CN112351825B - 多维转向架及轨道系统 - Google Patents

Abstract

一种系统包括引导运载器的行进的多个可旋转轨道构件。多个可旋转轨道构件中的每个可旋转轨道构件被配置为在沿着第一运载器行进方向的第一定向与沿着第二运载器行进方向的第二定向之间独立地旋转。

Description

多维转向架及轨道系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月25日提交的，名为“Multi-Dimensional Bogie andTrack System”的美国临时申请No. 62/689,588的优先权及权益，所述美国临时申请以其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。

背景技术

本公开一般涉及游乐园式骑乘设施，并且更具体地，涉及用于控制游乐园式骑乘设施的骑乘运载器的运动的系统。

一般来说，游乐园式骑乘设施包括沿着（例如，由轨道限定的）骑乘路径运载乘客的骑乘运载器。在骑乘过程中，骑乘路径可以包括许多特征，包括隧道、转弯、上升、下降、环路等。由于骑乘运载器的滚轮可以与限定骑乘路径的轨道持续接触，骑乘运载器的行进方向可以由骑乘路径限定。以此方式，执行转弯可能需要骑乘运载器以具有大体上大的转弯半径的运动沿骑乘路径横转，通常以控制与执行此类常规转弯相关联的向心加速度。此外，骑乘乘客可以预料到这些常规的转弯，减少了与游乐园式骑乘设施相关联的兴奋和刺激。因此，可能希望在某些基于运动的游乐园式骑乘设施中执行非常规的转弯，例如转弯半径小到没有转弯半径的转弯，以例如增强骑乘体验的兴奋和刺激，其实施在实践中可能难以协调。

发明内容

下面概述在范围上与最初要求保护的主题相称的某些实施例。这些实施例不旨在限制要求保护的主题的范围，而是这些实施例仅旨在提供主题的可能形式的简要概述。实际上，主题可以包括可以类似于或不同于下面所阐述的实施例的各种形式。

在一个实施例中，一种系统包括被配置为引导运载器的行进的多个可旋转轨道构件，其中，多个可旋转轨道构件中的每个可旋转轨道构件被配置为在沿着第一运载器行进方向的第一定向与沿着第二运载器行进方向的第二定向之间独立地旋转。

在另一个实施例中，一种用于控制运载器的多维运动的方法包括：经由控制器使沿着路径在第一方向上行进的运载器减速，以使运载器在沿着路径的第一位置处停止，其中，路径包括多个可旋转轨道构件，并且其中，多个可旋转轨道构件中的每个可旋转轨道构件耦合到驱动系统。所述方法还包括经由控制器确认运载器在沿着路径的第一位置处停止在多个可旋转轨道构件上，其中，当运载器在沿着路径的第一位置处停止时，多个可旋转轨道构件中的每个可旋转轨道构件的相应第一旋转轴线与运载器的多个滚轮组件中的对应滚轮组件的相应第二旋转轴线基本上对齐。所述方法进一步包括经由控制器将多个可旋转轨道构件从沿着第一方向的第一定向旋转到沿着不同于第一方向的第二方向的第二定向。

在又另一个实施例中，一种骑乘系统包括可旋转轨道构件，所述可旋转轨道构件当在第一方向上定向时限定第一骑乘路径的第一部分，并且当在第二方向上定向时限定第二骑乘路径的第二部分。骑乘系统还包括骑乘运载器，所述骑乘运载器包括促进沿着第一骑乘路径和第二骑乘路径的骑乘运载器运动的一个或多个滚轮组件。骑乘系统还包括通信地耦合到骑乘运载器和可旋转轨道构件的控制器。控制器控制骑乘运载器的运动和可旋转轨道构件的旋转。此外，控制器包括处理器和存储器装置，所述存储器装置具有存储在其上的并且将由处理器执行的指令。所述指令使处理器指示骑乘运载器在骑乘运载器沿着第一骑乘路径在第一方向上行进的同时减速到可旋转轨道构件上的停止位置，使得在停止位置时一个或多个滚轮组件中的每个滚轮组件与对应的可旋转轨道构件共享旋转轴线。所述指令还使处理器向驱动系统发送信号，以将可旋转轨道构件从沿着第一方向的第一定向选择性地旋转到沿着第二方向的第二定向，使得选择性地旋转可旋转轨道构件致使每个滚轮组件围绕相应旋转轴线的旋转。

附图说明

当参考随附的附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，在所述随附的附图中，整个附图中相同字符表示相同零件，其中：

