CN106663386A - 用于使得至少一个人员进行空间上的运动的装置 - Google Patents

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Abstract

装置、尤其飞行模拟器、运动模拟器或取向模拟器,用于使得至少一个人员(1)进行空间上的运动并且尤其用于模拟加速度序列,其中,设置有保持装置(2)用于将人员(1)保持在中央(3)的区域中,其中,所述保持装置(2)通过运动装置(4)安置在滑块(5)处,其中,所述滑块(5)沿着水平伸延的主载体(6)能够移动并且尤其线性地能够移动,其中,所述主载体(6)能够转动地围绕竖直伸延的主转动轴线(7)来驱动,其中,所述中央(3)通过所述滑块(5)沿着在所述主载体(6)处的行驶路径(10)的移动能够在外部的第一最大位置(11)与外部的第二最大位置(12)之间移动并且其中,在所述中央(3)的外部的第一最大位置(11)与所述主转动轴线(7)之间的法向间距(13)比在所述中央(3)的外部的第二最大位置(12)与所述主转动轴线(7)之间的法向间距(14)大。

Description

用于使得至少一个人员进行空间上的运动的装置
技术领域
本发明涉及用于使得至少一个人员进行空间上的运动并且尤其用于模拟加速度状态或加速度序列(Beschleunigungsabfolgen)的装置。
背景技术
如有可能装置为如下系统,所述系统包括多个构件,所述多个构件设立成,实现人员的空间上的运动。根据一种优选的实施方式,根据本发明的装置或系统构造为飞行模拟器、运动模拟器或取向模拟器。
根据本发明的装置优选地用于模拟运动的物体、如例如飞机、直升飞机、车辆、船舶或类似的物体。在此给位于驾驶室或空心体中的人员通过大量人为产生的感官知觉来展现虚拟现实。这种感官刺激一方面例如为视听的刺激,所述视听的刺激通过图像放送系统和声音放送系统来引入给使用者。另一方面通过根据本发明的装置优选地产生加速度、力矩和/或力,它们作用于使用者。人类的大脑通过由视听的、视觉的、运动学的、动力学的和/或身体的感官印象构成的组合来解读虚拟的运动和加速度状态。感官知觉与这种情况的真实的感官知觉相似得越精确,则这种解读对于使用者而言越逼真地作用。出于这种原因有利的是,将这些信号尽可能与知觉一致地引入给使用者。此外装置优选地包括通过人员来影响模拟的可行性。通过这种影响使得人员能够例如控制模拟的物体在虚拟的、模拟的世界中的运动但还能够控制装置的运动。
人员的控制信号和可能的周围影响(如例如风、行驶道不平坦等)优选地引入给物理学的模拟模型,所述模拟模型相应于或至少类似于模拟的物体的真实的特性的数学上的描述。所述模拟模型包含变量如例如惯性、阻抗等。借助于这种模型尤其计算加速度、力矩和/或力及其方向,它们应该在虚拟的世界中引入给使用者。这经由通过控制单元或控制机构来控制不同的驱动器来发生。
为了能够将加速度状态和尤其加速度变化尽可能与知觉一致地来模拟,有利的是,能够将不仅加速度流程的幅度而且频率或走向尽可能精确或与知觉一致地来模仿并且由此来模拟。在飞行模拟器中,例如必须为了接近现实地模拟稳定的飞行位置而时间上精确模拟相对小的加速度变化。反之对于模拟带有高的加速度、如例如极端的方向变化的非常动态的动作而言,必须模拟高的加速度和快速的加速度变化。
例如根据本发明应该能够呈现多于或直到2、3、4、5、6、7、8或9G的加速度。为了能够与知觉一致地模拟快速的动作,加速度的可能的时间上的梯度例如应该多于或直到1G/s、2G/s、3G/s。单位G根据定义地相应于重力加速度或重力加速度的多倍。此外应该能够呈现加速度方向的变化、例如加速度以超过2Hz的频率以180°的取向变化。
为了模拟这样不同的运动和加速度状态,根据现有技术已知两臂离心分离机。传统的两臂离心分离机包括细长的、轨道形的外壳,所述外壳在中央围绕转动轴线转动。在外壳中能够使得滑块移动,在所述滑块中安坐有人员。根据现有技术将布置成能够转动的外壳对称地围绕主转动轴线布置。通过外壳的转动和滑块从中性的中间位置到转动轴线的一个或另一个侧上的同时的移位,能够为人员产生沿不同的方向的加速度。在传统的两个臂离心分离机方面不利的是,其由于其高的质量而不适用于,与知觉一致地产生多于3G的加速度,因为外壳的转动的、为此所需的角速度产生不允许的或不与知觉一致的二级力或干扰力。同样由于增大传统的仪器的在两侧突出的臂的臂长度而不能够实现改善,因为由于增大传统的仪器使得惯性提高并且由此超过离心分离机的强度界限。
为了模拟较高的、在超过3G的范围中的加速度,根据现有技术使用单臂离心分离机。在单臂离心分离机中,使得驾驶室能够转动地、但不能够移位地,在突出的臂的外部的端部处以法向间距围绕主转动轴线来布置。尽管能够利用这样的单臂离心分离机来模拟高的加速度。然而快速变化的小的加速度和快速变化的加速度方向、例如加速度以180°的取向变化(如它们例如在汽车的障碍滑雪行驶中或在静态的飞行情况中出现并且它们基本上在通常的(一倍的)重力加速度的情况下进行的那样)利用单臂离心分离机不能够以充足的准确度来模拟。
由此在用于使得人员进行空间上的运动的装置中并且尤其在运动、加速度或取向模拟器中在
- 与知觉一致地呈现高频的小的、如有可能在一倍的重力加速度的情况下应出现的加速度变化与
- 与知觉一致地呈现高的加速度和如有可能还高频地出现的、高的加速度梯度
之间存在目的冲突。
发明内容
本发明的任务是,尤其解决这种目的冲突。
根据本发明的任务尤其通过独立权利要求的特征来解决。
本发明尤其涉及装置、尤其飞行模拟器、运动模拟器或取向模拟器,用于使得至少一个人员进行空间上的运动并且尤其用于模拟加速度序列,其中,设置有保持装置用于将人员保持在中央的区域中,其中,所述保持装置通过运动装置安置在滑块处,其中,所述滑块沿着(优选地水平伸延的)主载体能够移动并且尤其线性地能够移动,其中,所述主载体能够转动地围绕(优选地竖直伸延的)主转动轴线来支承、能够驱动并且如有可能由主驱动器来驱动,其中,所述主载体具有第一主臂和第二主臂,其中,这两个主臂沿相反的方向径向地从所述主转动轴线向外延伸,所述中央通过所述滑块沿着在所述主载体处的行驶路径的移动能够在外部的第一最大位置与外部的第二最大位置之间移动,其中,在所述中央的外部的第一最大位置中所述滑块布置在所述第一主臂处,并且其中,在所述中央的外部的第二最大位置中所述滑块布置在所述第二主臂处,其中,在所述中央的外部的第一最大位置与所述主转动轴线之间的法向间距比在所述中央的外部的第二最大位置与所述主转动轴线之间的法向间距大。如有可能设置成,所述中央沿着所述主载体的行驶路径通过所述外部的第一最大位置和所述外部的第二最大位置所限制。如有可能设置成,所述第一主臂法向于所述主转动轴线来测量地长于所述第二主臂,或所述主转动轴线相对于所述主载体沿着所述主载体的纵向延伸布置成不对称。如有可能设置成,所述主载体沿着所述行驶路径具有盆形的或U形的轮廓,并且所述滑块在所述主载体处或在所述主载体中引导并且至少部分地由所述主载体包围。如有可能本发明涉及用于人员的运动装置和/或驾驶室。