ES2840098T3 - Aparato y método de control del movimiento de objetos - Google Patents

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ES2840098T3 ES16752718T ES16752718T ES2840098T3 ES 2840098 T3 ES2840098 T3 ES 2840098T3 ES 16752718 T ES16752718 T ES 16752718T ES 16752718 T ES16752718 T ES 16752718T ES 2840098 T3 ES2840098 T3 ES 2840098T3
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Kevin Andrew Wright
David Mitchell
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Asch Henry Van
Geoff Wilson
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Abstract

Un aparato para controlar el movimiento de un objeto (100), comprendiendo el aparato: al menos un objeto (100), unido a al menos un elemento resiliente (107), en donde el al menos un elemento resiliente (107) restringe el movimiento del al menos un objeto (100) en una dirección del eje y, sustancialmente vertical; y al menos un elemento de soporte (108), acoplado de forma móvil a dicho al menos un elemento resiliente (107), en donde el al menos un elemento de soporte (108) restringe el movimiento del elemento resiliente (107) a lo largo de una trayectoria establecida en relación al elemento de soporte (108) y, en donde el al menos un elemento de soporte (108) tiene una inclinación positiva o negativa a través de al menos parte de la longitud del elemento de soporte (108); al menos un elemento de acoplamiento (104), que acopla el al menos un elemento resiliente (107) a dicho al menos un elemento de soporte (108), quedando el al menos un elemento de acoplamiento (103) libre para atravesar el al menos un elemento de soporte (108); y caracterizado por que el aparato comprende además un mecanismo de generación de fuerza (103), configurado para impartir una fuerza sustancialmente horizontal en el eje x sobre el al menos un objeto con el fin de iniciar el movimiento del al menos un objeto (100).

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato y método de control del movimiento de objetos
Campo técnico
En el presente documento se describe un aparato y un método de control de movimiento de objetos. Más específicamente, se describen aparatos y métodos para transportar un objeto a través del aire de una manera controlada y repetible.
Antecedentes de la técnica
Existen varios aparatos para mover objetos a través de un espacio. En un entorno recreativo, un salto en bungee (también conocido como "bungy") es un aparato ahora bien conocido que permite al usuario experimentar la caída libre de una manera segura, controlada y repetible. Sin embargo, los saltos en bungee se limitan a un movimiento principalmente en una dirección vertical del eje y.
Un salto base, vuelo o planeo ofrecen sensaciones bastante diferentes con el pasajero experimentando una aceleración en la dirección horizontal o del eje x, movimiento de lado a lado y movimiento vertical del eje y. Otro punto de diferencia con estas actividades con respecto a un salto de bungee es la sensación de elevarse hacia arriba durante el movimiento y no solo en el punto de movimiento máximo de un salto, como es el caso de un salto en bungee.
Sin embargo, el cumplimiento de los requisitos de seguridad es un imperativo crítico en tales aplicaciones, particularmente cuando el objeto es un ser humano. La referencia principal que detalla las fuerzas y aceleraciones aceptables adecuadas para la exposición de los participantes es la práctica del estándar ASTM F2291-14 para el diseño de atracciones y dispositivos de entretenimiento. El propósito de esta práctica es proporcionar a los diseñadores, ingenieros, fabricantes, propietarios y operadores criterios y referencias para su uso en el diseño de atracciones y dispositivos o una modificación importante para atracciones o dispositivos. Dentro de este estándar, se define un sistema de coordenadas para la dirección de una aceleración aplicada en un participante, como se muestra en la figura 1.
Los límites de aceleración también se proporcionan en ASTM F2291-14 para cada eje ortogonal, así como límites para las magnitudes combinadas permisibles de aceleraciones ortogonales. ASTM F2291-14 proporciona un método detallado para determinar el cumplimiento de una actividad con el estándar. Se proporciona un gráfico simplificado de los límites de aceleración axial como referencia en la figura 2.
El documento JP H1133238 divulga un juego de vuelo de planeo para simular un vuelo, que incluye un tablero (para sostener a un usuario) que se suspende de cables de alambre mediante correspondientes cables de caucho. Durante su uso, un usuario se desliza por una rampa (sobre el tablero) y se lanza desde la rampa mientras está sostenido por los cables para proporcionar el vuelo simulado.
Puede ser deseable combinar el movimiento vertical que experimenta un objeto o una persona en un salto en bungee con las características de vuelo o trayectoria de planeo que experimenta un objeto o una persona desde un salto base, volar o planear y hacerlo de una manera segura, controlada y repetible (cumpliendo o superando los estándares mencionados anteriormente) o, al menos para ofrecer al público una opción.
Otros aspectos y ventajas del aparato y del método resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, que se da únicamente a modo de ejemplo.
Sumario
Se describe en el presente documento un aparato y un método para transportar un objeto a través del aire de una manera controlada y repetible. El objeto puede ser una persona, pero también un objeto o un animal. El aparato y el método permiten que el objeto experimente varias sensaciones de movimiento, siendo una la sensación de volar o planear.
En la invención, se proporciona un aparato como se establece en la reivindicación 1. Además, de acuerdo con la invención, se proporciona un método para mover un objeto a través de un espacio de una manera controlada mediante las etapas de:
(a) seleccionar un aparato como se ha descrito anteriormente;
(b) unir al menos un objeto a dicho al menos un elemento resiliente;
(c) activar el al menos un elemento resiliente;
(d) iniciar el movimiento del al menos un objeto; y
(e) permitir el movimiento del al menos un objeto en una dirección vertical del eje y a través del al menos un elemento resiliente, y establecer una dirección de trayectoria a través del al menos un elemento de soporte.
Las ventajas del aparato y del método anteriores incluyen la capacidad de controlar el movimiento de objetos en al menos dos direcciones. Los aparatos de movimiento controlado de la técnica generalmente solo permiten el movimiento en una dirección principal, por ejemplo, una línea de bungee que controla el movimiento en un eje y vertical. El aparato descrito en el presente documento introduce una variedad más amplia de sensaciones de movimiento sobre el objeto, tal como una alta aceleración y desaceleración; suspensión en altura; planeo; balanceo y rebote. Sin embargo, esto se proporciona en una trayectoria de movimiento prescrita comparativamente segura y personalizable.
