DE3726845A1 - Vorrichtung zur simulation der steuerbewegung von bewegten objekten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Simulation der Steuerbewegung von bewegten Objekten, insbesondere von Flugzeug- und Hubschraubenmodellen.

Simulatoren, mit welchen ein "Trockentraining" durchgeführt werden kann, sind gefragt, da mit derartigen Vorrichtungen umweltschonend Steuervorgänge geübt werden können, die dann beispielsweise bei einem Modell im Freien durchgeführt werden müssen. Derartige Simulatoren ergeben keine Lärmbelästigung und eine mögliche kostspielige Zerstörung eines Flugmodells kann verhindert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, die bei einem einfachen Aufbau das gesamte Spektrum erforderlicher Steuervorgänge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine auf einer Platte mit drei Freiheitsgraden frei bewegliche Kugel.

Auf der um drei Achsen beweglichen Platte kann die darauf frei beweglich laufende oder gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform frei beweglich darunter hängende magnetische Kugel diejenigen Richtungsänderungen anzeigen, welche beispielsweise ein im freien Schwebeflug befindlicher Modellhubschrauber ausführen würde, wenn er um eine der drei Achsen gesteuert wird. Es muß durch Steuerbefehle versucht werden, die Kugel im Zentrum der Platte zu halten, oder sie gezielt zu jedem Punkt der Platte zu bewegen und dort zum Stillstand zu bringen.

Die Platte ist vorzugsweise in ihrem Zentrum kardanisch gelagert. Insbesondere kann die Lagerung aus einem Kugelgelenk bestehen.

Vorzugsweise ist das Kardan- oder Kugelgelenk an der Oberseite einer auf einer Grundplatte befestigten Stange angeordnet, eine Tragplatte ist drehbar angeordnet, und zwischen der Tragplatte und der Platte sind versetzt angeordnete verschiebbare Steuerstäbe vorgesehen. Die Steuerstäbe sind vorzugsweise um 90° versetzt auf der Tragplatte angeordnet und werden über kleine Rudermaschinen betätigt.

Vorzugsweise wird die Tragplatte über ein Reibradgetriebe angetrieben und ist über ein Roll- oder Gleitlager auf der Grundplatte gelagert. Der Motor zum Drehen der Tragplatte und die Steuerstäbe sind vorzugsweise über Fernsteuerung betätigbar. Es ist dabei möglich, eine Fernsteuerung direkt mit der Vorrichtung zu verbinden, was über geeignete Kabelanschlüsse erfolgen kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Platte eben oder konvex ausgebildet und die Kugel ist auf der Oberseite der Platte angeordnet. Ferner ist es möglich die Platte und/oder die Kugel magnetisch auszubilden und die Kugel an der Unterseite der Platte anzuhängen.

An der Tragplatte ist vorzugsweise eine Schiene für den Drehantrieb und zur Führung der Platte angeordnet.

Die auf oder unter der Platte angeordnete Kugel folgt sämtlichen gesteuerten Schwenkbewegungen der Platte, genauso wie es das Rotorsystem und damit ein Modell eines Hubschraubens insgesamt bei analogen Steuerbefehlen ausführen würde. Die im Zentrum insbesondere über ein Kugelgelenk kardanisch gelagerte Platte entspricht damit dem Kreiselsystem eines Hubschraubermodells bestehend aus Rotorblättern und Stabilisierungseinrichtungen. Die Platte ist um die angenommene Längsachse (Rollbewegung), Querachse (Nickbewegung) sowie Hochachse (links/rechts) steuerbar, wobei alle Bewegungen um diese drei Achsen mit Hilfe einer konventionellen Fernsteueranlage entweder einzeln angesteuert oder gemischt werden können. Damit ist eine sehr wirklichkeitsnahe Simulation der Steuerung beispielsweise eines freifliegenden Modellhubschraubens im Schwebeflug möglich, da die freilaufende Kugel sämtlichen Steuerbefehlen systembedingt nachläuft und somit diejenigen Richtungsänderungen simultan aufzeigt, welche ein echtes Modell ebenfalls ausführen würde. Eine Steuerung in vertikaler Richtung ist dabei nicht erforderlich. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein ideales Trockentraining zuhause ohne große Umstände durchgeführt werden und nach Beherrschung der auf der Platte freilaufenden Kugel ist ein anschließender Umstieg auf ein richtiges Modell im Unterbewußtsein vorprogrammiert und wesentlich erleichtert. Die Zerstörung eines Modells durch falsche Steuerbewegungen infolge mangelnder Übung wird damit verhindert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Simulation der Steuerbewegungen bewegter Objekte in perspektivischer Darstellung, und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1.

Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung zur Simulation der Steuerbewegung von bewegten Objekten, insbesondere von Flugobjekten besteht aus einer Platte 10, auf welcher eine Kugel 12 frei beweglich ist. Die Platte 10 kann um eine Achse 14 gedreht und um Achsen 16 und 18 gekippt werden. Damit kann die Kugel 12 die durch Pfeile 20 schematisch angedeuteten Bewegungen auf der Platte 10 durchführen.

Die Platte 10 ist auf einem Kugelgelenk 22 gelagert. Dazu ist an der Platte 10 an der Unterseite eine Gelenkpfanne 24 angeordnet. Die Kugel 26 des Gelenkes befindet sich am oberen Ende einer Stange 26, die wiederum auf einer Grundplatte 32 befestigt ist. Eine Tragplatte 28 ist über ein Gleit- oder Rollager drehbar auf der Grundplatte 32 angeordnet. Die Tragplatte 28 wird über einen Motor 34 und ein zwischengeschaltetes Reibradgetriebe 36 drehangetrieben. Auf der Tragplatte 28 ist eine Rudermaschine 38 zur Steuerung der Rollbewegung und eine Rudermaschine 40 zurSteuerung der Nickbewegung angeordnet. Von der Rudermaschine 38 verläuft eine Stange 42 an die Unterseite der Platte 10 und ist dort gelenkig verbunden. Das untere Ende der Stange 42 ist an einem Hebel, der durch die Rudermaschine 38 verschwenkt werden kann, angelenkt. Von der Rudermaschine 40 ragt ein verschwenkbarer Hebel 44 nach außen, an welchem eine Stange 46 angelenkt ist, die mit ihrem oberen Ende gelenkig an der Unterseite der Platte 10 verbunden ist. An der Tragplatte 28 ist eine Schiene 48 befestigt, über welche die Platte 10 drehangetrieben wird und welche der Führung der Platte 10 dient.

Zur Simulierung von Steuerbewegungen wird die Kugel 12 auf die Platte 10 aufgelegt und durch Ansteuern der Rudermaschinen 38 und 40 sowie des Motors 34 kann die Platte 10 sowohl gedreht als auch um zwei Achsen verschwenkt werden. Dadurch versucht die Kugel 12 aus dem Zentrum der Platte 10 herauszurollen. Um dies zu verhindern, muß gegengesteuert werden, was den Steuerbewegungen beispielsweise eines Hubschraubermodells entspricht, wenn dieses im Schwebeflug gehalten wird. Ferner kann mit den simulierten Steuerbewegungen die Kugel 12 zu jedem Punkt auf der Platte 10 bewegt werden, um sie dort mittels Gegensteuerung zum Stillstand zu bringen.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Simulation der Steuerbewegung von bewegten Objekten, insbesondere von Flugzeug- und Hubschraubermodellen, gekennzeichnet durch eine auf einer Platte (10) mit drei Freiheitsgraden frei beweglichen Kugel (12).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (10) in ihrem Zentrum kardanisch gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (10) in ihrem Zentrum über ein Kugelgelenk (24, 26) gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kardan- oder Kugelgelenk (20, 22) am oberen Ende einer auf einer Grundplatte (32) befestigten Stange (26) angeordnet ist, daß eine Tragplatte (28) drehbar angeordnet ist, und daß zwischen Tragplatte (28) und der Platte (10) um 90° versetzte verschiebbare Steuerstäbe (42, 46) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tragplatte (28) über einen Motor (34) und ein Reibradgetriebe (36) drehbar antreibbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Tragplatte (28) über ein Roll- oder Gleitlager (30) auf der Grundplatte (32) gelagert ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (34) zum Drehen der Tragplatte (28) und die Steuerstäbe (42, 46) über Fernsteuerung betätigbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (10) eben oder konvex ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (12) auf der Oberseite der Platte (10) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte und/oder die Kugel magnetisch sind und daß die Kugel an der Unterseite der Platte hängt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Tragplatte (28) eine Schiene (48) zum Drehantreiben und zur Führung der Platte (10) angeordnet ist.