La présente invention concerne un stimulateur vestibulaire tridimensionnelThe present invention relates to a three-dimensional vestibular stimulator
robotisé. Elle a des applications dans le domaine de la recherche, des tests et des études, notamment de la fonction vestibulaire chez des sujets d'études. robotic. It has applications in the field of research, tests and studies, including vestibular function in subjects of study.
On connaît déjà des dispositifs de positionnement automatisés selon trois axes comme par exemple les appareils de la série AC3350 de la société ACUTRONIC qui permettent des positionnements angulaires quelconques en lacet ( yaw ), tangage ( pitch ) et roulis ( roll ). Ces dispositifs sont toutefois relativement volumineux, coûteux et destinés à tester des appareils de mesure comme les gyroscopes. La présente invention propose la mise en oeuvre de moyens aboutissant à une réduction de coûts tout en permettant d'obtenir de bonnes performances dans les positionnements possibles. Elle peut être déclinée de diverses manières notamment en ce qui concerne les capacités d'emport sur le plateau porte-sujet. L'invention concerne donc un simulateur vestibulaire tridimensionnel robotisé comportant un plateau pour un sujet à stimuler, ledit plateau pouvant être mis en mouvement par des actionneurs selon des évolutions cinétiques dans un espace à trois dimensions au cours du temps et par rapport à un référentiel fixe. De préférence les évolutions sont contrôlées par un moyen informatique. Selon l'invention, le plateau est mobile en rotation (pour le mouvement de lacet), un actionneur de plateau, fixé sur un support de plateau sensiblement parallèle audit plateau, pouvant mettre en rotation dans un sens ou l'autre ledit plateau autour d'un axe de rotation perpendiculaire au plateau, le support de plateau est fixé (par la périphérie) à un premier bras de levier rigide sensiblement perpendiculaire au support de plateau par une première extrémité dudit premier bras de levier, la seconde extrémité dudit premier bras de levier étant fixée par une première rotule à un chariot vertical, un deuxième bras de levier perpendiculaire au premier bras de levier étant fixé rigidement à la seconde extrémité du premier bras de levier, l'extrémité libre du deuxième bras de levier étant fixée par une deuxième rotule à une première extrémité d'un premier actionneur linéaire de roulis disposé latéralement par rapport au support de plateau et dont la seconde extrémité est reliée par une troisième rotule à un premier point du référentiel, le premier bras de levier et le deuxième bras de levier ayant ainsi une forme en L (dans un même plan, avec une extrémité libre du deuxième bras de levier éventuellement repliée à 90 vers l'avant), le premier actionneur de roulis permettant lors de ses mouvements au moins une rotation de la première rotule et au moins un mouvement de balançoire (en roulis) du support de plateau sensiblement dans le plan du premier actionneur linéaire de roulis, le chariot vertical est actionné par un actionneur linéaire de translation verticale (de tangage et/ou verticalité) de direction générale sensiblement verticale lui-même fixé rigidement sur un chariot horizontal afin de permettre lors des mouvements du chariot vertical au moins une rotation de la seconde rotule (et de la quatrième rotule dans le cas où un second actionneur linéaire de roulis est mis en oeuvre) et au moins un mouvement de balançoire (de tangage) du support de plateau dans le plan de l'actionneur linéaire vertical, le chariot horizontal étant actionné par un actionneur linéaire de translation horizontale de direction générale sensiblement horizontale fixé rigidement en au moins un troisième point du référentiel afin de permettre lors des mouvements du chariot horizontal un déplacement en translation horizontale de l'actionneur linéaire de translation verticale (de tangage et/ou verticalité). Three-axis automated positioning devices are already known, such as ACUTRONIC AC3350 series devices which allow any angular positioning in yaw, pitch and roll. These devices are however relatively bulky, expensive and intended to test measuring devices such as gyroscopes. The present invention proposes the implementation of means resulting in a cost reduction while allowing to obtain good performance in the possible positions. It can be declined in various ways including the carrying capacity on the plate holder subject. The invention therefore relates to a robotized three-dimensional vestibular simulator comprising a plate for a subject to be stimulated, said