Breve descripción de los dibujos
Otros aspectos del aparato y el método resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, que se da solo a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 ilustra los ejes de coordenadas de aceleración del área de contención de clientes de ASTM;
La figura 2 ilustra los límites de duración de la aceleración de ASTM para dispositivos recreativos;
La figura 3 ilustra un aparato, útil para comprender la invención, con el objeto activado y listo para el inicio del movimiento causado por la gravedad;
La figura 4 ilustra el objeto que comienza el movimiento;
La figura 5 ilustra un punto de máxima extensión en una dirección vertical del eje y;
La figura 6 ilustra la trayectoria de movimiento del objeto una etapa más a lo largo de la trayectoria;
La figura 7 ilustra el elemento de acoplamiento golpeando un tope o un punto de redireccionamiento;
La figura 8 ilustra la acción de oscilación posterior del objeto que hace que el elemento de acoplamiento invierta el movimiento del eje x;
La figura 9 ilustra una trayectoria completa de movimiento para el objeto;
La figura 10 ilustra una trayectoria comparativa de movimiento completo para un objeto de mayor peso que el objeto mostrado en la figura 9;
La figura 11 ilustra una realización alternativa del aparato en un estado activado con un mecanismo usado para impartir fuerza adicional sobre el objeto;
La figura 12 ilustra la trayectoria de movimiento inicial del objeto después del inicio del movimiento con diferentes trayectorias de peso del objeto ilustradas;
La figura 13 ilustra una trayectoria de movimiento completo eventual del objeto en la realización alternativa basada en el peso de un objeto;
La figura 14 ilustra al participante colocado de manera segura en el lado izquierdo de la plataforma de lanzamiento lejos del área de salto;
La figura 15 ilustra el carro activador y el carro del pasajero colocados en la plataforma de lanzamiento y preparados para que el participante se conecte con los mismos;
La figura 16 ilustra al participante que está asegurado en la actividad, mientras permanece asegurado a la plataforma, a través de una correa de seguridad, una correa de liberación rápida (con redundancia) y un cable elástico;
La figura 17 ilustra el carro activador y el carro del pasajero moviéndose a lo largo de cables aéreos en la dirección X alejándose del participante a una posición predeterminada, impartiendo energía elástica en el cable de bungee;
La figura 18 ilustra la primera acción cuando se libera al participante, y la energía elástica almacenada hace que el participante se lance en la dirección X;
La figura 19 ilustra cómo el impulso del participante hace que el carro del pasajero se mueva a lo largo de los cables hasta que el carro llega a un tope duro ubicado en los cables o la gravedad hace que el participante se detenga; y
La figura 20 ilustra un sistema de recuperación de ejemplo, similar al utilizado en los saltos en bungee de la técnica, que retrae al participante de vuelta a la plataforma, donde se puede restablecer la actividad. La figura 21 ilustra una vista en planta de un aparato de prueba utilizado para probar el sistema;
La figura 22 ilustra una vista en alzado lateral de un aparato de prueba utilizado para probar el sistema;
La Figura 23 ilustra perfiles de movimiento de lanzamiento iniciales previstos de masas de 35 kg, 70 kg, 100 kg y 135 kg con un estiramiento de línea 3,2X (70 m) después de aproximadamente 5 segundos usando el aparato de prueba;
La figura 24 ilustra la trayectoria de prueba 1 de una primera cuerda (cuerda 1) (cuerda ligera) - 85 kg estirada 55 m; La figura 25 ilustra la trayectoria de prueba 2 de una primera cuerda (cuerda 1) (cuerda ligera) - 38 kg estirada 40 m; La figura 26 ilustra la trayectoria de prueba 3 de una cuerda alternativa (cuerda 3) (cuerda pesada) - 38 kg estirada 40 m;
La figura 27 ilustra la trayectoria de prueba 4 de una cuerda alternativa (cuerda 3) (cuerda pesada) - 85 kg estirada 52 m;
La figura 28 ilustra la trayectoria de prueba 5 de una cuerda alternativa (cuerda 3) (cuerda pesada) -135 kg estirada 70 m;
La figura 29 ilustra un gráfico del perfil de duración de aceleración medido para la Prueba 2;
La figura 30 ilustra un gráfico del perfil de duración de aceleración medido para la Prueba 3;
La figura 31 ilustra un gráfico del perfil de duración de aceleración medido para la Prueba 4;
La figura 32 ilustra un gráfico del perfil de duración de aceleración medido para la Prueba 5;
La figura 33 ilustra una realización alternativa en la que un carro del pasajero de objetos golpea un tope rígido fijo en la línea;
La figura 34 ilustra una realización alternativa en la que el carro del pasajero de objetos golpea un tope blando elástico situado en la línea;
La figura 35 ilustra una realización alternativa que usa la forma de la línea y la gravedad para detener un objeto; La figura 36 ilustra diferentes medios para detener o ralentizar el movimiento del pasajero;
La figura 37 ilustra otra forma alternativa de alterar la trayectoria de vuelo del objeto/pasajero;
La figura 38 ilustra una realización alternativa en la que se varía la tensión/longitud de la línea de desplazamiento para controlar la posición y el movimiento del pasajero en la línea;
La figura 39 ilustra un medio alternativo para variar la tensión/longitud de la línea de desplazamiento, que se logra de una manera diferente al subir y bajar los puntos finales de la línea;
La figura 40 ilustra una realización adicional en la que el carro del pasajero se desplaza a lo largo de la línea aérea y alcanza un punto en el que se activa la extensión de la línea de bungee conectada al pasajero; La figura 41 ilustra una realización alternativa en la que el pasajero tiene una ruta o trayectoria de vuelo que también abarca el movimiento en el eje z;
La figura 42 ilustra un aparato, útil en la comprensión de la invención, que tiene un lanzamiento vertical con un movimiento inicial predominantemente en el eje y;
La figura 43 ilustra un aparato, útil en la comprensión de la invención, que tiene un lanzamiento vertical con un movimiento inicial predominantemente en el eje y;
La figura 44 ilustra una realización alternativa que utiliza dos líneas para que bajen los carros del pasajero;
La figura 45 ilustra una realización alternativa utilizada para mover un objeto, en lugar de una persona en una atracción o un juego de diversión de habilidad;
La figura 46 ilustra una realización de freno de mano que puede ser operado por el pasajero u operado remotamente usando un sistema de sensor;
La figura 47 ilustra varios temas que podrían incorporarse en el arnés del pasajero o en el carro del pasajero para mejorar la experiencia o para variar según la trayectoria de desplazamiento variando los pesos relativos entre el pasajero y el carro del pasajero;
La figura 48 ilustra una realización alternativa adicional en la que un carrete accionado puede extender la línea o retraer la línea a medida que el pasajero se desplaza a lo largo de la línea aérea;
La figura 49 ilustra un medio alternativo para variar la trayectoria de desplazamiento del pasajero utilizando un sistema de cable vectorizado; y
La figura 50 ilustra cómo el aparato también puede usarse como un sistema de lanzamiento para los pasajeros 1200 que participan en deportes extremos/de entretenimiento.
Descripción detallada
Como se señaló anteriormente, se describe en el presente documento un aparato y un método para transportar un objeto a través del aire de una manera controlada y repetible. El objeto puede ser una persona, pero también un objeto o un animal. El aparato y el método permiten que el objeto experimente varias sensaciones de movimiento, siendo una la sensación de volar o planear.
Para las finalidades de la presente memoria descriptiva, el término 'alrededor' o 'aproximadamente' y variaciones gramaticales de los mismos significan una cantidad, nivel, grado, valor, número, frecuencia, porcentaje, dimensión, tamaño, cantidad, peso o longitud que varía hasta en 30 %, 25 %, 20 %, 15 %, 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 % o 1 % a una cantidad de referencia, nivel, grado, valor, número, frecuencia, porcentaje, dimensión, tamaño, cantidad, peso o longitud.
El término "sustancialmente" o variaciones gramaticales del mismo se refiere a al menos aproximadamente un 50 %, por ejemplo, 75 %, 85 %, 95 % o 98 %.
El término 'comprende' y sus variaciones gramaticales debe tener un significado inclusivo, es decir, se entenderá que incluye no solo los componentes enumerados en referencias directas, sino también otros componentes o elementos no especificados.
El término "acoplar" o variaciones gramaticales del mismo se refieren a dos elementos que están vinculados entre sí directa o indirectamente.
El término "resiliente" y las variaciones gramaticales del mismo en el contexto de una línea se refiere a que la línea es capaz de extenderse más allá de una primera longitud no tensada hasta una segunda longitud tensada, siendo la segunda longitud tensada al menos 1,1 veces más larga que la primera longitud sin tensar y, a través de la memoria del material, vuelve a una primera longitud sustancialmente similar sin tensar. El término "resiliente" tal como se usa en el presente documento puede tener un significado similar al término "elástico".
El término 'elemento' y las variaciones gramaticales del mismo se refieren a una línea, pista, cuerda, cable, alambre, banda, o similares, de material que puede dirigir el movimiento del al menos un objeto en la dirección sustancialmente del eje y y/o en la dirección de la trayectoria establecida.
El término 'no resiliente' y variaciones gramaticales del mismo en el contexto de una línea se refiere a una línea que puede extenderse desde una primera longitud sin tensar hasta una segunda longitud tensada, pero el grado de extensión es menor que aproximadamente 1,1 veces la primera longitud.
En un primer aspecto, se proporciona un aparato c.