如有可能设置成,所述运动装置包括第一载体元件,所述第一载体元件刚性地与所述保持装置连接或能够连接地布置,所述第一载体元件相对于所述滑块围绕第一副轴线(Nebenachse)能够转动地能够驱动或驱动,和/或所述第一副轴线穿过所述中央伸延。如有可能设置成,所述运动装置包括第一载体元件,所述第一载体元件刚性地与所述保持装置连接或能够连接地布置,所述第一载体元件相对于所述滑块围绕第一副轴线能够转动地能够驱动或驱动,所述第一副轴线穿过所述中央伸延,所述运动装置包括第二载体元件,所述第一载体元件相对于所述第二载体元件围绕所述第一副轴线能够转动地能够驱动或驱动,并且所述第二载体元件相对于所述滑块围绕第二副轴线能够转动地能够驱动或驱动,所述第一副轴线和所述第二副轴线基本上彼此垂直伸延并且所述第一副轴线和所述第二副轴线在所述中央中具有彼此间最小的法向间距或在所述中央中相交。如有可能设置成,所述运动装置包括第一载体元件,所述第一载体元件刚性地与所述保持装置连接或能够连接地布置,所述第一载体元件相对于所述滑块围绕第一副轴线能够转动地能够驱动或驱动,所述第一副轴线穿过所述中央伸延,所述运动装置包括第二载体元件,所述第一载体元件相对于所述第二载体元件围绕所述第一副轴线能够转动地能够驱动或驱动,并且所述第二载体元件相对于所述滑块围绕第二副轴线能够转动地能够驱动或驱动,所述第一副轴线和所述第二副轴线基本上彼此垂直伸延,所述第一副轴线和所述第二副轴线在所述中央中具有彼此间最小的法向间距或在所述中央中相交,所述运动装置包括第三载体元件,所述第二载体元件相对于所述第三载体元件围绕所述第二副轴线能够转动地能够驱动或驱动,所述第三载体元件相对于所述滑块围绕第三副轴线能够转动地能够驱动或驱动,所述第二副轴线和所述第三副轴线基本上彼此垂直伸延并且所述第二副轴线和所述第三副轴线在所述中央中具有彼此间最小的法向间距或在所述中央中相交。如有可能设置成,所述运动装置包括提升装置用于所述保持装置的、所述保持装置的、所述第一载体元件的、所述第二载体元件的和/或如有可能所述第三载体元件的平移的运动和尤其线性的运动。如有可能设置成,所述提升装置的运动方向基本上平行于所述主转动轴线和/或法向于所述行驶路径伸延并且所述提升装置包括一个或多个线性驱动器、例如尤其电的或液压的线性驱动器或并联运动学组件(Parallelkinematikanordnung)。如有可能设置成,所述保持装置布置在驾驶室中,并且在所述驾驶室中设置有图像放送面用于图像上图示模拟环境。如有可能设置成,在所述驾驶室中设置有待模拟的物体的模仿品,其中,所述待模拟的物体的模仿品尤其为飞机座舱的、车辆座舱的、直升机座舱的或船舶座舱的模仿品。如有可能设置成,在所述保持装置的区域中设置有操作元件,所述操作元件与控制机构和/或与数据处理装置如例如计算机连接,通过所述操作元件能够影响所述装置的运动和尤其所述模拟,从而位于所述驾驶室中的人员能够控制所模拟的物体或所述装置的运动。如有可能设置成,所述驾驶室构造成关闭的或能够关闭,并且所述驾驶室具有能够由驾驶室门来封闭的驾驶室开口。如有可能设置成,所述图像放送面和/或所述驾驶室设置在所述第二载体元件处或如有可能在所述第三载体元件处,从而所述保持装置相对于所述图像放送面和/或所述驾驶室具有至少一个能够驱动的转动自由度。如有可能设置成,所述第二载体元件构造成环形的或C形的并且刚性地与所述驾驶室连接,或所述第二载体元件包括环形的或C形的区段并且所述驾驶室为所述第二载体元件的部件。如有可能设置成,所述第三载体元件构造成环形的并且圆地围绕所述驾驶室延伸。如有可能设置成,所述第三载体元件构造成环形的并且圆地围绕所述驾驶室延伸并且在所述第三载体元件中设置有空隙用于容纳转动驱动器,其中,设置在所述第三载体元件中的转动驱动器设立成用于使得所述第二载体元件围绕所述第二副轴线转动并且用于使得所述第三载体元件围绕所述第三副轴线转动。如有可能设置成,所述提升装置作用于所述第三载体元件并且尤其在所述第三副轴线的区域中作用。如有可能设置成,所述第一载体元件构造为悬臂载体(Kragträger),所述悬臂载体在一侧尤其在所述保持装置之后地与所述第二载体元件能够转动地连接,从而所述第一载体元件在所述人员之后和/或之下地从所述保持装置延伸直到所述第二载体元件。如有可能设置成,所述滑块能够通过滑块驱动装置在所述主载体处来移动。如有可能设置成,所述滑块能够通过滑块驱动装置在所述主载体处移动,其中,所述滑块驱动装置构造为绳索驱动器(Seilantrieb),构造为液压驱动器,构造为直接驱动器或构造为带有径向负荷补偿的直接驱动器。如有可能设置成,所述滑块驱动装置构造为绳索驱动器,所述绳索驱动器包括下列构件:围绕多个转向滚子转向的绳索,所述绳索部分地固定在所述主载体处并且优选地利用一个端部、利用两个端部或利用至少一个区段固定或作用在所述主载体处;主载体转向滚子,其能够转动地支承在所述主载体处,其中,所述主载体转向滚子布置在所述主载体的两个外区域处;如有可能或至少一个、优选地两个转向滚子,其能够转动地支承在所述滑块处;用于所述绳索驱动器的驱动的绳索驱动器滚子。如有可能设置成,所述绳索驱动器滚子优选地与所述主驱动器的主转动轴线同轴地布置,其中,在滑块相对于所述主载体静止的情况下所述绳索驱动器滚子和所述主驱动器具有相同的角速度,并且其中,为了所述滑块在所述主载体处的运动,所述绳索驱动器滚子和所述主驱动器具有角速度差。如有可能设置成,所述绳索驱动器滚子的驱动器位置固定地并且尤其在基座中位置固定地布置。如有可能设置成,所述滑块驱动装置构造为液压的驱动装置,其中,设置为用于所述滑块在所述主载体处的移位的驱动器的是液压的缸体。如有可能设置成,所述滑块驱动装置构造为直接驱动器,其中,所述直接驱动器包括驱动轮,所述驱动轮能够转动地并且能够驱动地安置在所述滑块处,其中,所述驱动轮在所述主载体的部分处滚动,以便引起所述滑块相对于所述主载体的移位,并且其中,用于与所述滑块连接的驱动轮的驱动器本身布置在所述滑块处。如有可能设置成,所述滑块驱动装置构造为带有附加的径向负荷补偿的直接驱动器,其中,径向负荷补偿驱动器位置固定地并且尤其在所述基座中布置,其中,从所述径向负荷补偿驱动器中有一个或多个牵引元件到达直到所述滑块并且尤其在一端处与所述滑块连接,从而通过所述牵引元件首要地补偿径向加速度,以便尤其产生相对于所述径向加速度的反向力并且提供通过径向负荷补偿来“保持”所述滑块与通过所述直接驱动器来使所述滑块“运动”的功能上的分离。如有可能设置成,所述牵引元件在所述主转动轴线的区域中引导到所述主载体中。如有可能设置成,所述牵引元件构造为滑轮组(Flaschenzug)。如有可能设置成,用于使得所述主载体围绕所述主转动轴线转动的主驱动器包括液压的主载体驱动器或电的主载体驱动器。如有可能设置成,所述主驱动器包括多个主载体驱动器、例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22个或更多主载体驱动器。如有可能设置成,所述主载体驱动器通过齿圈或通过摩擦环来作用于与所述主载体连接的中央的元件,以便将所述主载体围绕其主转动轴线旋转地驱动。如有可能设置成,所述第一副轴线相应于所述人员的滚动轴线(Rollachse)。