图1是根据本公开的方面的游乐园的各种部件的实施例的框图；

图2是根据本公开的方面的骑乘系统的实施例的示意图；

图3是根据本公开的方面的在骑乘系统中运行并沿着第一行进方向行进的骑乘运载器的实施例的示意图；

图4是根据本公开的方面的旋转运动系统的实施例的示意图，所述旋转运动系统致动以使骑乘运载器能够将骑乘运载器的行进方向从第一行进方向改变为第二行进方向；

图5是根据本公开的方面的在骑乘系统中运行并沿着第二行进方向行进的骑乘运载器的实施例的示意图；

图6是根据本公开的方面的在骑乘系统中运行并沿着第一行进方向行进的骑乘运载器的实施例的示意图；

图7是根据本公开的方面的旋转运动系统的实施例的示意图，所述旋转运动系统致动以使骑乘运载器能够将行进方向从第一行进方向改为第三行进方向；

图8是根据本公开的方面的在骑乘系统中运行并沿着第三行进方向行进的骑乘运载器的实施例的示意图；

图9是根据本公开的方面的在骑乘系统中运行并沿着第一行进方向行进的骑乘运载器的实施例的示意图；

图10是根据本公开的方面的旋转运动系统的实施例的示意图，所述旋转运动系统致动以使骑乘运载器能够将行进方向从第一行进方向改为第二行进方向；

图11是根据本公开的方面的在骑乘系统中运行并沿着第二行进方向行进的骑乘运载器的实施例的示意图；

图12是根据本公开的方面的在骑乘系统中运行并沿着第三行进方向行进的骑乘运载器的实施例的示意图；

图13是根据本公开的方面的旋转运动系统的实施例的示意图，所述旋转运动系统致动以使骑乘运载器能够将行进方向从第三行进方向改为第一行进方向；

图14是根据本公开的方面的在骑乘系统中运行并沿着第一行进方向行进的骑乘运载器的实施例的示意图；

图15是根据本公开的方面的用于将骑乘运载器的行进方向从第一行进方向改为第二行进方向的过程的流程图；

图16是根据本公开的方面的在相应的骑乘路径上运行，使得经由旋转运动系统促进骑乘运载器的运动的骑乘运载器的实施例的示意图；以及

图17是根据本公开的方面的在相应的骑乘路径上运行，使得经由旋转运动系统促进骑乘运载器的运动的骑乘运载器的另一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面将描述本公开的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，在说明书中可以不描述实际实施方式的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实施方式的开发中，如同在任何工程或设计项目中一样，必须做出许多特定于实施方式的决策，以实现开发人员的特定目标，例如，遵守与系统相关和与业务相关的约束，所述约束可能在不同的实施方式之间有所不同。此外，应当认识到，这种开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于得益于本公开的普通技术人员来说，仍然会是设计、制作和制造的常规任务。

虽然以下讨论一般是在游乐园式骑乘设施的背景下提供的，但是应该理解，本文所公开的实施例不限于这样的娱乐背景。实际上，本文所公开的系统、方法和概念可以在多种应用中实施。本公开中的示例的提供是为了通过提供真实世界实施方式和应用的实例来促进对所公开技术的解释。应当认识到，本文所公开的实施例可以在许多应用中有用，举几个来说，例如运输系统（例如，火车系统）、输送线系统、分配系统、物流系统、自动化动态系统和/或其他工业、商业和/或消遣系统。

例如，游乐园式骑乘设施可以采用沿着（例如，由轨道限定的）骑乘路径运载乘客的骑乘运载器。在骑乘过程中，骑乘路径可以包括许多特征，包括隧道、转弯、上升、下降、环路等。由于骑乘运载器的滚轮可以与限定骑乘路径的轨道持续接触，骑乘运载器的行进方向可以由骑乘路径限定。以此方式，执行转弯可能涉及骑乘运载器以具有大体上大的转弯半径的运动沿骑乘路径横转，以控制与执行此类转弯相关联的向心加速度。此外，骑乘乘客可以预料到这些转弯，减少或消除了典型地与游乐园式骑乘设施相关联的兴奋和刺激。因此，可能希望在某些基于运动的游乐园式骑乘设施中执行非常规的转弯，例如转弯半径小到没有转弯半径的转弯，以例如增强骑乘体验的兴奋和刺激。然而，使骑乘运载器能够在沿着骑乘路径行进的同时执行某些非常规的转弯，例如，90度转弯（例如，以小转弯半径或无转弯半径转弯）在实践中可能难以实施。

典型地，与骑乘路径的轨道分离并在骑乘运载器外部的运动基座或平台可以实现这种90度运动，但这些运动基座包括某些缺点。例如，这些运动基座典型地在可能90度运动之前接收骑乘运载器。也就是说，骑乘运载器可能在进入与骑乘路径分开的运动基座并与之接合之前退出骑乘路径。运动基座可以被骑乘乘客看见，使骑乘乘客再次预料到转弯，减少典型地与骑乘体验相关联的兴奋和刺激。在这些运动基座可以对乘客隐藏的程度上，运动基座可以典型地实现围绕平面（例如，由运动基座跨越的平面）的简单旋转。例如，运动基座可以仅能够围绕与重力矢量基本上正交的平面旋转，因为在该方向上的运动不涉及对抗重力的实质性动作，这可以比以其他方式产生的对抗重力的运动容易。简而言之，用于实现某些类型的运动的现有技术可以包括许多限制。

考虑到上述情况，通过使用本文所公开的系统和方法，可以增强骑乘体验。在一个实施例中，一种系统包括可旋转轨道构件，其可以接收骑乘运载器的滚轮组件。可旋转轨道构件可以在第一定向与第二定向之间独立地旋转，以控制和调整骑乘运载器的行进方向。从第一定向到第二定向的旋转可以导致轨道构件从与第一组轨道对齐改变为与第二组轨道对齐，其中每组轨道在不同的方向上定向。也就是说，可旋转轨道构件可以将骑乘运载器的行进方向限定为在沿着第一组轨道的第一定向上或限定为在沿着第二组轨道的第二定向上。在一个实施例中，当可旋转轨道构件（独立地或作为一组）从第一定向旋转到第二定向时，轨道构件和滚轮组件可以围绕共同的旋转轴线一起旋转。通过采用本文所公开的实施例，通过根据控制指令致动可旋转轨道构件，所述系统可以能够，举几个来说，将骑乘运载器的行进方向从横向方向无缝改变到纵向方向，从横向方向无缝改变到垂直方向，或者从垂直方向无缝改变到纵向方向。

为了帮助说明，图1是根据本公开的方面的游乐园8的各种部件的实施例的框图。游乐园8可以包括骑乘系统10，所述骑乘系统10包括骑乘路径12，所述骑乘路径12例如通过与骑乘运载器20的轮胎或滚轮接合来接收和引导骑乘运载器20，并促进骑乘运载器20沿着骑乘路径12的移动。以此方式，骑乘路径12可以限定可以包括转弯、倾斜、下倾、上升、下降、斜坡（banks）、环路等的行进轨迹和方向。在一个实施例中，骑乘运载器20可以经由气动系统、马达系统、轮胎驱动系统、耦合到电磁驱动系统的鳍片、弹射系统等被动地驱动或主动地驱动。

