ES2916347T3 - Simulador compacto de movimiento - Google Patents
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Abstract
La presente invención se encuadra en el campo técnico de los simuladores para la enseñanza o el entrenamiento, más concretamente en el de aquellos especialmente concebidos para la enseñanza de la conducción de vehículos u otros medios de transporte, y se refiere en particular a un simulador compacto de movimiento para la creación de movimientos en tres direcciones.
Description
DESCRIPCIÓN
Simulador compacto de movimiento
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se encuadra en el campo técnico de los simuladores para la enseñanza o el entrenamiento, más concretamente en el de aquellos especialmente concebidos para la enseñanza de la conducción de vehículos u otros medios de transporte, y se refiere en particular a un simulador compacto de movimiento para la creación de movimientos en tres direcciones.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los simuladores de movimiento se emplean habitualmente o bien como dispositivos de entrenamiento para la formación de pilotos o bien como dispositivos de juego en la industria del entretenimiento. El principio básico y común de funcionamiento de estos simuladores de movimiento consiste en que una cabina o asiento sobre el que se sitúa un usuario se haga bascular alrededor de un eje longitudinal y/o un eje transversal para simular, aprovechando la fuerza de la gravedad, las fuerzas de inercia que surgen al acelerar, frenar o conducir por una curva. Por ello, la cabina debe ser suspendida de tal modo que ésta pueda realizar en una zona determinada movimientos en por lo menos dos, y preferentemente tres o más, grados de libertad.
Son habituales las suspensiones con elementos conocidos como hexápodos, los cuales permiten un movimiento en todos los seis grados de libertad, siendo no obstante muy complejos en su diseño y exigiendo también un control complicado. Además, estas suspensiones presentan el inconveniente de que los hexápodos deben ser firmemente anclados al suelo y son relativamente voluminosos, de modo que se precisa una superficie de apoyo adecuadamente grande y la cabina debe presentar una altura de acceso relativamente grande.
Por otro lado, entre los simuladores de movimiento conocidos en el actual estado de la técnica que presentan una mayor sencillez, comprenden una serie de cilindros hidráulicos neumáticos conectados por diferentes zonas para la generación de movimientos y de diferentes inclinaciones al asiento del usuario, generando el movimiento del asiento mediante una variación de longitud de dichos cilindros. Debido a los medios utilizados para su accionamiento, estos simuladores tienen unas limitaciones para la generación de movimientos, los cuales generalmente son únicamente basculaciones laterales o en dirección anterior/posterior.
El documento US2005277092A1 describe un dispositivo de plataforma de movimiento que incluye una plataforma móvil acoplada a una plataforma base mediante tres pedestales y tres articulaciones. Tres actuadores están dispuestos en la plataforma base. Los actuadores se pueden mover de forma síncrona con respecto a dicha plataforma base a lo largo de tres trayectorias lineales de deslizamiento, y están conectados respectivamente a los pedestales. Los enlaces están vinculados con la plataforma móvil y están respectivamente acoplados a los pedestales para transmitir el movimiento de los actuadores para hacer girar la plataforma móvil. Los enlaces están controlados por un controlador de movimiento simulado que los mueve en relación con los pedestales a lo largo de las longitudes respectivas para realizar una simulación
de movimiento de vuelo.
El documento US5509631A describe una plataforma de movimiento que se puede desplazar a lo largo de tres ejes e incluye conjuntos de carro primero, segundo y tercero. Un aparato está conectado a cada conjunto de carro para desplazar linealmente cada uno de los carros a lo largo de un único eje plano. Por lo tanto, el primer conjunto de carro se puede desplazar linealmente a lo largo de un primer plano, el segundo conjunto de carro se puede desplazar linealmente a lo largo de un segundo plano que interseca el primer plano, y el tercer conjunto de carro se puede desplazar linealmente a lo largo de un tercer plano que interseca al menos uno de los primer y segundo plano. Cada conjunto de carro está compuesto por un conjunto circunferencial de elementos estructurales que definen una configuración de paralelogramo sustancialmente plana que tiene una parte central sustancialmente abierta, con los conjuntos de carro dispuestos en una matriz anidada.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la invención consiste en un dispositivo simulador de movimiento de reducidas dimensiones y geometría compacta tal y como se define en la única reivindicación independiente 1.
Otros aspectos de la invención son definidos en las reivindicaciones dependientes 2 a 5 adjuntas.
El simulador compacto de movimiento así descrito supone una solución sencilla, económica y versátil para dotar a todo tipo de estancias de reducido tamaño de un dispositivo capaz de simular de manera muy realista todos los tipos de desplazamiento a los que puede verse sometido el conductor de un vehículo real.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista frontal del simulador compacto de movimiento en una posición de trabajo, en la que se aprecian sus principales elementos constituyentes.
Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva de un corte realizado en la plataforma del simulador en posición de reposo, en la que se aprecian los elementos del mecanismo de desplazamiento.
Figura 3.- Muestra una vista lateral izquierda de un corte realizado en la plataforma del simulador en la posición de reposo de la figura 2, en la que se aprecia la posición de los apoyos.
Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva de la disposición de las guías de accionamiento del simulador.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Seguidamente se proporciona, con ayuda de las figuras anteriormente referidas, una explicación detallada de un ejemplo de realización preferente del objeto de la presente invención.