如有可能设置成,所述中央与所述主转动轴线在所述外部的第一最大位置中的法向间距在4与8米之间、在5与7米之间和/或大约6米。如有可能设置成,中央与主转动轴线在外部的第二最大位置中的间距在0与8米之间、在0.2与4米之间、在0.5与4米之间、在1与3米之间和/或尤其大约0.2米;0.5米;1米、1.5米;2米;或尤其3米。如有可能设置成,所述中央与所述主转动轴线在所述外部的第一最大位置中的法向间距是所述中央与所述主转动轴线在所述外部的第二最大位置中的法向间距的至少2倍、尤其在2与4倍之间;3倍;5倍;10倍;20倍或尤其100倍。本发明尤其涉及尤其根据前述权利要求中任一项所述的装置、尤其飞行模拟器或运动模拟器,用于使得至少一个人员进行空间上的运动并且尤其用于模拟加速度序列,包括保持装置用于将人员保持在中央的区域中,其中,所述保持装置通过运动装置安置在滑块处,其中,所述滑块沿着水平伸延的主载体能够移动并且尤其线性地能够移动,其中,所述主载体能够转动地围绕竖直伸延的主转动轴线来支承、能够驱动并且如有可能驱动,其中,所述主载体具有第一主臂和第二主臂,其中,这两个主臂沿相反的方向径向地从所述主转动轴线向外延伸,其中,所述滑块能够沿着所述第一主臂和所述第二主臂移动,其中,所述第一主臂法向于所述主转动轴线测量地长于所述第二主臂,和/或或其中,所述主转动轴线相对于所述主载体沿着所述主载体的纵向延伸布置成不对称。
本发明尤其涉及装置、例如飞行模拟器或运动模拟器,用于使得至少一个人员进行空间上的运动并且尤其用于模拟加速度状态,包括:-(如有可能水平伸延的)主载体,其能够转动地围绕(如有可能竖直伸延的)主转动轴线支承、能够驱动和优选地驱动,其中,主载体具有:第一主载体区段和第二主载体区段,它们沿相反的方向径向地从主转动轴线向外延伸;滑块,其能够沿着沿着主载体并且尤其沿着第一主载体区段和第二主载体区段的行驶路径移动,其中,行驶路径从在第一主载体区段的外部的端部的区域中的第一最大位置经过主转动轴线并且继续伸延直到在第二主载体区段的外部的端部的区域中的第二最大位置并且尤其基本上直线地与主转动轴线相交地、最大程度相交地或基本上相交地伸延;保持装置用于将人员容纳、贴靠或固定在中央的区域中,其中,保持装置通过运动装置与滑块连接,其中,第一主载体区段构造成长于第二主载体区段和/或所述中央在第一最大位置中相对于主转动轴线具有比在第二最大位置中大的法向间距。
下面继续讨论根据本发明的装置的示范性的参数、实施方式和变型可行性:
如有可能装置如下设计,使得能够产生直到或大约7G的、持久地作用于人员的G载荷。如有可能持久地能够产生的G载荷每时间单位能够实现的上升或梯度为大约3G/秒,从而单独通过主载体的转动能够将人员在一秒内从1G加速到4G并且在两秒内从1G加速到7G。
为了实现这些或类似的加速度值,处在人员的区域中的中央的外部的第一最大位置与主转动轴线的法向间距为例如大约六米。中央的外部的第二最大位置与主转动轴线的间距为例如大约两米。
滑块质量为例如8至16吨,如有可能约12吨。最大的作用于人员的径向加速度如有可能处在7G的范围中,这例如相应于在大约六米的中央的运动半径的情况下大约三至四Rad/s的角速度。
最大的滑块速度为例如2-5m/s、优选地3-4m/s并且如有可能大约3.2m/s。由滑块驱动器引起的最大的加速度在大约2.2Rad/s(相应于在中央围绕主转动轴线的6米半径的情况下大约3G)时为例如大约5m/s2。滑块的运动能够在所有的实施例中优选地还又在7G的情况下抵抗径向加速度力来进行。带有这些参数的装置能够例如两秒实现从1G到7G上的人为的加速。
能够用于驱动根据本发明的装置的不同的构件的是不同的驱动器构思。
能够用于驱动滑块并且尤其用作用于使得滑块沿着主载体移动的滑块驱动装置的是液压的或电的驱动器。同样主驱动器(其设立成用于使得主载体转动)能够为液压的或电的驱动器。
如有可能设置有能量供应系统,通过所述能量供应系统能够降低最大从外待提供的峰值能量。对于主驱动器的剧烈的转速变化而言,例如能量需求是在恒定的运行的情况下的多倍高。例如能够在液压的驱动器构思的情况下设置有压力储存器,所述压力储存器来平衡短时的需求峰值。在纯电的驱动器中,能够设置有飞轮质量(Schwungmasse)并且尤其设置有与主驱动器转动连接的或能够转动地耦联的飞轮质量,以便克服功率需求峰值。
如有可能主驱动器构造为电的驱动器。关于驱动器使用优选地多个电的驱动器、例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20个或更多驱动器。这些驱动器例如一起具有大约3-5MW的功率。最大产生的转矩为例如1-3MNm。驱动器例如通过齿圈或摩擦环作用于主载体并且尤其作用于与主载体连接的中央的元件,以便使得主载体围绕其主转动轴线驱动和转动。
如有可能主驱动器为液压的主驱动器。可行的液压的主驱动器的峰值功率为在例如大约10600l/min的液压功率和例如大约300bar的压力的情况下例如大约4-6MW。
滑块驱动装置如有可能构造为绳索牵引件。这样的滑块驱动装置例如由专利申请WO2010040505A1已知。在这种示范性的绳索驱动器中将绳索围绕多个转向滚子转向。在此,主载体转向滚子能够转动地支承在主载体处。此外存在有至少一个转向滚子、优选地两个转向滚子,其能够转动地支承在滑块处。此外将绳索优选地利用一个端部或利用两个端部固定在主载体处。此外设置有用于绳索驱动器的绳索驱动器滚子。绳索驱动器滚子优选地与主驱动器的主转动轴线同轴地布置。如果滑块相对于主载体例如应该静止,则绳索驱动器滚子和主驱动器具有相同的转速。为了滑块在主臂处的运动,绳索驱动器滚子和主驱动器具有转速差。由此引起各个的绳索区段的长度变化并且滑块会在主载体处移动。绳索驱动器滚子的驱动器能够在此位置固定地并且尤其在基座中来设置。
如有可能滑块驱动装置构造为液压的驱动装置。在此在主载体处设置有液压的缸体,所述缸体设立为用于滑块在主载体处的移位的驱动器。
如有可能滑块驱动装置构造为直接驱动器并且尤其构造为带有径向负荷补偿的直接驱动器。直接驱动器包括例如驱动轮和/或齿轮,其能够转动地并且能够驱动地安置在滑块处。轮优选地在主载体的部分处滚动,以便引起滑块相对于主载体的移位。用于与滑块连接的轮的驱动器优选地本身布置在滑块处。
为了即使在高的径向加速度的情况下也实现滑块沿着主载体的移位和驱动,能够除了直接驱动器之外还设置有径向负荷补偿装置。在这种径向负荷补偿中例如将驱动器位置固定地并且尤其在基座中来设置。从所述驱动器中有一个或多个牵引元件到达直到滑块并且尤其在一端处或利用绳索套与滑块连接。如有可能牵引元件构造为滑轮组。优选地牵引元件在主转动轴线的区域中引导到主载体中。通过牵引元件首要地补偿径向加速度或径向加速度的部分,以便尤其产生相对于径向加速度的反向力。由此在这种解决方案中进行通过径向负荷补偿装置来“保持”滑块与通过直接驱动器来使滑块“运动”的功能上的分离。