plate being able to be set in motion by actuators according to kinetic evolutions in a three-dimensional space over time and with respect to a fixed reference system. . Preferably the evolutions are controlled by a computer means. According to the invention, the plate is movable in rotation (for yaw movement), a plate actuator, fixed on a plate support substantially parallel to said plate, being able to rotate in one direction or the other said plate around the plate. an axis of rotation perpendicular to the platen, the platen support is fixed (by the periphery) to a first rigid lever arm substantially perpendicular to the platen support by a first end of said first lever arm, the second end of said first arm of lever being fixed by a first ball joint to a vertical carriage, a second lever arm perpendicular to the first lever arm being fixed rigidly to the second end of the first lever arm, the free end of the second lever arm being fixed by a second ball joint at a first end of a first linear roll actuator disposed laterally with respect to the tray support and the second of which end is connected by a third ball joint to a first point of the reference frame, the first lever arm and the second lever arm thus having an L shape (in the same plane, with a free end of the second lever arm possibly folded to 90 forward), the first roll actuator permitting during its movements at least one rotation of the first ball and at least one swinging motion (in roll) of the table support substantially in the plane of the first linear roll actuator, the vertical carriage is actuated by a linear vertical translation actuator (of pitch and / or verticality) of substantially vertical general direction itself fixed rigidly on a horizontal carriage to allow during the movements of the vertical carriage at least one rotation of the second ball joint (and of the fourth ball joint in the case where a second linear roll actuator is implemented) and at least one movement of swing (pitching) of the tray support in the plane of the vertical linear actuator, the horizontal carriage being actuated by a linear horizontal translation actuator of substantially horizontal general direction rigidly fixed in at least a third point of the reference frame to allow during movements of the horizontal carriage a displacement in horizontal translation of the linear actuator of vertical translation (of pitch and / or verticality).
Dans divers modes de mise en oeuvre de l'invention, les moyens suivants pouvant être utilisés seuls ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables, sont employés : - l'extrémité libre du deuxième bras de levier est recourbée à 90 (vers l'avant) dans le plan général dudit deuxième bras de levier afin que la deuxième rotule soit sensiblement dans un plan perpendiculaire au plateau comprenant l'axe de rotation dudit plateau et parallèle au premier bras de levier, - un troisième bras de levier perpendiculaire au premier bras de levier est fixé rigidement à la seconde extrémité du premier bras de levier du coté opposé et dans le prolongement du deuxième bras de levier, l'extrémité libre du troisième bras de levier étant fixée par une quatrième rotule à une première extrémité d'un second actionneur linéaire de roulis disposé latéralement et à l'opposé du premier actionneur linéaire de roulis par rapport au support de plateau et dont la seconde extrémité est reliée par une cinquième rotule à un deuxième point du référentiel, le premier bras de levier, le second bras de levier et le troisième bras de levier ayant ainsi une forme en T, le premier actionneur linéaire de roulis et le second actionneur linéaire de roulis fonctionnant complémentairement l'un de l'autre, - l'extrémité libre du troisième bras de levier est recourbée à 90 (vers l'avant) dans le plan général dudit troisième bras de levier afin que la quatrième rotule soit sensiblement dans un plan perpendiculaire au plateau comprenant l'axe de rotation dudit plateau et parallèle au premier bras de levier, - de préférence les deux extrémités libres du deuxième et du troisième bras de levier sont recourbées à 90 (vers l'avant), - les extrémités libres des deuxième et troisième bras de levier sont recourbées à 90 dans le plan général desdits deuxième et troisième bras de levier afin que les deuxième et quatrième rotules soient sensiblement dans un plan perpendiculaire au plateau, comprenant l'axe de rotation dudit plateau et parallèle au premier bras de levier, le support de plateau, les premier, deuxième et troisième bras de levier forment une nacelle au moins ouverte sur l'avant