DE19637884A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Simulation komplexer Bewegungen - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Simulation komplexer BewegungenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Simulation von komplexen, insbesondere mehrachsi
gen Bewegungen mit positiven und negativen Beschleunigungen,
und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Simu
lation aller bekannten und möglichen Flugfiguren und Flugpha
sen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Verwen
dung der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung.
Im Stand der sind Bewegungssimulatoren, insbesondere Flugbewe
gungssimulatoren, bekannt, die eine Simulationskapsel, welche
zur Aufnahme wenigstens eines Testsubjekts dient, und eine Be
wegungseinrichtung, welche eine lineare Bewegung oder eine
weitgehend eingeschränkte Winkelbewegung der Simulationskapsel
in eine bestimmte räumliche Lage unter Übertragung vorbestimm
ter positiver oder negativer Beschleunigungen auf die Simula
tionskapsel ermöglicht, aufweisen.
Üblicherweise besteht die Simulationskapsel aus einem längli
chen Rumpf, der über mehrere teleskopisch in Ihrer Länge verän
derbare Schwenkarme unter Steuerung eines Simulationsrechners
die Simulationsbewegungen ausführt.
Nachteilig an den bekannten Bewegungssimulatoren ist, daß sie
dem Testsubjekt ein unrealistisches Bewegungsgefühl vermitteln
und sie für kompliziertere Bewegungen sehr aufwendig und kost
spielig aufgebaut sind.
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Vorrichtung zur Simulation von mehrachsigen Bewe
gungen mit positiven und negativen Beschleunigungen zu schaf
fen, welche einen einfachen, unaufwendigen Aufbau aufweist und
dennoch die Simulation komplizierter Bewegungen ermöglicht.
Ebenfalls Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereit
stellung entsprechender Verwendungen der Simulationsvorrichtung
sowie eines entsprechenden Simulationsverfahrens.
Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des
Anspruches 1 gelöst.
Weiterhin wird die obige Aufgabe durch die in den Ansprüchen 53
bis 57 angegebenen Verwendungen gelöst.
Des weiteren wird die obige Aufgabe durch das in Anspruch 60
angegebene Verfahren gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Un
teransprüche.
Das Prinzip der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung be
steht darin, daß die erfindungsgemäß vorgesehene, im wesentli
chen kugelförmige Simulationskapsel derart gelagert ist, daß
sie in eine beliebige räumliche Lage gedreht werden kann. In
der Simulationskapsel selbst befinden sich ein oder mehrere
Testsubjekte, z. B. Personen oder Testeinrichtungen. Die Dar
stellung des simulierten Bewegungsszenarios erfolgt durch ein
Fenster, einen Monitor oder einen Cyberhelm, der vom Computer
angesteuert wird. Durch die kugelsymmetrische Anordnung wird
Personen, die die Simulationsvorrichtung benutzen, ein reali
stisches Bewegungsgefühl vermittelt.
Die Simulation kann als passive oder interaktive Simulation
durchgeführt werden. Unter passiver Simulation ist dabei eine
Simulation zu verstehen, bei welcher die Simulationskapsel ohne
Einflußmöglichkeit des Testsubjektes bewegt wird. Eine derar
tige passive Simulation wird verwendet, um dem Testsubjekt ein
Erlebnis zu vermitteln, und zwar in der Regel ein Erlebnis,
welches zuvor stattgefunden und in geeigneter Weise aufgezeich
net worden ist.
Unter aktiver Simulation ist eine Simulation zu verstehen, bei
welcher das Testsubjekt selbst in die Steuerung eingreift und
die Antriebseinrichtung in Reaktion auf die Steuerbefehle die
Kapsel in entsprechender, der jeweiligen Simulation angepaßter
Weise bewegt.
Besonders vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Simulationsvor
richtung ist die Tatsachen, daß im Gegensatz zu den bisher be
kannten Simulationsvorrichtungen uneingeschränkte Drehungen um
jegliche Drehachsen möglich sind, so z. B. einfache oder sogar
mehrfache Loopings.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Simulations
kapsel eine außerhalb des Kugelmittelpunktes gelegene Aufnahme
einrichtung für mindestens eine Testperson auf, welche vorzugs
weise eine Sitzeinrichtung umfaßt. Durch die dezentrale Sitzpo
sition, die zweckmäßigerweise weit vom Kugelzentrum entfernt
ist, werden die Beschleunigungen als besonders realistisch
empfunden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Auf
nahmeeinrichtung eine Arretierungseinrichtung für die Testper
son auf. Bei auftretenden starken Beschleunigungen ist ein
Festschnallen des Testsubjekts, z. B. durch eine Gurteinrich
tung, sicherheitshalber von großer Bedeutung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die
Sitzeinrichtung mit Arretierungseinrichtung eine Rückenpol
stereinrichtung mit einem durch die Steuereinrichtung steuerba
ren Anpreßdruck auf. Diese beispielsweise pneumatisch, hydrau
lisch oder mechanisch steuerbare Rückenpolstereinrichtung ver
stärkt das Bewegungsempfinden des Testsubjekts.