在所有的实施方式中滑块优选地在主载体处引导。这种引导能够例如实施为滑动轨道和在滑动轨道上引导的滑动引导部的组合,其中,构件中的一个与滑块并且构件中的一个与主载体优选地刚性地耦联。优选地滑块于在主载体处的多个部位处来引导。对此能够设置有多个滑动轨道和多个滑动引导部。在主载体的U形的设计方案中,滑块的引导能够在U形的载体的下部的区域中和/或在底部区域中进行。附加地能够在载体的U形的设计方案中还使得引导在U形的载体支腿端部的区域中和/或在中间区域中进行。优选地滑动轨道沿着行驶路径装配在主载体处并且从第一主臂经过主转动轴线延伸到第二主臂上。
如有可能设置成,第一主臂和第二主臂自由地从主转动轴线或从中央的元件突出。在该实施方式中主载体在外区域中优选地没有用于相对于环境来支撑的引导装置。然而能够根据另外的实施方式还在外区域中设置有用于支撑或支承主载体的突出的部分的引导装置。
此外根据本发明的装置优选地包括用于人员的保持装置,所述保持装置通过运动装置与滑块耦联。运动装置实现保持装置相对于滑块的一个或多个自由度和尤其被驱动的自由度。保持装置优选地构造为座椅,在其上能够系扣住人员。优选地除了座椅之外还设置有用于待模拟的物体的座舱的模仿品。优选地设置有操作元件,通过所述操作元件使得人员能够影响运动或影响模拟。
根据一种优选的配置,第一副轴线相应于滚动轴线。第二副轴线如有可能相应于偏航轴线(Gierachse)。第三副轴线根据该实施方式例如相应于俯仰轴线(Nickachse)。根据另一实施方式第一副轴线相应于偏航轴线。第二副轴线如有可能相应于俯仰轴线。根据该实施方式第三副轴线优选地相应于滚动轴线。
优选地设置有驾驶室,其包围保持装置并且进一步包围系住在保持装置处的人员。在所述驾驶室处或在所述驾驶室中优选地设置有图像放送面。优选地载体元件如下布置,使得其随时并且在每个位置中处于所述人员的视场之外。
如有可能设置成,驾驶室设置在第二或在第三载体元件处或与所述载体元件中的一个刚性地连接。由此保持装置相对于图像放送面具有一个或两个转动自由度。尤其第一载体元件如下设计,使得其在每个位置中处在所述人员的视场之外。
优选地驾驶室具有能够关闭的开口。开口优选地如下设计,使得不仅人员而且如有可能设置的座舱能够简单地移除或引入。为此如有可能设置有轨道系统,其使得如有可能设置的座舱的经引导的运动变得容易。
如有可能第一载体元件构造成弓或C形的。如有可能第一载体元件构造为弯曲的悬臂载体。如有可能第二载体元件包括一个或多个空位置用于容纳一个或多个转动驱动器。所述转动驱动器尤其适用于和/或设立成,使得保持装置围绕第一副轴线转动。
如有可能第二载体元件构造成C形的。如有可能构造成C形的第二载体元件刚性地与驾驶室连接。如有可能驾驶室为第二载体元件的部件。
如有可能第三载体元件实施成环形的。如有可能第三载体元件包括空位置用于容纳转动驱动器。所述转动驱动器尤其适用于和/或设立成,使得保持装置围绕第二副轴线并且如有可能围绕第三副轴线转动。
优选地滑块能够沿着行驶路径移动到在两个最大位置之间的任意的中间位置中并且在该处相对于主载体来停住。滑块的移动能够优选地同样在主载体的转动的情况下来进行。
如有可能在所有的实施方式中设置有一个或多个数据处理装置如例如计算机。所述数据处理装置例如用于控制或调节驱动器和/或用于图示和/或计算模拟模型。
附图说明
本发明此时按照具体的实施例来继续描述。
图1以部分的剖面图示示出根据本发明的装置,其中,滑块的行驶路径的方向基本上投影地(projizierend)伸延。
图2示出在根据本发明的装置中的部分的剖面图示,其中,滑块的行驶路径基本上在图像平面中伸延。
图3从上示出根据本发明的装置的视图。
图4示出根据本发明的装置的示意性的视图或剖面图示。
图5示出根据本发明的装置的另外的示意性的视图或剖面图示。
图6示出根据本发明的装置的细节。
具体实施方式
图1以部分的剖面图示的示意性的视图示出根据本发明的装置。
所述装置优选地布置在基座37处。所述基座37能够例如为混凝土基座。与基座37连接的是一个或多个主载体驱动器43。主载体驱动器43为主驱动器35的部件。主驱动器35设立成和/或适用于,引起主载体6围绕主转动轴线7的旋转并且尤其以便将主载体6围绕主转动轴线7旋转地驱动。为此,主驱动器35在当前的实施方案中包括与主载体驱动器43耦联的或连接的齿轮,所述齿轮接合到齿圈44中。齿圈44优选地刚性地与主载体6连接并且尤其与主转动轴线7同轴地布置。通过主载体驱动器43的驱动,使得齿圈44旋转地被驱动,由此还将主载体6驱动。如有可能,主驱动器除了齿轮之外还或备选于齿轮地包括摩擦轮,所述摩擦轮引起转矩从主载体驱动器43通过摩擦环传递到主载体6上。在所有的实施方式中能够使用或者摩擦环、齿轮或者这两个配置的组合用于驱动主载体6。
优选地在基座的区域中或在装置的布置成位置固定的构件与主载体6之间设置有主支承件46。所述主支承件能够尤其构造为径向支承件,构造为轴向支承件,构造为这两个支承件类型的组合或构造为多个布置成彼此分离的支承件。主支承件尤其适用于和/或设立成,支承主载体6相对于位置固定的构件、尤其相对于基座围绕主转动轴线7的转动。
根据本发明的装置包括主载体6,所述主载体6如在该实施方式中示出的那样具有盆或U形的形状。然而如有可能能够在所有的实施方式中将载体还实施成其它形状的。然而以优选的方式主载体6具有沿着滑块的移动路径U形的轮廓。在所述U形的轮廓中优选地支承和/或引导滑块5。
优选地,根据本发明的装置具有滑块5。所述滑块5沿着沿着主载体6的行驶路径10能够运动地并且能够驱动地能够运动地布置。以优选的方式滑块5沿着主载体6或在主载体6处引导。在主载体6的U形的设计方案中,滑块5的引导能够在U形的载体的下部的区域中、也就是说在底部区域中进行。附加地,能够在载体的U形的设计方案中还使得引导在U形的轮廓的支腿端部处或在中间区域中进行。通过U形的设计方案和多点引导能够改善整个系统的稳定性。
滑块能够相对于主载体6移动。由此滑块具有两个自由度。一个自由度通过主载体6围绕主转动轴线的能够转动性来提供。另一个自由度通过滑块5沿着主载体6的能够移位性来提供。在滑块5处设置有运动装置4。运动装置4能够优选地连同滑块一起移动并且由此具有至少与滑块相同的自由度。运动装置4适用于和/或设立成,使得保持装置2运动。
所述保持装置2尤其设立成,将人员1固定或保持在中央3的区域中。保持装置2优选地与第一载体元件15连接。在当前的实施方式中设置有驾驶室23。所述驾驶室23优选地包围人员1、保持装置2和中央3。在当前的实施方式中驾驶室23还包围第一载体元件15,借此使得在当前的图示中引用的构件被覆盖并且在其周围画虚线地示出。保持装置2优选地刚性地或能够固定地与第一载体元件15连接。第一载体元件15相对于滑块5围绕第一副轴线16能够转动地来布置。此外设置有第二载体元件17。第二载体元件17相对于滑块能够转动地围绕第二副轴线18来布置。优选地,第一载体元件15相对于第二载体元件17能够转动地围绕第一副轴线16布置。优选地第一副轴线16穿过中央3伸延。
此外优选地设置有第三载体元件。第三载体元件19相对于滑块围绕第三副轴线20能够转动地布置。第三副轴线20在当前的图示中投影地伸延。优选地第二载体元件17相对于第三载体元件19围绕第二副轴线18能够转动地设置。
此外如有可能设置有提升装置21。提升装置21允许保持装置2相对于滑块5的提升和/或下降运动。提升方向优选地平行于主转动轴线伸延。第三载体元件19优选地相对于提升装置21围绕第三副轴线20地布置。此外第三载体元件19优选地通过提升装置21相对于滑块布置成线性地能够运动。