Los inventores han desarrollado un aparato que permite una trayectoria de movimiento de objetos controlada en al menos dos direcciones. Los aparatos de movimiento controlado de la técnica generalmente solo permiten el movimiento en una dirección, por ejemplo, una línea de bungee que controla el movimiento en un eje y vertical. El aparato descrito en el presente documento introduce una variedad más amplia de sensaciones de movimiento sobre el objeto, tal como una alta aceleración y desaceleración; suspensión en altura; planeo; balanceo y rebote. La sensación de planeo similar a la que podría experimentar un saltador de base, pero de forma controlada y, por lo tanto, segura, es un aspecto particular del aparato que no es posible con aparatos de la técnica como un salto en bungee.
La dirección de trayectoria definida por el elemento de soporte puede ser: en una dirección del eje x sustancialmente horizontal; una dirección en forma de S; una trayectoria curvada; una trayectoria en espiral; y combinaciones de las mismas. Como se debería apreciar, la trayectoria establecida se puede lograr a través de varios medios de elementos de soporte, ejemplos que incluyen: un cable, vigas de acero, cuerdas, raíles y otros elementos.
El al menos un elemento resiliente puede acoplarse a dicho al menos un objeto en un primer extremo distal. Durante el movimiento del objeto, el al menos un elemento de soporte puede estar ubicado por encima de al menos parte del al menos un elemento resiliente.
Al menos parte del al menos un elemento de soporte puede estar alineado en un plano inclinado o declinado con respecto a un plano horizontal. Sin embargo, una inclinación o declive puede ser útil para impulsar el movimiento del elemento resiliente con respecto al elemento de soporte, también se puede usar un soporte horizontal y se puede usar alguna otra fuerza de empuje para impulsar el movimiento relativo tal como un mecanismo de movimiento del elemento de soporte.
Al menos un elemento de acoplamiento acopla el al menos un elemento resiliente a dicho al menos un elemento de soporte. El al menos un elemento de acoplamiento se mueve a lo largo del elemento de soporte. El elemento de acoplamiento puede atravesar libremente el elemento de soporte. En una realización, el al menos un elemento de acoplamiento puede acoplar el al menos un elemento resiliente alrededor de al menos un segundo extremo distal del al menos un elemento resiliente al elemento de soporte o una parte del mismo. El al menos un elemento de acoplamiento puede ser al menos un carro de tirolesa, aunque se pueden usar otros elementos de acoplamiento móviles.
El al menos un elemento de soporte se puede fabricar a partir de un material sustancialmente no resiliente. Ejemplos pueden incluir cables de acero, cuerda, vigas de acero y similares. También se pueden usar materiales resilientes dependiendo del perfil de movimiento del objeto deseado y la referencia a un material no resiliente no debe verse como limitante.
El objeto u objetos pueden ser una persona, artículo, o animal y la referencia en el presente documento a uno no debe verse como una exclusión del otro. El objeto u objetos pueden proporcionar un peso puntual en un primer extremo distal del elemento resiliente. Las realizaciones en las que una persona es el objeto se conciben como un aparato recreativo similar a las atracciones de salto en bungee existentes que existen actualmente, pero con una sensación añadida para la persona causada por el movimiento horizontal del eje x, así como el movimiento vertical de caída del eje y.
El al menos un elemento resiliente puede ser activado por:
(a) aumentar la energía potencial gravitacional que actúa sobre el al menos un elemento resiliente y el al menos un objeto unido a dicho al menos un elemento resiliente; y/o
(b) aumentar la energía almacenada en un mecanismo de fuerza energizante que imparte energía, cuando se activa, a dicho al menos un elemento resiliente y a dicho al menos un objeto unido a dicho al menos un elemento resiliente.
El movimiento de objetos puede ser iniciado por:
(a) un mecanismo de energía almacenada que imparte energía al objeto; y opcionalmente
(b) fuerza de gravedad que actúa sobre el objeto.
A modo de ejemplo, el inicio de la fuerza de gravedad puede ser causado por acciones que incluyen: caída, subida, salto, planeo, rodadura, descenso, tobogán de agua. Como ejemplo adicional, la iniciación del mecanismo de energía almacenada se puede lograr mediante el uso de elementos que comprenden: caucho (tensado o comprimido), resortes (tensados o comprimidos), caída de pesos, presión de fluido (aire u otro), magnetismo, motores o hidráulica.
La iniciación puede ser controlada por: el objeto, un disparador o disparadores externos, y combinaciones de los mismos. A modo de ilustración adicional, el control de inicio puede ser causado por acciones tales como: movimientos del objeto (usuario) (caída, subida, salto, etc.), presionando un botón, cortando un cable, estirando/empujando un pasador de liberación, disparando a un objetivo u operando un control remoto.
El objeto también puede moverse en una dirección lateral del eje z, siendo el movimiento del eje z accionado por un medio de generación de fuerza del eje z. Ejemplos previstos de formas de imponer un movimiento lateral en el eje z pueden ser a través de estímulos externos como el viento o el movimiento del aire; y/o mediante el objeto que dirige el movimiento del eje z, tal como, por ejemplo, siendo el objeto una persona que se lanza en la dirección del eje z o un mecanismo de energía almacenada que acciona el movimiento en la dirección del eje z.
El al menos un elemento resiliente puede ser un material cauchutado. El grado de extensión del elemento resiliente puede ser una función de varios factores, incluyendo el diseño de la línea, los materiales de línea utilizados, el peso del objeto, la velocidad del objeto y la dirección de desplazamiento del objeto. El elemento resiliente puede incluir una acción elástica y/o de empuje. La acción elástica se puede lograr utilizando un material cauchutado. La acción de empuje se puede lograr mediante el uso de un resorte.
El al menos un elemento de soporte puede tener una inclinación positiva o negativa en al menos parte de la longitud del elemento/línea. El ángulo de inclinación o declive puede oscilar entre aproximadamente 0,1, o 0,5, o 1, o 5, o 10, o 15, o 20, o 25, o 30, o 35, o 40, o 45, o 50, o 55, o 60, o 65, o 70, o 75, u 80, u 85, o 90 grados con respecto a un plano horizontal. En una realización, la pendiente de la inclinación o declive a través de al menos parte de la longitud del elemento/línea puede variar de 0,1 a 70 grados. Como alternativa, la pendiente de la inclinación o declive a través de al menos parte de la longitud de la línea puede variar de 5 a 45 grados. Una pendiente de 5 a 45 grados puede resultar útil en un entorno recreativo en el que el aparato se monta a través de un valle. Como alternativa, la pendiente de la inclinación o declive a través de al menos parte de la longitud de la línea puede variar de 45 a 90 grados. Los ángulos más grandes pueden presentar un perfil de movimiento de objeto alternativo, por ejemplo, un movimiento vertical rápido o casi vertical a lo largo de la trayectoria establecida seguido de un lanzamiento en una dirección del eje y sustancialmente vertical en el elemento/línea elástica, en un ejemplo de recreación, lo que equivale a una forma de alcanzar una velocidad rápida antes de lanzarse a un salto en bungee.
El al menos un elemento de soporte puede tener una forma seleccionada de: catenaria, en forma de U, curvada, espiral, en forma de J; y combinaciones de las mismas. Un extremo distal del elemento de soporte puede estar más alto en un plano vertical que el segundo extremo distal del elemento de soporte. Esta disposición puede ser útil para impartir o retardar el movimiento del elemento resiliente en relación al elemento de soporte mediante energía gravitacional. El movimiento de impartición puede ocurrir cuando el elemento resiliente y el elemento de acoplamiento (si se usa) están ubicados en un extremo elevado del elemento de soporte. Puede producirse un movimiento de retardo alrededor de un extremo del elemento de soporte para ralentizar o detener el desplazamiento del elemento resiliente y/o del elemento de acoplamiento (si está presente).