骑乘路径12可以接收多于一个的骑乘运载器20。骑乘运载器20可以彼此分离，使得它们被独立地控制，或者骑乘运载器20可以经由任何合适的联动装置彼此耦合，使得骑乘运载器20的运动被耦合或连结。例如，一个骑乘运载器20的前部可以经由销系统耦合到另一个骑乘运载器20的后部端部。在这些和其他配置中的每个骑乘运载器20可以容纳一个或多个骑乘乘客22。

骑乘运载器20可以包括转向架系统30，其具有底架32、转盘34、偏航驱动系统36和滚轮组件38。尽管本文所公开的实施例被讨论为包括被动驱动的滚轮或驱动机构，但是应该理解，可以采用其他运动使能特征，例如主动驱动或被动驱动的轮胎、轨道或可致动部件。转向架系统30可以包括悬架系统，所述悬架系统可以在骑乘运载器20以一定的速度执行某些运动（例如转弯）时例如通过吸收振动并减小离心力来在骑乘运载器20处于运行的同时抑制运动或振动。悬架系统可以被致动以例如通过使悬架系统的部件绷紧、振动或旋转来增强骑乘乘客22的骑乘体验。

底架32可以支撑马达、气动驱动系统、电气系统、容纳骑乘乘客22的驾驶室等。底架32可以被配置为支撑骑乘运载器20的各种部件和骑乘乘客22的负载。此外，转盘34可以定位在底架32与骑乘乘客22被固定在其内的驾驶室之间。在一个实施例中，转盘34可以刚性地耦合到驾驶室，使得响应于控制指令的转盘旋转导致驾驶室相对于底架32的类似旋转，以进一步增强骑乘体验。

偏航驱动系统36可以定位在底架32与驾驶室之间。在一个实施例中，偏航驱动系统36可以集成到转盘34。偏航驱动系统36可以接收控制指令，以根据控制指令致动转盘34。例如，偏航驱动系统36可以导致转盘34使驾驶室相对于底架32旋转。此外，偏航驱动系统36可以使驾驶室能够在任何合适的方向上相对于底架32移动。为此，偏航驱动系统36可以使驾驶室能够围绕偏航轴线、俯仰轴线或滚动轴线旋转或沿着偏航轴线、俯仰轴线或滚动轴线振动，如下面详细讨论的。以此方式，偏航驱动系统36可以实现驾驶室相对于底架32的六个自由度的运动。在一个实施例中，骑乘运载器20可以包括定向传感器，例如陀螺仪和/或加速度计，其被配置为提供反馈以用于确定驾驶室的运动，例如驾驶室沿着三个正交轴线的线性运动以及滚动、俯仰和偏航。

骑乘运载器20可以包括滚轮组件38，所述滚轮组件38可以包括与限定骑乘路径12的轨道接合的一个或多个滚轮。例如，滚轮组件38可以包括驱动和/或引导骑乘运载器20沿着骑乘路径12的运动的运行滚轮或主动驱动滚轮、耦合到轨道下侧的上止动（up-stop）滚轮、耦合到轨道侧部的侧部摩擦滚轮或其任何组合。另外，滚轮组件38可以可旋转地耦合到底架32，使得滚轮组件38可以相对于底架32旋转，如下面详细描述的。滚轮组件38相对于底架32的旋转使骑乘运载器20能够改变骑乘运载器20的行进方向，如下面详细描述的。

骑乘路径12可以包括旋转运动系统40，如下面详细描述的。旋转运动系统40可以包括可旋转轨道构件42，所述可旋转轨道构件42可以由一个或多个驱动系统44独立地驱动。备选地，驱动系统44可以驱动可旋转轨道构件42（作为一组或多组可旋转轨道构件42）的运动。可旋转轨道构件42可以沿着骑乘路径12定位，并且可以包括与骑乘路径12的轨道基本类似的尺寸（例如，横截面积），使得骑乘运载器20可以从骑乘路径12的轨道无缝过渡到可旋转轨道构件42。换句话说，可旋转轨道构件42可以是骑乘系统10的至少部分地限定骑乘路径12的部件。为此，可以耦合到底架32的轮胎或滚轮可以沿着由轨道限定的骑乘路径12滚动或平移，并且由此将骑乘运载器20的运动引向可旋转轨道构件42。

可旋转轨道构件42可以包括止动装置，例如终端止动销或被配置为使骑乘运载器20减速以使骑乘运载器20能够在一个或多个可旋转轨道构件42上的目标位置处停止的任何合适的装置。例如，止动装置可以被配置为在滚轮或轮胎与止动装置接触之后限制骑乘运载器20的滚轮或轮胎相对于可旋转轨道构件42的旋转，由此使骑乘运载器20相对于可旋转轨道构件42静止。在一个实施例中，止动装置可以包括一个或多个传感器组件46，所述一个或多个传感器组件46被配置为提供指示滚轮或轮胎以及骑乘运载器20的位置的反馈。以此方式，传感器组件46可以用于确认骑乘运载器20在一个或多个可旋转轨道构件42上或相对于一个或多个可旋转轨道构件42的期望的或目标位置中是静止的。

传感器组件46可以通信地耦合到控制系统，如下文详细讨论的。例如，传感器组件46可以包括压力传感器，所述压力传感器定位在一个或多个可旋转轨道构件42上，以确定在可旋转轨道构件42上的（例如，沿着旋转轴线）某一位置处的压力，使得当达到沿着可旋转轨道构件42的某一点处的阈值压力值时，可旋转轨道构件42可以独立地旋转，如下面详细描述的。传感器组件46可以包括红外传感器，所述红外传感器沿着骑乘路径12的壁定位，以确定骑乘运载器20沿着骑乘路径12的位置。

可旋转轨道构件42可以各自耦合到一个或多个对应的驱动系统44。例如，驱动系统44可以包括马达、齿轮组件、机电或气动致动器或其任何组合，其被配置为促进与驱动系统44相关联的可旋转轨道构件42的旋转。驱动系统44可以驱动一个或多个可旋转轨道构件42旋转，以实现骑乘运载器20的行进方向从沿着骑乘路径12的第一部分到沿着骑乘路径12的第二部分（例如，垂直于第一部分）的改变。以此方式，驱动系统44可以独立地驱动一个或多个可旋转轨道构件42旋转，以将骑乘运载器20的行进方向从第一行进方向改变为第二行进方向，在一个实施例中，不调整骑乘运载器20相对于围绕骑乘系统10的环境的定向。

