的速度和加速度的近似值。

将会指出的是，在图1至图4中所示的实施方式中，使用者在头枕区域7.1设置成比搁脚区域7.2更为靠近旋转轴线B的情况下承载在该运载装置上。

由此，运载装置的纵向轴线z对应于或基本上平行于穿过乘客的头－脚方向的轴线，该轴线也朝向旋转轴线B径向地指向。

特别地，图4中所示的运载装置7可在适当地设有保持装置的两排座椅上容置四个使用者，但显然，设计成容置更少或更多数量的乘客的运载装置的其它实施方式也是可能的。

详细地，图5和图6示出了两幅曲线图，其中分别示出了翻转装置的运载装置7在运动程序的两分钟的时间段期间所承受的横向速度（v_y）和沿着以上限定的参考系统的z轴线和x轴线指向的加速度（a_z和a_x），在此期间，运载装置沿顺时针和逆时针的旋转方向执行具有初始振动瞬时和最终振动瞬时的一系列的完整旋转（绕圈）。

在图5中，运载装置的根据图4的参考系统的轴线y指向的横向速度v_y的曲线示出了运载装置如何在一些初始振动（由速度的符号从正变为负以及反之亦然的颠倒来识别）后，一旦它已达到足够大的速度，就围绕旋转轴线B执行一系列的完整旋转（绕圈）。

运载装置7在曲线图的约30秒至60秒的底部中所示的完整旋转期间，速度的符号保持不变。

如已述，运载装置的对于振动的控制以及运载装置对于围绕轴线B的转速的控制借助于安装在主臂4上并使第二臂8能够相对于主臂4旋转的马达10发生。马达10的旋转方向的颠倒还使运载装置能够沿与先前的旋转方向相反的方向实现其它完整的旋转（绕圈）。运载装置的新的系列的绕圈在图5的曲线图的60秒至100秒的顶部中识别出，在此期间，速度的符号保持不变。

然后，优选地以如下方式致动马达10：使得运载装置在到达静止位置之前围绕旋转轴线B执行一系列振动。

在刚刚参照图5所述的运动序列的示例中，在完整旋转期间，在两个旋转方向上，运载装置达到最大横向速度为约9m/s。

通常，第二臂8的围绕旋转轴线B的转速ω_B在翻转装置的运行期间根据数学关系来调节，

式中，g为重力加速度，而R₂为第二臂8的长度，其优选地从旋转轴线B到运载装置7的重心测量而得。

主臂4围绕旋转轴线A的转速ω_A以如下方式来调节：在不施加任何第二臂8围绕旋转轴线B的旋转的情况下，所述第二臂8到达平衡位置，其中，a_z=最大（max）而a_y=0，相对于竖直处于包含在0≤θ_B≤45°的范围中的角度位置中。

角度θ_B在图1的右部中是可见的并以逆时针的方式从第二臂8的竖直位置测量到。

此外，在运载装置7围绕旋转轴线B的完整旋转期间，根据本发明的翻转装置能够模拟被称之为“桶滚”的特技动作，并且运载装置7以及承载在运载装置7中的使用者承受沿着纵向轴线z的大于或等于零的加速度。

事实上，在运载装置7围绕旋转轴线B的完整旋转（绕圈）期间，运载装置7的沿着z轴线的加速度（a_z）大于或至少等于零。

图6的曲线图表示根据ASTM F2291标准的图表，其通常称之为“约束玫瑰（Restraint Rose）”，广泛用在翻转装置和类似装置的设计领域中。

图6中所示的是运载装置所承受的沿着图4的轴线x和轴线z的加速度，如已述，该加速度可在方向和强度上发生很大变化。

通过该曲线图可注意到的是，较高的加速度沿着相对于运载装置固定的参考系统的轴线z（图4）指向，并且在使用期间在-1g至+4g的范围中变化。加速度的沿着z轴线的负值在第二臂8的初始振动瞬时和最终振动瞬时期间产生。在运载装置7围绕旋转轴线B的完整旋转（绕圈）期间，运载装置7沿着z轴线的加速度（a_z）大于或至少等于零。

