EP2235712A2 - Method for simulating flight statuses of a vertical take-off and/or vertical landing-capable aircraft - Google Patents

Method for simulating flight statuses of a vertical take-off and/or vertical landing-capable aircraft

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Publication number
EP2235712A2
EP2235712A2 EP09702557A EP09702557A EP2235712A2 EP 2235712 A2 EP2235712 A2 EP 2235712A2 EP 09702557 A EP09702557 A EP 09702557A EP 09702557 A EP09702557 A EP 09702557A EP 2235712 A2 EP2235712 A2 EP 2235712A2
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EP
European Patent Office
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simulator
receptacle
flight
simulation
movement device
Prior art date
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Ceased
Application number
EP09702557A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Margreiter
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WUNDERWERK FILM GMBH
Original Assignee
Wunderwerk Digitale Medien Produktion GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Wunderwerk Digitale Medien Produktion GmbH filed Critical Wunderwerk Digitale Medien Produktion GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G09B9/02Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
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    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
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    • G09B9/08Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
    • G09B9/12Motion systems for aircraft simulators

Definitions

  • the invention relates to a method for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical-landing aircraft, according to the preamble of claim 1.
  • Simulators for flight simulation are known, which enable a simulation of the movement of an object to be simulated, such as an aircraft, in six spatial degrees of freedom.
  • Such simulators are designed as hexapods or as a so-called Stewart platform, which carries a model of the cockpit of an aircraft to be simulated.
  • the windows are surrounded by screens or projection screens on which environment images adapted to the respective simulation stand are displayed.
  • a disadvantage of such flight simulators is that they are very large, heavy, cost-intensive and inflexible. With a particular type of flight simulator, only one type of aircraft can be simulated at a time, and usually not the full functionality and, above all, the full mobility of the actual aircraft can be simulated, since known flight simulators have only a low actual mobility.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical-landing aircraft of the type mentioned, with which the mentioned disadvantages can be avoided, and with which critical flight conditions can be simulated so realistic that thereby the scope on real flight hours to learn such flight conditions can be significantly reduced.
  • the cost of pilot training can be significantly reduced, but the quality of the same can be significantly increased, since at a fraction of the cost of real flight hours significantly more takeoffs or landings can be trained than previously customary. Due to the realistic simulation and the possibility to design these at low costs much more intensively than during real flight hours, the training level of the student trainees increases, whereby the risk of accidents in the eventual handling of real aircraft can be significantly reduced. This can also reduce the environmental impact of noise and pollutants. Inventive methods can be carried out on installations which can also be arranged in a no-fly zone or in a quiet old town area. Such systems are not bound to conventional airfields.
  • the invention relates to a simulator for flight simulation according to the preamble of claim 2.
  • Another object of the invention is therefore to provide a simulator for flight simulation of the aforementioned type, with which the mentioned disadvantages can be avoided, which has a simple and cost-saving design, which is flexible adaptable to different flight simulations, and has a high mobility. According to the invention this is achieved by the features of claim 2.
  • a flight simulator can be formed, which has a much higher mobility than known flight simulators based on a Stewart platform.
  • Such a simulator according to the invention is furthermore suitable for exposing a subject to much higher accelerations than known simulators based on a Stewart platform, which leads in particular to a substantially increased agreement of the perceived movement of the visually displayed movement.
  • a simulator according to the invention for flight simulation such is not limited to the simulation of an aircraft. Rather, it can be simulated with a variety of different driving situations, such as motorcycling, the control of a ship or a kayak in heavy seas or whitewater, a ride on skis, a descent with a bicycle, etc ..
  • a simulator for flight simulation according to the invention can afford valuable amounts in the training of vehicle drivers, pilots and athletes, since dangerous flight conditions such as spins can be simulated realistically.
  • a simulator according to the invention can also be used for entertainment purposes due to the simple construction and the low cost, such as driving and / or flight simulation games for computers and / or game consoles for operation with a simulator according to the invention for driving and / or flight simulation can be adapted.
  • FIG. 1 shows a preferred principalsforrn of a simulator according to the invention in elevation
  • FIG. 2 shows the view according to FIG. 1 with a subject
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of a mobile simulation unit according to the invention with a simulator according to FIG. 2 in operating arrangement;
  • FIG. FIG. 4 shows a mobile simulation unit according to FIG. 3 in the rest position;
  • FIG. and FIG. 5 shows a simulator according to FIG. 1 in axonometric representation.
  • FIG. 1 to 5 show a simulator 1 for flight simulation, comprising at least a first receptacle 2 for at least one subject 3, a movement device 4, at least one control member 5 and at least one moving image display device 6, wherein the first receptacle 2 with the movement device 4 substantially is rigidly connected, wherein the movement means 4 is formed for moving the first receptacle 2 in at least six spatial degrees of freedom, wherein the control member 5 for at least indirect interaction of the subject 3 is formed with the moving means 4, and wherein the moving image display device 6 for visualizing a simulated environment is formed, wherein the movement device 4 is designed as an industrial robot 7 with serial kinematics.
  • Such simulator 1 for flight simulation is particularly well designed for carrying out the method according to the invention for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical-flight-capable aircraft.
  • a simulator 1 for flight simulation can be formed, which can be flexibly used for a large number of different flight simulations without major structural adjustments.
  • Such simulator 1 for flight simulation can be manufactured and operated at a small part of the cost of a known simulator based on a Stewart platform, and allows a far more impressive and / or realistic nearer simulation of a driving and / or flight situation as simulators for Flight simulation according to the cited prior art.
  • a flight simulator can be formed which has a much higher mobility than known flight simulators based on a Stewart platform.
  • Such a simulator 1 according to the invention is furthermore suitable for exposing a subject to much higher accelerations than known simulators based on a Stewart platform, which leads in particular to a substantially increased agreement of the perceived movement of the visually displayed movement.
  • simulator 1 according to the invention for flight simulation it is also possible, for example, to realistically simulate extreme flight conditions such as inverted flight, roles, steep curves, and simple aerobatic maneuvers right up to air combat situations.
  • driving behavior and ground conditions can be simulated much better than previously known, in particular close to reality, so that differences between different vehicles can easily be experienced in the simulation.
  • a simulator 1 according to the invention for flight simulation such is not limited to the simulation of an aircraft or of an automobile. Rather, a plurality of different driving situations can be simulated with it, such as Motorcycling, the control of a ship or a kayak in heavy seas or whitewater, a ride on skis, a descent with a bicycle, etc .. Due to the low manufacturing and operating costs of such a simulator 1 for flight simulation, such a simulator can also a much larger group of people be made available, as was previously possible in simulators 1 according to the prior art.
  • an inventive simulator 1 for flight simulation can afford valuable amounts in the training of vehicle drivers, pilots and athletes, since this dangerous driving and / or flight conditions, such as skidding or spinning can be simulated realistically .
  • a simulation simulator 1 according to the invention for flight simulation can also be used for entertainment purposes due to its simple structure and low cost, whereby flight simulation games for computers and / or game consoles can be adapted for operation with a simulator according to the invention for flight simulation.
  • the movement states and / or accelerations which have hitherto been only visually illustrated, can be experienced or experienced by the player on his own body.
  • a simulation simulator 1 according to the invention for flight simulation is preferably provided for simulating substantially all movement sequences which people can be exposed to by devices, arrangements and / or animals whose behavior they can control and / or regulate.
  • These may be, for example, land vehicles, such as automobiles, motorcycles, trains, construction machines, bicycles and / or tanks, aircraft, such as aircraft, helicopters and / or gyroplanes, spacecraft, such as the space shuttle, and watercraft, such as watercraft Motor ships, sailboats and / or kayaks, to sports equipment, such as skateboards, surfboards and / or skis, or even mounts, such as horses, elephants and / or dromedaries act.
  • land vehicles such as automobiles, motorcycles, trains, construction machines, bicycles and / or tanks
  • aircraft such as aircraft, helicopters and / or gyroplanes
  • spacecraft such as the space shuttle
  • watercraft such as watercraft Motor ships, sailboats and / or kayaks, to sports equipment, such as
  • the subject invention further relates to a method for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical-landing aircraft, with a simulator 1 whose movement device 4 is designed as an industrial robot 7 with serial kinematics, wherein movements of a arranged on the moving device 4 first receptacle 2 for at least one Volunteers 3 are controlled by means of at least one control member 5, wherein the at least one control member 5 is actuated by a arranged in the first receptacle 2 subjects 3 such that a connected to the first receptacle 2 ground contact device, such as runners and / or a chassis of a Floor is lifted or placed on a floor.
  • a simulator 1 whose movement device 4 is designed as an industrial robot 7 with serial kinematics, wherein movements of a arranged on the moving device 4 first receptacle 2 for at least one Volunteers 3 are controlled by means of at least one control member 5, wherein the at least one control member 5 is actuated by a arranged in the first re
  • vertical take-off and / or vertical-landing aircraft in this case includes any type of aircraft which is able to take off vertically, therefore take off, and / or to land, therefore, on a ground or surface, set up.
  • this term includes all types of so-called VTOL aircraft (VTOL - Vertcal Take-Off and Landing), therefore any type of helicopters or helicopters, but also aircraft we the Harrier, the F-35 or the Yak-38, or tilt rotor aircraft like the V-22.
  • the cost of pilot training can be significantly reduced, but the quality of the same can be significantly increased, since at a fraction of the cost of real flight hours significantly more takeoffs or landings can be trained than previously customary. Due to the realistic simulation and the possibility to design these at low costs much more intensively than during real flight hours, the training level of the student trainees increases, whereby the risk of accidents in the eventual handling of real aircraft can be significantly reduced. This can also reduce the environmental impact of noise and pollutants. Inventive methods can be carried out on systems which also in a no-fly zone or a quiet old town area can be arranged. Such systems are not bound to conventional airfields.
  • a simulator 1 according to the invention for flight simulation has at least one first receptacle 2 for at least one subject 3, which may be any type of first receptacle 2 for a subject 3. It is preferably provided that the first receptacle 2 is designed according to the planned simulation object. In a preferred use of a simulator 1 according to the invention for simulating an aircraft and / or a land vehicle, it is provided that the at least one first receptacle 2 is designed as a seat 10, in particular as an aircraft seat 11, automobile seat and / or motorcycle seat. Particularly preferably, it can be provided that the seat 10, as shown in FIGS. 1 to 3 and 5, is a replica of an ejection seat of a military aircraft. But it can also be provided seats 10 from conventional aircraft or motor vehicles.
  • At least one first receptacle 2 for a subject 3 is provided. It can be provided to provide a predeterminable number of first receptacles 2 for a predeterminable number of subjects 3.
  • the predeterminable number of receptacles 2 is part of a cockpit or a cockpit model, such as an aircraft and / or land vehicle, whereby the simulation can be carried out particularly realistic, since in such an arrangement, the controls and controls 5 according to one can be arranged and operated simulating vehicle.