游乐园8可以包括控制系统50，所述控制系统50（例如，经由有线或无线特征）通信地耦合到骑乘运载器20和骑乘路径12上的特征。在一个实施例中，游乐园8可以包括一个以上的控制系统50。例如，游乐园8可以包括与骑乘运载器20相关联的一个控制系统50、与旋转运动系统40相关联的另一个控制系统50、基座站控制系统50等，使得每个控制系统 50（例如，经由相应的收发器或有线连接）通信地耦合到其他控制系统50。

控制系统50可以经由任何合适的有线和/或无线连接（例如，经由收发器）通信地耦合到游乐园8的一个或多个骑乘运载器20。控制系统50可以控制骑乘系统10的各个方面。例如，在骑乘路径12的一些部分中，控制系统50可以通过致动旋转运动系统40以驱动可旋转轨道构件42的运动来控制或调整骑乘运载器20的行进方向。控制系统50可以从传感器组件46接收数据，以例如控制旋转运动系统40的旋转。在一个实施例中，控制系统50可以是具有电路的电子控制器，所述电路被配置为处理与骑乘运载器20相关联的数据，所述数据例如经由收发器来自传感器组件46。此外，控制系统50可以耦合到游乐园8的各个部件（例如，园景点、园控制器和无线网络）。

控制系统50可以包括存储器装置52和处理器54，例如微处理器。控制系统50还可以包括一个或多个存储装置56和/或其他合适的部件。处理器54可以用于执行软件，例如用于控制（一个或多个）骑乘运载器20以及与骑乘运载器20相关联的任何部件（例如，旋转运动系统40和转向架系统30）的软件。此外，处理器54可以包括多个微处理器、一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器和/或一个或多个特定于应用的集成电路（ASIC）或其一些组合。例如，处理器54可以包括一个或多个精简指令集（RISC）处理器。

存储器装置52可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器（RAM）和/或非易失性存储器，例如，只读存储器（ROM）。存储器装置52可以存储各种信息，并且可以用于各种目的。例如，存储器装置52可以存储供处理器54执行的处理器可执行指令（例如，固件或软件），例如用于控制骑乘运载器20的部件、旋转运动系统40和/或转向架系统30的指令。例如，指令可以使处理器54控制转盘34和偏航驱动系统36的运动，以使乘客22经受骑乘增强运动，同时还控制旋转运动系统40，以改变骑乘运载器20的行进方向以增强整体骑乘体验。

（一个或多个）存储装置56（例如，非易失性存储元件）可以包括ROM、闪存、硬盘驱动器、或任何其他合适的光学、磁性或固态存储介质、或其组合。（一个或多个）存储装置56可以存储数据（例如，乘客信息、与游乐园8相关联的数据、与骑乘路径轨迹相关联的数据）、指令（例如，用于控制转向架系统30、旋转运动系统40和/或骑乘运载器20的软件或固件）、以及任何其他合适的信息。

骑乘系统10可以包括骑乘环境60，所述骑乘环境60可以包括多种和不同的环境组合。骑乘环境60可以包括骑乘的类型（例如，黑暗骑乘、水上飞轮、过山车、VR体验或其任何组合）和/或骑乘的类型的关联特性（例如，主题）。例如，骑乘环境60可以包括骑乘系统10的方面，这些方面增加了与骑乘系统10相关联的整体主题和/或体验。

骑乘系统10可以具有基于运动的环境62，在其中乘客22由骑乘系统10运输或移动。例如，基于运动的环境62可以包括平的骑乘64（例如，例如通过转盘34围绕垂直轴线旋转和/或骑乘运载器20沿着基本上平的路径平移，使乘客22基本上在与地面大体上对齐的平面之内移动的骑乘）、重力骑乘66（例如，乘客22的运动具有至少沿重力矢量的运动分量的骑乘）和/或垂直骑乘68（例如，使乘客22在垂直平面上围绕固定点移位的骑乘）。

骑乘系统10可以包括静止环境70，在其中乘客22基本上不被骑乘系统10运输或移位。例如，静止环境70可以包括虚拟现实（V/R）特征72（例如，乘客22可以坐在振动或保持静止的座椅上，同时佩戴显示VR环境或体验的虚拟现实（V/R）耳机）和/或不同种类的模拟74。在一个实施例中，骑乘运载器20可以沿着骑乘路径12停止，使得对于骑乘体验持续时间的一部分，骑乘体验可以包括静止环境70的方面。虽然乘客22可以在静止环境70中基本上不移动，但是虚拟现实和/或模拟效果可以导致乘客22的方向迷失，这可以通过由乘客22体验到的基于运动的失真来增强和形成对照。为此，应当理解，骑乘系统10可以包括基于运动的和静止的环境62和70二者，这使得旋转运动系统40至少对于增强骑乘体验是可取的。

图2是根据本公开的方面的骑乘系统10的实施例的示意图。骑乘系统10可以包括经由联动装置耦合在一起的多个骑乘运载器20，以将骑乘在对应的骑乘运载器20中的乘客22结合在共同的骑乘体验中。在一个实施例中，骑乘运载器20可以不彼此耦合，而是可以例如沿着相应的和/或分开的骑乘路径12彼此独立地移动。在另一个实施例中，骑乘运载器20可以成组地或作为骑乘运载器20组一起移动。例如，第一组骑乘运载器20（例如，三个骑乘运载器）可以沿着第一路径移动，并且第二组骑乘运载器20（例如，五个骑乘运载器）可以沿着第二路径移动。应当理解，控制系统50可以指示骑乘运载器20以任何期望的方式沿着一个或多个骑乘路径12行进。