et le dessus, deux renforts étant disposés entre les extrémités libres recourbées des deuxième et troisième bras de levier et le support de plateau, - les actionneurs sont débrayables, - les actionneurs sont blocables dans une position prédéfinie, - la deuxième rotule et l'éventuelle quatrième rotule sont démontables afin de pouvoir désolidariser le premier actionneur linéaire de roulis et l'éventuel second actionneur linéaire de roulis des extrémités libres de leurs bras de levier correspondants, - les évolutions cinétiques peuvent être choisies parmi les mouvements en lacet, en roulis, en tangage, en translation verticale et en translation horizontale éventuellement en combinaison, - au moins une connexion électrique tournante est mise en oeuvre entre le plateau et le support de plateau, -l'actionneur de plateau est omis, le plateau étant directement fixé rigidement au support de plateau, - les actionneurs linéaires comportent en parallèle un moteur rotatif sur crémaillère en parallèle d'un vérin à gaz, - la surface sujet du plateau porte-sujet est orientée vers le haut, vers le premier bras de levier, - la surface sujet du plateau porte-sujet est orientée vers le bas, à l'opposé du premier bras de levier, (le sujet peut être mis tête en bas) - le plateau porte-sujet est amovible pour pouvoir être installé de manière à ce que la surface sujet du plateau porte-sujet soit orientée vers le haut, vers le premier bras de levier, ou de manière à ce que la surface sujet du plateau porte-sujet soit orientée vers le bas, à l'opposé du premier bras de levier, (le sujet peut être mis tête en bas) - le plateau porte sujet est interchangeable, - au moins un des points du référentiel pour fixation de la seconde extrémité du premier et/ou de l'éventuel second actionneur linéaire de roulis est déplaçable, (correspond à la troisième rotule et/ou cinquième rotule) - le sujet est un animal d'expérience d'un poids maximum d'environ 35Kg, - la translation horizontale maximale de l'actionneur horizontal est d'environ 400mm, - la translation verticale maximale de l'actionneur vertical est d'environ 400mm, - la rotation est illimitée, - le roulis est limité à environ +/-20 par rapport à la verticale, - le tangage est limité entre environ +80 vers l'avant et -20 vers l'arrière par rapport à la verticale, - les actionneurs comportent en outre des codeurs de position. La présente invention va maintenant être exemplifiée sans pour autant en être limitée avec la description qui suit en relation avec les figures suivantes: la Figure 1 qui représente vue de face par l'avant un exemple de réalisation du stimulateur vestibulaire selon l'invention avec deux actionneurs linéaires de roulis, la Figure 2 qui représente vue latéralement le même exemple de réalisation du stimulateur vestibulaire selon l'invention avec deux actionneurs linéaires de roulis, la Figure 3 qui représente schématiquement un actionneur linéaire, les Figures 4 à 6 qui donnent des courbes de réponse du stimulateur, les Figures 7 à 12 qui donnent des représentations géométriques des positions des organes du stimulateur pour analyse des capacités et disposition des organes du stimulateur. Le stimulateur de l'invention permet de mouvoir un sujet, en pratique un animal, placé sur un plateau d'expérimentation pour effectuer des stimulations vestibulaires ou d'autres types. Les mouvements élémentaires permis du plateau qui supporte le sujet de l'expérimentation sont : un mouvement lacet, un mouvement selon la verticale, un mouvement selon l'horizontale, un mouvement de roulis autour d'un axe fixe et un mouvement de tangage autour d'un axe virtuel. Certaines combinaisons de ces mouvements élémentaires sont possibles. Dans la description qui suit des mouvements élémentaires possibles d'un exemple de réalisation de l'invention, on utilise le terme axe pour nommer les actions de chacun des actionneurs. Ainsi, le stimulateur ici présenté en relation avec les Figures comportant cinq actionneurs, on parlera de cinq axes, un axe en rotation pour l'actionneur de plateau et quatre axes en translation selon diverses orientations selon les combinaisons possibles pour les actionneurs linéaires. Ainsi, un mode de fonctionnement utilisant les cinq axes est possible avec un mouvement horizontal combiné selon trois axes, un mouvement vertical combiné selon trois axes, un mouvement de roulis combiné selon deux axes, un mouvement de tangage combiné selon trois axes et un mouvement de lacet pur combiné selon quatre axes. Les actionneurs potentiellement fonctionnellement efficaces sont alors : l'actionneur de plateau (rotation : lacet), le premier actionneur linéaire de roulis, le second actionneur linéaire de roulis, l'actionneur linéaire de translation verticale et l'actionneur linéaire de translation horizontale. Un mode de fonctionnement utilisant trois axes est également possible avec un mouvement horizontal pur, un mouvement vertical pur et un mouvement de lacet pur horizontal. Dans ce mode trois axes, les premier et second actionneurs linéaires de roulis disposés latéralement par rapport au plateau sont débrayés et, préférentiellement, sont déconnectés des extrémités libres des deuxièmes et troisièmes bras de levier au niveau des deuxièmes et quatrièmes rotules, il ne reste alors de potentiellement fonctionnellement efficace que l'actionneur de plateau (rotation : lacet), l'actionneur linéaire de translation verticale et l'actionneur linéaire de translation horizontale. In various embodiments of the invention, the following means can be used alone or in any technically feasible combination, are employed: - the free end of the second lever arm is bent at 90 (forward) in the general plane of said second lever arm so that the second ball is substantially in a plane perpendicular to the plate comprising the axis of rotation of said plate and parallel to the first lever arm, - a third lever arm perpendicular to the first lever arm is fixed rigidly to the second end of the first lever arm on the opposite side and in the extension of the second lever arm, the free end of the third lever arm being fixed by a fourth ball joint at a first end of a second linear actuator roll disposed laterally and away from the first roll linear actuator relative to the tray support and whose seco end is connected by a fifth ball joint to a second point of the reference frame, the first lever arm, the second lever arm and the third lever arm thus having a T-shape, the first linear roll actuator and the second linear actuator of roll operation complementary to each other, - the free end of the third lever arm is bent 90 (towards the front) in the general plane of said third lever arm so that the fourth ball is substantially in a plane perpendicular to the plate comprising the axis of rotation of said plate and parallel to the first lever arm, - preferably the two free ends of the second and third lever arms are bent at 90 (towards the front), - the free ends second and third lever arms are bent at 90 in the general plane of said second and third lever arms so that the second and fourth ball joints substantially in a plane perpendicular to the plate, comprising the axis of rotation of said plate and parallel to the first lever arm, the tray support, the first, second and third lever arm form a nacelle at least open on the front and the top, two reinforcements being disposed between the curved free ends of the second and third lever arms and the tray support, - the actuators are disengageable, - the actuators are lockable in a predefined position, - the second ball joint and the fourth possible ball joints are removable in order to be able to separate the first linear roll actuator and the possible second linear roll actuator from the free ends of their corresponding lever arms, the kinetic evolutions can be chosen from among the yaw, roll and pitch motions in vertical translation and in horizontal translation, possibly in combination, - at least one The rotating electrical connection is implemented between the plate and the plate support, the tray actuator is omitted, the plate being rigidly fixed to the plate support, the linear actuators comprise in parallel a parallel rotary rack motor. of a gas cylinder, - the subject surface of the subject-carrier plate is directed upwards towards the first lever arm, - the subject surface of the subject-carrier plate is oriented downwards, opposite the first lever arm, (the subject can be put upside down) - the subject tray is removable so that it can be installed so that the subject surface of the subject tray is facing upwards towards the first arm of the lever, or so that the subject surface of the object-carrying tray is facing downward, opposite the first lever arm, (the subject can be put upside down) - the subject-holder plate is interchangeable, - at least one of the of the reference frame for fixing the second end of the first and / or of the possible second linear roll actuator is displaceable, (corresponds to the third ball and / or fifth ball joint) - the subject is an experimental animal of a maximum weight of approximately 35Kg, - the maximum horizontal translation of the horizontal actuator is