如有可能仅仅设置有第一载体元件和第二载体元件,其中,第一载体元件能够转动地相对于第二载体元件布置。如有可能在该实施方式中第二载体元件通过提升装置21与滑块耦联。
在图1的当前的实施方式中用于人员1的保持装置2由此具有六个自由度、尤其四个转动自由度和两个平移的自由度。三个转动自由度通过围绕副轴线16、18和20的转动来提供。另一个转动自由度通过主载体6围绕主转动轴线7的能够转动性来提供。一个平移的自由度通过滑块5沿着主载体6的能够移位性来获得。另一个平移的自由度通过提升装置21来获得。
如有可能设置有更少或更多自由度。
图2示出与图1相同的或类似的装置。主载体6围绕主转动轴线7能够转动地布置。主转动轴线以优选的方式竖直伸延。此外优选地设置有基座37,在其中能够布置有或布置有例如驱动器或支承件用于使得根据本发明的装置运动。驱动器的细节在图2中隐藏。滑块5沿着主载体6能够移动地布置。主载体6优选地包括第一主臂8和第二主臂9。主臂8、9优选地基本上径向地从主转动轴线7向外延伸。以优选的方式这两个主臂8、9线性地彼此成排,从而获得滑块5在主载体6处的线性的行驶路径10。然而如有可能,在所有的实施方式中行驶路径10构造成略微弯曲或部分地弯曲。优选地行驶路径10在所有的实施方式中沿着载体线性地布置。通过滑块5沿着行驶路径10的移动,中央3能够从外部的第一最大位置11移动直到外部的第二最大位置12。由此行驶路径10从中央的外部的第一最大位置11延伸直到中央3的外部的第二最大位置12并且尤其在所有的实施方式中由这两个最大位置所限制。在外部的第一最大位置11中,滑块优选地位于第一主臂8处并且尤其位于第一主臂8的外区域中。在中央3的外部的第二最大位置中,滑块位于第二主臂9处并且尤其位于第二主臂9的外区域中。这种两者择一的位置在当前的图示中画虚线地画入。根据本发明设置成,在外部的第一最大位置11中的中央3与主转动轴线7的第一法向间距13大于在主转动轴线7与在外部的第二最大位置12中的中央3之间的第二法向间距14。
如有可能第一主臂8的尺寸47大于第二主臂9的尺寸48。
在主臂的恒定的角速度的情况下作用于人员1的径向加速度能够如下来改变,使得中央3沿着行驶路径向外推移。因为中央3在第一主臂8处的最大的半径大于在第二主臂9处的最大的半径,故能够通过在恒定的角速度的情况下滑块5沿着第一主臂8的移位来引起比在第二主臂9处高的径向加速度。在所有的实施方式中滑块5能够运动到在这两个最大位置11、12之间的每个任意的中间位置中。
根据图2的装置能够尤其实施成与根据图1的装置相同的。尤其还能够将保持装置2相对于环境的自由度构造成与在图1的描述中相同的。尤其同样在根据图2的实施方式中优选地获得六个自由度。然而如有可能保持装置2或人员1还相对于环境具有更少或更多自由度。
图3从上方示出根据本发明的装置的或根据本发明的系统的实施方式。装置包括主载体6。所述主载体6能够转动地围绕主转动轴线7支承并且优选地驱动或能够驱动。主转动轴线7在当前的视图中投影地伸延。
主载体优选地具有第一主臂8和第二主臂9。这两个主臂8和9在主转动轴线7的两侧突出或离开所述主转动轴线7地伸延。优选地主载体6如下构造,使得第一主臂8和第二主臂9直线地彼此成排。在主载体6上布置有滑块5。滑块5能够沿着沿着主载体6的行驶路径10移动。尤其行驶路径10沿着主载体6从第一主臂8经过主转动轴线7延伸到第二主臂9上。由此滑块5能够从第一主臂8移动到第二主臂9上。优选地能够在所有的实施方式中使得滑块5从主转动轴线7的区域在两侧来移动。在滑块5处设置有运动装置4。运动装置4能够尤其相应于其它的实施方式的运动装置。用于人员1的保持装置2(其中,这两个元件2、1在当前的图示中不可见)通过运动装置4相对于滑块5和相对于周围能够转动地或能够运动地布置。尤其运动装置4包括第一载体元件15、第二载体元件17和如有可能第三载体元件19。这三个载体元件15、17、19能够如有可能关于副轴线16、18、20来转动。此外优选地设置有提升装置21。保持装置2或人员1能够通过提升装置21相对于主载体6平移运动。尤其提升装置21的运动方向布置成平行于主转动轴线7。
优选地设置有驾驶室23。在驾驶室23中来设置保持装置2。保持装置2适用于和/或设立成,将人员1定位或保持在中央3的区域中。中央3能够通过沿着行驶路径10操纵滑块5来进行移动。尤其中央3能够从外部的第一最大位置11移动直到外部的第二最大位置12。中央与主转动轴线7的第一法向间距13在此优选地大于外部的第二最大位置12与主转动轴线7的第二法向间距14。由此中央能够沿着第一主臂8比沿着第二主臂9向外移动得远。如有可能整个的主载体6布置成不对称。在这样的设计方案中第一主臂8的尺寸47大于第二主臂9的尺寸48。尺寸47、48分别基本上法向地从主转动轴线7到达直到第一主臂的或第二主臂的或主载体的外部的端部。
在图3的当前的图示中为了移动滑块5而设置有滑块驱动装置30。滑块驱动装置30在该实施方式中构造为绳索驱动器。在此将绳索33围绕多个转向滚子32转向。此外绳索33围绕绳索驱动器滚子34转向。通过绳索驱动器滚子34的转动能够使得绳索或绳索的部分运动,以便还将滑块5在主载体6处移动。为此设置有驱动器36。所述驱动器36优选地布置成位置固定。然而如有可能所述驱动器36或驱动器36的部分还能够设置在主载体处。如有可能转向滚子32构造为张紧滚子。所述张紧滚子设立成,将绳索在每个运行位置中保持受牵引。张紧滚子在当前的视图中为如下滚子,其布置成相对于绳索驱动器滚子34最靠近。此外下面的实施方式的绳索驱动器包括多个主载体转向滚子31。主载体转向滚子31优选地能够转动地布置在主载体6处。此外转向滚子32能够转动地布置在滑块处。
绳索33围绕所有的画入的转向滚子来转向。优选地绳索固定于在主载体6处的一个或多个区段处。通过绳索驱动器滚子34的操纵、尤其通过绳索驱动器滚子34的驱动器36,能够通过绳索区段或绳索套的长度的改变来引起滑块5在主载体处的移位。
图4示出根据本发明的装置的另一设计方案。相反于图3的图示,滑块驱动装置30为了使得滑块5在主载体6处移动而包括一个或多个驱动轮39,所述驱动轮39在主载体6的元件处滚动。如有可能所有的另外的构件相应于源自图1、图2.或图3的构件。优选地驱动轮39包括一个或多个驱动器40。驱动器40设立成和/或适用于,将驱动轮39进行驱动,并且由此引起滑块5在主载体6处的移位。如有可能驱动器40布置在滑块处或与滑块能够一起运动地布置。
在高的径向加速度的情况下能够必要的是,为了支撑滑块由于驱动轮39而引起的移位,设置有另外的驱动器。所述另外的驱动器根据当前的实施方式构造为径向负荷补偿驱动器41。径向负荷补偿驱动器41优选地包括牵引元件42,所述牵引元件42与滑块5连接或所述牵引元件42作用于滑块5。牵引元件42由驱动器36驱动。如有可能牵引元件42以滑轮组的形式布置。如有可能径向负荷补偿驱动器41包括滑轮组。优选地牵引元件42构造为柔性的牵引元件、例如尤其构造为绳索。牵引元件42优选地在主转动轴线7的区域中引导到主载体6中。此外在牵引元件42到主载体6中的穿引部的区域中设置有转向滚子32。转向滚子32将牵引元件从优选地位置固定地布置的驱动器处转向,从而牵引元件42的区段能够作用于滑块5。由此牵引元件42包括如下区段,其设置在滑块与转向滚子32之间。所述区段基本上倾斜或优选地水平伸延。在牵引元件42的驱动器与转向滚子32之间设置有牵引元件42的第二区段。所述第二区段基本上倾斜或优选地垂直伸延。