El movimiento del al menos un elemento resiliente con respecto a dicho al menos un elemento de soporte puede estar gobernado por al menos un punto de parada o de redirección. Ejemplos de medios para lograr una parada o un cambio de dirección pueden incluir:
(a) Topes rígidos: topes que proporcionan un punto de impacto rígido y permiten una captura/redirección rápida del elemento de acoplamiento.
(b) Topes blandos: topes que proporcionan un punto de impacto que absorbe energía y permiten una captura/redirección gradual del elemento de acoplamiento. Los topes pueden devolver o no energía al elemento de acoplamiento. Esto podría incluir resortes, caucho, parachoques, amortiguadores, imanes, hidráulica, etc.
(c) Topes direccionales: topes que detienen o alteran la dirección del elemento de acoplamiento mediante una alteración discreta de la dirección de la línea de desplazamiento mediante inclinación o curvatura.
(d) Topes ambientales: la forma de la línea no resiliente y la interacción de las condiciones ambientales, no limitada a, pero incluyendo gravedad, resistencia al viento/aire y/o atracción magnética.
Las características de movimiento del objeto pueden ajustarse mediante:
(a) alterar las características de al menos un elemento de soporte; y/o
(b) alterar las características de al menos un elemento resiliente.
Las formas de alterar el movimiento del objeto variando las características del elemento de soporte pueden ser las siguientes:
(a) el número de elementos de soporte sobre los que se desplaza el al menos un elemento de acoplamiento/elemento resiliente;
(b) el gradiente del elemento o elementos de soporte: declinado, inclinado, horizontal, vertical y/o radial;
(c) la composición del elemento de soporte: cable, cuerda, vía y/o raíl;
(d) Geometría: el elemento de soporte se puede crear en forma bidimensional o tridimensional. Las opciones incluyen: línea recta, curva singular (catenaria, parabólica, etc.), o curva múltiple (en espiral, en bucle, en forma de S, etc.). El perfil del elemento de soporte también se puede variar mediante tensión estática (que permite el alargamiento pasivo) o dinámica (alargamiento o contracción controlada); la variación puede ocurrir antes o durante la actividad;
(e) Dinámica: el elemento de soporte puede estar estacionario o en movimiento. Los elementos de soporte móviles pueden estar en una dirección o en direcciones recíprocas.
Las formas de alterar el movimiento del objeto variando las características del elemento resiliente pueden ser las siguientes:
(a) Oscilación: la oscilación del objeto se puede lograr: pasivamente (caucho, resortes, contrapeso, amortiguadores, etc.) o mecánicamente (hidráulicamente, cabrestante, motores, máquinas, etc.). La oscilación puede ser controlada directa o remotamente por el objeto/usuario o un control externo (un operador).
(b) Número: el objeto se puede unir a la línea de soporte/elemento de acoplamiento a través de una o más conexiones.
(c) Longitud: la longitud del elemento resiliente puede ser estática o dinámica. La longitud se puede modificar antes o durante el movimiento del objeto.
(d) Rigidez/elasticidad: la rigidez del elemento resiliente puede ser estática o dinámica. La rigidez se puede modificar antes o durante el movimiento.
(e) Composición: el elemento resiliente puede estar compuesto por uno o más materiales, en serie y/o en paralelo, y/o mecanismos de oscilación.
(f) Amortiguación interna: se puede variar la histéresis y la amortiguación interna del material del elemento resiliente.
Las características de movimiento del objeto se pueden ajustar alterando las características de al menos un elemento de acoplamiento. Las formas de alterar el movimiento del objeto variando el elemento de acoplamiento pueden ser las siguientes:
El ajuste del elemento de acoplamiento para alterar las características de movimiento se puede lograr de la siguiente manera:
(a) Número: la actividad se puede lograr a través de uno o más elementos de acoplamiento, con una o más ruedas, llevando uno o más objetos (por ejemplo, pasajeros) en uno o más elementos de soporte o elementos resilientes.
(b) Masa: la dinámica del movimiento puede verse significativamente afectada por la masa del elemento de acoplamiento. La masa del elemento de acoplamiento se puede modificar para proporcionar variación al movimiento. Esto podría incluir alterar la masa del elemento de acoplamiento para adaptarse a la masa del objeto o permitir que el objeto/pasajero seleccione la masa del elemento de acoplamiento para lograr una experiencia diferente. La masa del elemento de acoplamiento se puede alterar añadiendo o quitando masa, o teniendo múltiples elementos de acoplamiento de masa variable.
(c) Longitud: la dinámica del movimiento se ve significativamente afectada por la longitud del elemento de acoplamiento. La longitud del elemento de acoplamiento puede modificarse para proporcionar variación al movimiento. Esto podría incluir alterar la longitud del elemento de acoplamiento para adaptarse a la masa del objeto o permitir que el objeto/usuario seleccione la longitud del elemento de acoplamiento para lograr una experiencia diferente. La longitud del elemento de acoplamiento se puede alterar añadiendo o quitando longitud, o teniendo múltiples elementos de acoplamiento de longitud variable.
(d) Conexiones con el elemento/línea: la dinámica del movimiento se ve significativamente afectada por la conexión del elemento de acoplamiento con el elemento de soporte. El elemento de acoplamiento se puede conectar dinámicamente (ruedas, deslizadores, etc.), estáticamente (abrazaderas, ganchos, etc.) o magnéticamente (pasivo o electromagnetismo).
(e) Control del elemento de acoplamiento: el elemento de acoplamiento puede moverse libremente debido al impulso o puede estar provisto de controles para alterar la velocidad y la aceleración del elemento de acoplamiento. Esto se puede lograr: pasivamente (fricción, resistencia al viento, arrastre interno, etc.); con frenos (controlados (activos) o autorreguladores (pasivos)); a través de un sistema alimentado (motores, máquinas, etc.); o, a través de la energía almacenada (volante, resorte, magnetismo, etc.). El objeto (usuario) y/o un controlador externo, tal como un operador y/o un observador, puede lograr el control del elemento de acoplamiento y puede ser controlado directa y/o remotamente.
El al menos un objeto puede estar acoplado a dicho al menos un elemento resiliente mediante: al menos un arnés; al menos una corredera; al menos un carro; y combinaciones de las mismas. Vincular el objeto, tal como una persona, al elemento es claramente fundamental para la seguridad y la comodidad durante el movimiento.
El movimiento puede concluir capturando al menos un objeto. La captura de objetos puede devolver el objeto a un punto seleccionado entre:
(a) Ubicación: el objeto/pasajero puede completar el movimiento en el punto en el que comenzó o en un punto alejado de la posición inicial;
(b) Altura: el objeto/pasajero puede completar la actividad anterior, debajo o en la altura de separación. Si el objeto/pasajero está por encima o por debajo de la altura de separación, se puede utilizar un mecanismo separado para subir o bajar el objeto/pasajero en consecuencia;
(c) Fijación: el objeto/pasajero puede completar el movimiento permaneciendo sujeto al elemento de acoplamiento y/o líneas hasta que estén conectadas a tierra, o separándose antes de que estén conectadas a tierra y proporcionando una caída libre a un punto de captura seguro (red, agua, pozo de espuma, etc.).
En un segundo aspecto, se proporciona un método para mover un objeto a través de un espacio de una manera controlada mediante las etapas de:
(a) seleccionar un aparato sustancialmente como se describió anteriormente;
(b) unir al menos un objeto a dicho al menos un elemento resiliente;
(c) activar el al menos un elemento resiliente;
(d) iniciar el movimiento del al menos un objeto; y
(e) permitir el movimiento del al menos un objeto en una dirección vertical del eje y a través del al menos un elemento resiliente, y establecer una dirección de trayectoria a través del al menos un elemento de soporte. Como puede ser evidente de la siguiente descripción, el aparato y el método descritos permiten el movimiento controlado del objeto en al menos dos direcciones. Los aparatos de movimiento controlado de la técnica generalmente solo permiten el movimiento en una dirección principal, por ejemplo, una línea de bungee que controla el movimiento en un eje y vertical. El aparato descrito en el presente documento introduce una variedad más amplia de sensaciones de movimiento sobre el objeto, tal como una alta aceleración y desaceleración; suspensión en altura; planeo; balanceo y rebote. Sin embargo, esto se proporciona en una trayectoria de movimiento prescrita comparativamente segura y personalizable.