approximately 400mm, - the maximum vertical translation of the vertical actuator is approximately 400mm, - the rotation is unlimited, - the roll is limited at about +/- 20 to the vertical, - the pitch is limited between about +80 forward and -20 backward from the vertical, - the actuators further include position encoders. The present invention will now be exemplified without being limited thereto with the description which follows in relation to the following figures: FIG. 1 which represents front view from the front an embodiment of the vestibular stimulator according to the invention with two linear roll actuators, Figure 2 which shows a side view of the same embodiment of the vestibular stimulator according to the invention with two linear roll actuators, Figure 3 which schematically shows a linear actuator, Figures 4 to 6 which give curves. Stimulator response, Figures 7 to 12 which give geometrical representations of the positions of the pacemaker organs for analysis of the capacitances and arrangement of the stimulator organs. The stimulator of the invention makes it possible to move a subject, in practice an animal, placed on an experimental platform to perform vestibular stimulations or other types. The permitted elementary movements of the plateau that supports the subject of experimentation are: a yaw motion, a vertical motion, a horizontal motion, a rolling motion about a fixed axis, and a pitching motion around the plane. a virtual axis. Some combinations of these elementary movements are possible. In the following description of possible elementary movements of an exemplary embodiment of the invention, the term axis is used to name the actions of each of the actuators. Thus, the stimulator here presented in relation to the Figures comprising five actuators, there will be five axes, a rotating axis for the plateau actuator and four axes in translation in various orientations according to the possible combinations for the linear actuators. Thus, an operating mode using the five axes is possible with a combined three-axis horizontal movement, a three-axis combined vertical movement, a two-axis combined rolling motion, a three-axis combined pitch motion and a two-axis movement. pure lace combined according to four axes. The potentially functionally effective actuators are then: the plateau actuator (rotation: yaw), the first linear roll actuator, the second linear roll actuator, the linear vertical translation actuator and the linear horizontal translation actuator. An operating mode using three axes is also possible with pure horizontal movement, pure vertical movement and pure horizontal yaw movement. In this three-axis mode, the first and second linear roll actuators arranged laterally with respect to the plate are disengaged and, preferably, are disconnected from the free ends of the second and third lever arms at the second and fourth ball joints, it then remains of potentially functionally effective than the plateau actuator (rotation: yaw), the linear vertical translation actuator and the linear horizontal translation actuator.
Sur la Figure 1, vue de face, et la Figure 2, vue latérale, le stimulateur 1 met en oeuvre deux actionneurs linéaires de roulis, un premier 11 et un second 19, reliés à leurs premières extrémités d'une manière amovible par des deuxième 10 et quatrième 18 rotules à la partie supérieure d'une cage comportant à sa partie inférieure un support de plateau 4, un actionneur en rotation 3 d'un plateau porte-sujet 2. La cage est formée d'un premier bras de levier 5 et de deux autres bras de levier perpendiculaires au premier, soit un deuxième 8 et un troisième 16 à extrémités libres recourbées vers l'avant 9, 17 pour fixation aux rotules 10, 18, cet ensemble ayant une forme générale en T vue de face. Des renforts latéraux parallèles au premier bras de levier complètent et renforcent la cage. Une première rotule 6 relie l'extrémité supérieure du premier bras de levier 5 à un chariot 7 d'actionneur linéaire vertical 13, ce dernier étant lui-même solidaire d'un chariot 14 d'actionneur linéaire horizontal 15. Les secondes extrémités du premier 11 et du second 19 actionneurs de roulis sont reliées à des points du référentiel par une troisième 12 rotule et cinquième 20 rotule. Pour les exemples de valeurs de caractéristiques dynamiques du stimulateur qui sont données par la suite on a considéré un stimulateur présentant approximativement un empâtement latéral en largeur de 1,20m, en profondeur de 1,30m et en hauteur de 1,10m comme représenté sur les Figures 1 (vue de face) et 2 (vue latérale) et des