通过经由一个或多个驱动轮39以及径向负荷补偿驱动器41来配置直接驱动器,进行在通过径向负荷补偿驱动器41来“保持”滑块抵抗径向加速度力和通过经驱动的驱动轮39来使滑块在主载体6处“运动”之间的力相关的分配。
图5示出可行的滑块驱动装置30的另一实施方式和该实施方式的示意性的液压线路图。根据图5的实施方式的滑块驱动装置30包括液压的缸体38,所述缸体38如有可能能够构造为传统的、充分定尺寸的液压的缸体38。如有可能所有的另外的构件相应于源自图1、图2.或图3的构件。液压的缸体38设置在主载体6处并且尤其围绕主转动轴线7地一起转动。通过液压的缸体38的长度变化能够使得牵引元件42运动。所述牵引元件42作用于滑块5,以便使得滑块沿着主载体6运动。如有可能牵引元件42构造为压力元件。如有可能牵引元件能够为杆,所述杆构造为牵引和压力元件。如有可能牵引元件42构造成绳索形的。如有可能设置有多个液压的缸体38,其互相起作用并且由此改善滑块在主载体处的能够移位性。然而如有可能设置有仅仅一个唯一的液压的缸体38,其能够使得滑块沿着第一主臂和第二主臂移动并且尤其从中央的第一最大位置移动直到中央的第二最大位置。
图6以示意性的视图示出根据本发明的装置的设计方案的另外的细节。如有可能使得运动装置4和驾驶室23在所有的实施方式中根据图6地构造。在当前的实施方式中驾驶室23包括驾驶室门26。驾驶室门26构造成能够打开的或能够封闭的。驾驶室门如有可能封闭驾驶室开口27。优选地驾驶室门26如下构造,从而其使得驾驶室23的形状完整。例如驾驶室能够具有球形的形状或球形的内面。尤其在驾驶室的内侧处设置有图像放送面24。图像放送面优选地在人员1的整个的视野或整个的视场上延伸。如有可能设置有一个投影仪或多个投影仪,通过所述投影仪能够将图像、尤其模拟环境的、人为地由计算机产生的运动的图像投影到图像放送面24上。
人员1保持在保持装置2处。保持装置例如构造为座椅或构造为卧榻。优选地保持装置包括安全带,从而人员固定地保持在保持装置2处。保持装置尤其设立成,将人员1定位在中央3的区域中。优选地在所有的实施方式中人员的头部定位在中央中。如有可能在所有的实施方式中人员的胸部或心脏定位在中央3中。保持装置2优选地相对于第一载体元件15具有能够确定的自由度。该自由度例如由座椅调节来给出。尤其能够如有可能必要的是,设置有保持装置相对于第一载体元件15的能够调节性,以便实现人员1相对中央的能够定位性。保持装置能够连同第一载体元件围绕第一副轴线16转动。尤其发生第一载体元件围绕转动轴线16相对于第二载体元件17的这种转动。第一载体元件15在当前的实施方案中构造为悬臂载体或构造为弯曲的突出的载体。在后方的区域中,尤其在人员1之后,使得第一载体元件15引导到第二载体元件17并且能够转动地支承在所述第二载体元件17中或处。此外转动驱动器29设置成用于第一载体元件相对于第二载体元件的转动。第二载体元件17在当前的形状中构造成基本上C形的。如有可能第二载体元件为驾驶室23的部件。如有可能驾驶室23对于第二载体元件17具有加固性的作用。如有可能第二载体元件17具有空隙28。在所述空隙28中能够进行转动驱动器29和如有可能用于第一载体元件相对于第二载体元件的转动的支承。第二载体元件17相对于第三载体元件19能够转动地来布置。尤其转动围绕第二副轴线18来发生。第三载体元件19例如构造成环形的并且如有可能圆地围绕驾驶室23周围延伸。在当前的图示中从环中主要可看出剖切面。
第三载体元件19优选地相对于滑块围绕第三副轴线20能够转动地布置。第三副轴线20在该图示中投影地伸延。为了使得第二载体元件17或第三载体元件19转动,在第三载体元件19中设置有多个、至少两个转动驱动器29。转动驱动器29能够尤其设置在第三载体元件的空隙28中。优选地这三个副轴线16、18、20在中央3的区域中具有它们的彼此间最小的法向间距。优选地这三个副轴线16、18、20彼此在中央3中相交。在当前的实施方式中第一副轴线相应于人员1的滚动轴线。人员1和尤其保持装置相对于驾驶室23和尤其相对于图像放送面24如有可能具有转动自由度,所述转动自由度优选地为滚动转动自由度。
优选地在当前的配置中第二副轴线18相应于偏航轴线。优选地第三副轴线20相应于俯仰轴线。然而通过人员、例如以90°围绕第一副轴线的转动,第二副轴线和第三副轴线相对于人员变换它们的取向,从而第二副轴线相应于俯仰轴线并且第三副轴线相应于偏航轴线。
附图标记列表
1 人员
2 保持装置
3 中央
4 运动装置
5 滑块
6 主载体
7 主转动轴线
8 第一主臂
9 第二主臂
10 行驶路径
11 外部的第一最大位置
12 外部的第二最大位置
13 第一法向间距
14 第二法向间距
15 第一载体元件
16 第一副轴线
17 第二载体元件
18 第二副轴线
19 第三载体元件
20 第三副轴线
21 提升装置
22 线性驱动器
23 驾驶室
24 图像放送面
25 操作元件
26 驾驶室门
27 能够封闭的驾驶室开口
28 空隙
29 转动驱动器
30 滑块驱动装置
31 主载体转向滚子
32 转向滚子
33 绳索
34 绳索驱动器滚子
35 主驱动器
36 绳索驱动器滚子的驱动器
37 基座
38 液压的缸体
39 驱动轮
40 驱动轮的驱动器
41 径向负荷补偿驱动器
42 牵引元件
43 主载体驱动器
44 齿圈
45 摩擦环
46 主支承件
47 第一主臂的尺寸
48 第二主臂的尺寸。

Claims (37)

1.装置、尤其飞行模拟器、运动模拟器或取向模拟器,用于使得至少一个人员(1)进行空间上的运动并且尤其用于模拟加速度序列,其中,设置有保持装置(2)用于将人员(1)保持在中央(3)的区域中,
- 其中,所述保持装置(2)通过运动装置(4)安置在滑块(5)处,
- 其中,所述滑块(5)沿着水平伸延的主载体(6)能够移动并且尤其线性地能够移动,
- 其中,所述主载体(6)能够转动地围绕竖直伸延的主转动轴线(7)来支承、能够驱动并且如有可能由主驱动器(35)来驱动,
- 其中,所述主载体(6)具有第一主臂(8)和第二主臂(9),
- 其中,这两个主臂(8、9)沿相反的方向径向地从所述主转动轴线(7)向外延伸,
- 所述中央(3)通过所述滑块(5)沿着在所述主载体(6)处的行驶路径(10)的移动能够在外部的第一最大位置(11)与外部的第二最大位置(12)之间移动,
- 其中,在所述中央(3)的外部的第一最大位置(11)中所述滑块(5)布置在所述第一主臂(8)处,
- 并且其中,在所述中央(3)的外部的第二最大位置(12)中所述滑块(5)布置在所述第二主臂(9)处,
其特征在于,