骑乘路径12可以包括限定骑乘运载器20的行进方向的任何特征。在一个实施例中，骑乘路径12可以包括轨道（具有可旋转轨道构件42（图1））、铁轨、道路、滑道或其任何组合。例如，当骑乘运载器20沿着骑乘路径12前进时，骑乘路径12可以控制骑乘运载器20的移动（例如，方向、速度和/或定向），类似于火车轨道上的火车。控制系统50可以使骑乘运载器20能够执行具有减小的转弯半径的多个基本上九十度的转弯（例如，不调节骑乘运载器20的定向），如下面详细描述的。

图3是根据本公开的方面的在骑乘系统10中运行并沿着第一行进方向76行进的骑乘运载器20的实施例的示意图。为了便于讨论，坐标系80可以包括纵向轴线82，横向轴线84和垂直轴线86，使得坐标系80的轴线彼此正交。此外，第一行进方向76基本上平行于或沿着纵向轴线82定向。骑乘运载器20可以沿着骑乘路径12在第一行进方向76上行进，并且停止在可旋转轨道构件42上，所述可旋转轨道构件42沿着第一行进方向76与骑乘路径12对齐。在一个实施例中，止动装置88可以使骑乘运载器20能够停止在可旋转轨道构件42上处于期望位置。例如，在其处止动装置88阻止骑乘运载器20的移动的位置可以是在其中可旋转轨道构件42的旋转轴线与骑乘运载器20的对应的滚轮组件38的旋转轴线基本上匹配或对齐的位置。

图4是根据本公开的方面的旋转运动系统40的实施例的示意图，所述旋转运动系统40致动以使骑乘运载器20能够将行进方向从第一行进方向76改变为第二行进方向90。骑乘运载器20可以沿着骑乘路径12在第一行进方向76上行进，并且停止在可旋转轨道构件42上，如以上参考图3讨论的。转向架系统30可以包括一个或多个滚轮组件38，所述一个或多个滚轮组件38布置为相对于底架32围绕一个或多个旋转轴线旋转，如下面讨论的。例如，底架32可以包括四个滚轮组件38（例如，在骑乘运载器20的每个拐角处的底架32下方）。每个滚轮组件38可以可旋转地耦合到底架32，使得每个滚轮组件38围绕基本上平行于垂直轴线86的相应的第一轴线96在相应的第一方向94上旋转。骑乘运载器20可以（例如，经由止动装置88）停止在可旋转轨道构件42上，使得当骑乘运载器20停止时，每个滚轮组件38的旋转轴线与定位在滚轮组件38之下的对应的可旋转轨道构件42的旋转轴线基本上对齐。

控制系统50可以指示驱动系统44驱动旋转运动系统40围绕第一轴线96旋转，以将骑乘运载器20的行进方向从第一行进方向76改变为第二行进方向90。例如，第一行进方向76可以沿着由纵向轴线82和横向轴线84跨越的行进平面基本上垂直于第二行进方向90。在一个实施例中，旋转运动系统40可以包括多个平台98，所述多个平台98被配置为例如基于来自控制系统50的控制指令，经由驱动系统44驱动旋转。每个平台98可以经由一个或多个杆构件99刚性地耦合到一个或多个可旋转轨道构件42。虽然每个平台98被示为包括耦合到对应的可旋转轨道构件42的两个杆构件99，但是应当理解，可以采用任何数量的杆构件99或平台98，以促进可旋转轨道构件42的旋转。

虽然本文所讨论的可旋转轨道构件42接收并耦合到对应的滚轮组件38以驱动滚轮组件38旋转来改变骑乘运载器20的行进方向，但是应当理解，在一个实施例中，滚轮组件38可以包括通信地耦合到控制系统50的可致动部件。以此方式，滚轮组件38可以接收控制指令，以独立地驱动可旋转轨道构件42旋转，以将骑乘运载器20的行进方向从第一行进方向76改变为第二行进方向90。换句话说，滚轮组件38可以包括被配置为主动驱动滚轮组件38的旋转的部件，其可以对应地驱动可旋转轨道构件42的旋转。

应当理解，为了便于讨论和说明，在随后的图中已省略了图3和图4的实施例中存在的特征。然而，应当理解，随后的图的实施例可以包括先前的图的实施例中所包括的任何特征。

图5是根据本公开的方面的，在骑乘系统10中运行并沿着第二行进方向90行进的骑乘运载器20的实施例的示意图。在控制系统50指示驱动系统44旋转可旋转轨道构件42之后，骑乘系统10可以验证可旋转轨道构件42的位置与在第二行进方向90上延伸的轨道101对齐，并且骑乘运载器20可以沿着轨道101在第二行进方向90上被驱动。应当注意，在可旋转轨道构件42的旋转以及骑乘运载器20从第一行进方向76到第二行进方向90的过渡期间，骑乘运载器20的定向保持不变。应当理解，控制系统50可以在改变骑乘运载器20的行进方向之前、期间或之后致动转向架系统30（例如，转盘34和/或偏航驱动系统36），以使乘客22经受附加的运动，由此进一步增强骑乘体验。

图6是根据本公开的方面的，在骑乘系统10中运行并沿着第一行进方向76行进的骑乘运载器20的实施例的示意图。骑乘运载器20可以沿着第一行进方向76行进并且沿着可旋转轨道构件42停止在目标位置处，在所述目标位置中，滚轮组件38和对应的可旋转轨道构件42各自具有基本上相似的旋转轴线。每个滚轮组件38可以被配置为围绕相应的第二轴线100旋转，以实现每个滚轮组件38在第二方向102上的旋转。可旋转轨道构件42可以经由支撑组件106支撑，所述支撑组件106被配置为承受骑乘运载器20的负载。支撑组件106可以支撑可旋转轨道构件42，并且当滚轮组件38与可旋转轨道构件42接合时，骑乘运载器20的一部分负载可以由此转移到支撑组件106。骑乘运载器20可以通过叉形起重机装置保持在适当位置。备选地或附加地，骑乘运载器20可以固定到沿着第二轴线100定位在底架32上的销。备选地或附加地，骑乘运载器20可以用附接到每个可旋转轨道段42的保持制动器保持在适当位置，所述保持制动器与骑乘运载器20上的滚轮组件38接合。