También se puede decir en términos generales que las realizaciones descritas anteriormente consisten en las partes, los elementos y las características referidos o indicados en la memoria descriptiva de la solicitud, individual o colectivamente, y cualquiera o todas las combinaciones de dos o más de dichas partes, elementos o características, y cuando se mencionan en este documento números enteros específicos que tienen equivalentes conocidos en la técnica a la que se refieren las realizaciones, se considera que tales equivalentes conocidos se incorporan en el presente documento según se establezca individualmente,
Cuando se mencionen en el presente documento números enteros específicos que tengan equivalentes conocidos en la técnica a la que se refiere la presente invención, se considera que tales equivalentes conocidos se incorporan en el presente documento como si se establecieran individualmente.
EJEMPLOS DE TRABAJO
El aparato y el método anteriores se describen ahora con referencia a ejemplos específicos.
EJEMPLO 1
Con referencia a las figuras 3 a 10, se muestra un ejemplo de un aparato. Este ejemplo se ilustra y se describe en el presente documento solo con fines explicativos y no forma parte de la invención divulgada.
La figura 3 ilustra el aparato 1 con el objeto 2 activado y listo para el inicio del movimiento. El aparato 1 comprende una línea de soporte 3 en forma de un cable sustancialmente no resiliente, estando unido el cable en cualquier extremo 4, 5 y formando un perfil lateral en forma de U. Un extremo 4 de la línea de soporte 3 está más alto que el extremo opuesto 5 de la línea de soporte 3.
Una línea resiliente 6 en forma de cuerda recubierta con caucho está acoplada a la línea de soporte 3 mediante un elemento de acoplamiento 7 (un carro de tirolesa).
En la posición activada de la figura 3, el objeto 2 está aproximadamente al nivel de la línea de soporte 3 y el cuerda de caucho 6 está en un estado relajado y sin tensión.
La figura 4 muestra el objeto 2 comenzando a moverse. La trayectoria 8 del objeto 2 a través de un espacio se muestra mediante la línea de puntos 8. Inicialmente, solo se produce un movimiento de caída vertical en el eje y, comenzando el carro de tirolesa 7 a moverse desde una posición de parada 9 cuando la cuerda de caucho 6 alcanza una extensión máxima 10.
La figura 5 muestra el punto de máxima extensión 10 y cómo el carro de tirolesa 7 ha comenzado a moverse a lo largo del cable de la línea de soporte 3 en la dirección del eje x.
La figura 6 muestra la trayectoria de movimiento del objeto 2 un paso más a lo largo de la trayectoria de movimiento 8.
La figura 7 muestra el carro de tirolesa 7 golpeando un tope 11 o un punto de redireccionamiento. El tope 11 detiene el movimiento del carro de tirolesa 7 y la posterior acción de balanceo del objeto 2 hace que el carro de tirolesa 7 invierta el movimiento del eje x como se muestra en la figura 8.
En la figura 9 del objeto 2 se muestra una trayectoria completa de movimiento según los criterios modelados utilizados en el ejemplo. En la práctica, el objeto 2 puede ser capturado (no mostrado) antes del ciclo completo de movimiento mostrado en la figura 9 y el movimiento ralentizado o detenido antes del rango completo de movimiento ilustrado.
Como se debería apreciar, la trayectoria de movimiento 8 puede variarse alterando un rango de características que incluyen parámetros del objeto 2 (peso, por ejemplo), características de la línea resiliente 6, características del carro de tirolesa 7 y características de la línea de soporte 3.
Para ilustrar este punto, la figura 10 muestra la trayectoria de movimiento 12 de un objeto más pesado utilizando las mismas características de línea 3 y carro 7 que se han utilizado anteriormente.
Las formas de ajustar las características se describen con más detalle en la descripción detallada anterior.
EJEMPLO 2
El ejemplo 1 se basó en la gravedad solo para activar y provocar el movimiento del objeto 50. En este ejemplo, y haciendo referencia a las figuras 11 a 13, se usa un mecanismo de generación de fuerza adicional para impartir una fuerza horizontal en el eje x sobre el objeto 50 en el inicio; esto podría ser un mecanismo de activación de línea resiliente u otro dispositivo. El uso de una fuerza adicional como esta puede alterar la trayectoria de movimiento del objeto 50, por ejemplo, si el objeto 50 es una persona, para aumentar la sensación de vuelo o planeo.
La figura 11 muestra el aparato 51 en una realización recreativa, en estado activado sobre una pieza de terreno 52, tal como un valle. Un cable de soporte 53 se extiende desde un lado 54 del valle 52 hasta el otro lado 55. El aparato 51 incluye un sitio de lanzamiento 56, el objeto 50, en este ejemplo siendo una persona o pasajero 50, unido a un extremo distal de una línea resiliente 57. La línea resiliente 57 en el extremo opuesto está unida a un carro de tirolesa 58, estando el movimiento del carro 58 hacia el sitio de lanzamiento 56 bloqueado por un tope 59. El pasajero 50 y el extremo opuesto de la línea resiliente 57 son arrastrados hacia el punto de lanzamiento 56 a través de un medio de retracción (no mostrado), activando así la línea resiliente 57. De forma adicional, el pasajero 50 está situado a una altura aproximadamente al nivel de la línea de soporte 53, impartiendo así también energía potencial gravitacional al pasajero 50.
La figura 12 muestra la trayectoria 60 (60a, 60b, 60c, 60d dependiendo del peso del pasajero 50) del pasajero 50 una vez iniciado el movimiento, presentando en este caso una trayectoria 60 más plana caracterizada por un movimiento del eje x más largo que el del Ejemplo 1.
En la figura 13 se muestra la trayectoria 60 de movimiento completo eventual del pasajero 50.
EJEMPLO 3
En este ejemplo, se describe con más detalle una aplicación de entretenimiento para humanos con salto en bungee/tirolesa con referencia a las figuras 14 a 20.
En la figura 14, el participante 100 está posicionado de forma segura en el lado izquierdo de la plataforma de lanzamiento 101 lejos del área de salto 102.
La figura 15 muestra el carro activador 103 y el carro del pasajero 104 colocados en la plataforma de lanzamiento 101 y preparados para que el participante 100 se conecte con los mismos.
La figura 16 muestra al participante 100 asegurado en la actividad, mientras permanece asegurado a la plataforma 101, a través de una correa de seguridad 105, una correa de liberación rápida 106 (con redundancia) y un cable de bungee107.
La figura 17 ilustra el carro activador 103 y el carro del pasajero 104 que se mueven a lo largo de cables aéreos 108 en la dirección X alejándose del participante 100 a una posición predeterminada, impartiendo energía elástica en el cable de bungee 107.
La figura 18 ilustra la primera acción cuando se libera al participante 100, y la energía elástica almacenada hace que el participante 100 se lance en la dirección X.
La figura 19 muestra cómo el impulso del participante 100 hace que el carro del pasajero 104 se mueva a lo largo de los cables 108 hasta que el carro 104 llega a un tope 109 situado en los cables 108 o la gravedad hace que el participante 100 se detenga.
Finalmente, la gravedad impulsará al carro del pasajero 103 a reconectarse con el carro energizador 104, en cuyo punto el participante 100 se puede recuperar. La figura 20 muestra un sistema de recuperación de ejemplo, similar al utilizado en los saltos en bungee de la técnica, que retrae al participante 100 de vuelta a la plataforma, donde se puede restablecer la actividad.