Statt der Rückenpolstereinrichtung kann auch eine Gurtstraff
einrichtung verwendet werden, die durch die Steuereinrichtung
aktiviert wird und durch die bewirkt wird, daß das Testsubjekt
gegen ein Rückenpolster gepreßt wird und dadurch das Gefühl ei
ner Beschleunigung vermittelt bekommt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Si
mulationskapsel mindestens ein Sichtfenster auf. Dieses Sicht
fenster wird beispielsweise aus Sicherheitsgründen gewählt
werden, um das im Innern der Simulationsvorrichtung befindliche
Testsubjekt auch von außen beobachten zu können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Si
mulationskapsel mindestens eine Anzeigeeinrichtung aufweist,
auf der ein simuliertes Bewegungsszenario künstlich darstellbar
ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steuert die
Steuereinrichtung die Darstellung des simulierten Bewegungs
szenarios. Durch entsprechende Synchronisation von der Darstel
lung und den entsprechenden Bewegungen kann beispielsweise ein
kompletter Kunstflug realistisch vorgespielt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die An
zeigeeinrichtung mindestens eine Monitoreinrichtung auf. Diese
Monitoreinrichtung kann ein Projektionsschirm, eine Kathoden
strahlröhre, ein LCD-Display oder eine sonstige übliche Vor
richtung zur visuellen Darstellung sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die An
zeigeeinrichtung eine Cyberhelmeinrichtung des Testsubjektes
auf. Einen derartigen Cyberhelm trägt das Testsubjekt auf dem
Kopf, und im Cyberhelm, der mit der Steuereinrichtung verbunden
ist, spielt sich das Geschehen unmittelbar vor den Augen des
Testsubjekts ab. Vorzugsweise ist der Simulationskapsel eine
Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche die Orientierung der
Cyberhelmeinrichtung des Testsubjekts erfaßt und die erfaßte
Orientierung der Cyberhelmeinrichtung des Testsubjekts an die
Steuereinrichtung überträgt. Die Steuereinrichtung führt dann
mittels der von der Sensoreinrichtung übertragenen. Orientierung
eine Synchronisation der Darstellung des simulierten Bewe
gungsszenarios und der durch die Antriebseinrichtung übertrage
nen positiven und negativen Beschleunigungen durch.
Bei Simulationen, welche die Gesundheit des Testsubjekts stra
pazieren, sei es durch große Beschleunigungen oder starke psy
chische Reize, ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine Über
wachungsvorrichtung zum Überwachen mindestens eines physischen
Parameters des Testsubjektes vorhanden ist. Diese Überwachungs
vorrichtung kann so ausgelegt sein, daß sie den überwachten
physischen Parameter an die Steuereinrichtung überträgt, welche
gegebenenfalls bei kritischen Gesundheitszuständen des Test
subjekts sofort einen Alarm ausgibt und die gesamte Simulation
stoppt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Si
mulationskapsel eine vom Testsubjekt interaktiv zu betätigende
Betätigungseinrichtung zur Beeinflussung der simulierten
mehrachsigen Bewegungen auf. Diese Betätigungseinrichtung kann
beispielsweise ein Steuerknüppel, ein Pedal, ein Joystick oder
jegliche weitere Bedienungseinrichtung, die einen Parameter des
zu simulierenden Bewegungsvorgangs beeinflußt, sein. Vor
zugsweise überträgt die Betätigungseinrichtung die Betätigung
vom Testsubjekt an die Steuereinrichtung, welche die Simulation
darauf ansprechend ändert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Si
mulationskapsel einen Durchmesser von 1 bis 3 m, vorzugsweise
von 1,50 bis 2 m und höchstvorzugsweise von 1,85 m auf. Diese
Ausmaße gestatten es, bequem ein bis drei Einzelpersonen in der
Simulationskapsel unterzubringen, was der üblichen Cockpitbe
satzung eines Flugzeugs entspricht. Selbstverständlich sind je
doch auch größere Bauformen realisierbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die
Simulationskapsel im wesentlichen aus einem starren Material,
wie z. B. Metall, einer Metall-Legierung oder einem formver
stärkten, insbesondere glasfaserverstärkten, Kunststoff. Dies
ergibt sich aus der Notwendigkeit, größere Kräfte vor allen bei
sich schnell ändernden Bewegungen aufnehmen zu müssen.
Für die Lagerung kommen eine ganze Reihe von Möglichkeiten in
Betracht. Welche konkrete Form der Lagerung letztendlich ge
wählt wird, hängt insbesondere von der zu erwartenden Belastung
ab, die je nach Simulation stark variieren kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Lager
einrichtung derart gestaltet, daß die Simulationskapsel im Be
reich der horizontalen Äquatorialebene gelagert ist. Vorzugs
weise weist in diesem Fall die Lagereinrichtung eine im Bereich
der horizontalen Äquatorialebene angeordnete Kugellagerein
richtung auf, die sowohl nach unten als auch nach oben stützend
wirkt. Dies bringt den Vorteil, daß selbst bei starken Be
schleunigungen ein einwandfreier Sitz der Simulationskapsel in
der Lagereinrichtung gewährleistet ist. Hinsichtlich der Sta
bilität ist die Kugellagereinrichtung vorzugsweise ein umlau
fender Kugellagerkranz ist.
Gemäß einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform wird
kein umschließender Kugellagerkranz verwendet, sondern es wer
den lediglich einige, vorzugsweise drei oder mehr Lagerpunkte
verwendet. Bei diesen drei oder mehr Lagerpunkten ist es mög
lich, die Lagerpunkte mit Haltearmen gegenüber der Umgebung ab
zustützen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Lager
einrichtung derart gestaltet, daß die Simulationskapsel im Be
reich der bezüglich der Horizontalen unteren Halbkugel gelagert
ist. Eine derartige Lagereinrichtung wirkt von unten stützend
auf die Simulationskapsel und enthält demzufolge vorzugsweise
mindestens eine Stützlagereinrichtung, welche vorzugsweise ku
gelförmige Lagerelemente aufweist, die jede Bewegung der ku
gelförmigen Simulationskapsel mitmachen können.