El simulador compacto de movimiento que se describe está conformado por un asiento (1) destinado a alojar a un usuario, unos mandos para simulación de los mandos propios de un vehículo, y unos apoyos que parten inferiormente del asiento (1) para vincularlo a una plataforma inferior (2).
Tal y como se observa en la figura 1, los mandos, de posición y altura regulable, comprenden un volante (3), una palanca de cambios (4) y unos pedales (5), así como el simulador comprende tres apoyos para vinculación del asiento (1) con la plataforma inferior (2), dos apoyos delanteros (6) y un apoyo trasero (7). Como se observa en las figuras adjuntas, dichos apoyos (6,7) tienen una geometría esencialmente alargada, similar a las de las patas de una silla.
Con objeto de aumentar la versatilidad del simulador, se prevé la incorporación de una plataforma (200) para acoplamiento de mandos adicionales, para así ampliar el rango de vehículos cuyo movimiento puede ser reproducido por el simulador. En las figuras adjuntas puede observarse que dicha plataforma (200), de posición y altura regulables, se localiza en esta realización preferente de forma lateral al asiento (1), para por ejemplo acoplar temporalmente el mando de dirección de una aeronave.
En la posición de reposo del dispositivo, mostrada en las figuras 2 y 3, los apoyos (6,7) parten oblicuamente desde y hacia la parte inferior del asiento (1). Cada uno de dichos apoyos (6,7) presenta asimismo un extremo superior por el cual se vincula al asiento (1) a través de una primera articulación (8), y un extremo inferior con una segunda articulación (9) a través del cual se vincula y descansa sobre un patín (10). En esta realización preferente, la primera articulación (8) es de tipo bulón o pasador, mientras que la segunda articulación (9) es de tipo rótula.
Se contempla asimismo que dicha segunda articulación (9) esté recubierta por un material flexible tipo goma o similar, no representado en las figuras adjuntas, para protección de dicha segunda articulación (9) así como para impedir posibles accidentes.
A su vez, cada patín (10) desplaza longitudinalmente por una guía móvil (11), accionado por un correspondiente primer motor eléctrico (12), que en esta realización preferente es un servomotor debido a su óptima precisión de posicionamiento, dinámica, y velocidad. Cada guía móvil (11) se desplaza a su vez por una guía fija (13), inferior y transversal a dicha guía móvil (11), por el accionamiento de un correspondiente segundo motor eléctrico (14), que en esta realización preferente también es un servomotor.
En la figura 4 se ilustra la disposición de una guía móvil (11) respecto a su correspondiente guía fija (13), así como la localización de los motores eléctricos (12,14), alojados en un compartimento interior de dichas guías (11,13).
Un controlador externo, no representado en las figuras adjuntas, gobierna y sincroniza al conjunto de primeros (12) y segundos motores eléctricos (14). Dicho controlador externo, en base a un software específico, extrae datos de telemetría de un videojuego y los transforma en parámetros de desplazamiento lineal, los cuales son enviados a dichos primeros (12)
y segundos motores eléctricos (14) para que accionen a los respectivos patines (10) y guías móviles (11).
De esta manera, la acción combinada y sincronizada de los deslizamientos de los tres patines (10) y las tres guías móviles (10) permite el desplazamiento del asiento (1) en los tres ejes espaciales mediante el desplazamiento de sus apoyos (6,7) causado por dichos deslizamientos, proporcionando movimientos verticales, longitudinales y transversales del asiento (1) para simular de manera realista los desplazamientos a los que se vería sometido un conductor en un vehículo real.
Claims (5)
1. Simulador compacto de movimiento, conformado por:
- un asiento (1),
- unos mandos para simular los mandos propios de un vehículo, y
- tres apoyos, repartidos en dos apoyos delanteros (6) y un apoyo trasero (7), que se extienden desde la parte inferior del asiento (1), en el que cada uno de los apoyos (6,7) tiene:
- un extremo superior con una primera articulación (8), y
- un extremo inferior con una segunda articulación (9),
el simulador además comprende:
- unos patines (10) sobre los que descansan cada uno de los apoyos (6,7), vinculados a través de la segunda articulación (9),
- unas guías móviles (11) por cada una de las cuales desplaza longitudinalmente un correspondiente patín (10),
- unas guías fijas (13) inferiores y transversales a cada una de las respectivas guías móviles (11), por las cuales desplaza longitudinalmente una correspondiente guía móvil (11),
- unos primeros motores eléctricos (12) para accionar los patines (10),
- unos segundos motores eléctricos (14) para accionar las guías móviles (11), y
- un controlador externo para control de los primeros (12) y segundos motores eléctricos (14) en base a unos parámetros de desplazamiento lineal.
2. Simulador compacto de movimiento de acuerdo con la reivindicación 1, donde los apoyos (6,7) se extienden oblicuamente hacia el asiento (1).
3. Simulador compacto de movimiento de acuerdo con la reivindicación 1, donde la segunda articulación (9) es una rótula.
4. Simulador compacto de movimiento de acuerdo con la reivindicación 1, donde la primera articulación (8) es de tipo pasador.
5. Simulador compacto de movimiento de acuerdo con la reivindicación 1, donde los primeros (12) y segundos motores eléctricos (14) son servomotores.
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