  • simulators 1 according to the invention for use with the method described above have a bottom contact device, which is preferably connected rigidly or movably to the first receptacle in such a manner that it picks up during take-off or landing or landing on or on a ground or ground, to the first recording of propagating vibrations as much as possible corresponding to the vibrations occurring in a comparable real aircraft.
  • the ground contact device is designed depending on the aircraft to be simulated as runners, suspension or a combination of both.
  • the first receptacle 2 is connected substantially rigidly to a movement device 4, the movement device 4 being designed to move the first receptacle 2 in at least six spatial degrees of freedom.
  • the first receptacle 2 and the test person 3 arranged therein can be essentially free within certain limits, within the scope of the adjustment possibilities of the movement device 4 Room to be moved. This makes it possible to move the subjects 3 in a way, or to expose these subjects 3 accelerations, as previously not possible in known simulators.
  • the movement device 4 is designed as an industrial robot 7 with serial kinematics. Such industrial robots 7 with serial kinematics are manufactured in a variety of designs and are used in automated manufacturing. It is preferably provided that the industrial robot 7 with serial kinematics is designed as an articulated-arm robot 8, in particular as an articulated-arm robot with at least six adjustable axes.
  • Such an articulated-arm robot 8 has at least one robot arm 15, which comprises a predeterminable number of partial arms 16 connected to one another by means of joints 17.
  • FIGS. 1 to 5 show a preferred embodiment of such an industrial robot 7 with serial kinematics as a so-called 6-axis articulated-arm robot 8.
  • the axle is preferably referred to as an axis of symmetry around which or along which an adjustment is possible is. Therefore, a rotational adjustment about an axis and / or a translational adjustment along an axis.
  • the joints 17 of the articulated arm robot 8 are adjusted electromechanically for a simulator according to the invention. But it can also be provided to adjust these hydraulically and / or pneumatically.
  • degree of freedom can be understood as a degree of freedom in the strictly physical sense, therefore be understood as three translational degrees of freedom and three degrees of freedom of rotation.
  • degree of freedom can also be understood in the sense that each degree of freedom designates an independent possibility of movement of the movement device 4, therefore of the industrial robot 7 with serial kinematics.
  • a - in the embodiment according to FIGS. 1 to 5 - missing possibility of translation across the robot arm 15 is irrelevant in the application, since such a movement in most of the vehicles to be simulated usually not possible anyway.
  • a simulator 1 according to the invention for flight simulation has at least one control element 5 for the at least indirect interaction of the subject 3 with the movement device 4.
  • the control member 5 is preferably adapted to the vehicle to be simulated, and formed according to the preferred applications as a steering wheel and / or control stick 12, wherein further control elements, such as accelerator pedals, thrust lever 20, brake pedals, Trim wheels, rudder pedals, handlebars, reins, stirrups and the like, can be provided.
  • the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 has two control elements in the form of a push lever 20 and a control stick 12.
  • control members 5 may be arranged.
  • the test person 3 can influence the behavior of the movement device 4. Hiebei is preferably provided that it is not a direct control of this movement device 4. Rather, it is provided that the test person 3 transmits control commands via the at least one control element 5 to at least one computing and control unit, which controls the movement device 4 taking into account the characteristics of the vehicle to be simulated and the respective state of a currently running simulation.
  • the reaction of a vehicle is generally dependent on its respective driving conditions - depending on the state of a simulation, for example influenced by wind and gusts - and is therefore taken into account by the computing and control unit in the control of the movement device 4.
  • the at least one computing and control unit further controls a moving image display device 6, which is designed to visualize a simulated environment, wherein the environment shown in each case is constantly adapted by the computing and control unit to the respective simulation.
  • the moving image display device 6 comprises at least one screen, which is in particular substantially rigidly connected to the at least one first receptacle 2, and / or that the moving image display device 6 comprises at least one projector, which images at least one, to the Projection screen arranged around simulator projected.
  • the moving image display device 6 comprises at least one video eyeglass 9, which in particular comprises a position sensor.
  • the Video glasses 9 integrated into a pilot helmet 21, which the subject 3 carries.
  • the position sensor which can be formed for example by means of acceleration pickups or by means of a laser gyro, data is transmitted via the respective current viewing direction of the subject 3 to the computing and control unit, which adjusts the video signal for driving the moving image display device 6 accordingly.
  • Video glasses 9 have the advantage that they fill the entire field of view of the subject 3, whereby a distraction of the subject 3 can be avoided by external events. Furthermore, the output of an adapted to the simulation sound, sound and / or background noise can be provided by the computing and control unit.
  • the at least one computing and control unit comprises a game console and / or a personal computer. It is provided that a game console and / or a personal computer is part of the computing and control unit, and / or that a game console and / or a personal computer controls the computing and control unit. Therefore, a game console and / or a personal computer form an association with the computing and control unit.
  • the computing and control unit comprises a game console and / or a personal computer
  • a preferred method for driving and / or flight simulation is further provided, wherein played on a game console and / or a personal computer, a computer game in which a character, such as a Spielf ⁇ gur an ego-shooter, adventure, sports and / or jump-and-run game, and / or a vehicle, such as a vehicle of a Formula 1 game, and / or an aircraft of an air combat game, is moved.
  • the player transmits control commands for controlling the movement of the figure and / or the vehicle to the game console and / or the personal computer.
  • At least a first control command to the game console and / or the personal computer - or the computing and control unit which together with the Game console and / or a personal computer is formed as a composite - is transmitted, wherein the first control command, the movement and / or acceleration of a figure and / or a vehicle is controlled in the computer game, the game console and / or the personal computer generates at least one output signal , and with the output signal the movement and / or acceleration of the first recording 2 is controlled, wherein the actual movement and / or acceleration of the first recording 2 is at least equivalent to the movement and / or acceleration of the figure and / or the vehicle in the computer game ,
  • the player therefore plays a computer game, and the movements and / or accelerations of the character and / or the vehicle influenced by the course of the game are transferred equivalently to the movements and / or accelerations of the first shot.
  • a mobile simulation unit 13 may be provided, wherein - as shown in FIGS. 3 to 5 - on a vehicle 14 or a vehicle trailer, an inventive simulator 1 is arranged. All necessary for the safe operation of the simulator 1 devices are arranged on the bed 22 of a truck, further an access and / or cash register area 18 is provided. Foldable side walls 19 of the loading surface 22 serve to stabilize the stability of the vehicle 14, whereby a swinging of the entire assembly during operation of the simulator 1 can be prevented. It may be provided, for example, that such a mobile simulation unit 13 comprises the game consoles that are common on the market, and that a subject 3 can play a game already familiar to him on the simulator 1 after payment of a user fee.

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Abstract

In a method for simulating flight statuses of a vertical take-off and/or vertical landing-capable aircraft, comprising a simulator (1), the moving device (4) of which is configured as an industrial robot (7) having serial kinematics, particularly a simulator according to any one of claims 2 to 11, wherein movements of a first holder (2) for at least one subject (3) are controlled by means of at least one control member (5), said first holder being disposed on a moving device (4), it is proposed for the realistic simulation of critical flight statuses that the at least one control member (5) is actuated by a subject (3) located in the first holder (2) such that a ground contact device connected to the first holder (2), such as skids and/or a landing gear, is lifted off a ground or set down on a ground.

Description

Verfahren zur Simulation von Flugzuständen eines Senkrechtstart- und/oder senkrechtlandefähigen Luftfahrzeuges Method for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical-landing aircraft
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Simulation von Flugzuständen eines senkrechtstart- und/oder senkrechtlandefähigen Luftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical-landing aircraft, according to the preamble of claim 1.