Vorzugsweise weist die Stützlagereinrichtung eine magnetische
Stützeinrichtung, insbesondere eine Magnetschwebeeinrichtung,
oder eine Fluidstützeinrichtung oder eine Gasstützeinrichtung,
insbesondere eine Luftkisseneinrichtung, auf. So läßt sich eine
im wesentlichen reibungsfreie Lagerung erzielen, welche die zum
Antrieb erforderlichen Kräfte relativ gering hält.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Lager
einrichtung derart gestaltet, daß die Simulationskapsel im Be
reich der bezüglich der Horizontalen oberen Halbkugel gelagert
ist. Eine derartige Lagerung erfolgt vorzugsweise über minde
stens eine Hängelagereinrichtung, die eine magnetische Aufhän
gungseinrichtung aufweist. Dabei wird über der Simulationskap
sel ein Magnetfeld erzeugt, daß die Simulationskapsel nach oben
zieht. Um zu gewährleisten, daß zwischen dem das Magnetfeld
erzeugenden Magneten und der Simulationskapsel ein Luftspalt
verbleibt, kann eine entsprechende Abstandshaltereinrichtung
vorgesehen sein. Auch diese Art der Lagerung ist weitgehend
reibungsfrei und ermöglicht zudem das Ausklinken der
Simulationskapsel aus der Lagerung, um beispielsweise einen
Aufprall, der z. B. bei der Landung eines Fallschirms auftritt,
zu simulieren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die La
gereinrichtung eine vollkardanische Aufhängungseinrichtung auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die An
triebseinrichtung unabhängig von der Lagereinrichtung mit der
Simulationskapsel verbunden. Dies ermöglicht eine Optimierung
der Funktion des Antriebs unabhängig von einer Optimierung der
Funktion der Lagerung.
Vorzugsweise weist die Antriebseinrichtung mindestens eine mit
der Außenoberfläche der Simulationskapsel in Kontakt zu brin
gende Andruckwalze auf. Um Drehungen um verschiedene Drehachsen
mittels einer einzigen Andruckwalze bewerkstelligen zu können
ist die Andruckwalze vorzugsweise derart gestaltet, daß ihre
Antriebslage bezüglich der Außenoberfläche der Simulationskap
sel veränderlich ist. Damit die Andruckwalze keine Kräfte senk
recht zu ihrer Antriebsdrehrichtung aufnehmen muß, ist die An
druckwalze vorzugsweise von der Außenoberfläche der Simula
tionskapsel abhebbar. Weiterhin ist die Andruckwalze zweckmäßi
gerweise aus einem Material hergestellt ist, das einen hohen
Reibungskoeffizienten gegenüber der Außenoberfläche der Simu
lationskapsel aufweist, so daß die Kraftübertragung selbst bei
großen Beschleunigungen ohne ein Durchdrehen der Andruckwalze
erfolgen kann. Vorzugsweise ist zu diesem Zweck das Material
Gummi oder ein weicher Kunststoff.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die An
triebseinrichtung über die Lagereinrichtung mit der Simula
tionskapsel verbunden. In diesem Fall weist die Lagereinrich
tung zweckmäßigerweise eine Mehrzahl kugelförmiger Lagerele
mente auf, die einen hohen Reibungskoeffizienten gegenüber der
Außenoberfläche der Simulationskapsel aufweisen. Anlog zum
obigen Fall der separaten Antriebseinrichtung weist dann die
Antriebseinrichtung mindestens eine auf die Außenoberfläche ei
nes kugelförmigen Lagerelements aufsetzbare Andruckwalze auf,
und ebenso ist die Andruckwalze vorzugsweise derart gestaltet
ist, daß ihre Antriebslage bezüglich der Außenoberfläche des
kugelförmigen Lagerelements veränderlich ist. Auch hierbei ist
die Andruckwalze vorzugsweise von der Außenoberfläche des ku
gelförmigen Lagerelements abhebbar. Schließlich ist die An
druckwalze im Fall des Antriebs über die Lagereinrichtung vor
zugsweise aus einem Material hergestellt, das einen hohen Rei
bungskoeffizienten gegenüber der Außenoberfläche des kugelför
migen Lagerelements aufweist, welches zweckmäßigerweise Gummi
oder ein weicher Kunststoff ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steu
ereinrichtung außerhalb der Simulationskapsel vorgesehen. Dies
bringt den Vorteil, daß einerseits die Steuereinrichtung kei
nerlei Beschleunigungen ausgesetzt ist und andererseits der Si
mulationskapsel keinerlei zusätzliches Gewicht auferlegt. Zur
Vermeidung von Kabelgewirr steht in diesem Fall die Steuerein
richtung mit dem Inneren der Simulationskapsel über eine draht
lose Übertragungseinrichtung in Verbindung. Vorzugsweise weist
die Übertragungseinrichtung eine Funkfernsteuerung auf. Ebenso
ist jedoch auch eine beliebige andere Form der drahtlosen Si
gnalübertragung, wie z. B. eine Infrarot-Signalübertragung, mög
lich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwei oder
mehr der Vorrichtungen über eine gemeinsame Steuereinrichtung
steuerbar. Dies ermöglicht, mehrere Simulationsvorrichtungen
zusammenzuschließen, um beispielsweise gemeinsame Flüge, Staf
felflüge und gegnerische Flüge im militärischen Konflikteinsatz
zu simulieren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine De
tektoreinrichtung vorgesehen, welche die momentane Winkelposi
tion und/oder Winkelgeschwindigkeit und/oder Winkelbe
schleunigung der Simulationskapsel erfaßt, wobei die Steuerein
richtung die Erfassungsresultate der Detektoreinrichtung im
Rahmen einer Rückkopplungssteuerung berücksichtigt. So ist die
Präzision der Simulation erheblich steigerbar. Auch kann so
stets eine Synchronisation von Steuerung und künstlicher Dar
stellung der Simulation gewährleistet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens
eine Linearbeschleunigungseinrichtung zur linearen Beschleuni
gung der Simulationskapsel zusammen mit zumindest der Lager
einrichtung und der Antriebseinrichtung vorgesehen, so daß
eine Überlagerung der mehrachsigen Bewegungen mit positiven und
negativen Beschleunigungen mit der linearen Beschleunigung er
zielbar ist.