图7是根据本公开的方面的旋转运动系统40的实施例的示意图，所述旋转运动系统致动以实现骑乘运载器20的行进方向从第一行进方向76到第三行进方向110的改变。在确定滚轮组件38固定到相应的可旋转轨道构件42处于可旋转轨道构件42上的目标位置处之后，控制系统50可以指示驱动系统44驱动一个或多个旋转盘108旋转。驱动旋转盘108旋转导致耦合到旋转盘108的可旋转轨道构件42的旋转，以将骑乘运载器20的行进方向从第一行进方向76改变为第三行进方向110。更具体地，可旋转轨道构件42从与在第一行进方向76上对齐的轨道103对齐被独立地致动并且被致动到与沿着第三行进方向110定向的轨道105对齐。应当理解，虽然骑乘运载器20的运动在上面被讨论为沿着第一、第二或第三行进方向，但是骑乘运载器20的运动可以沿着任何期望的行进方向。

图8是根据本公开的方面的，在骑乘系统10中运行并沿着第三行进方向110行进的骑乘运载器20的实施例的示意图。第三行进方向110可以通常平行于重力矢量定向或可以具有沿着重力矢量的分量，使得骑乘运载器20沿着第三行进方向110的运动可以是重力辅助的。如以上所讨论的，可以通过可旋转轨道构件42的致动来改变骑乘运载器20的行进方向，所述可旋转轨道构件42可以与轨道105对齐。应当注意，在图6中，可旋转轨道构件42沿着第一行进方向76彼此对齐（例如，共线），以限定单个轨道。然而，在图7中描绘的致动之后，可旋转轨道构件42分别与图8的轨道105对齐。换句话说，每个可旋转轨道构件42与单独的一组轨道105对齐，每个所述轨道105支撑骑乘运载器20并引导骑乘运载器20沿着第三行进方向110。此外，在一个实施例中，附接到每个可旋转轨道段42的保持制动器可以通过将保持制动器接合到骑乘运载器20上的滚轮组件38来将骑乘运载器20保持在适当的位置。

图9是根据本公开的方面的，在骑乘系统10中运行并沿着第一行进方向76行进的骑乘运载器20的实施例的示意图。与在其中旋转运动系统40包括四个可旋转轨道构件42的图3至图5的实施例形成对比的，图9至图11的实施例示出了具有两个可旋转轨道构件42的旋转运动系统40。换句话说，与包括单个杆或轨道元件的图3至图5的可旋转轨道构件42相比，图9至图11所示的每个可旋转轨道构件42包括延伸轨道或骑乘路径12的宽度的轨道段。利用更少的可旋转轨道构件42可以减少被致动以改变骑乘运载器20的行进方向的部件的数量，这在实践中可以更易于实施。如可以被认识到的，滚轮组件38可以耦合到转向架系统的一个或多个旋转盘，以促进滚轮组件38相对于平台98对齐。

图10是根据本公开的方面的旋转运动系统40的实施例的示意图，所述旋转运动系统40致动以实现骑乘运载器20的行进方向从第一行进方向76到第二行进方向90的改变。耦合到平台98的杆构件99可以耦合到可旋转轨道构件42的内部部分或表面，使得在骑乘运载器20沿着骑乘路径12行进的同时，杆构件99不干扰滚轮组件38。

控制系统50可以指示驱动系统44驱动旋转运动系统40围绕第一轴线96旋转，以将骑乘运载器20的行进方向从第一行进方向76改变为第二行进方向90。例如，第一行进方向76可以沿着由纵向轴线82和横向轴线84跨越的行进平面基本上垂直于第二行进方向90。在一个实施例中，旋转运动系统40可以包括多个平台98，所述多个平台98基于来自控制系统50的控制指令，经由驱动系统44驱动旋转。平台98可以经由一个或多个杆构件99刚性地耦合到相应的可旋转轨道构件42。虽然每个平台98可以包括耦合到对应的可旋转轨道构件42的四个杆构件99，但是应当理解，可以采用任何数量的杆构件99或平台98，以促进可旋转轨道构件42的旋转。

图11是根据本公开的方面的，在骑乘系统10中运行并沿着第二行进方向90行进的骑乘运载器20的实施例的示意图。在控制系统50指示驱动系统44旋转（例如,独立地旋转）可旋转轨道构件42之后，并且在可旋转轨道构件42的位置被验证为沿着第二行进方向90并且与第二行进方向90的轨道对齐之后，控制系统50可以驱动骑乘运载器20沿着第二行进方向90的轨道的运动。

图12是根据本公开的方面的，在骑乘系统10中运行并沿着第三行进方向110行进的骑乘运载器20的实施例的示意图。可以接合制动系统以降低骑乘运载器20沿着第三行进方向110行进的速度。在一个实施例中，骑乘运载器20可以（例如，经由骑乘运载器20的重力辅助运动）自由下落。骑乘运载器20可以经由制动系统停止在可旋转轨道构件42上的目标位置处。