Es sind Simulatoren zur Flugsimulation bekannt, welche eine Simulation der Bewegung eines zu simulierenden Objekts, etwa eines Flugzeugs, in sechs räumlichen Freiheitsgraden ermöglichen. Derartige Simulatoren sind als Hexapoden bzw. als sog. Stewart-Plattform ausgebildet, welche ein Modell des Cockpits eines zu simulierenden Luftfahrzeuges trägt. Die Fenster sind von Bildschirmen oder Projektionsflächen umgeben, auf welchen an den jeweiligen Simulationsstand angepasste Umgebungsbilder angezeigt werden. Nachteilig an derartigen Flugsimulatoren ist, dass diese sehr groß, schwer, kostenintensiv und unflexibel sind. Mit einem bestimmten Typ eines Flugsimulators kann jeweils nur ein Flugzeugtyp simuliert werden, wobei in der Regel auch nicht die volle Funktionalität und vor allem nicht die volle Beweglichkeit des tatsächlichen Flugzeugs simuliert werden kann, da bekannte Flugsimulatoren nur eine geringe tatsächliche Beweglichkeit aufweisen. So sind etwa Rollen, daher ein - in aller Regel - mit jedem Flugzeugtyp ausfuhrbares Manöver, mit bekannten Flugsimulatoren nicht simulierbar. Derartige bekannte Flugsimulatoren sind bereits bei der maximal tatsächlich erreichbaren Schräglage sowie beim tatsächlich erreichbaren Steig- bzw. Anstellwinkel sehr limitiert. Dem Benutzer werden über eine von der tatsächlichen Schräglage bzw. dem tatsächlichen Steig- bzw. Anstellwinkel abweichende bzw. diese überschreitende Darstellungen der Umgebung, wesentlich größere Werte der jeweiligen Winkel suggeriert. Weiters sind die mit derartigen bekannten Flugsimulatoren erzielbaren Beschleunigungen äußerst limitiert. Dies kann erfahrungsgemäß zum Auftreten von Übelkeit bei den ausfuhrenden Probanden fuhren, da die durch die menschlichen Gleichgewichtsorgane detektierten bzw. gefühlten tatsächlichen Schräglagen und/oder Beschleunigungen nicht mit den visuell feststellbaren bzw. dargestellten Schräglagen und/oder Beschleunigungen übereinstimmen. Aufgrund der Komplexität und der hohen Kosten derartiger Flugsimulatoren sind diese im Allgemeinen nur einem sehr eingeschränkten Personenkreis zugänglich. Derartige bekannte Flugsimulatoren weisen darüber hinaus den Nachteil auf, dass mit diesen keine derart wirklichkeitsnahe Simulation besonders kritischer Flugzustände möglich ist, dass diese Simulation tatsächlich Flugstunden auf einem realen Luftfahrzeug ersetzen könnte. Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Simulation von Flugzuständen eines Senkrechtstart- und/oder senkrechtlandefähigen Luftfahrzeuges der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, und mit welchem kritische Flugzustände derart wirklichkeitsnahe simuliert werden können, dass dadurch der Umfang an realen Flugstunden zum Erlernen derartiger Flugzustände deutlich verringert werden kann.Simulators for flight simulation are known, which enable a simulation of the movement of an object to be simulated, such as an aircraft, in six spatial degrees of freedom. Such simulators are designed as hexapods or as a so-called Stewart platform, which carries a model of the cockpit of an aircraft to be simulated. The windows are surrounded by screens or projection screens on which environment images adapted to the respective simulation stand are displayed. A disadvantage of such flight simulators is that they are very large, heavy, cost-intensive and inflexible. With a particular type of flight simulator, only one type of aircraft can be simulated at a time, and usually not the full functionality and, above all, the full mobility of the actual aircraft can be simulated, since known flight simulators have only a low actual mobility. For example, roles, therefore a - in the rule - with each type of aircraft ausfuhrbares maneuver, with known flight simulators are not simulated. Such known flight simulators are already very limited at the maximum actually achievable inclination and the actually achievable climb or angle. Much larger values of the respective angles are suggested to the user via a depiction of the surroundings which deviates from the actual inclination or the actual ascending angle or angle of attack. Furthermore, the achievable with such known flight simulators accelerations are extremely limited. Experience has shown that this can lead to the occurrence of nausea in the subjects performing the test, since the actual inclinations and / or accelerations detected or felt by the human equilibrium organs do not coincide with the inclinations and / or accelerations visually ascertainable or illustrated. Due to the complexity and high cost of such flight simulators, these are generally accessible only to a very limited group of people. Such known flight simulators also have the disadvantage that they do not allow such a realistic simulation of particularly critical flight conditions that this simulation could actually replace flight hours on a real aircraft. The object of the invention is therefore to provide a method for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical-landing aircraft of the type mentioned, with which the mentioned disadvantages can be avoided, and with which critical flight conditions can be simulated so realistic that thereby the scope on real flight hours to learn such flight conditions can be significantly reduced.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht. Dadurch können kritische Flugzustände, wie insbesondere das Starten bzw. Landen, eines Senkrechtstart- und/oder senkrechtlandefähigen Luftfahrzeuges, wie etwa eines Hubschraubers, derart wirklichkeitsnahe simuliert werden, dass dadurch der Aufwand an Flugstunden am realen Fluggerät, welche zum Erlernen derartiger Flugzustände bisher erforderlich waren deutlich eingeschränkt werden kann. Beimerfindungsgemäßen Verfahren ist ein Proband gezwungen einen „Start" bzw. eine „Landung" real Durchzuführen, daher die Kufen bzw. das Fahrwerk des Luftfahrzeuges tatsächlich vom Boden abzuheben bzw. wider auf diesem aufzusetzen, dabei entsprechen sämtliche Beschleunigungen und Stöße, aber auch die Sicht den tatsächlichen Zuständen beim Start bzw. der Landung eines tatsächlichen Luftfahrzeuges. Dadurch können die Kosten für die Pilotenausbildung deutlich reduziert werden, die Qualität derselben aber deutlich gesteigert werden, da zu einem Bruchteil der Kosten realer Flugstunden deutlich mehr Starts bzw. Landungen trainiert werden können, als bislang üblich. Durch die realitätsnahe Simulation und die Möglichkeit diese zu geringen Kosten wesentlich intensiver zugestalten als bei realen Flugstunden steigt das Ausbildungsniveau der Flugschüler, wodurch die Unfallgefahr beim letztendlichen Umgang mit realen Luftfahrzeugen deutlich reduziert werden kann. Dadurch kann auch die Belastung der Umwelt durch Lärm und Schadstoffe reduziert werden. Erfindungsgemäße Verfahren können an Anlagen durchgeführt werden, welche auch in einer Flugverbotszone oder einem ruhigen Altstadtbereich angeordnet sein können. Derartige Anlagen sind nicht an herkömmliche Flugplätze gebunden.This is achieved by the features of claim 1 according to the invention. As a result, critical flight conditions, in particular the takeoff or landing, of a vertical take-off and / or vertical-landing aircraft, such as a helicopter, can be simulated so realistically that thereby the amount of flight hours on the real aircraft, which were previously required for learning such flight conditions can be clearly limited. In the inventive method, a subject is forced to perform a "start" or a "landing" real, therefore actually lift the runners or the landing gear of the aircraft from the ground or against put on this, all acceleration and impact, but also the view the actual conditions at take-off or landing of an actual aircraft. As a result, the cost of pilot training can be significantly reduced, but the quality of the same can be significantly increased, since at a fraction of the cost of real flight hours significantly more takeoffs or landings can be trained than previously customary. Due to the realistic simulation and the possibility to design these at low costs much more intensively than during real flight hours, the training level of the student trainees increases, whereby the risk of accidents in the eventual handling of real aircraft can be significantly reduced. This can also reduce the environmental impact of noise and pollutants. Inventive methods can be carried out on installations which can also be arranged in a no-fly zone or in a quiet old town area. Such systems are not bound to conventional airfields.
Die Erfindung betrifft einen Simulator zur Flugsimulation gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 2. Weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Simulator zur Flugsimulation der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, welcher einen einfachen und kostenschonenden Aufbau aufweist, welcher flexibel an unterschiedliche Flugsimulationen anpassbar ist, und eine hohe Beweglichkeit aufweist. Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 2 erreicht Dadurch kann ein Flugsimulator gebildet werden, welcher eine weitaus höhere Beweglichkeit aufweist, als bekannte Flugsimulatoren auf Basis einer Stewart-Plattform. Ein derartiger erfindungsgemäßer Simulator ist weiters geeignet einen Probanden weitaus höheren Beschleunigungen auszusetzen, als bekannte Simulatoren auf Basis einer Stewart-Plattform, was insbesondere zu einer wesentlich gesteigerten Übereinstimmung der gefühlten Bewegung der visuell dargestellten Bewegung fuhrt. Mit einem derartigen erfindungsgemäßen Simulator zur Flugsimulation können etwa auch extreme Flugzustände wie Rückenflug, Rollen, Steilkurven, und einfache Kunstflugfiguren bis hin zu Luftkampfsituationen realitätsnah simuliert werden. Durch die tatsächlich erzielbaren Schräglagen und/oder Steig- bzw. Anstellwinkel, welche mit den simulierten Winkeln weitaus besser als bisher bekannt übereinstimmen, und/oder durch die tatsächlich erzielbaren Bescheunigungen, welche mit den simulierten Bescheunigungen weitaus besser als bisher bekannt übereinstimmen, kommt es bei einem erfindungsgemäßen Simulator zur Flugsimulation erst bei weitaus extremeren Bewegungszuständen, als etwa bei einem Simulator auf Basis einer Stewart-Plattform zu einem Auftreten von Übelkeit bei den ausführenden Probanden.The invention relates to a simulator for flight simulation according to the preamble of claim 2. Another object of the invention is therefore to provide a simulator for flight simulation of the aforementioned type, with which the mentioned disadvantages can be avoided, which has a simple and cost-saving design, which is flexible adaptable to different flight simulations, and has a high mobility. According to the invention this is achieved by the features of claim 2. Thus, a flight simulator can be formed, which has a much higher mobility than known flight simulators based on a Stewart platform. Such a simulator according to the invention is furthermore suitable for exposing a subject to much higher accelerations than known simulators based on a Stewart platform, which leads in particular to a substantially increased agreement of the perceived movement of the visually displayed movement. With such simulator according to the invention for flight simulation, for example, even extreme flight conditions such as inverted flight, roles, steep turns, and simple aerobatic maneuvers to air combat situations can be simulated realistically. By the actually achievable inclinations and / or climbing or angle, which match the simulated angles much better than previously known, and / or by the actually achievable Bescheunigungen, which match the simulated Bescheunigungen much better than previously known, it comes at a simulator according to the invention for flight simulation only in far more extreme states of motion, such as in a simulator based on a Stewart platform to an occurrence of nausea in the executing subjects.
Durch die hohe Flexibilität eines erfindungsgemäßen Simulators zur Flugsimulation ist ein solcher nicht auf die Simulation eines Flugzeugs beschränkt. Vielmehr können hiemit eine Mehrzahl unterschiedlicher Fahrsituationen simuliert werden, wie etwa Motorradfahren, die Steuerung eines Schiffs oder eines Kajaks in schwerem Seegang oder Wildwasser, eine Fahrt mit Skiern, eine Abfahrt mit einem Fahrrad usw..Due to the high flexibility of a simulator according to the invention for flight simulation, such is not limited to the simulation of an aircraft. Rather, it can be simulated with a variety of different driving situations, such as motorcycling, the control of a ship or a kayak in heavy seas or whitewater, a ride on skis, a descent with a bicycle, etc ..
Durch die geringen Herstellungs- und Betriebskosten eines derartigen Simulators zur Flugsimulation kann ein solcher Simulator auch einem weitaus größeren Personenkreis zugänglich gemacht werden, als dies bei Simulatoren gemäß dem Stand der Technik bisher möglich war. Dadurch, sowie durch die weitaus höhere mögliche Realitätsnähe, kann ein erfindungsgemäßer Simulator zur Flugsimulation wertvolle Beträge in der Ausbildung von Fahrzeuglenkern, Piloten und Sportlern leisten, da hiemit gefährliche Flugzustände, wie etwa Trudeln, wirklichkeitsnah simuliert werden kann. Ein erfindungsgemäßer Simulator zur kann aufgrund des einfachen Aufbaus und der geringen Kosten auch zu Unterhaltungszwecken eingesetzt werden, wobei etwa Fahr- und/oder Flugsimulationsspiele für Computer und/oder Spielkonsolen zum Betrieb mit einem erfindungsgemäßen Simulator zur Fahr- und/oder Flugsimulation adaptiert werden können. Dadurch werden erstmals die bisher lediglich visuell dargestellten Bewegungszustände und/oder Beschleunigungen für den Spieler am eigenen Körper erfahrbar bzw. erlebbar. Dadurch kann ein weitaus gesteigertes Spielerlebnis erreicht werden, bzw. die Grenzen zwischen Spiel und realitätsnaher Simulation deutlich verschoben werden. Dadurch werden die, auf die imaginäre Figur im Spiel wirkenden Einflüsse, erstmals für den menschlichen Spieler fühlbar. Dies ermöglicht etwa auch die Einrichtung eines erfindungsgemäßen Simulators zur Fahr- und/oder Flugsimulation in Spielhallen und/oder auf Jahrmärkten. Die Unteransprüche, welche ebenso wie die Patentansprüche 1 und 2 gleichzeitig einen Teil der Beschreibung bilden, betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:Due to the low production and operating costs of such simulator for flight simulation, such a simulator can be made accessible to a much larger group of people than was previously possible in simulators according to the prior art. As a result, as well as by the much higher possible realism, a simulator for flight simulation according to the invention can afford valuable amounts in the training of vehicle drivers, pilots and athletes, since dangerous flight conditions such as spins can be simulated realistically. A simulator according to the invention can also be used for entertainment purposes due to the simple construction and the low cost, such as driving and / or flight simulation games for computers and / or game consoles for operation with a simulator according to the invention for driving and / or flight simulation can be adapted. As a result, for the first time, the movement states and / or accelerations, which have hitherto been only visually illustrated, can be experienced or experienced by the player on his own body. As a result, a much enhanced gaming experience can be achieved, or the boundaries between game play and realistic simulation can be significantly shifted. As a result, the influences acting on the imaginary figure in play become tangible to the human player for the first time. This also makes it possible, for example, to set up a simulator according to the invention for driving and / or flight simulation in amusement arcades and / or at fairs. The subclaims, which as well as the claims 1 and 2 simultaneously form part of the description, relate to further advantageous embodiments of the invention. The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which only preferred embodiments are shown by way of example. Showing:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsforrn eines erfindungsgemäßen Simulators im Aufriss; Fig. 2 die Ansicht gemäß Fig. 1 mit einem Probanden;1 shows a preferred Ausführungsforrn of a simulator according to the invention in elevation; FIG. 2 shows the view according to FIG. 1 with a subject; FIG.
Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mobilen Simulationseinheit mit einem Simulator gemäß Fig. 2 in Betriebsanordnung; Fig. 4 eine mobile Simulationseinheit gemäß Fig. 3 in Ruheposition; und Fig. 5 ein Simulator gemäß Fig. 1 in axonometrischer Darstellung.FIG. 3 shows a preferred embodiment of a mobile simulation unit according to the invention with a simulator according to FIG. 2 in operating arrangement; FIG. FIG. 4 shows a mobile simulation unit according to FIG. 3 in the rest position; FIG. and FIG. 5 shows a simulator according to FIG. 1 in axonometric representation.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen einen Simulator 1 zur Flugsimulation, umfassend wenigstens eine erste Aufnahme 2 für wenigstens einen Probanden 3, eine Bewegungseinrichtung 4, wenigstens ein Steuerorgan 5 und wenigstens eine Bewegtbilddarstellungsvorrichtung 6, wobei die erste Aufnahme 2 mit der Bewegungseinrichtung 4 im Wesentlichen starr verbunden ist, wobei die Bewegungseinrichtung 4 zur Bewegung der ersten Aufnahme 2 in wenigstens sechs räumlichen Freiheitsgraden ausgebildet ist, wobei das Steuerorgan 5 zur wenigstens mittelbaren Interaktion des Probanden 3 mit der Bewegungseinrichtung 4 ausgebildet ist, und wobei die Bewegtbilddarstellungsvorrichtung 6 zur Visualisierung einer simulierten Umgebung ausgebildet ist, wobei die Bewegungseinrichtung 4 als Industrieroboter 7 mit serieller Kinematik ausgebildet ist. Ein derartiger Simulator 1 zur Flugsimulation ist besonders gut zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Simulation von Flugzuständen eines senkrechtstart- und/oder senkrechtlandefahigen Luftfahrzeuges ausgebildet.1 to 5 show a simulator 1 for flight simulation, comprising at least a first receptacle 2 for at least one subject 3, a movement device 4, at least one control member 5 and at least one moving image display device 6, wherein the first receptacle 2 with the movement device 4 substantially is rigidly connected, wherein the movement means 4 is formed for moving the first receptacle 2 in at least six spatial degrees of freedom, wherein the control member 5 for at least indirect interaction of the subject 3 is formed with the moving means 4, and wherein the moving image display device 6 for visualizing a simulated environment is formed, wherein the movement device 4 is designed as an industrial robot 7 with serial kinematics. Such simulator 1 for flight simulation is particularly well designed for carrying out the method according to the invention for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical-flight-capable aircraft.
Dadurch kann ein Simulator 1 zur Flugsimulation gebildet werden, welcher ohne große strukturelle Anpassungen für eine Vielzahl unterschiedlicher Flugsimulationen flexibel einsetzbar ist. Ein derartiger Simulator 1 zur Flugsimulation kann zu einem geringen Teil der Kosten eines bekannten Simulators auf Basis einer Stewart-Plattform hergestellt und betrieben werden, und ermöglicht eine in weiten Bereichen weitaus eindrucksvollere und/oder realitätsnähere Simulation einer Fahr- und/oder Flugsituation als Simulatoren zur Flugsimulation nach dem genannten Stand der Technik.As a result, a simulator 1 for flight simulation can be formed, which can be flexibly used for a large number of different flight simulations without major structural adjustments. Such simulator 1 for flight simulation can be manufactured and operated at a small part of the cost of a known simulator based on a Stewart platform, and allows a far more impressive and / or realistic nearer simulation of a driving and / or flight situation as simulators for Flight simulation according to the cited prior art.
Dadurch kann ein Flugsimulator gebildet werden, welcher eine weitaus höhere Beweglichkeit aufweist, als bekannte Flugsimulatoren auf Basis einer Stewart-Plattform. Ein derartiger erfindungsgemäßer Simulator 1 ist weiters geeignet einen Probanden weitaus höheren Beschleunigungen auszusetzen, als bekannte Simulatoren auf Basis einer Stewart-Plattform, was insbesondere zu einer wesentlich gesteigerten Übereinstimmung der gefühlten Bewegung der visuell dargestellten Bewegung führt. Mit einem derartigen erfindungsgemäßen Simulator 1 zur Flugsimulation können etwa auch extreme Flugzustände wie Rückenflug, Rollen, Steilkurven, und einfache Kunstflugfiguren bis hin zu Luftkampfsituationen realitätsnah simuliert werden. Durch die tatsächlich erzielbaren Schräglagen und/oder Steig- bzw. Anstellwinkel, welche mit den simulierten Winkeln weitaus besser als bisher bekannt übereinstimmen, und/oder durch die tatsächlich erzielbaren Bescheunigungen, welche mit den simulierten Bescheunigungen weitaus besser als bisher bekannt übereinstimmen, kommt es bei einem erfindungsgemäßen Simulator 1 zur Flugsimulation erst bei weitaus extremeren Bewegungszuständen, als etwa bei einem Simulator auf Basis einer Stewart-Plattform zu einem Auftreten von Übelkeit bei den ausführenden Probanden.As a result, a flight simulator can be formed which has a much higher mobility than known flight simulators based on a Stewart platform. Such a simulator 1 according to the invention is furthermore suitable for exposing a subject to much higher accelerations than known simulators based on a Stewart platform, which leads in particular to a substantially increased agreement of the perceived movement of the visually displayed movement. With such simulator 1 according to the invention for flight simulation, it is also possible, for example, to realistically simulate extreme flight conditions such as inverted flight, roles, steep curves, and simple aerobatic maneuvers right up to air combat situations. By the actually achievable inclinations and / or climbing or angle, which match the simulated angles much better than previously known, and / or by the actually achievable Bescheunigungen, which match the simulated Bescheunigungen much better than previously known, it comes at a simulator 1 according to the invention for flight simulation only in far more extreme states of motion, such as in a simulator based on a Stewart platform to an occurrence of nausea in the executing subjects.
Bei der Anwendung als Fahrsimulator können Fahrverhalten und Bodenbeschaffenheit wesentlich besser als bisher bekannt, insbesondere realitätsnah, simuliert werden, sodass einfach Unterschiede zwischen verschiedenen Fahrzeugen in der Simulation erfahren werden können.When used as a driving simulator, driving behavior and ground conditions can be simulated much better than previously known, in particular close to reality, so that differences between different vehicles can easily be experienced in the simulation.
Durch die hohe Flexibilität eines erfmdungsgemäßen Simulators 1 zur Flugsimulation ist ein solcher nicht auf die Simulation eines Flugzeugs oder eines Automobils beschränkt. Vielmehr können hiemit eine Mehrzahl unterschiedlicher Fahrsituationen simuliert werden, wie etwa Motorradfahren, die Steuerung eines Schiffs oder eines Kajaks in schwerem Seegang oder Wildwasser, eine Fahrt mit Skiern, eine Abfahrt mit einem Fahrrad usw.. Durch die geringen Herstellungs- und Betriebskosten eines derartigen Simulators 1 zur Flugsimulation kann ein solcher Simulator auch einem weitaus größeren Personenkreis zugänglich gemacht werden, als dies bei Simulatoren 1 gemäß dem Stand der Technik bisher möglich war. Dadurch, sowie durch die weitaus höhere mögliche Realitätsnähe, kann ein erfindungsgemäßer Simulator 1 zur Flugsimulation wertvolle Beträge in der Ausbildung von Fahrzeuglenkern, Piloten und Sportlern leisten, da hiemit gefährliche Fahr- und/oder Flugzustände, wie etwa Schleudern oder Trudeln, wirklichkeitsnah simuliert werden kann. Ein erfindungsgemäßer Simulator 1 zur Flugsimulation kann aufgrund des einfachen Aufbaus und der geringen Kosten auch zu Unterhaltungszwecken eingesetzt werden, wobei etwa Flugsimulationsspiele für Computer und/oder Spielkonsolen zum Betrieb mit einem erfindungsgemäßen Simulator zur Flugsimulation adaptiert werden können. Dadurch werden erstmals die bisher lediglich visuell dargestellten Bewegungszustände und/oder Beschleunigungen für den Spieler am eigenen Körper erfahrbar bzw. erlebbar. Dadurch kann ein weitaus gesteigertes Spielerlebnis erreicht werden, bzw. die Grenzen zwischen Spiel und realitätsnaher Simulation deutlich verschoben werden. Dadurch werden die, auf die imaginäre Figur im Spiel wirkenden Einflüsse, erstmals für den menschlichen Spieler fühlbar. Dies ermöglicht etwa auch die Einrichtung eines erfindungsgemäßen Simulators zur Flugsimulation in Spielhallen und/oder auf Jahrmärkten.Due to the high flexibility of a simulator 1 according to the invention for flight simulation, such is not limited to the simulation of an aircraft or of an automobile. Rather, a plurality of different driving situations can be simulated with it, such as Motorcycling, the control of a ship or a kayak in heavy seas or whitewater, a ride on skis, a descent with a bicycle, etc .. Due to the low manufacturing and operating costs of such a simulator 1 for flight simulation, such a simulator can also a much larger group of people be made available, as was previously possible in simulators 1 according to the prior art. As a result, as well as the much higher possible realism, an inventive simulator 1 for flight simulation can afford valuable amounts in the training of vehicle drivers, pilots and athletes, since this dangerous driving and / or flight conditions, such as skidding or spinning can be simulated realistically , A simulation simulator 1 according to the invention for flight simulation can also be used for entertainment purposes due to its simple structure and low cost, whereby flight simulation games for computers and / or game consoles can be adapted for operation with a simulator according to the invention for flight simulation. As a result, for the first time, the movement states and / or accelerations, which have hitherto been only visually illustrated, can be experienced or experienced by the player on his own body. As a result, a much enhanced gaming experience can be achieved, or the boundaries between game play and realistic simulation can be significantly shifted. As a result, the influences acting on the imaginary figure in play become tangible to the human player for the first time. This also makes it possible to set up a simulator according to the invention for flight simulation in amusement arcades and / or at fairs.