Die erfindungsgemäße Simulationsvorrichtung ist vielseitig ein
setzbar, insbesondere für Ausbildungs- bzw. Trainingszwecke bei
der Fliegerschulung. Weiterhin jedoch kann die Vorrichtung auch
für Unterhaltungszwecke, z. B. in Vergnügungsparks, zur Simula
tion dreidimensionalen Bewegungen jeglicher Art verwendet wer
den. Als besondere Beispiele seien hier die Fahrt mit einem
U-Boot, das Wildwasserfahren, das Mountainbikefahren, das Achter
bahnfahren, das Bobfahren, kurzum jegliche Fahrten mit Vorrich
tungen genannt, bei denen das Testsubjekt eine mehr oder weni
ger spektakuläre Bewegung ausführt, deren Beherrschung einen
bestimmten Trainingsaufwand erfordert.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die begleitende Zeichnung
näher erläutert werden.
Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrich
tung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrich
tung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrich
tung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer vierten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrich
tung; und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer fünften Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrich
tung.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder
entsprechende Bestandteile.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine im wesentlichen ku
gelförmige Simulationskapsel, in der ein Testsubjekt 2, d. h.
eine Testperson oder ein Testroboter, aufgenommen ist. Das
Testsubjekt 2 befindet sich auf einer Sitzeinrichtung 3, auf
der es durch eine nicht gezeigte Gurteinrichtung festgeschnallt
ist, um bei stärkeren Beschleunigung nicht den Halt zu verlie
ren.
In Reichweite der Arme des Testsubjektes 2 befindet sich eine
Betätigungseinrichtung 4, wie z. B. ein Steuerknüppel, welche es
dem Testsubjekt 2 ermöglicht, interaktiv in das Simulationsge
schehen einzugreifen.
Eine innerhalb der Simulationskapsel 1 vorgesehene drahtlose
Sende-/Empfangseinrichtung 11 sendet entsprechende Daten an
eine entsprechende drahtlose Sende-/Empfangseinrichtung 10, die
mit einer außerhalb der Simulationskapsel vorgesehenen Steuer
einrichtung 9 verbunden ist.
Weiterhin ist im Blickfeld des Testsubjekts 2 ein Monitor 5,
der ebenfalls mit der Sende-/Empfangseinrichtung 11 verbunden
ist, vorgesehen, auf den das simulierte Bewegungsszenario von
der Steuereinrichtung 9 von außerhalb der Simulationskapsel 1
drahtlos übertragen wird.
Die Simulationskapsel 1 ist auf einer Lagereinrichtung mit
Stützpfosten 6a, 6b und darin vorgesehenen kugelförmigen La
gerelementen 7a, 7b derart gelagert, daß sie einerseits gegen
ein Herabrollen von der Lagereinrichtung gesichert ist und an
dererseits eine Drehung in eine beliebige räumliche Lage aus
führen kann.
Eine Antriebseinrichtung ist bei dieser ersten Ausführungsform
mit den kugelförmigen Lagerelementen 7a, 7b verbunden, welche
derart gestaltet ist, daß sie die kugelförmigen Lagerelemente
7a, 7b in verschiedene Richtungen mit vorbestimmten negativen
und positiven Beschleunigungen drehen kann, wobei diese Drehun
gen von den kugelförmigen Lagerelementen 7a, 7b wiederum auf
die Simulationskapsel 1 übertragen werden.
Es sei bemerkt, daß als Bestandteile der Antriebseinrichtung
nicht nur aktiv über entsprechende Motoren angetriebene La
gerelemente 7a, 7b vorgesehen sein können, sondern zusätzlich
auch reine Bremselemente, z. B. bei Bedarf auf die Außenoberflä
che der Simulationskapsel aufsetzbare Bremsklötze.
Die Steuereinrichtung 9 ist im gezeigten Beispiel im Sockel 8,
auf dem die gesamte Simulationsvorrichtung aufgebaut ist, un
tergebracht.
Der Betrieb der so aufgebauten erfindungsgemäßen Simulations
vorrichtung läuft folgendermaßen ab.
Das Testsubjekt 2 betritt die Simulationskapsel 1 im ruhenden
Zustand von außen durch eine nicht gezeigte Luke. Die Luke,
welche bündig in der Außenoberfläche der kugelförmigen Simu
lationskapsel 1 integriert ist, wird geschlossen, und das Test
subjekt 2 schnallt sich auf der Sitzeinrichtung 3 an.
Nun kann entweder von außerhalb oder von innerhalb der Simula
tionskapsel 1 gewählt werden, ob eine passive Simulationsvor
führung oder eine interaktive Simulation durchzuführen ist.
Letzterer Fall sei hier betrachtet. Das Testsubjekt gibt einen
Startbefehl für die gewünschte Simulation in die Betätigungs
einrichtung 4 ein, und die Sende-/Empfangsvorrichtung 11
übermittelt den Startbefehl an die Sende-/Empfangsvorrichtung
10 der Steuereinheit 9.