在所述中央(3)的外部的第一最大位置(11)与所述主转动轴线(7)之间的法向间距(13)比在所述中央(3)的外部的第二最大位置(12)与所述主转动轴线(7)之间的法向间距(14)大。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述中央(3)沿着所述主载体(6)的行驶路径(10)通过所述外部的第一最大位置(11)和所述外部的第二最大位置(12)所限制。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述第一主臂(8)法向于所述主转动轴线(7)来测量地长于所述第二主臂(9),或者所述主转动轴线(7)相对于所述主载体(6)沿着所述主载体(6)的纵向延伸布置成不对称。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置,其特征在于,所述主载体(6)沿着所述行驶路径(10)具有盆形的或U形的轮廓,并且所述滑块(5)在所述主载体(6)处或在所述主载体(6)中引导并且至少部分地由所述主载体(6)包围。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其特征在于,
所述运动装置(4)包括第一载体元件(15),所述第一载体元件(15)刚性地与所述保持装置(2)连接或能够连接地布置,
所述第一载体元件(15)相对于所述滑块(5)围绕第一副轴线(16)能够转动地能够驱动或驱动,
并且所述第一副轴线(16)穿过所述中央(3)伸延。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其特征在于,
所述运动装置(4)包括第一载体元件(15),所述第一载体元件(15)刚性地与所述保持装置(2)连接或能够连接地布置,
所述第一载体元件(15)相对于所述滑块(5)围绕第一副轴线(16)能够转动地能够驱动或驱动,所述第一副轴线(16)穿过所述中央伸延,
所述运动装置(4)包括第二载体元件(17),
所述第一载体元件(15)相对于所述第二载体元件(17)围绕所述第一副轴线(16)能够转动地能够驱动或驱动,并且所述第二载体元件(17)相对于所述滑块(5)围绕第二副轴线(18)能够转动地能够驱动或驱动,所述第一副轴线(16)和所述第二副轴线(18)基本上彼此垂直伸延并且所述第一副轴线(16)和所述第二副轴线(18)在所述中央(3)中具有彼此间最小的法向间距或在所述中央(3)中相交。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其特征在于,
所述运动装置(4)包括第一载体元件(15),所述第一载体元件(15)刚性地与所述保持装置(2)连接或能够连接地布置,
所述第一载体元件(15)相对于所述滑块(5)围绕第一副轴线(16)能够转动地能够驱动或驱动,所述第一副轴线(16)穿过所述中央(3)伸延,
所述运动装置(4)包括第二载体元件(17),
所述第一载体元件(15)相对于所述第二载体元件(17)围绕所述第一副轴线(16)能够转动地能够驱动或驱动,并且所述第二载体元件(17)相对于所述滑块(5)围绕第二副轴线(18)能够转动地能够驱动或驱动,所述第一副轴线(16)和所述第二副轴线(18)基本上彼此垂直伸延,
所述第一副轴线(16)和所述第二副轴线(18)在所述中央(3)中具有彼此间最小的法向间距或在所述中央(3)中相交,
所述运动装置(4)包括第三载体元件(19),所述第二载体元件(17)相对于所述第三载体元件(19)围绕所述第二副轴线(18)能够转动地能够驱动或驱动,所述第三载体元件(19)相对于所述滑块(5)围绕第三副轴线(20)能够转动地能够驱动或驱动,所述第二副轴线(18)和所述第三副轴线(20)基本上彼此垂直伸延并且所述第二副轴线(18)和所述第三副轴线(20)在所述中央(3)中具有彼此间最小的法向间距或在所述中央(3)中相交。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,其特征在于,所述运动装置(4)包括提升装置(21)用于所述保持装置(2)的、所述保持装置的、所述第一载体元件(15)的、所述第二载体元件(17)的和/或如有可能所述第三载体元件(19)的平移的运动和尤其线性的运动。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述提升装置(21)的运动方向基本上平行于所述主转动轴线(7)和/或法向于所述行驶路径(10)伸延并且所述提升装置(21)包括一个或多个线性驱动器(22)、例如尤其电的或液压的线性驱动器或并联运动学组件。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置,其特征在于,所述保持装置(2)布置在驾驶室(23)中,并且在所述驾驶室(23)中设置有图像放送面(24)用于图像上图示模拟环境。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,在所述驾驶室(23)中设置有待模拟的物体的模仿品,其中,所述待模拟的物体的模仿品尤其为飞机座舱的、车辆座舱的、直升机座舱的或船舶座舱的模仿品。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,在所述保持装置(2)的区域中设置有操作元件(25),所述操作元件(25)与控制机构连接,通过所述操作元件能够影响所述装置的运动和尤其所述模拟,从而位于所述驾驶室(23)中的人员(1)能够控制所模拟的物体或所述装置的运动。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的装置,其特征在于,所述驾驶室(23)构造成关闭的或能够关闭,并且所述驾驶室(23)具有能够由驾驶室门(26)来封闭的驾驶室开口(27)。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的装置,其特征在于,所述图像放送面(24)和/或所述驾驶室(23)设置在所述第二载体元件(17)处或如有可能在所述第三载体元件(19)处,从而所述保持装置(2)相对于所述图像放送面(24)和/或所述驾驶室(23)具有至少一个能够驱动的转动自由度。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的装置,其特征在于,所述第二载体元件(17)构造成环形的或C形的并且刚性地与所述驾驶室(23)连接,或所述第二载体元件(17)包括环形的或C形的区段并且所述驾驶室(23)为所述第二载体元件(17)的部件。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的装置,其特征在于,所述第三载体元件(19)构造成环形的并且圆地围绕所述驾驶室(23)延伸。
17.根据权利要求7至16中任一项所述的装置,其特征在于,所述第三载体元件(19)构造成环形的并且圆地围绕所述驾驶室(23)延伸并且在所述第三载体元件(19)中设置有空隙(28)用于容纳转动驱动器(29),其中,设置在所述第三载体元件(19)中的转动驱动器(29)设立成用于所述第二载体元件(17)围绕所述第二副轴线(18)的转动并且用于所述第三载体元件(19)围绕所述第三副轴线(20)的转动。