EJEMPLO 4
En este ejemplo, las pruebas de prototipos se describen utilizando un banco de pruebas con una funcionalidad similar a la representada en el Ejemplo 3, sin embargo, para los propósitos de prueba, se utilizaron pesos simulados utilizando objetos en lugar de personas como participantes. Las simulaciones de los Ejemplos 1 y 2 son útiles, pero pueden omitir o asumir algunos detalles que son imposibles o muy difíciles de simular de la vida real. Estas omisiones y suposiciones pueden contribuir a la variación entre los resultados de prueba esperados y observados, sin embargo, no comprometen el objetivo o propósito de la prueba.
Para proporcionar pruebas de concepto, se desarrolló la configuración 200 que se muestra en las figuras 21 (vista en planta) y 22 (alzado lateral). La configuración 200 utilizó un carro activador 201, conectado a un vehículo 202, para colocar el carro del pasajero de marcha libre 203. La configuración 200 también usa un objeto 204 unido a una línea elástica (cuerda de bungee) 205 que a su vez está unido al carro del pasajero 203.
Como se señaló anteriormente, el participante en la prueba era un objeto 204 con un intervalo de masas de prueba representativas. Estas masas fueron proporcionadas por una combinación de equipo de adquisición de datos y un contenedor, el contenedor puede ser un barril que proporciona un peso de lanzamiento de 38 kg, o un tambor, que proporciona un peso de lanzamiento de 85 kg, con capacidad de lastrado de 135 kg con agua.
Se utilizaron dos cuerdas de bungee 205, cada una con una longitud de 20 m desde el ojal. Estas cuerdas 205 se construyeron como:
• cuerda 1 (cuerda ligera): compuesta por 22 capas (1200 hebras) de caucho y una constante elástica promedio esperada de 62,1 N/m;
• cuerda 3 (cuerda pesada): compuesta por 46 capas (1200 hebras) de caucho y una constante elástica promedio esperada de 99,4 N/m.
Se diseñaron y fabricaron dos carros idénticos 201, 203, que son el carro activador 201 y el carro del pasajero 203. Los dos carros 201, 203 utilizaron atracción magnética entre los mismos para proporcionar una conexión para posicionar y retraer el carro del pasajero 203. El carro del pasajero 203 es un carro de funcionamiento libre que interactúa dinámicamente con el impulso del pasajero 204 para proporcionar una trayectoria y experiencia particulares. El carro activador 201 posiciona el carro del pasajero 203 al inicio de la actividad y recupera el carro del pasajero 203 al final de la actividad.
El equipo de prueba utilizado incluyó un acelerómetro triaxial colocado lo más cerca posible del centro de masa medido a lo largo del eje de la línea de bungee. Un conjunto de guiñada, transductores de velocidad de cabeceo y balanceo también se colocaron en un soporte de acero montado cerca de los acelerómetros.
La grabación de video y el seguimiento de imágenes se utilizaron como los medios principales para determinar el perfil de la trayectoria. Se utilizó una combinación de cámaras digitales de lado a lado y en otros ángulos para registrar varios aspectos de la prueba.
El mecanismo utilizado para controlar la posición del carro activador 201, y posteriormente la tensión dentro de la cuerda de bungee 205, era un vehículo 202 conectado directamente al carro activador 201 a través de una línea de activación 206, mostrado en la figura 21. Antes del inicio de una prueba, la línea de activación 206 se conectó al vehículo 202. Se estimó una distancia apropiada en frente del vehículo 202 para tener en cuenta la holgura de la línea 206 y el estiramiento de la línea.
La longitud de desplazamiento del carro activador 201 se midió de forma independiente con marcas en la línea de activación 206. Se midió la tensión en la línea de bungee 205 activada.
Se realizaron cinco pruebas, variando la cuerda utilizada, la masa del pasajero y la extensión total en el bungee 205 (que comprende la longitud inicial del bungee, cualquier cabestrillo adjunto y estiramiento del bungee). La Tabla 1 a continuación muestra un desglose detallado de la matriz de prueba.
Figure imgf000011_0001
Observaciones esperadas
La herramienta de simulación se utilizó para predecir las fuerzas y la cinemática esperadas de la prueba a escala completa. Un ejemplo de la cinemática esperada para varias masas lanzadas cuando el bungee 205 se estira a 3,2X su longitud relajada se muestra en la figura 23, donde el dibujo muestra los perfiles de movimiento de lanzamiento inicial previstos 210a, 210b, 210c, 210d de masas de 35 kg, 70 kg, 100 kg y 135 kg con estiramiento lineal de 3,2X (70 m) después de aproximadamente 5 segundos.
La actividad comercial, se basa en limitar la masa del participante de 45 kg a 127 kg, a juego con los rangos de funcionamiento de bungee de la técnica. Para tener en cuenta las posibles situaciones de sobrepeso y bajo peso, este programa de pruebas buscó investigar masas que oscilan entre 35 kg y 135 kg.
Fuerzas de lanzamiento medidas
Se colocó una célula de carga en línea con la cuerda elástica para medir las condiciones de lanzamiento y línea. La célula de carga se utilizó para medir la fuerza contenida en el bungee estirado. En el momento del lanzamiento, esta fuerza se transfirió directamente a la masa de prueba y se utilizó para acelerarla. Esta fuerza medida se utilizó como la medida principal de la aceleración aplicada a la masa. La Tabla 2 a continuación muestra la fuerza medida del bungee antes del momento del lanzamiento. Esta fuerza se usa para calcular una aceleración de lanzamiento en la masa de prueba y una tasa de resorte lineal aproximada para la línea de bungee.
T l 2 - L n i i n r r n l r m .
Figure imgf000011_0002
continuación
Figure imgf000012_0002
Trayectoria del peso de prueba
Para marcar la trayectoria de cada prueba, una cámara de vista lateral de alta definición capturó el lanzamiento y la posición del peso fue rastreada marcando cada cuadro de video. Los resultados del marcado de la trayectoria 300a-e se muestran en las figuras 24 a 28, con la trayectoria de recorrido de la masa de prueba mostrada.
Figura 24 - Trayectoria de prueba 1300a - cuerda 1 (cuerda ligera) - 85 kg Estirada 55 m.
Figura 25 - Trayectoria de prueba 2300b - cuerda 1 (cuerda ligera) - 38 kg Estirada 40 m.
Figura 26 - Trayectoria de prueba 3300c - cuerda 3 (cuerda pesada) - 38 kg Estirada 40 m.
Figura 27 - Trayectoria de prueba 4300d - cuerda 3 (cuerda pesada) - 85 kg Estirada 52 m.
Figura 28 - Trayectoria de prueba 5300e - cuerda 3 (cuerda pesada) -135 kg Estirada 70 m.
La herramienta de validación requirió muchas suposiciones y estimaciones de ingeniería para predecir el desempeño de la actividad conceptual. Una de las principales estimaciones de ingeniería durante la creación del modelo de simulación fue la tasa elástica de la cuerda de bungee. Como se identificó previamente, se estimó una tasa elástica lineal para cada cuerda. Para validar esta estimación, se colocó una célula de carga en línea con la cuerda elástica para medir la fuerza ejercida mientras se estiraba la cuerda. Las tasas elásticas medidas de la cuerda de bungee se muestran en la Tabla 3 a continuación. Las tasas elásticas estimadas fueron consistentemente más altas que las tasas elásticas medidas.
Figure imgf000012_0001
Tabla 3 - Condiciones iniciales de las pruebas experimentales.
Para validar la precisión del modelo de simulación, hay dos requisitos clave de rendimiento:
a) que el modelo sea capaz de predecir la trayectoria global del peso de prueba, y
b) la cinemática y la dinámica general observadas durante la prueba son precisas.
La precisión del modelo de simulación se determinó comparando el modelo de simulación con el video analizado. Se completó una comparación directa de los ensayos experimentales con las trayectorias del modelo de simulación. Se encontró que las trayectorias y los perfiles de desempeño del modelo de simulación coincidían razonablemente con las mediciones obtenidas durante las pruebas.