图13是根据本公开的方面的旋转运动系统40的实施例的示意图，所述旋转运动系统40致动以实现骑乘运载器20的行进方向从第三行进方向110到第一行进方向76的改变。在确定每个滚轮组件38固定到一个可旋转轨道构件42处于可旋转轨道构件42上的目标位置处之后，控制系统50可以指示驱动系统44驱动驱动系统44的旋转盘108旋转。驱动旋转盘108旋转导致可旋转轨道构件42围绕第二轴线100的相应旋转，由此也使滚轮组件38围绕第二轴线100在相似的方向上旋转。以此方式，可旋转轨道构件42旋转成不与沿着第三行进方向110延伸的轨道对齐，并且与沿着第一行进方向76延伸的轨道对齐。如所示出的，可旋转轨道构件42的尺寸可以不同。实际上，可以选择每个可旋转轨道构件42的相应尺寸，以使每个可旋转轨道构件42能够与在第一行进方向76上延伸的轨道以及在第二行进方向90上延伸的轨道适当地对齐（图4、图5、图10、图11）。例如，图14是根据本公开的方面的，在骑乘系统10中运行并沿着第一行进方向76行进的骑乘运载器20的实施例的示意图。如在上面类似地描述的，控制系统50可以独立地致动并旋转不同尺寸的可旋转轨道构件42，以使可旋转轨道构件42从与在第三行进方向110上延伸的轨道对齐移动到与在第一行进方向76上延伸的轨道对齐。可旋转轨道构件42的旋转还导致滚轮组件38的旋转，所述滚轮组件38类似地围绕第二轴线100旋转，以与在第一行进方向76上延伸的轨道对齐。

图15是根据本公开的方面的，用于将骑乘运载器20的行进方向从第一行进方向76改为第二行进方向90的过程的流程图200。在一个实施例中，流程图200的过程可以由基于处理器的装置（例如，控制系统50的控制器）来实施。出于上述考虑，控制系统50可以追踪（过程框202）骑乘运载器20的位置和/或移动。例如，控制系统50可以经由一个或多个传感器组件46接收骑乘运载器20的位置、速度或加速度，如以上详细讨论的。

控制系统50可以指示骑乘系统10使在第一行进方向76上行进的骑乘运载器20停止（过程框204）在可旋转轨道部件42上的目标位置处。如上所讨论的止动系统可以促进骑乘运载器20的减速，以沿着可旋转轨道构件42停止（过程框204）在目标位置处，在所述目标位置处对应的可旋转轨道构件42和滚轮组件38可以具有基本上相似的旋转轴线。

响应于确定滚轮组件38在目标位置处，控制系统50可以根据控制指令指示驱动系统44致动（过程框206），以独立地致动可旋转轨道构件42从与沿着第一行进方向76延伸的轨道对齐旋转到与沿着第二行进方向90延伸的轨道对齐。由于滚轮组件38可以可旋转地耦合到底架32，可旋转轨道构件42的旋转还可以驱动滚轮组件38相对于底架32的旋转，以改变骑乘运载器20的行进方向。在控制系统50（例如，经由传感器组件46）接收到可旋转轨道构件42的定向正确地从与第一行进方向76上的轨道对齐改变为与第二行进方向90上的轨道对齐的确认之后，控制系统50可以沿着第二行进方向90的轨道驱动（过程框208）骑乘运载器20。

在骑乘运载器离开可旋转轨道构件42之后，控制系统50可以指示驱动系统44将可旋转轨道构件42旋转（过程框210）回原始位置。将可旋转轨道构件42旋转（过程框210）回原始位置可以包括将可旋转轨道构件42定向到在其处可旋转轨道构件42将接收下一个骑乘运载器20的位置，使得可旋转轨道构件进一步限定将从其接收下一个骑乘运载器20的骑乘路径12。在骑乘运载器离开可旋转轨道构件42之后，可旋转轨道构件42可能已经被定向在在其处它将接收下一个骑乘运载器20的位置处。

图16和图17各自描绘了根据本公开的方面的，在相应的骑乘路径12上运行，使得经由旋转运动系统40促进骑乘运载器20的运动的骑乘运载器20的实施例的示意图。如所阐示的，两个骑乘路径12可以彼此共享它们的相应骑乘路径12的一个或多个部分。例如，两个骑乘路径12可以共享包括旋转运动系统40的骑乘路径的一部分。当以第一配置定向时，可旋转轨道构件42可以部分地限定一个骑乘路径，而当以第二配置定向时，可旋转轨道构件42可以部分地限定另一个骑乘路径。以此方式，控制系统50可以致动旋转运动系统40，以通过使可旋转轨道构件42如上所述地旋转而将骑乘运载器的运动从一个骑乘路径12改变到另一个骑乘路径12。

虽然本文仅已说明和描述了公开的实施例的某些特征，但是本领域技术人员将想到许多修改和改变。因此，要理解的是，所附权利要求旨在涵盖属于本公开真正精神的所有此类修改和改变。

本文所提出和要求保护的技术被引用并应用于具有实际性质的实物和具体示例，这些实物和具体示例明显改进了当前技术领域，并且因此不是抽象的、无形的或纯理论的。此外，如果本说明书末尾所附的任何权利要求包含被指定为“用于[执行]...[功能]的装置”或“用于[执行]...[功能]的步骤”的一个或多个元素，则其旨在根据35 U.S.C. 112(f)对这些元素进行解释。但是，对于包含以任何其他方式指定的元素的任何权利要求，其旨在不根据35 U.S.C. 112(f)对这些元素进行解释。

Claims (19)

1.一种可旋转轨道系统，其包括：

被配置为引导运载器的行进的多个可旋转轨道构件，其中，所述多个可旋转轨道构件中的每个可旋转轨道构件被配置为在沿着第一运载器行进方向的第一定向与沿着第二运载器行进方向的第二定向之间独立地旋转，

所述可旋转轨道系统还包括：

沿着所述第一运载器行进方向延伸的第一组轨道；以及

沿着所述第二运载器行进方向延伸的第二组轨道，

其中，所述多个可旋转轨道构件中的每个可旋转轨道构件被配置为与所述第一定向上的所述第一组轨道对齐和与所述第二定向上的所述第二组轨道对齐，以分别进一步限定所述第一组轨道和所述第二组轨道。