Darauf initialisiert die Steuereinheit 9 die gesamte Simula
tionsvorrichtung, z. B. durch Einstellen einer vorbestimmten
Ausgangslage. Daraufhin beginnt die Simulation durch Übertragen
der positiven und negativen Beschleunigungen durch die An
triebseinheit auf die Simulationskapsel 1 unter Steuerung der
Steuereinheit 9 und gleichzeitiges Übertragen der entsprechen
den Bilddaten von der Steuereinheit 9 auf den Monitor 5 zur Be
trachtung durch das Testsubjekt 2.
Auf diese Art und Weise kann das Testsubjekt 2 z. B. einen kom
pletten Kunstflug absolvieren.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung.
In der Darstellung von Fig. 2 ist aus Gründen der Übersicht
lichkeit die Gestaltung des Innenraums der Simulationskapsel,
welcher dem in Fig. 1 gezeigten Innenraum entspricht, nicht
gezeigt.
Die in Fig. 2 gezeigte Simulationskapsel 1 ist im Bereich ihrer
horizontalen Äquatorialebene gelagert. In den gezeigten Sei
tenträgern 16a, 16b, welche auf dem Sockel 8 angebracht sind,
sind sechs Kugellager 17a-f vorgesehen, welche auf der Außen
oberfläche der Simulationskapsel 1 aufliegen. Die Seitenträger
16a, 16b mit den Kugellagern 17a-f können entweder bestimmte
Winkelbereiche um die Simulationskapsel 1 herum abdecken oder
auch vollständig als Kugellagerkranz um die Simulationskapsel 1
herumlaufen.
Die Antriebseinrichtung bei der in Fig. 2 gezeigten zweiten
Ausführungsform ist analog zur derjenigen bei der in Fig. 1 ge
zeigten ersten Ausführungsform aufgebaut.
Zusätzlich sind bei der zweiten Ausführungsform eine erste und
eine zweite Linearbeschleunigungseinrichtung, welche der Simu
lationskapsel eine vertikale bzw. eine horizontale Beschleuni
gungskomponente auferlegen können.
Die erste Linearbeschleunigungseinrichtung besteht aus zwei
Trägern 20a, 20b, zwischen denen die Simulationskapsel zusammen
mit ihrer Lagereinrichtung und Antriebseinrichtung vertikal
bewegbar über Rollen 25a-d gelagert ist. Eine nicht gezeigte
weitere Antriebseinrichtung überträgt positive und negative
vertikale Beschleunigungen in Richtung des Pfeils B auf die Si
mulationskapsel, während diese beispielsweise Drehungen um be
liebige Achsen ausführt.
Die zweite Linearbeschleunigungseinrichtung besteht ebenfalls
aus den zwei Trägern 20a, 20b und aus an deren Boden angebrach
ten angetriebenen Rädern 21a, 21b, welche positive und negative
horizontale Beschleunigungen in Richtung des Pfeils A auf die
Simulationskapsel übertragen, während diese beispielsweise
Drehungen um beliebige Achsen und beliebige vertikale Bewegun
gen angetrieben durch die erste Linearbeschleunigungseinrich
tung ausführt.
Die (nicht gezeigte) Steuereinrichtung befindet sich bei der in
Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsform zweckmäßigerweise au
ßerhalb des gesamten Aufbaus der Simulationsvorrichtung, damit
sie selbst keinen Beschleunigungen ausgesetzt ist.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung.
Auch in Fig. 3 sind die Details des Innenraums der Simulations
kapsel 1 nicht gezeigt.
Gemäß dieser dritten Ausführungsform ist die Simulationskapsel
1 hängend gelagert. Zu diesem Zweck befindet sich oberhalb der
Simulationskapsel 1 ein Träger 30, in dem eine Magnetfelderzeu
gungseinrichtung 35, z. B. in Form eines durch die Steuerein
richtung steuerbaren Elektromagneten, untergebracht ist. Das
derart erzeugte Magnetfeld, welches durch Kreuze in Fig. 3 an
gedeutet ist, übt eine Anziehungskraft auf die Simulationskap
sel 1 aus, welche aus einem entsprechenden magnetischen Mate
rial gebildet ist. Um zwischen der Magnetfelderzeugungseinrich
tung 35 und der Simulationskapsel 1 einen geeigneten Luftspalt
aufrechtzuerhalten, ist eine Abstandshaltereinrichtung mit ent
sprechenden Kugellagern 37a-c zwischen dem Träger 30 und der
Simulationskapsel 1 vorgesehen.
Besonders vorteilhaft an dieser Art der Lagerung ist die Tatsa
che, daß die Simulationskapsel 1 aus der Lagerung ausklinkbar
ist, um beispielsweise einen Aufprall bei einem Absturz oder
einer Fallschirmlandung zu simulieren.
Auch die Antriebseinrichtung unterscheidet sich von derjenigen
bei der ersten und zweiten Ausführungsform, denn sie wirkt un
abhängig von der Lagereinrichtung auf die Simulationskapsel
ein, was den Vorteil mit sich bringt, daß die Optimierung der
Funktionen von Lagereinrichtung und Antriebseinrichtung unab
hängig voneinander durchgeführt werden kann.
Die in Fig. 3 gezeigte Antriebseinrichtung weist drei Andruck
walzen 38, 39 und 40 auf, die in einer jeweiligen Antriebsrich
tung Θ₁, Θ₂ bzw. Θ₃ um ihre jeweilige Längsachse drehbar sind.