Ein erfindungsgemäßer Simulator 1 zur Flugsimulation ist bevorzugt zur Simulation im Wesentlichen sämtlicher Bewegungsabläufe, welchen Menschen durch Vorrichtungen, Anordnungen und/oder Tieren ausgesetzt werden können, in deren Verhalten sie steuernd und/oder regelnd eingreifen können, vorgesehen. Dabei kann es sich etwa um Landfahrzeuge, wie etwa Automobile, Motorräder, Züge, Baumaschinen, Fahrräder und/oder Panzer, um Luftfahrzeuge, wie etwa Flugzeuge, Helikopter und/oder Tragschrauber, um Raumfahrzeuge, wie etwa das Spaceshuttle, um Wasserfahrzeuge, wie etwa Motorschiffe, Segelboote und/oder Kajaks, um Sportgeräte, wie etwa Skateboards, Surfbords und/oder Skier, oder aber auch um Reittiere, wie etwa Pferde, Elefanten und/oder Dromedare, handeln. In weitere Folge kann - der besseren Lesbarkeit wegen - lediglich der Begriff Fahrzeug verwendet werden. Dieser Begriff kann in gegenständlicher Auslegung sämtliche der vorgenannten Vorrichtungen, Anordnungen und/oder Tiere umfassen. Die gegenständliche Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Simulation von Flugzuständen eines Senkrechtstart- und/oder senkrechtlandefähigen Luftfahrzeuges, mit einem Simulator 1 dessen Bewegungseinrichtung 4 als Industrieroboter 7 mit serieller Kinematik ausgebildet ist, wobei Bewegungen einer an der Bewegungseinrichtung 4 angeordneten erste Aufnahme 2 für wenigstens einen Probanden 3 mittels wenigstens eines Steuerorgans 5 gesteuert werden, wobei das wenigstens eine Steuerorgan 5 von einem in der ersten Aufnahme 2 angeordneten Probanden 3 derart betätigt wird, dass eine mit der ersten Aufnahme 2 verbundene Bodenkontakteinrichtung, etwa Kufen und/oder ein Fahrwerk, von einem Boden abgehoben wird oder auf einem Boden aufgesetzt wird.A simulation simulator 1 according to the invention for flight simulation is preferably provided for simulating substantially all movement sequences which people can be exposed to by devices, arrangements and / or animals whose behavior they can control and / or regulate. These may be, for example, land vehicles, such as automobiles, motorcycles, trains, construction machines, bicycles and / or tanks, aircraft, such as aircraft, helicopters and / or gyroplanes, spacecraft, such as the space shuttle, and watercraft, such as watercraft Motor ships, sailboats and / or kayaks, to sports equipment, such as skateboards, surfboards and / or skis, or even mounts, such as horses, elephants and / or dromedaries act. In further consequence - for the sake of better readability - only the term vehicle can be used. This term may include in a physical interpretation all of the aforementioned devices, arrangements and / or animals. The subject invention further relates to a method for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical-landing aircraft, with a simulator 1 whose movement device 4 is designed as an industrial robot 7 with serial kinematics, wherein movements of a arranged on the moving device 4 first receptacle 2 for at least one Volunteers 3 are controlled by means of at least one control member 5, wherein the at least one control member 5 is actuated by a arranged in the first receptacle 2 subjects 3 such that a connected to the first receptacle 2 ground contact device, such as runners and / or a chassis of a Floor is lifted or placed on a floor.
Der Begriff Senkrechtstart- und/oder senkrechtlandefähige Luftfahrzeuge umfasst dabei jede Art eines Luftfahrzeugs, welches in der Lage ist senkrecht zu starten, daher abzuheben, und/oder zu landen, daher auf einem Boden oder Untergrund, aufzusetzen. Insbesondere umfasst dieser Begriff sämtliche Arten sog. VTOL-Luftfahrzeuge (VTOL - Vertcal Take-Off and Landing), daher jede Art von Hubschraubern bzw. Helikoptern, aber auch Flugzeuge wir die Harrier, die F-35 oder die Jak-38, oder Kipprotorluftfahrzeuge wie die V-22. Dadurch können kritische Flugzustände, wie insbesondere das Starten bzw. Landen, eines Senkrechtstart- und/oder senkrechtlandefähigen Luftfahrzeuges, wie etwa eines Hubschraubers, derart wirklichkeitsnahe simuliert werden, dass dadurch der Aufwand an Flugstunden am realen Fluggerät, welche zum Erlernen derartiger Flugzustände bisher erforderlich waren deutlich eingeschränkt werden kann. Beimerfindungsgemäßen Verfahren ist ein Proband gezwungen einen „Start" bzw. eine „Landung" real Durchzuführen, daher die Kufen bzw. das Fahrwerk des Luftfahrzeuges tatsächlich vom Boden abzuheben bzw. wider auf diesem aufzusetzen, dabei entsprechen sämtliche Beschleunigungen und Stöße, aber auch die Sicht den tatsächlichen Zuständen beim Start bzw. der Landung eines tatsächlichen Luftfahrzeuges. Dadurch können die Kosten für die Pilotenausbildung deutlich reduziert werden, die Qualität derselben aber deutlich gesteigert werden, da zu einem Bruchteil der Kosten realer Flugstunden deutlich mehr Starts bzw. Landungen trainiert werden können, als bislang üblich. Durch die realitätsnahe Simulation und die Möglichkeit diese zu geringen Kosten wesentlich intensiver zugestalten als bei realen Flugstunden steigt das Ausbildungsniveau der Flugschüler, wodurch die Unfallgefahr beim letztendlichen Umgang mit realen Luftfahrzeugen deutlich reduziert werden kann. Dadurch kann auch die Belastung der Umwelt durch Lärm und Schadstoffe reduziert werden. Erfindungsgemäße Verfahren können an Anlagen durchgeführt werden, welche auch in einer Flugverbotszone oder einem ruhigen Altstadtbereich angeordnet sein können. Derartige Anlagen sind nicht an herkömmliche Flugplätze gebunden.The term vertical take-off and / or vertical-landing aircraft in this case includes any type of aircraft which is able to take off vertically, therefore take off, and / or to land, therefore, on a ground or surface, set up. In particular, this term includes all types of so-called VTOL aircraft (VTOL - Vertcal Take-Off and Landing), therefore any type of helicopters or helicopters, but also aircraft we the Harrier, the F-35 or the Yak-38, or tilt rotor aircraft like the V-22. As a result, critical flight conditions, in particular the takeoff or landing, of a vertical take-off and / or vertical-landing aircraft, such as a helicopter, can be simulated so realistically that thereby the amount of flight hours on the real aircraft, which were previously required for learning such flight conditions can be clearly limited. In the inventive method, a subject is forced to perform a "start" or a "landing" real, therefore actually lift the runners or the landing gear of the aircraft from the ground or against put on this, all accelerations and shocks, but also the view the actual conditions at take-off or landing of an actual aircraft. As a result, the cost of pilot training can be significantly reduced, but the quality of the same can be significantly increased, since at a fraction of the cost of real flight hours significantly more takeoffs or landings can be trained than previously customary. Due to the realistic simulation and the possibility to design these at low costs much more intensively than during real flight hours, the training level of the student trainees increases, whereby the risk of accidents in the eventual handling of real aircraft can be significantly reduced. This can also reduce the environmental impact of noise and pollutants. Inventive methods can be carried out on systems which also in a no-fly zone or a quiet old town area can be arranged. Such systems are not bound to conventional airfields.
Ein erfindungsgemäßer Simulator 1 zur Flugsimulation weist wenigstens eine erste Aufnahme 2 für wenigstens einen Probanden 3 auf, wobei es sich hiebei um jede Art einer ersten Aufnahme 2 für einen Probanden 3 handeln kann. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Aufnahme 2 entsprechend dem geplanten Simulationsgegenstand ausgebildet ist. Bei einem bevorzugten Einsatz eines erfindungsgemäßen Simulators 1 zur Simulation eines Luftfahrzeugs und/oder eines Landfahrzeugs ist vorgesehen, dass die wenigstens eine erste Aufnahme 2 als Sitz 10, insbesondere als Flugzeugsitz 11, Automobilsitz und/oder Motorradsitz, ausgebildet ist. Besonders bevorzugt kann hiebei vorgesehen sein, dass es sich bei dem Sitz 10, wie in den Fig. 1 bis 3 und 5 dargestellt, um eine Nachbildung eines Schleudersitzes eines Militärflugzeuges handelt. Es können aber auch Sitze 10 aus herkömmlichen Flugzeugen oder Kraftfahrzeugen vorgesehen sein.A simulator 1 according to the invention for flight simulation has at least one first receptacle 2 for at least one subject 3, which may be any type of first receptacle 2 for a subject 3. It is preferably provided that the first receptacle 2 is designed according to the planned simulation object. In a preferred use of a simulator 1 according to the invention for simulating an aircraft and / or a land vehicle, it is provided that the at least one first receptacle 2 is designed as a seat 10, in particular as an aircraft seat 11, automobile seat and / or motorcycle seat. Particularly preferably, it can be provided that the seat 10, as shown in FIGS. 1 to 3 and 5, is a replica of an ejection seat of a military aircraft. But it can also be provided seats 10 from conventional aircraft or motor vehicles.