曲线图中清楚可见如下事实：沿着轴线x和轴线z的加速度在曲线图被划分成的所有五个区域（区域1-5）中延伸，并且特别地，曲线图的底部的特征在于成形为类似倒V形的形态。

所述形态强调了在根据本发明的翻转装置的使用期间，运载装置以及由此承载在该运载装置中的使用者承受数值处于-1.8g至+1.2g的范围中的加速度（沿着轴线z）以及加速度（沿着轴线x）的高正值（高达4g）的共同作用。

Claims (13)

1.一种翻转装置，包括：

至少一个主臂（4），所述至少一个主臂（4）能够借助于至少一个马达（5）沿着路径运动，所述主臂（4）具有纵向轴线（C）；

至少一个第二臂（8），所述至少一个第二臂（8）可旋转地安装在所述主臂上；

一个或更多个运载装置（7），所述运载装置（7）具有纵向轴线（z），并安装在所述第二臂（8）上、处于相对于所述至少一个主臂（4）与所述第二臂的旋转轴线（B）相距一段距离的位置处；

用于使第二臂（8）围绕与所述主臂（4）的所述纵向轴线（C）垂直的旋转轴线（B）旋转以使所述运载装置（7）沿着位于垂直于所述旋转轴线（B）的平面（P）中的圆形路径旋转的装置，

其特征在于，

所述至少一个运载装置的所述纵向轴线（z）朝向所述旋转轴线（B）指向，并且，所述至少一个运载装置固定在所述第二臂（8）上，以使得所述运载装置（7）相对于所述第二臂（8）的所述位置在所述翻转装置的运行期间不改变。

2.根据权利要求1所述的翻转装置，其中，所述运载装置（7）具有头枕区域（7.1）和搁脚区域（7.2），所述头枕区域（7.1）设置成比所述搁脚区域（7.2）更靠近所述旋转轴线（B）。

3.根据权利要求2所述的翻转装置，其中，所述运载装置具有靠背（7.3），所述靠背的纵向轴线对应于或基本上平行于所述运载装置的纵向轴线（z）。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的翻转装置，其中，所述主臂（4）相对于所述马达（5）径向地设置并且沿着位于基本上水平的平面中的圆形路径运动，所述旋转轴线（B）与所述圆形路径相切。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的翻转装置，其中，所述第二臂（8）比所述主臂（4）短，以使得所述第二臂能够相对于所述旋转轴线（B）执行至少一个完整的转动。

6.根据权利要求5所述的翻转装置，其中，所述至少一个主臂（4）具有介于3m与20m之间的长度。

7.根据权利要求5所述的翻转装置，其中，所述第二臂（8）具有介于2m与15m之间的长度。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的翻转装置，其特征在于，所述翻转装置包括用于控制所述第二臂（8）相对于所述主臂（4）的运动的装置。

9.根据权利要求8所述的翻转装置，其中，所述用于控制所述运动的装置包括用于检测所述第二臂（8）与所述主臂（4）之间的相对位置的编码器。

10.根据权利要求1至3中的任一项所述的翻转装置，其中，所述运载装置（7）在空间中的运动发生在环形面上。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的翻转装置的用途，所述翻转装置用于执行被称之为“桶滚”的特技飞行的动作的模拟。

12.一种用于操作根据权利要求1至10中的任一项所述的翻转装置的方法，

其特征在于，

将至少一个主臂设定成相对于竖直轴线（A）旋转，所述至少一个主臂具有纵向轴线（C）并相对于所述竖直旋转轴线（A）径向地指向，以及同时地

施加固定于第二臂（8）上的至少一个运载装置（7）相对于所述至少一个主臂（4）围绕所述第二臂（8）的与所述至少一个主臂（4）的所述纵向轴线（C）垂直的旋转轴线（B）的完整的旋转，所述至少一个运载装置（7）支承在与所述旋转轴线（B）相距一定距离的位置处并且设定成沿着位于垂直于所述旋转轴线（B）的平面（P）中的圆形路径旋转，

其中，所述运载装置（7）相对于所述第二臂（8）的位置在所述翻转装置的运行期间不改变。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，将所述运载装置（7）固定在第二臂（8）上并承受沿着其纵向轴线（z）的大于或等于零的加速度。