Aceleración
Los límites de aceleración proporcionados en ASTM F2291-14 para cada eje ortogonal se muestran en las figuras 1 y 2 como un límite para las aceleraciones permitidas colocadas en un participante. Aunque esta prueba no se realizó en participantes reales, se registró la aceleración alrededor del lanzamiento de cada objeto. Estas aceleraciones se midieron para servir como una guía para identificar peligros potenciales o áreas específicas de preocupación asociadas a la actividad comercial completa. Las aceleraciones se muestran en las figuras 29 a 32. (Nota: El registro de datos no funcionaba correctamente durante la Prueba 1 y no se registraron datos).
Los datos de aceleración que se recopilaron consistieron en aproximadamente 10 segundos de datos que comenzaron justo antes de la activación de la actividad. Los datos recopilados demostraron que la actividad probada cumple con los requisitos de las normas de entretenimiento y ASTM F2291-14 con respecto a las aceleraciones impartidas al participante. Además, los datos indican que la actividad se puede ajustar para proporcionar una serie de perfiles de pasajeros diferentes sin dejar de cumplir con los estándares de entretenimiento, particularmente los límites de aceleración establecidos dentro de ASTM F2291-14.
Los datos de aceleración recopilados también confirmaron las suposiciones iniciales de que las aceleraciones más altas que probablemente se observarán durante la actividad se encuentran en el lanzamiento inicial y durante el primer rebote de redirección.
Las aceleraciones medidas con la célula de carga en línea y las aceleraciones de lanzamiento inicial del acelerómetro coinciden muy de cerca, como se muestra en la Tabla 3 a continuación. Dado que esta prueba estaba destinada a comprender el comportamiento del concepto de actividad en sus condiciones limitantes, algunas de las aceleraciones son más altas que las permitidas en ASTm F2291-14. Estas altas aceleraciones se esperaban y deseaban durante este programa de prueba.
T l 4 - T l m r iv l r i n.
Figure imgf000013_0001
Resultados
Esta prueba logró el objetivo principal de validar la precisión de la herramienta de simulación en preparación para el lanzamiento de una aplicación de entretenimiento para humanos. Las pruebas mostraron que se puede diseñar una actividad segura como se prevé actualmente.
EJEMPLO 5
La figura 33 muestra una realización alternativa en la que un objeto 300 del carro del pasajero 301 golpea un tope rígido fijo 302 en la línea 303, lo que provoca una trayectoria en la que el objeto 300 continúa volando más allá del tope 302 y gira en forma de arco grande.
EJEMPLO 6
La figura 34 muestra una realización alternativa, similar al tope rígido del Ejemplo 5, sin embargo, en este Ejemplo, el carro del pasajero 351 del objeto 350 golpea un tope blando elástico 352 ubicado en la línea 353. El tope blando elástico hace que el objeto 350 continúe volando más allá del tope 352 y se balancee en forma de arco, que se controla mediante la amortiguación con el tope blando 352. En este caso, es probable que el arco sea menos exagerado que en el Ejemplo 5, ya que la energía cinética es absorbida parcialmente por el tope blando elástico 352.
EJEMPLO 7
La figura 35 ilustra una realización alternativa que usa la forma de la línea 401 y la gravedad para detener un objeto 400, en el ejemplo mostrado, haciendo que el carro del pasajero 400 del objeto/pasajero 402 se mueva a lo largo de la línea 401 en la dirección generalmente marcada por la flecha 403. El grado de inclinación y cambio de dirección influye en el cambio de velocidad.
EJEMPLO 8
La figura 36, en la imagen superior, muestra un objeto/pasajero 450 que se redirige debido a la forma de la línea 451, en este ejemplo hacia abajo en la dirección de la flecha 451a y para acelerar la velocidad del pasajero 450. La imagen del medio muestra una opción alternativa de parada suave, en este caso usando repulsión magnética en lugar de un resorte como medio para frenar/detener al pasajero 450. El carro del pasajero 450 para el pasajero 452 tiene un campo magnético que se opone al campo magnético de un tope 453 ubicado a lo largo de la línea 451. La imagen inferior ilustra otro medio alternativo para detener al pasajero 450, en este ejemplo, se usa la resistencia al arrastre (mostrada como un paracaídas 454) para proporcionar una parada ambiental. Aunque se muestra un paracaídas 454 que causa resistencia al viento, en cambio, la fuerza de resistencia al arrastre puede ser causada por el objeto/pasajero 450 que es arrastrado a través del agua o algún otro fluido. El paracaídas 454 está destinado a ser representativo, ya que la resistencia al aire se verá afectada por cualquier área de sección transversal, incluyendo el propio cuerpo de la persona 450.
EJEMPLO 9
La figura 37 muestra otra forma alternativa de alterar la trayectoria de vuelo del objeto/pasajero 500. En el Ejemplo mostrado, un objeto 501 se encuentra en la trayectoria de vuelo 500 del objeto/pasajero. Cuando el objeto/pasajero 500 pasa por el objeto 501, su línea de sujeción, por ejemplo, la cuerda elástica 502 o una línea de seguridad separada (no mostrada), se captura sobre el objeto 501, que redirige la ruta de vuelo del pasajero 500.
EJEMPLO 10
La figura 38 muestra una realización alternativa en la que la tensión/longitud de la línea de soporte 551 se varía para controlar la posición y el movimiento del pasajero 550 en la línea 551. Esta es una forma de aumentar el frenado por gravedad en el sistema o de agregar/eliminar energía adicional del sistema para aumentar/disminuir la velocidad del pasajero 550.
EJEMPLO 11
La figura 39 muestra un efecto similar al descrito en el Ejemplo 10, que se logra de una manera diferente elevando y bajando los puntos finales 602, 603 de la línea 601. Esto produce un efecto similar a variar la tensión de la línea 601 y, por lo tanto, alterar la gravedad 600 del pasajero.
EJEMPLO 12
La figura 40 muestra una realización adicional en la que el carro del pasajero 651 para el pasajero 650 viaja a lo largo de la línea aérea 652 y alcanza un punto en el que la línea de bungee 653 conectada al pasajero 650 se activa para extenderse (la extensión se muestra como una línea de puntos 654 en el dibujo inferior). Esto proporciona una trayectoria de desplazamiento única para el pasajero 650 y puede agregar efectivamente un salto de bungee tradicional adicional (o salto de bungee de semiarco si el pasajero 650 todavía lleva impulso hacia adelante cuando se produce la extensión).
EJEMPLO 13
La figura 41 muestra una realización alternativa en la que el pasajero 700 tiene una ruta de vuelo o trayectoria 701 que también abarca el movimiento en el eje z, es decir, un movimiento tridimensional. El dibujo superior muestra el movimiento desde un lado (vista en alzado lateral) mientras que el dibujo inferior muestra el movimiento desde una vista en planta o superior que ilustra el movimiento del eje z de lado a lado.
EJEMPLO 14
Las figuras 42 y 43 ilustran dos versiones alternativas del aparato, que se proporcionan únicamente con fines explicativos y no forman parte de la invención divulgada. Estas versiones tienen un lanzamiento vertical (predominantemente movimiento del eje y), en lugar del lanzamiento casi horizontal (eje x) descrito en ejemplos anteriores. La figura 42 muestra al pasajero 750 saltando desde una plataforma 751, inicialmente moviéndose predominantemente hacia abajo a lo largo de un eje y con gravedad y, a medida que el carro del pasajero 752 toma la carga del pasajero 750, el carro del pasajero 752 es empujado a lo largo de la línea aérea 753 en la dirección del eje x por gravedad, dando así al pasajero 750 un movimiento hacia adelante en el eje x así como un movimiento en el eje y. La figura 43 ilustra una realización en la que el pasajero 750 está unido a la línea aérea 753 alrededor de dos carros del pasajero 752 que se mueven a lo largo de la línea 753 en una dirección del eje x cuando el pasajero 750 se mueve hacia arriba y hacia abajo en una dirección del eje y.