Erfindungsgemäß ist wenigstens eine erste Aufnahme 2 für einen Probanden 3 vorgesehen. Es kann vorgesehen sein, eine vorgebbare Anzahl an ersten Aufnahmen 2 für eine vorgebbare Anzahl an Probanden 3 vorzusehen. Etwa kann vorgesehen sein, dass die vorgebbare Anzahl an Aufnahmen 2 Teil eines Cockpits oder eines Cockpitmodells, etwa eines Luft- und/oder Landfahrzeuges ist, wodurch die Simulation besonders wirklichkeitsgetreu erfolgen kann, da in einer derartigen Anordnung die Bedienelemente und Steuerorgane 5 entsprechend einem zu simulierenden Fahrzeug angeordnet und bedient werden können.According to the invention, at least one first receptacle 2 for a subject 3 is provided. It can be provided to provide a predeterminable number of first receptacles 2 for a predeterminable number of subjects 3. For example, it may be provided that the predeterminable number of receptacles 2 is part of a cockpit or a cockpit model, such as an aircraft and / or land vehicle, whereby the simulation can be carried out particularly realistic, since in such an arrangement, the controls and controls 5 according to one can be arranged and operated simulating vehicle.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass erfindungsgemäße Simulatoren 1 zur Verwendung mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren eine Bodenkontakteinrichtung aufweisen, welche vorzugsweise in der Art und Weise starr bzw. beweglich mit der ersten Aufnahme verbunden ist, dass das sich beim Start oder der Landung, dabei beim Abheben oder aufsetzen von bzw. auf einem Untergrund oder Boden, an die erste Aufnahme fortpflanzenden Vibrationen weitestgehend den bei einem vergleichbaren realen Luftfahrzeug auftretenden Vibrationen entsprechen. Die Bodenkontakteinrichtung ist dabei je nach zu simulierenden Luftfahrzeug als Kufen, Fahrwerk oder einer Kombination beider ausgebildet. Die erste Aufnahme 2 ist mit einer Bewegungseinrichtung 4 im Wesentlichen starr verbunden, wobei die Bewegungseinrichtung 4 zur Bewegung der ersten Aufnahme 2 in wenigstens sechs räumlichen Freiheitsgraden ausgebildet ist. Durch die Bewegungseinrichtung 4 kann die erste Aufnahme 2 und der in dieser angeordnete Proband 3 innerhalb gewisser Grenzen im Wesentlichen frei - im Rahmen der Verstellmöglichkeiten der Bewegungseinrichtung 4 - im Raum bewegt werden. Dadurch ist es möglich den Probanden 3 in einer Art und Weise zu bewegen, bzw. diesen Probanden 3 Beschleunigungen auszusetzen, wie dies bei bekannten Simulatoren bisher nicht möglich war. Erfϊndungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung 4 als Industrieroboter 7 mit serieller Kinematik ausgebildet ist. Derartige Industrieroboter 7 mit serieller Kinematik werden in vielfältigen Ausführungen hergestellt und werden in der automatisierten Fertigung eingesetzt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Industrieroboter 7 mit serieller Kinematik als Gelenkarmroboter 8 ausgebildet ist, insbesondere als Gelenkarmroboter mit wenigstens sechs verstellbaren Achsen. Ein derartiger Gelenkarmroboter 8 weist wenigstens einen Roboterarm 15 auf, welcher eine vorgebbare Anzahl mittels Gelenken 17 miteinander verbundener Teilarme 16 umfasst. Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine bevorzugte Ausfuhrungsform eines derartigen Industrieroboters 7 mit serieller Kinematik als sog. 6-Achs-Gelenkarmroboter 8. Als Achse wird dabei bevorzugte eine jede Achse im Sinne einer Symmetrieachse bezeichnet, um welcher bzw. entlang welcher eine Verstellung möglich ist. Daher eine rotatorische Verstellung um eine Achse und/oder eine translatorische Verstellung entlang einer Achse. Bevorzugt werden die Gelenke 17 des Gelenkarmroboters 8 für einen erfindungsgemäßen Simulator elektromechanisch verstellt. Es kann aber auch vorgesehen sein, diese hydraulisch und/oder pneumatisch zu verstellen. Der Ausdruck Freiheitsgrad kann als Freiheitsgrad im streng physikalischen Sinn verstanden werden, daher als drei Translationsfreiheitsgrade und drei Freiheitsgrade der Rotation verstanden werden. Der Ausdruck Freiheitsgrad kann aber auch in dem Sinn verstanden werden, dass jeder Freiheitsgrad eine unabhängige Bewegungsmöglichkeit der Bewegungseinrichtung 4, daher des Industrieroboters 7 mit serieller Kinematik bezeichnet. Ein Industrieroboter 7 mit serieller Kinematik, welcher sechs voneinander unabhängige Bewegungsmöglichkeiten aufweist, wie etwa der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte, muss daher nicht notgedrungen sechs physikalische Freiheitsgrade aufweisen. Eine - bei der Ausfuhrungsform gemäß den Fig. 1 bis 5 - fehlende Möglichkeit der Translation quer zu dem Roboterarm 15 ist in der Anwendung ohne Bedeutung, da eine derartige Bewegung bei den meisten der zu simulierenden Fahrzeugen in der Regel ohnedies nicht möglich ist. Ein erfindungsgemäßer Simulator 1 zur Flugsimulation weist wenigstens ein Steuerorgan 5 zur wenigstens mittelbaren Interaktion des Probanden 3 mit der Bewegungseinrichtung 4 auf. Das Steuerorgan 5 ist bevorzugt an das zu simulierende Fahrzeug angepasst, und entsprechend der bevorzugten Anwendungen als Steuerrad und/oder Steuerknüppel 12 ausgebildet, wobei weitere Steuerorgane, etwa Fahrpedale, Schubhebel 20, Bremspedale, Trimmräder, Seitenruderpedale, Lenkstangen, Zügel, Steigbügel und dergleichen, vorgesehen sein können. Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Ausführungsform weist zwei Steuerorgane in Form eines Schubhebels 20 und eines Steuerknüppels 12 auf. Entsprechend der bei modernen Kampfflugzeugen üblichen Anordnung der wichtigsten Steuerelemente gemäß der Vorgabe, dass im Luftkampf die Hände des Piloten den Schubhebel 20 und den Steuerknüppel 12 nicht verlassen sollen (HOTAS: hands on throttle and stick) können auf dem Schubhebel 20 und dem Steuerknüppel 12 weitere - in den Fig. 1 bis 5 nicht dargestellte - Steuerorgane 5 angeordnet sein. Mittels des wenigstens einen Steuerorgans 5 kann der Proband 3 das Verhalten der Bewegungseinrichtung 4 beeinflussen. Hiebei ist bevorzugt vorgesehen, dass es sich nicht um eine direkte Steuerung dieser Bewegungseinrichtung 4 handelt. Vielmehr ist vorgesehen, dass der Proband 3 über das wenigstens eine Steuerorgan 5 Steuerbefehle an wenigstens eine Rechen- und Kontrolleinheit übermittelt, welche unter Berücksichtigung der Eigenschaften des zu simulierenden Fahrzeugs und des jeweiligen Standes einer momentan ablaufenden Simulation die Bewegungseinrichtung 4 steuert. Die Reaktion eines Fahrzeugs ist in der Regel von dessen jeweiligen Fahrzuständen — entsprechend dem Stand einer Simulation, etwa beeinflusst durch Wind und Böen - abhängig, und wird daher durch die Rechen- und Kontrolleinheit bei der Steuerung der Bewegungseinrichtung 4 berücksichtigt. Die wenigstens eine Rechen- und Kontrolleinheit steuert weiters eine Bewegtbilddarstellungsvorrichtung 6, welche zur Visualisierung einer simulierten Umgebung ausgebildet ist, wobei die jeweils dargestellte Umgebung durch die Rechen- und Kontrolleinheit ständig an die jeweilige Simulation angepasst wird. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Bewegtbilddarstellungsvorrichtung 6 wenigstens einen Bildschirm umfasst, welcher insbesondere im Wesentlichen starr mit der wenigstens einen ersten Aufnahme 2 verbunden ist, und/oder dass die Bewegtbilddarstellungsvorrichtung 6 wenigstens einen Projektor umfasst, welcher ein Bild auf wenigstens eine, um den Simulator herum angeordnete Projektionsfläche projiziert. Die Verwendung eines Bildschirms stellt vor allem zusammen mit der Verwendung eines Cockpitmodells eine einfache und effektive Lösung dar, da hiebei die Cockpitfenster durch Bildschirme gebildet werden können. Durch die Verwendung von Projektoren und Projektionsflächen kann für den Probanden 3 die Illusion eines weiten freien Raumes um diesen herum geschaffen werden. Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist vorgesehen, dass die Bewegtbilddarstellungsvorrichtung 6 wenigstens eine Videobrille 9 umfasst, welche insbesondere einen Lagesensor umfasst. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Videobrille 9 in einen Pilotenhelm 21 integriert, welchen der Proband 3 trägt. Durch den Lagesensor, welcher etwa mittels Beschleunigungsaufhehmern oder mittels eines Laserkreisels gebildet werden kann, werden Daten über die jeweils aktuelle Blickrichtung des Probanden 3 an die Rechen- und Kontrolleinheit übermittelt, welche das Videosignal zur Ansteuerung der Bewegtbilddarstellungsvorrichtung 6 entsprechend anpasst. Videobrillen 9 weisen den Vorteil auf, dass diese das gesamte Blickfeld des Probanden 3 ausfüllen, wodurch eine Ablenkung des Probanden 3 durch äußere Ereignisse vermieden werden kann. Weiters kann die Ausgabe einer an die Simulation angepassten Ton-, Klang- und/oder Geräuschkulisse durch die Rechen- und Kontrolleinheit vorgesehen sein. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Rechen- und Kontrolleinheit eine Spielkonsole und/oder einen Personalcomputer umfasst. Dabei ist vorgesehen, dass eine Spielkonsole und/oder ein Personalcomputer Teil der Rechen- und Kontrolleinheit ist, und/oder dass eine Spielkonsole und/oder ein Personalcomputer die Rechen- und Kontrolleinheit ansteuert. Daher dass eine Spielkonsole und/oder ein Personalcomputer einen Verbund mit der Rechen- und Kontrolleinheit bilden. Dadurch ist es möglich auch handelsübliche bzw. entsprechend adaptierte Simulationssoftware für Spielkonsolen und/oder Personalcomputer zusammen mit einem erfindungsgemäßen Simulator 1 einzusetzen. Dadurch wird die Anwendbarkeit eines erfindungsgemäßen Simulators 1 wesentlich erweitert. Aufgrund der Flexibilität und der geringen Herstellungsund Betriebskosten eines erfindungsgemäßen Simulators 1 können Simulationen in einer Qualität, welche bisher selbst professionellen Anwendern verschlossen blieb, auch einem breiten Publikum zu geringen Kosten angeboten werden.It is particularly preferred that simulators 1 according to the invention for use with the method described above have a bottom contact device, which is preferably connected rigidly or movably to the first receptacle in such a manner that it picks up during take-off or landing or landing on or on a ground or ground, to the first recording of propagating vibrations as much as possible corresponding to the vibrations occurring in a comparable real aircraft. The ground contact device is designed depending on the aircraft to be simulated as runners, suspension or a combination of both. The first receptacle 2 is connected substantially rigidly to a movement device 4, the movement device 4 being designed to move the first receptacle 2 in at least six spatial degrees of freedom. By means of the movement device 4, the first receptacle 2 and the test person 3 arranged therein can be essentially free within certain limits, within the scope of the adjustment possibilities of the movement device 4 Room to be moved. This makes it possible to move the subjects 3 in a way, or to expose these subjects 3 accelerations, as previously not possible in known simulators. Erfϊndungsgemäß it is provided that the movement device 4 is designed as an industrial robot 7 with serial kinematics. Such industrial robots 7 with serial kinematics are manufactured in a variety of designs and are used in automated manufacturing. It is preferably provided that the industrial robot 7 with serial kinematics is designed as an articulated-arm robot 8, in particular as an articulated-arm robot with at least six adjustable axes. Such an articulated-arm robot 8 has at least one robot arm 15, which comprises a predeterminable number of partial arms 16 connected to one another by means of joints 17. FIGS. 1 to 5 show a preferred embodiment of such an industrial robot 7 with serial kinematics as a so-called 6-axis articulated-arm robot 8. The axle is preferably referred to as an axis of symmetry around which or along which an adjustment is possible is. Therefore, a rotational adjustment about an axis and / or a translational adjustment along an axis. Preferably, the joints 17 of the articulated arm robot 8 are adjusted electromechanically for a simulator according to the invention. But it can also be provided to adjust these hydraulically and / or pneumatically. The term degree of freedom can be understood as a degree of freedom in the strictly physical sense, therefore be understood as three translational degrees of freedom and three degrees of freedom of rotation. The term degree of freedom can also be understood in the sense that each degree of freedom designates an independent possibility of movement of the movement device 4, therefore of the industrial robot 7 with serial kinematics. An industrial robot 7 with serial kinematics, which has six independent movement possibilities, such as that shown in FIGS. 1 to 5, therefore need not necessarily have six physical degrees of freedom. A - in the embodiment according to FIGS. 1 to 5 - missing possibility of translation across the robot arm 15 is irrelevant in the application, since such a movement in most of the vehicles to be simulated usually not possible anyway. A simulator 1 according to the invention for flight simulation has at least one control element 5 for the at least indirect interaction of the subject 3 