18.根据权利要求7至17中任一项所述的装置,其特征在于,所述提升装置(21)作用于所述第三载体元件(19)并且尤其在所述第三副轴线(20)的区域中作用。
19.根据权利要求6至18中任一项所述的装置,其特征在于,所述第一载体元件(15)构造为悬臂载体,所述悬臂载体在一侧尤其在所述保持装置(2)之后地与所述第二载体元件(17)能够转动地连接,从而所述第一载体元件(15)在所述人员(1)之后和/或之下地从所述保持装置(2)延伸直到所述第二载体元件(17)。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的装置,其特征在于,所述滑块(5)能够通过滑块驱动装置(30)在所述主载体(6)处移动。
21.根据权利要求1至19中任一项所述的装置,其特征在于,所述滑块(5)能够通过滑块驱动装置(30)在所述主载体(6)处移动,其中,所述滑块驱动装置(30)构造为绳索驱动器,构造为液压驱动器,构造为直接驱动器或构造为带有径向负荷补偿的直接驱动器。
22.根据权利要求20或21所述的装置,其特征在于,所述滑块驱动装置构造为绳索驱动器,所述绳索驱动器包括下列构件:
- 围绕多个转向滚子(31、32)转向的绳索(33),所述绳索(33)部分地固定在所述主载体(6)处并且优选地利用一个端部、利用两个端部或利用至少一个区段固定在所述主载体(6)处,
- 主载体转向滚子(31),其能够转动地支承在所述主载体(6)处,其中,所述主载体转向滚子(31)布置在所述主载体(6)的两个外区域处,
- 至少一个、优选地两个转向滚子(32),其能够转动地支承在所述滑块(5)处,
- 以及用于所述绳索驱动器的驱动的绳索驱动器滚子(34)。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述绳索驱动器滚子(34)优选地与所述主驱动器(35)的主转动轴线(7)同轴地布置,其中,在滑块(5)相对于所述主载体(6)静止的情况下所述绳索驱动器滚子(34)和所述主驱动器(35)具有相同的角速度,并且其中,为了所述滑块(5)在所述主载体(6)处的运动,所述绳索驱动器滚子(34)和所述主驱动器(35)具有角速度差。
24.根据权利要求22或23所述的装置,其特征在于,所述绳索驱动器滚子(34)的驱动器(36)位置固定地并且尤其在基座(37)中位置固定地布置。
25.根据权利要求20或21所述的装置,其特征在于,所述滑块驱动装置(30)构造为液压的驱动装置,其中,设置为用于所述滑块(5)在所述主载体(6)处的移位的驱动器的是液压的缸体(38)。
26.根据权利要求20或21所述的装置,其特征在于,所述滑块驱动装置(30)构造为直接驱动器,其中,所述直接驱动器包括驱动轮(39),所述驱动轮(39)能够转动地并且能够驱动地安置在所述滑块(5)处,其中,所述驱动轮(39)在所述主载体(6)的部分处滚动,以便引起所述滑块(5)相对于所述主载体(6)的移位,并且其中,用于与所述滑块(5)连接的驱动轮(39)的驱动器(40)本身布置在所述滑块(5)处。
27.根据权利要求20、21或26所述的装置,其特征在于,所述滑块驱动装置(30)构造为带有附加的径向负荷补偿的直接驱动器,其中,径向负荷补偿驱动器(41)位置固定地并且尤其在所述基座(37)中布置,其中,从所述径向负荷补偿驱动器(41)中有一个或多个牵引元件(42)到达直到所述滑块(5)并且尤其在一端处与所述滑块(5)连接,从而通过所述牵引元件(42)首要地补偿径向加速度,以便尤其产生相对于所述径向加速度的反向力并且提供通过径向负荷补偿来“保持”所述滑块(5)与通过所述直接驱动器来使所述滑块(5)“运动”的功能上的分离。
28.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述牵引元件(42)在所述主转动轴线(7)的区域中引导到所述主载体(6)中。
29.根据权利要求27或28所述的装置,其特征在于,所述牵引元件(42)构造为滑轮组。
30.根据权利要求1至29中任一项所述的装置,其特征在于,用于所述主载体(6)围绕所述主转动轴线(7)转动的主驱动器(35)包括液压的主载体驱动器(43)或电的主载体驱动器(43)。
31.根据权利要求30所述的装置,其特征在于,所述主驱动器(35)包括多个主载体驱动器(43)、例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22个或更多主载体驱动器(43)。
32.根据权利要求30或31所述的装置,其特征在于,所述主载体驱动器(43)通过齿圈(44)或通过摩擦环(45)作用于与所述主载体(6)连接的中央的元件,以便将所述主载体(6)围绕其主转动轴线(7)旋转地驱动。
33.根据权利要求5至32中任一项所述的装置,其特征在于,所述第一副轴线(16)相应于所述人员(1)的滚动轴线。
34.根据权利要求1至33中任一项所述的装置,其特征在于,所述中央(3)与所述主转动轴线(7)在所述外部的第一最大位置(11)中的法向间距(13)在4与8米之间、在5与7米之间和/或大约6米。
35.根据权利要求1至34中任一项所述的装置,其特征在于,所述中央(3)与所述主转动轴线(7)在所述外部的第二最大位置(11)中的法向间距(14)在0与4米之间、在0.5与4米之间、在1与3米之间和/或大约2米。
36.根据权利要求1至35中任一项所述的装置,其特征在于,所述中央(3)与所述主转动轴线(7)在所述外部的第一最大位置(11)中的法向间距(13)是所述中央(3)与所述主转动轴线(7)在所述外部的第二最大位置(11)中的法向间距(14)的至少2倍、尤其在2与4倍之间和/或尤其大约3倍、5倍、10倍、20倍或尤其100倍。
37.尤其根据前述权利要求中任一项所述的装置、尤其飞行模拟器或运动模拟器,用于使得至少一个人员(1)进行空间上的运动并且尤其用于模拟加速度序列,所述装置包括保持装置(2)用于将人员(1)保持在中央(3)的区域中,
- 其中,所述保持装置(2)通过运动装置(4)安置在滑块(5)处,
- 其中,所述滑块(5)沿着水平伸延的主载体(6)能够移动并且尤其线性地能够移动,
- 其中,所述主载体(6)能够转动地围绕竖直伸延的主转动轴线(7)来支承、能够驱动并且如有可能驱动,
- 其中,所述主载体(6)具有第一主臂(8)和第二主臂(9),
- 其中,这两个主臂(8、9)沿相反的方向径向地从所述主转动轴线(7)向外延伸,
- 并且其中,所述滑块(5)能够沿着所述第一主臂(8)和所述第二主臂(9)移动,
其特征在于,所述第一主臂(8)法向于所述主转动轴线(7)测量地长于所述第二主臂(9),或者所述主转动轴线(7)相对于所述主载体(6)沿着所述主载体(6)的纵向延伸布置成不对称。
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