EJEMPLO 15
La figura 44 ilustra una realización alternativa que usa dos líneas de soporte 801, 802 para que los carros del pasajero 803, 804 bajen, estando el pasajero 800 en este ejemplo montando entre las dos líneas 801, 802 conectadas a través de dos líneas de bungee (resilientes) 805, 806. Las líneas 801, 802 pueden ser paralelas o no paralelas a lo largo de su longitud para variar la trayectoria del pasajero 800 y la ruta de vuelo.
EJEMPLO 16
La figura 45 ilustra una realización alternativa utilizada para mover un objeto 850 con el sistema descrito, en lugar de una persona. Por ejemplo, en una atracción o un juego de diversión de habilidad, un objeto 850, conectado a un sistema descrito anteriormente se lanza hacia un objetivo 851 para sumar puntos o ganar un premio o premios. Adicionalmente, se podrían establecer dos sistemas 852, 853 que permitan a los competidores disparar objetos 850a, 850b entre sí y/o recuperando el objeto 850a u 850b que fue disparado, en un juego de guerra simulado o un juego de combate de habilidad.
EJEMPLO 17
La figura 46 muestra una realización 901 de freno de mano que puede ser operado por el pasajero 900 u operado remotamente usando un sistema de sensor (no mostrado). El accionamiento del freno 901 puede comunicarse entonces con los frenos 902 en el carro del pasajero 903 para ayudar a reducir la velocidad del pasajero con respecto a la línea de soporte 904.
EJEMPLO 18
La figura 47 muestra varios temas que podrían incorporarse en el arnés del pasajero 950 o en el carro del pasajero 951 para mejorar la experiencia o para variar la ruta de viaje variando los pesos relativos entre el pasajero 950 y el carro del pasajero 951. Por ejemplo, el dibujo superior ilustra un cohete 953 que el pasajero 950 monta durante el movimiento. El dibujo del medio ilustra una bola de demolición 954 que el pasajero 950 monta y quizás golpea una pared u objeto. El dibujo inferior ilustra un paseo temático, en este caso se trata de garras de águila gigante 955 que llevan al pasajero 950 durante el movimiento.
EJEMPLO 19
La figura 48 ilustra una realización alternativa adicional en la que un carrete accionado 1010 puede extender la línea 1020 o retraer la línea 1020 cuando el pasajero 1000 viaja a lo largo de la línea aérea 1030, cambiando así la trayectoria y la experiencia de vuelo del pasajero 1000.
EJEMPLO 20
La figura 49 ilustra un medio alternativo para variar la trayectoria de viaje del pasajero 1100. En este ejemplo, se utiliza un sistema de cable de soporte vectorial 1110, moviéndose el carro 1120 del pasajero 1100 a lo largo de la línea 1110 de soporte vectorial y alterando los cambios en la línea aérea 1110 la longitud de la cuerda de bungee 1130 (a través de cambios de velocidad del eje y) y, por lo tanto, la trayectoria de vuelo del pasajero 1100.
EJEMPLO 21
La figura 50 muestra cómo el aparato descrito en el presente documento también se puede usar como un sistema de lanzamiento para los pasajeros 1200 que participan en deportes extremos/de entretenimiento, por ejemplo, esquiar, snowboarding, bicicleta de montaña, trineo, karts, etc.
Como debe apreciarse en los ejemplos y las figuras, el aparato descrito proporciona un medio y un método para mover un objeto tal como una persona a través del espacio de una manera controlada. La trayectoria de movimiento creada y la gama de formas en que se puede ajustar la trayectoria de movimiento presentan una forma novedosa de mover un objeto que incluye la sensación de planeo junto con otros elementos de movimiento.
Los aspectos del aparato y del método se han descrito únicamente a modo de ejemplo y debe apreciarse que se pueden realizar modificaciones y adiciones a los mismos sin apartarse del alcance de las reivindicaciones de el presente documento.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato para controlar el movimiento de un objeto (100), comprendiendo el aparato:
al menos un objeto (100), unido a al menos un elemento resiliente (107), en donde el al menos un elemento resiliente (107) restringe el movimiento del al menos un objeto (100) en una dirección del eje y, sustancialmente vertical; y
al menos un elemento de soporte (108), acoplado de forma móvil a dicho al menos un elemento resiliente (107), en donde el al menos un elemento de soporte (108) restringe el movimiento del elemento resiliente (107) a lo largo de una trayectoria establecida en relación al elemento de soporte (108) y, en donde el al menos un elemento de soporte (108) tiene una inclinación positiva o negativa a través de al menos parte de la longitud del elemento de soporte (108);
al menos un elemento de acoplamiento (104), que acopla el al menos un elemento resiliente (107) a dicho al menos un elemento de soporte (108), quedando el al menos un elemento de acoplamiento (103) libre para atravesar el al menos un elemento de soporte (108); y
caracterizado por que el aparato comprende además un mecanismo de generación de fuerza (103), configurado para impartir una fuerza sustancialmente horizontal en el eje x sobre el al menos un objeto con el fin de iniciar el movimiento del al menos un objeto (100).
2. El aparato según la reivindicación 1, en el que la dirección de la trayectoria establecida después del inicio del movimiento restringido por el elemento de soporte (108) es a lo largo de una dirección del eje x horizontal y de una dirección del eje y vertical.
3. El aparato según las reivindicaciones 1 o 2, en el que el al menos un objeto, después del inicio del movimiento, se mueve a través de una trayectoria seleccionada entre: una dirección en forma de S; una trayectoria curvada; una trayectoria en espiral; y combinaciones de las mismas.
4. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un elemento resiliente (108) está acoplado a dicho al menos un objeto (100) en un primer extremo distal.
5. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que, durante el movimiento del objeto (100), el al menos un elemento de soporte (108) está situado por encima de al menos parte del al menos un elemento resiliente (107) .
6. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un elemento de acoplamiento (104) es al menos un carro de tirolesa.
7. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un elemento de soporte (108) es o está fabricado de un material sustancialmente no resiliente.
8. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un elemento resiliente (107) se activa en parte antes del movimiento, aumentando la energía almacenada en un mecanismo de fuerza de activación y, cuando se inicia el movimiento, el mecanismo de fuerza de activación imparte energía no gravitacional a dicho al menos un elemento resiliente (107) y/o a dicho al menos un objeto (100), que impulsa el movimiento del al menos un elemento resiliente (107) y/o del objeto en una dirección sustancialmente del eje x al inicio del movimiento.
9. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el objeto (100) también se mueve en una dirección lateral del eje z, siendo el movimiento del eje z accionado por un medio de generación de fuerza del eje z.
10. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un elemento resiliente (107) es un material de caucho.
11. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un elemento de soporte (108) tiene una forma seleccionada entre: catenaria, en forma de U, curvada, espiral, en forma de J; y combinaciones de las mismas.
12. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el movimiento del al menos un elemento resiliente (108) con respecto a dicho al menos un elemento de soporte está gobernado por al menos un punto de parada o de redirección.
13. El aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un objeto (100) está acoplado a dicho al menos un elemento resiliente (107), mediante: al menos un arnés; al menos un vehículo; al menos un carro; al menos una vagoneta y combinaciones de las mismas.
14. Un método para mover un objeto a través de un espacio de manera controlada, mediante las etapas de: (a) seleccionar un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores;
(b) unir al menos un objeto (100) a dicho al menos un elemento resiliente;
(c) activar el al menos un elemento resiliente (107);
(d) iniciar el movimiento del al menos un objeto (100); y
(e) permitir el movimiento del al menos un objeto en una dirección vertical del eje y a través del al menos un elemento resiliente (107), y establecer una dirección de trayectoria a través del al menos un elemento de soporte (108).
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