Die drei Andruckwalzen 38, 39 und 40 sind jeweils um 90° gegen
einander versetzt und derart gestaltet, daß sie gesteuert durch
die nicht gezeigte Steuereinrichtung auf die Außenoberfläche
der Simulationskapsel aufgesetzt bzw. davon abgehoben werden
können, so daß keine Kräfte senkrecht zur jeweiligen Längsachse
auf die Andruckwalzen 38, 39 und 40 übertragen werden können.
Die Richtung des Aufsetzens und Abhebens der Andruckwalzen 38,
39 und 40 ist in Fig. 3 durch jeweilige Pfeile X bzw. Y ange
deutet.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung.
Bei der in Fig. 4 gezeigten vierten Ausführungsform ist die Si
mulationskapsel 1 in einem Fluidlagersockel 40 gelagert, in dem
sich ein Fluid 45, beispielsweise Wasser oder Leichtöl befin
det, welches der Simulationskapsel 1 einen vorbestimmten Auf
trieb vermittelt. Am oberen Rand der Eintauchöffnung des
Fluidlagersockels sind Kugellager 41a, 41b angebracht, die eine
zusätzliche Lagerung für die Simulationskapsel 1 bilden.
Durch den Fluidstand und das verwendete Fluid läßt sich die La
gerreibung in Abhängigkeit vom Gewicht der Simulationskapsel
einstellen.
Der Antrieb erfolgt bei der Simulationsvorrichtung gemäß der
vierten Ausführungsform analog wie bei der ersten und zweiten
Ausführungsform in indirekter Weise durch eine auf die Kugella
ger 41a, 41b wirkende Antriebseinrichtung.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer fünften Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung.
Die fünfte Ausführungsform betrifft insbesondere eine spezielle
Ausbildung der Antriebseinrichtung, welche es ermöglicht, mit
nur einer einzigen angetriebenen Andruckwalze 58 auszukommen,
wie nachstehend näher erläutert wird.
In einer nur schematisch angedeuteten Wand 51 einer unter der
Simulationskapsel 1 vorgesehenen Sockels ist ein Kugellager 50,
welches durch eine Magnetschwebeeinrichtung 55a, 55b unter
stützt ist, um die auftretende Reibung so gering wie möglich zu
halten.
Auf das Kugellager 50 aufsetzbar ist die Andruckwalze 58, wel
che um ihre Längsachse durch eine nicht gezeigte Motoreinrich
tung, gesteuert durch die Steuereinrichtung, angetrieben wird.
Die Drehrichtung ist durch 0 in Fig. 5 angedeutet und kann so
wohl im positiven wie auch im negativen Uhrzeigersinn verlau
fen.
Eine Besonderheit der Andruckwalze 58 bei der fünften Ausfüh
rungsform liegt darin, daß sie zusätzlich in der zur Zeichen
ebene senkrecht verlaufenden Horizontalebene angedeutet durch
den Winkel Φ, drehbar ist, so daß die Antriebsrichtung der An
druckwalze 58 bezüglich der Außenoberfläche der Simulationskap
sel 1 frei variabel ist. Demzufolge kann jede Antriebsrichtung
durch den Antrieb über eine einzige Andruckwalze 58 eingestellt
werden, was einen bedeutenden Kostenvorteil mit sich bringt.
Obwohl nicht zwingend erforderlich, ist bei der in Fig. 5 ge
zeigten fünften Ausführungsform eine separate Bremsklotzein
richtung 60 vorgesehen, welche auf die Außenoberfläche der Si
mulationskapsel 1 aufsetzbar und wieder davon abhebbar ist.
Eine separate Bremsklotzeinrichtung als Bestandteil der An
triebseinrichtung ist insofern sinnvoll, als daß bei negativen
Beschleunigung des Bremsvorgangs Abrieb auftritt, während bei
der positiven Beschleunigung im allgemeinen kein oder nur we
sentlich geringerer Abrieb auftritt. Dabei gestaltet sich der
Austausch eines passiven Bestandteils wie dem Bremsklotz 60 bei
fortgeschrittenem Verschleiß leichter als der eines aktiven Be
standteils wie der Andruckrolle 58.
Ansonsten entspricht die fünfte Ausführungsform der oben erläu
terten ersten Ausführungsform.
Obwohl in den gezeigten Ausführungsformen spezielle Kombinatio
nen von Antriebs- und Lagereinrichtungen gezeigt worden sind,
ist es natürlich möglich beliebige Kombinationen derselben in
Abhängigkeit vom gewünschten Verwendungszweck vorzusehen. Auch
ist die Anzahl und Lage der Bestandteile der Lagereinrichtung,
z. B. der Kugellager, von den jeweils auftretenden Beschleuni
gungen abhängig und kann den Umständen entsprechend angepaßt
werden, ohne auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt zu
sein. Das gleiche gilt für die jeweiligen Bestandteile der An
triebseinrichtung, also z. B. Antriebswalzen bzw. Bremsklötze.
Wesentlich ist nur, daß durch die Lagerung Drehungen in eine
beliebige räumliche Lage möglich sind, zu deren Erreichen durch
den Antrieb vorbestimmte positive und negative Beschleunigungen
auf die Simulationskapsel übertragbar sind.
Auch sei erwähnt, daß die Kraftübertragung in den gezeigten
Beispielen durch die Reibung zwischen Andruckwalze und Aufla
geoberfläche bestimmt ist. Sollte dies im Einzelfall bei hohen
Beschleunigungen zu einem unerwünschten Schlupfführen, können
zusätzlich auch Eingriffsmittel, wie z. B. Verzahnungen, zusätz
lich an den Eingriffsoberflächen ausgebildet werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist es durch die erfindungsgemäße
Lösung möglich, eine kugelförmige Simulationskapsel in belie
biger Weise zu verdrehen. Es ist weiterhin im Rahmen der Er
findung möglich, dieser Drehbewegung eine translatorische
Bewegung zu überlagern. Die translatorische Bewegung kann als
reine Hubbewegung in vertikaler Richtung, als reine Verschiebe
bewegung in horizontaler Richtung oder als Kombination dieser
beiden Bewegungsrichtungen durchgeführt werden. Vorzugsweise
werden dafür Bewegungseinrichtungen verwendet, wie z. B.