with the movement device 4. The control member 5 is preferably adapted to the vehicle to be simulated, and formed according to the preferred applications as a steering wheel and / or control stick 12, wherein further control elements, such as accelerator pedals, thrust lever 20, brake pedals, Trim wheels, rudder pedals, handlebars, reins, stirrups and the like, can be provided. The embodiment shown in FIGS. 1 to 5 has two control elements in the form of a push lever 20 and a control stick 12. According to the usual in modern fighter aircraft arrangement of the main controls according to the requirement that the hands of the pilot should not leave the throttle lever 20 and the joystick 12 in the dogfight (HOTAS: hands on throttle and stick) on the throttle lever 20 and the joystick 12 more - In FIGS. 1 to 5, not shown - control members 5 may be arranged. By means of the at least one control element 5, the test person 3 can influence the behavior of the movement device 4. Hiebei is preferably provided that it is not a direct control of this movement device 4. Rather, it is provided that the test person 3 transmits control commands via the at least one control element 5 to at least one computing and control unit, which controls the movement device 4 taking into account the characteristics of the vehicle to be simulated and the respective state of a currently running simulation. The reaction of a vehicle is generally dependent on its respective driving conditions - depending on the state of a simulation, for example influenced by wind and gusts - and is therefore taken into account by the computing and control unit in the control of the movement device 4. The at least one computing and control unit further controls a moving image display device 6, which is designed to visualize a simulated environment, wherein the environment shown in each case is constantly adapted by the computing and control unit to the respective simulation. Preferably, it can be provided that the moving image display device 6 comprises at least one screen, which is in particular substantially rigidly connected to the at least one first receptacle 2, and / or that the moving image display device 6 comprises at least one projector, which images at least one, to the Projection screen arranged around simulator projected. The use of a screen together with the use of a cockpit model is a simple and effective solution since the cockpit windows can be formed by screens. By using projectors and projection surfaces, the subject 3 can be given the illusion of a wide free space around them. In the particularly preferred embodiment according to FIG. 2, it is provided that the moving image display device 6 comprises at least one video eyeglass 9, which in particular comprises a position sensor. In the embodiment of FIG. 2 is the Video glasses 9 integrated into a pilot helmet 21, which the subject 3 carries. By means of the position sensor, which can be formed for example by means of acceleration pickups or by means of a laser gyro, data is transmitted via the respective current viewing direction of the subject 3 to the computing and control unit, which adjusts the video signal for driving the moving image display device 6 accordingly. Video glasses 9 have the advantage that they fill the entire field of view of the subject 3, whereby a distraction of the subject 3 can be avoided by external events. Furthermore, the output of an adapted to the simulation sound, sound and / or background noise can be provided by the computing and control unit. Particularly preferably, it can be provided that the at least one computing and control unit comprises a game console and / or a personal computer. It is provided that a game console and / or a personal computer is part of the computing and control unit, and / or that a game console and / or a personal computer controls the computing and control unit. Therefore, a game console and / or a personal computer form an association with the computing and control unit. As a result, it is also possible to use commercial or correspondingly adapted simulation software for game consoles and / or personal computers together with a simulator 1 according to the invention. As a result, the applicability of a simulator 1 according to the invention is substantially expanded. Because of the flexibility and the low manufacturing and operating costs of a simulator 1 according to the invention, simulations in a quality that was hitherto closed even to professional users can also be offered to a broad public at low cost.
Bei einer derartigen Ausführungsform der gegenständlichen Erfindung, bei welcher die Rechen- und Kontrolleinheit eine Spielkonsole und/oder einen Personalcomputer umfasst, ist weiters ein bevorzugtes Verfahren zur Fahr- und/oder Flugsimulation vorgesehen, wobei auf einer Spielkonsole und/oder einem Personalcomputer ein Computerspiel gespielt wird, in welchem eine Figur, etwa eine Spielfϊgur eines Ego-Shooter-, Adventure-, Sport- und/oder Jump-and-Run-Spiels, und/oder ein Fahrzeug, etwa ein Fahrzeug eines Formel 1 -Spiels, und/oder ein Flugzeug eines Luftkampfspieles, bewegt wird. Der Spieler übermittelt dabei Steuerbefehle zur Steuerung der Bewegung der Figur und/oder des Fahrzeugs an die Spielkonsole und/oder den Personalcomputer. Es ist daher bei dem bevorzugten Verfahren vorgesehen, dass wenigstens ein erster Steuerbefehl an die Spielkonsole und/oder den Personalcomputer - bzw. die Rechen- und Kontrolleinheit welche zusammen mit der Spielkonsole und/oder einen Personalcomputer als Verbund ausgebildet ist - übermittelt wird, wobei mit dem ersten Steuerbefehl die Bewegung und/oder Beschleunigung einer Figur und/oder eines Fahrzeugs in dem Computerspiel gesteuert wird, wobei die Spielkonsole und/oder der Personalcomputer wenigstens ein Ausgangssignal erzeugt, und mit dem Ausgangssignal die Bewegung und/oder Beschleunigung der ersten Aufnahme 2 gesteuert wird, wobei die tatsächliche Bewegung und/oder Beschleunigung der ersten Aufnahme 2 zu der Bewegung und/oder Beschleunigung der Figur und/oder des Fahrzeugs in dem Computerspiel wenigstens äquivalent ist. Der Spieler spielt daher ein Computerspiel, und die - durch den Spielverlauf beeinflussten - Bewegungen und/oder Beschleunigungen der Figur und/oder des Fahrzeugs werden äquivalent auf die Bewegungen und/oder Beschleunigungen der ersten Aufnahme übertragen. Unter äquivalent ist hiebei bevorzugt die bijektive Abbildung des Bewegungs- und/oder Beschleunigungsraumes der Figur und/oder des Fahrzeugs in dem Computerspiel auf den Bewegungs- und/oder Beschleunigungsraumes des Industrieroboters 7 mit serieller Kinematik zu verstehen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können - wenn der Spieler in der ersten Aufnahme 2 angeordnet ist — die Bewegungen und/oder Beschleunigungen, welche die Figur und/oder das Fahrzeug in dem Computerspiel erfahren, körperlich erlebbar gestaltet werden, wodurch Computerspiele eine bisher nicht gekannt Realitätsnähe und Dramatik bekommen. Dadurch kann eine körperliche Belastung des Spielers erreicht werden, und den zunehmend bei Computerspielern vorherrschenden körperlichen Mängeln, welche durch Bewegungsarmut verursacht werden entgegengewirkt werden. Durch das direkte Erleben der Spielsituationen wird weiters das Herz- Kreislaufsystem und das Muskelwachstum angeregt. hi diesem Zusammenhang kann eine mobile Simulationseinheit 13 vorgesehen sein, wobei - wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt - auf einem Fahrzeug 14 oder einem Fahrzeuganhänger ein erfindungsgemäßer Simulator 1 angeordnet ist. Sämtliche für den sicheren Betrieb des Simulators 1 notwendigen Vorrichtungen sind dabei auf der Ladefläche 22 eines Lastkraftwagens angeordnet, wobei weiters ein Zutritts- und/oder Kassenbereich 18 vorgesehen ist. Abklappbare Seitenwände 19 der Ladefläche 22 dienen der Stabilisierung der Standfestigkeit des Fahrzeugs 14, wodurch ein Schwingen der gesamten Anordnung beim Betrieb des Simulators 1 verhindert werden kann. Es kann etwa vorgesehen sein, dass eine derartige mobile Simulationseinheit 13 die am Markt gängigen Spielkonsolen umfasst, und dass ein Proband 3 nach Begleichen eines Benützungsentgeltes ein ihm bereits geläufiges Spiel auf dem Simulator 1 spielen kann. In such an embodiment of the subject invention, in which the computing and control unit comprises a game console and / or a personal computer, a preferred method for driving and / or flight simulation is further provided, wherein played on a game console and / or a personal computer, a computer game in which a character, such as a Spielfϊgur an ego-shooter, adventure, sports and / or jump-and-run game, and / or a vehicle, such as a vehicle of a Formula 1 game, and / or an aircraft of an air combat game, is moved. The player transmits control commands for controlling the movement of the figure and / or the vehicle to the game console and / or the personal computer. It is therefore provided in the preferred method that at least a first control command to the game console and / or the personal computer - or the computing and control unit which together with the Game console and / or a personal computer is formed as a composite - is transmitted, wherein the first control command, the movement and / or acceleration of a figure and / or a vehicle is controlled in the computer game, the game console and / or the personal computer generates at least one output signal , and with the output signal the movement and / or acceleration of the first recording 2 is controlled, wherein the actual movement and / or acceleration of the first recording 2 is at least equivalent to the movement and / or acceleration of the figure and / or the vehicle in the computer game , The player therefore plays a computer game, and the movements and / or accelerations of the character and / or the vehicle influenced by the course of the game are transferred equivalently to the movements and / or accelerations of the first shot. Under equivalent is hiebei preferred to understand the bijective mapping of the movement and / or acceleration space of the figure and / or the vehicle in the computer game on the movement and / or acceleration space of the industrial robot 7 with serial kinematics. By means of the method according to the invention, if the player is arranged in the first receptacle 2, the movements and / or accelerations experienced by the character and / or the vehicle in the computer game can be made physically tangible, whereby computer games have an as yet unknown realism Get drama. As a result, a physical load of the player can be achieved, and the increasingly prevalent in computer gamers physical deficiencies, which are caused by a lack of physical activity are counteracted. The direct experience of the game situations further stimulates the cardiovascular system and muscle growth. hi this context, a mobile simulation unit 13 may be provided, wherein - as shown in FIGS. 3 to 5 - on a vehicle 14 or a vehicle trailer, an inventive simulator 1 is arranged. All necessary for the safe operation of the simulator 1 devices are arranged on the bed 22 of a truck, further an access and / or cash register area 18 is provided. Foldable side walls 19 of the loading surface 22 serve to stabilize the stability of the vehicle 14, whereby a swinging of the entire assembly during operation of the simulator 1 can be prevented. It may be provided, for example, that such a mobile simulation unit 13 comprises the game consoles that are common on the market, and that a subject 3 can play a game already familiar to him on the simulator 1 after payment of a user fee.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS
1. Verfahren zur Simulation von Flugzuständen eines Senkrechtstart- und/oder senkrechtlandefähigen Luftfahrzeuges, mit einem Simulator (1) dessen Bewegungseinrichtung (4) als Industrieroboter (7) mit serieller Kinematik ausgebildet ist, insbesondere einem Simulator nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei Bewegungen einer an der Bewegungseinrichtung (4) angeordneten erste Aufnahme (2) für wenigstens einen Probanden (3) mittels wenigstens eines Steuerorgans (5) gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Steuerorgan (5) von einem in der ersten Aufnahme (2) angeordneten Probanden (3) derart betätigt wird, dass eine mit der ersten Aufnahme (2) verbundene Bodenkontakteinrichtung, etwa Kufen und/oder ein Fahrwerk, von einem Boden abgehoben wird oder auf einem Boden aufgesetzt wird.1. A method for simulating flight conditions of a vertical take-off and / or vertical wing aircraft, with a simulator (1) whose movement device (4) is designed as an industrial robot (7) with serial kinematics, in particular a simulator according to one of claims 2 to 11, wherein Movements of one of the movement means (4) arranged first receptacle (2) for at least one subject (3) by means of at least one control member (5) are controlled, characterized in that the at least one control member (5) of a in the first receptacle (2 ) arranged probands (3) is actuated such that a with the first receptacle (2) connected ground contact device, such as runners and / or a chassis, is lifted from a floor or placed on a floor.