2.如权利要求1所述的可旋转轨道系统，其中，所述第一运载器行进方向与所述第二运载器行进方向正交。

3.如权利要求1所述的可旋转轨道系统，其包括驱动组件，所述驱动组件被配置为使所述多个可旋转轨道构件在所述第一定向与所述第二定向之间旋转。

4.如权利要求3所述的可旋转轨道系统，其中，所述驱动组件包括耦合到所述多个可旋转轨道构件中的第一可旋转轨道构件的可旋转平台，并且其中，所述驱动组件被配置为使所述可旋转平台旋转，以驱动所述第一可旋转轨道构件在所述第一定向与所述第二定向之间的旋转。

5.如权利要求1所述的可旋转轨道系统，其中，所述运载器包括多个滚轮组件，所述多个滚轮组件被配置为与所述多个可旋转轨道构件接合，并且其中，所述多个滚轮组件中的每个滚轮组件被配置为相对于所述运载器的底架围绕一个或多个旋转轴线旋转。

6.如权利要求1所述的可旋转轨道系统，其中，所述运载器包括制动组件，所述制动组件被配置为停止所述运载器在所述多个可旋转轨道构件上的运动，使得所述多个可旋转轨道构件中的每个可旋转轨道构件的第一旋转轴线与所述运载器的多个滚轮组件中的对应滚轮组件的第二旋转轴线基本上对齐。

7.如权利要求1所述的可旋转轨道系统，其中，所述多个可旋转轨道构件中的至少一个可旋转轨道构件包括传感器，所述传感器被配置为检测所述运载器的位置、所述运载器的速度、所述运载器的加速度或其组合。

8.如权利要求7所述的可旋转轨道系统，其包括控制器，所述控制器通信地耦合到所述传感器，并被配置为至少基于所述位置、所述速度、所述加速度或其所述组合控制所述多个可旋转轨道构件的旋转。

9.如权利要求1所述的可旋转轨道系统，其中，所述第一运载器行进方向相对于所述运载器在水平方向上，并且其中，所述第二运载器行进方向相对于所述运载器在具有沿着重力矢量的分量的垂直方向上。

10.如权利要求1所述的可旋转轨道系统，其中，所述多个可旋转轨道构件中的第一可旋转轨道构件在长度上大于所述多个可旋转轨道构件中的第二可旋转轨道构件。

11.一种用于控制运载器的多维运动的方法，其包括：

经由控制器使沿着路径在第一方向上行进的运载器减速，以使所述运载器沿着所述路径停止在第一位置处，其中，所述路径包括多个可旋转轨道构件，并且其中，所述多个可旋转轨道构件中的每个可旋转轨道构件耦合到驱动系统；

经由所述控制器确认所述运载器在沿着所述路径的所述第一位置处停止在所述多个可旋转轨道构件上，其中，当所述运载器停止在沿着所述路径的所述第一位置处时，所述多个可旋转轨道构件中的每个可旋转轨道构件的相应第一旋转轴线与所述运载器的多个滚轮组件中的对应滚轮组件的相应第二旋转轴线基本上对齐；以及

经由所述控制器将信号发送到驱动系统，以使所述驱动系统将所述多个可旋转轨道构件从沿着所述第一方向的第一定向旋转到沿着不同于所述第一方向的第二方向的第二定向。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一方向和所述第二方向基本上相对于彼此垂直。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述多个可旋转轨道构件中的第一和第二可旋转轨道构件被配置为，当所述多个可旋转轨道构件从所述第一定向旋转到所述第二定向时，相对于彼此在相反的方向上旋转。

14.如权利要求11所述的方法，其中，旋转所述多个可旋转轨道构件致使所述多个滚轮组件相对于所述运载器的底架围绕所述第一旋转轴线和/或所述第二旋转轴线旋转。

15.如权利要求11所述的方法，其进一步包括经由所述控制器追踪所述运载器沿着所述路径的所述多维运动，以确定所述运载器的位置、速度、加速度或其任何组合，以有助于确认所述运载器在沿着所述路径的所述第一位置处停止在所述多个可旋转轨道构件上。

16.一种骑乘系统，其包括：

多个可旋转轨道构件，所述多个可旋转轨道构件当在第一方向上定向时限定第一骑乘路径的第一部分，并且当在第二方向上定向时限定第二骑乘路径的第二部分；

骑乘运载器，所述骑乘运载器包括一个或多个滚轮组件，所述一个或多个滚轮组件被配置为促进沿着所述第一骑乘路径和所述第二骑乘路径的骑乘运载器运动；以及

控制器，所述控制器通信地耦合到所述骑乘运载器和所述多个可旋转轨道构件，其中，所述控制器被配置为控制所述骑乘运载器运动和所述多个可旋转轨道构件的旋转，其中，所述控制器包括处理器和存储器装置，所述存储器装置具有存储在其上的指令，其中，存储的所述指令被配置为由所述处理器执行，并且其中，所述指令被配置为使所述处理器：

将第一信号发送到制动系统，以致使所述制动系统使沿着所述第一骑乘路径在所述第一方向上行进的所述骑乘运载器减速到所述多个可旋转轨道构件上的停止位置，使得所述一个或多个滚轮组件中的每个滚轮组件与所述多个可旋转轨道构件中的对应可旋转轨道构件共享旋转轴线；并且

将第二信号发送到驱动系统，以致使所述驱动系统将所述多个可旋转轨道构件从沿着所述第一方向的第一定向选择性地旋转到沿着所述第二方向的第二定向，其中，选择性地旋转所述多个可旋转轨道构件致使所述一个或多个滚轮组件中的每个滚轮组件围绕相应旋转轴线的旋转。

17.如权利要求16所述的骑乘系统，其中，所述第一方向和所述第二方向基本上相对于彼此垂直。

18.如权利要求16所述的骑乘系统，其中，所述骑乘运载器包括转向架系统，所述转向架系统被配置为造成所述骑乘运载器的驾驶室以至少六个自由度中的一个相对于所述骑乘运载器的底架的运动。

19.如权利要求16所述的骑乘系统，其中，所述一个或多个滚轮组件被配置为围绕沿着所述第一方向延伸的第一轴线、沿着所述第二方向延伸的第二轴线或两者旋转。

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