Fluiddruckzylinder und dergleichen, die an der Lagerung der
Kapsel angreifen und die gesamte Kapsel mit der Lagerung nach
oben und/oder zur Seite verschieben.
Claims (62)
1. Vorrichtung zur Simulation von komplexen, insbesondere
mehrachsigen Bewegungen mit positiven und negativen Be
schleunigungen mit:
einer im wesentlichen kugelförmig ausgebildeten Simula tionskapsel, welche zur Aufnahme wenigstens eines Test subjekts vorgesehen ist;
einer Lagereinrichtung zum Lagern der Simulationskapsel, die eine Drehung der Simulationskapsel in eine beliebige räumliche Lage ermöglicht;
einer Antriebseinrichtung zum Übertragen vorbestimmter po sitiver oder negativer Beschleunigungen auf die Simula tionskapsel; und
einer Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrich tung entsprechend der zu simulierenden mehrachsigen Bewe gungen.
einer im wesentlichen kugelförmig ausgebildeten Simula tionskapsel, welche zur Aufnahme wenigstens eines Test subjekts vorgesehen ist;
einer Lagereinrichtung zum Lagern der Simulationskapsel, die eine Drehung der Simulationskapsel in eine beliebige räumliche Lage ermöglicht;
einer Antriebseinrichtung zum Übertragen vorbestimmter po sitiver oder negativer Beschleunigungen auf die Simula tionskapsel; und
einer Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrich tung entsprechend der zu simulierenden mehrachsigen Bewe gungen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Simulationskapsel eine außerhalb des Kugelmittelpunk
tes gelegene Aufnahmeeinrichtung für mindestens eine
Testperson aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufnahmeeinrichtung eine Sitzeinrichtung aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Aufnahmeeinrichtung eine Arretierungsein
richtung für die Testperson aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Arretierungseinrichtung eine Gurteinrichtung aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Sitzeinrichtung eine Rückenpolstereinrichtung
mit einem durch die Steuereinrichtung steuerbaren An
preßdruck aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Simulationskapsel mindestens
ein Sichtfenster aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Simulationskapsel mindestens
eine Anzeigeeinrichtung aufweist, auf der ein simuliertes
Bewegungsszenario künstlich darstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung die Darstellung des simulierten Be
wegungsszenarios steuert.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Anzeigeeinrichtung mindestens eine Moni
toreinrichtung aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Anzeigeeinrichtung eine Cyberhelmeinrichtung
des Testsubjektes aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Simulationskapsel eine Sensoreinrichtung vorgesehen
ist, welche die Orientierung der Cyberhelmeinrichtung des
Testsubjekts erfaßt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoreinrichtung die erfaßte Orientierung der Cyber
helmeinrichtung des Testsubjekts an die Steuereinrichtung
überträgt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung mittels der von der Sensoreinrich
tung übertragenen Orientierung eine Synchronisation der
Darstellung des simulierten Bewegungsszenarios und der
durch die Antriebseinrichtung übertragenen positiven und
negativen Beschleunigungen durchführt.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch mindestens eine Überwachungsvorrichtung
zum Überwachen mindestens eines physischen Parameters des
Testsubjektes.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überwachungsvorrichtung den überwachten physischen
Parameter an die Steuereinrichtung überträgt.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Simulationskapsel eine vom
Testsubjekt interaktiv zu betätigende Betätigungseinrich
tung zur Beeinflussung der simulierten mehrachsigen Bewe
gungen aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Betätigungseinrichtung mit der Steuereinrichtung ver
bunden ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Simulationskapsel einen
Durchmesser von 1 bis 3 m, vorzugsweise von 1,50 bis 2 m
und höchstvorzugsweise von 1,85 in aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Simulationskapsel im we
sentlichen aus einem starren Material, wie z. B. Metall,
einer Metall-Legierung oder einem formverstärkten, insbe
sondere glasfaserverstärkten, Kunststoff, besteht.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung derart ge
staltet ist, daß die Simulationskapsel im Bereich der ho
rizontalen Äquatorialebene abgestützt ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagereinrichtung eine im Bereich der horizontalen
Äquatorialebene angeordnete Kugellagereinrichtung auf
weist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kugellagereinrichtung ein umlaufender Kugellagerkranz
ist.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung derart ge
staltet ist, daß die Simulationskapsel im Bereich der be
züglich der Horizontalen unteren Halbkugel gelagert ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagereinrichtung mindestens eine Stützlagereinrichtung
aufweist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stützlagereinrichtung eine magnetische Stützeinrich
tung, insbesondere eine Magnetschwebeeinrichtung, auf
weist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeich
net, daß die Stützlagereinrichtung eine Fluidstützein
richtung aufweist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stützlagereinrichtung eine
Gasstützeinrichtung, insbesondere eine Luftkisseneinrich
tung, aufweist.
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung derart ge
staltet ist, daß die Simulationskapsel im Bereich der be
züglich der Horizontalen oberen Halbkugel gelagert ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagereinrichtung mindestens eine Hängelagereinrichtung
aufweist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hängelagereinrichtung eine magnetische Aufhängungs
einrichtung aufweist.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lagereinrichtung eine vollkardani
sche Aufhängungseinrichtung aufweist.