2. Simulator (1) zur Flugsimulation, umfassend wenigstens eine erste Aufnahme (2) für wenigstens einen Probanden (3), eine Bewegungseinrichtung (4), wenigstens ein Steuerorgan (5) und wenigstens eine Bewegtbilddarstellungsvorrichtung (6), wobei die erste Aufnahme (2) mit der Bewegungseinrichtung (4) im Wesentlichen starr verbunden ist, wobei die Bewegungseinrichtung (4) zur Bewegung der ersten Aufnahme (2) in wenigstens sechs räumlichen Freiheitsgraden ausgebildet ist, wobei das Steuerorgan (5) zur wenigstens mittelbaren Interaktion des Probanden (3) mit der Bewegungseinrichtung (4) ausgebildet ist, und wobei die Bewegtbilddarstellungsvoπichtung (6) zur Visualisierung einer simulierten Umgebung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (4) als Industrieroboter (7) mit serieller Kinematik ausgebildet ist.2. Simulator (1) for flight simulation, comprising at least a first receptacle (2) for at least one subject (3), a movement device (4), at least one control member (5) and at least one moving image display device (6), wherein the first receptacle ( 2) is substantially rigidly connected to the movement device (4), the movement device (4) being designed to move the first receptacle (2) in at least six spatial degrees of freedom, the control element (5) being at least indirectly interacting with the subject (3 ) is formed with the movement device (4), and wherein the moving image representation device (6) is designed to visualize a simulated environment, characterized in that the movement device (4) is designed as an industrial robot (7) with serial kinematics.
3. Simulator (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (4) als Gelenkarmroboter (8), insbesondere als Gelenkarmroboter mit wenigstens sechs verstellbaren Achsen, ausgebildet ist.3. simulator (1) according to claim 2, characterized in that the movement device (4) as articulated arm robot (8), in particular as Gelenkarmroboter with at least six adjustable axes, is formed.
4. Simulator (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegtbilddarstellungsvorrichtung (6) wenigstens einen Bildschirm umfasst, welcher insbesondere im Wesentlichen starr mit der wenigstens einen Aufnahme verbunden ist. 4. simulator (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the moving image display device (6) comprises at least one screen, which is in particular substantially rigidly connected to the at least one receptacle.
5. Simulator (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegtbilddarstellungsvorrichtung (6) wenigstens eine Videobrille (9) umfasst, welche insbesondere einen Lagesensor umfasst.5. simulator (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the moving image display device (6) comprises at least one video eyeglasses (9), which in particular comprises a position sensor.
6. Simulator (1) nach Ansprach 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegtbilddarstellungsvorrichtung (6) wenigstens einen Projektor umfasst.6. Simulator (1) according to spoke 2 or 3, characterized in that the moving image display device (6) comprises at least one projector.
7. Simulator (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Aufnahme (2) als Sitz (10), insbesondere als Flugzeugsitz (11), ausgebildet ist.7. simulator (1) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the at least one first receptacle (2) as a seat (10), in particular as an aircraft seat (11) is formed.
8. Simulator (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sitz (10) Teil eines Cockpits oder eines Cockpitmodells ist, welches an der Bewegungseinrichtung (4) angeordnet ist.8. simulator (1) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the at least one seat (10) is part of a cockpit or a cockpit model, which is arranged on the movement device (4).
9. Simulator (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Steuerorgan (5) wenigstens ein Steuerrad und/oder wenigstens einen Steuerknüppel (12) und/oder wenigstens ein Fußpedal umfasst.9. simulator (1) according to one of claims 2 to 8, characterized in that the at least one control member (5) comprises at least one steering wheel and / or at least one control stick (12) and / or at least one foot pedal.
10. Simulator (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Rechen- und Kontrolleinheit vorgesehen ist, und dass die Bewegungseinrichtung (4), das wenigstens eine Steuerorgan (5), und die Bewegtbilddarstellungsvorrichtung (6) an die Rechen- und Kontrolleinheit angeschlossen sind.10. simulator (1) according to one of claims 2 to 9, characterized in that at least one computing and control unit is provided, and that the moving means (4), the at least one control member (5), and the moving image display device (6) the computing and control unit are connected.
11. Simulator (1) nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Rechen- und Kontrolleinheit eine Spielkonsole und/oder einen Personalcomputer umfasst.11. simulator (1) according to spoke 10, characterized in that the at least one computing and control unit comprises a game console and / or a personal computer.
12. Mobile Simulationseinheit (13), dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Fahrzeug (14) oder einem Fahrzeuganhänger ein Simulator (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11 angeordnet ist. 12. Mobile simulation unit (13), characterized in that a simulator (1) according to one of claims 2 to 11 is arranged on a vehicle (14) or a vehicle trailer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107088310A (en) * 2016-02-17 2017-08-25 智崴资讯科技股份有限公司 Rotary dynamic simulation apparatus and its regarding Room equipment

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009019633B4 (en) * 2009-04-30 2011-02-24 Kuka Roboter Gmbh Movement of a human through a manipulator
AT509399B1 (en) * 2010-01-22 2015-09-15 Wunderwerk Film Gmbh TRAINING ARRANGEMENT FOR TRAINING FLIGHT STATES OF A VERTICAL TRIP AND / OR PASSENGER AIRCRAFT
CN102971777B (en) * 2010-05-21 2015-12-02 马克思-普朗克科学促进协会 Motion simulator and corresponding method
DE102010035814B3 (en) 2010-08-30 2011-12-29 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Device and method for operating a flight simulator with a special appearance of reality
DE102010053686B3 (en) * 2010-12-08 2012-01-26 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Autonomous safety system for the users of vehicle simulators or flight simulators, methods for the safe use of such simulators, a computer program for carrying out the method and a machine-readable carrier with the program code.
US20160049086A1 (en) * 2012-02-03 2016-02-18 Infocopter Gmbh Aircraft simulating apparatus for helicopter hover simulation
DE102012201772A1 (en) * 2012-02-07 2013-08-08 Kuka Roboter Gmbh flight simulator device
DE102012006351B4 (en) * 2012-03-28 2019-12-12 Mbda Deutschland Gmbh Apparatus for simulating a flying real target
WO2014129928A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-28 Fedchenko Oleg Anatolevich Dynamic platform
ITVR20130046U1 (en) * 2013-10-25 2015-04-26 Giovanni Nicola Lopreiato TRANSPORTABLE FLIGHT SIMULATOR
CN105243919B (en) * 2015-11-04 2018-11-06 深圳市普乐方文化科技股份有限公司 Simulated flight device with manipulator
CN107037819B (en) * 2016-11-24 2020-04-03 腾讯科技(深圳)有限公司 Takeoff control method and takeoff control device of aircraft
EP3593878A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-15 BEC GmbH Container with integrated robot state platform
CN108961915B (en) * 2018-09-07 2023-07-14 中国工程物理研究院总体工程研究所 Rolling freedom degree rotation stopping mechanism for helicopter dynamic flight simulator
WO2020117037A1 (en) * 2018-12-06 2020-06-11 Industrial Robotics Solutions Mexico Sa De Cv Robotic tactical and acrobatic flight simulator
US11393355B1 (en) * 2021-07-13 2022-07-19 Beta Air, Llc System for flight simulation of an electric aircraft
CN113506490B (en) * 2021-07-14 2024-06-21 中国人民解放军空军军医大学 Black hole illusion simulation experience device and simulation method
US11801944B1 (en) 2022-08-09 2023-10-31 Beta Air, Llc System and method for monitoring and mitigating pilot actions in an electric aircraft

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710128A (en) * 1984-10-25 1987-12-01 Environmental Tectonics Corporation Spatial disorientation trainer-flight simulator
EP0997176A3 (en) * 1998-10-28 2001-02-21 Peripherals N.V. Robotised virtual reality motion simulator-II
US6123547A (en) * 1998-12-21 2000-09-26 Teresi Publications, Inc. Stationary drag racing simulation system
WO2001095989A1 (en) * 2000-06-16 2001-12-20 Robocoaster Limited Ride apparatus
DE102004028261A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-29 Kuka Roboter Gmbh simulator
US20070218427A1 (en) * 2005-11-14 2007-09-20 Norman Lefton Vehicle simulator environment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2009089561A2 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107088310A (en) * 2016-02-17 2017-08-25 智崴资讯科技股份有限公司 Rotary dynamic simulation apparatus and its regarding Room equipment

Also Published As

Publication number Publication date
US20110039235A1 (en) 2011-02-17
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WO2009089561A3 (en) 2009-10-29

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