33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung unab
hängig von der Lagereinrichtung mit der Simulationskapsel
verbunden ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebseinrichtung mindestens eine mit der Außen
oberfläche der Simulationskapsel in Kontakt befindliche
Andruckwalze aufweist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß
die Andruckwalze derart gestaltet ist, daß ihre Antriebs
lage bezüglich der Außenoberfläche der Simulationskapsel
veränderlich ist.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch
gekennzeichnet, daß die Andruckwalze von der Außenoberflä
che der Simulationskapsel abhebbar ist.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß die Andruckwalze aus einem Material
hergestellt ist, das einen hohen Reibungskoeffizienten
gegenüber der Außenoberfläche der Simulationskapsel auf
weist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß
das Material Gummi oder ein weicher Kunststoff ist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung über die Lager
einrichtung mit der Simulationskapsel verbunden ist.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagereinrichtung eine Mehrzahl kugelförmiger Lager
elemente aufweist, die einen hohen Reibungskoeffizienten
gegenüber der Außenoberfläche der Simulationskapsel auf
weisen.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antriebseinrichtung mindestens eine auf die Außen
oberfläche eines kugelförmigen Lagerelements aufsetzbare
Andruckwalze aufweist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß
die Andruckwalze derart gestaltet ist, daß ihre Antriebs
lage bezüglich der Außenoberfläche des kugelförmigen La
gerelements veränderlich ist.
43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 39 bis 42, dadurch
gekennzeichnet, daß die Andruckwalze von der Außenoberflä
che des kugelförmigen Lagerelements abhebbar ist.
44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 39 bis 43, dadurch
gekennzeichnet, daß die Andruckwalze aus einem Material
hergestellt ist, das einen hohen Reibungskoeffizienten
gegenüber der Außenoberfläche des kugelförmigen Lagerele
ments aufweist.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß
das Material Gummi oder ein weicher Kunststoff ist.
46. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung außerhalb
der Simulationskapsel vorgesehen ist.
47. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung mit dem Inneren der Simulationskap
sel über eine drahtlose Übertragungseinrichtung in Ver
bindung steht.
48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß
die Übertragungseinrichtung eine Funkfernsteuerung auf
weist.
49. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr der Vorrichtungen
über eine gemeinsame Steuereinrichtung steuerbar sind.
50. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß eine Detektoreinrichtung vorge
sehen ist, welche die momentane Winkelposition und/oder
Winkelgeschwindigkeit und/oder Winkelbeschleunigung der
Simulationskapsel erfaßt.
51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung die Erfassungsresultate der Detek
toreinrichtung im Rahmen einer Rückkopplungssteuerung be
rücksichtigt.
52. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch mindestens eine Linearbeschleunigungs
einrichtung zur linearen Beschleunigung der Simulations
kapsel zusammen mit zumindest der Lagereinrichtung und der
Antriebseinrichtung, so daß eine Überlagerung der
mehrachsigen Bewegungen mit positiven und negativen Be
schleunigungen mit der linearen Beschleunigung erzielbar
ist.
53. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kugellagereinrichtung wenigstens drei Abstützelemente
aufweist, wobei jedes Abstützelement von einem Haltearm
gehalten ist.
54. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Gurtstraffeinrichtung vorgesehen ist, welche bewirkt,
daß das Testsubjekt gegen die Sitzeinrichtung gedrückt
wird.
55. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
52 zur Simulation von Flugbewegungen, insbesondere Kunst
flugbewegungen.
56. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
52 zur Simulation von Schlittenbahnbewegungen, insbeson
dere Bobbahnbewegungen.
57. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
52 zur Simulation von Vergnügungsbahnbewegungen, insbeson
dere Achterbahnbewegungen.
58. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
52 zur Simulation von Bootsbewegungen, insbesondere Wild
wasserbootbewegungen.
59. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
52 zur Simulation von Sportgerätbewegungen, insbesondere
Sportfahrzeuggerätbewegungen.
60. Verfahren zur Simulation von mehrachsigen Drehbewegungen
mit positiven und negativen Beschleunigungen mit den
Schritten:
Einbringen eines Testsubjektes in eine im wesentlichen ku gelförmig ausgebildete Simulationskapsel, die derart ge lagert ist, daß sie eine Drehung in eine beliebige räumli che Lage ausführen kann; und
Übertragen vorbestimmter positiver oder negativer Be schleunigungen auf die Simulationskapsel.
Einbringen eines Testsubjektes in eine im wesentlichen ku gelförmig ausgebildete Simulationskapsel, die derart ge lagert ist, daß sie eine Drehung in eine beliebige räumli che Lage ausführen kann; und
Übertragen vorbestimmter positiver oder negativer Be schleunigungen auf die Simulationskapsel.
61. Verfahren nach Anspruch 58, gekennzeichnet durch den
Schritt des Übertragens einer vorbestimmten Linearbe
schleunigung auf die Simulationskapsel.
62. Verfahren nach Anspruch 58, gekennzeichnet durch den
Schritt des künstlichen Darstellens der simulierten
mehrachsigen Bewegung in der Simulationskapsel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996137884 DE19637884A1 (de) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Vorrichtung und Verfahren zur Simulation komplexer Bewegungen |
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DE1996137884 DE19637884A1 (de) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Vorrichtung und Verfahren zur Simulation komplexer Bewegungen |
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Family
ID=7805902
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DE1996137884 Withdrawn DE19637884A1 (de) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | Vorrichtung und Verfahren zur Simulation komplexer Bewegungen |
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