actionneurs linéaires de 400mm de course. Figure 1, la dimension B, distance entre la deuxième 10 rotule (à la première extrémité du premier actionneur linéaire de roulis) et la quatrième 18 rotule (à la première extrémité du second actionneur linéaire de roulis), est d'environ 40cm. Figure 2, la dimension A, distance entre la première rotule 6 et l'axe joignant la deuxième 10 rotule à la quatrième 18 rotule, est d'environ 20cm. Figure 2, la dimension C, distances entre le plateau porte-sujet et l'axe joignant la deuxième 10 rotule à la quatrième 18 rotule (soit sensiblement la longueur du premier bras de levier moins la distance entre le support de plateau et le plateau porte sujet), est d'environ 20cm. Pour ce qui est du mouvement de lacet pur correspondant à la rotation du plateau par rapport au support de plateau par l'actionneur de plateau, la rotation est infinie (>360 ) et, de préférence un encodeur angulaire est mis en oeuvre afin de connaître la position angulaire (modulo 360 ) du plateau par rapport au support de plateau. Le plateau et le support de plateau sont sensiblement parallèles entre eux et l'axe de rotation perpendiculaire au plan du plateau. La vitesse de rotation maximale du plateau est d'environ 1636 /sec mais dépend de l'actionneur mis en oeuvre (et éventuellement de l'encodeur au cas où un rétro-contrôle de la rotation est mis en oeuvre). Les deux sens de rotation sont possibles. De préférence le plateau est en aluminium ou matière plastique pour un allègement maximal. Le plateau peut comporter des points ou lignes d'ancrage (rainure de fixation) pour y attacher le sujet et des appareillages de mesure. De préférence, un joint tournant à 18 circuits électriques est intégré au plateau avec un connecteur pour branchement des circuits de mesure (résistance d'insertion 10mSQ @ 6Volts - 50mA et une capacité de 2A maximum par circuit pour 6.106 manoeuvres). Dans une variante, la mise en oeuvre d'un appareillage à transmission radio et alimentation autonome voire par induction (une bobine émettrice dans le support de plateau et une bobine réceptrice dans le plateau) permet de se passer du joint tournant. Pour ce qui est du mouvement de roulis pur qui consiste à ce que le plateau ait un mouvement de balançoire latéral (de droite à gauche) sensiblement dans le plan passant par les premier 11 et second 19 actionneurs linéaires de roulis disposés latéralement par rapport au plateau on peut mettre en oeuvre une combinaison de deux axes avec rotation autour de la première 6 rotule en un point vertical fixe. On peut également mettre en oeuvre une combinaison de trois axes avec rotation autour de la première 6 rotule en un point quelconque d'une droite verticale ou horizontale selon que l'actionneur linéaire de translation verticale 13 ou l'actionneur linéaire de translation horizontale 15 est utilisé. On peut enfin mettre en oeuvre une combinaison de quatre axes avec rotation autour de la première 6 rotule en un point quelconque d'un plan vertical avant-arrière (perpendiculaire au plan passant par les premier et second actionneurs linéaires de roulis) en utilisant à la fois l'actionneur linéaire de translation verticale et l'actionneur linéaire de translation horizontale. Dans cet exemple, le balancement est limité à environ +1- 20 par rapport à la verticale. Pour ce qui est du mouvement de tangage pur qui consiste à ce que le plateau ait un mouvement de balançoire avant-arrière (antéropostérieur) c'est l'actionneur linéaire de translation verticale 13 qui permet ce mouvement, les extrémités libres recourbées 9, 17 des deuxième et troisième 16 bras de leviers étant en rotation au niveau des deuxième 8 et quatrième 18 rotules. Ici encore, on peut mettre en oeuvre plusieurs combinaison d'axes selon de l'on fait agir ou non l'actionneur linéaire de translation horizontale 15 et/ou en outre les premier et second actionneurs linéaires de roulis pour déplacer le point de rotation des deuxième 10 et quatrième 18 rotules à d'autres positions verticales (en déplaçant également parallèlement le point de position moyen de l'actionneur linéaire de translation verticale dans le cas où l'axe joignant la deuxième et quatrième rotules reste fixe, et dans une variante celui-ci peut également osciller). Dans cet exemple, le balancement est limité à environ +50 vers l'avant et -20 vers l'arrière par rapport à la verticale. Pour ce qui est du mouvement de translation pur plusieurs possibilités existent en fonction du nombre d'axes mis en oeuvre : l'actionneur linéaire de translation verticale seul pour déplacer verticalement le plateau (mouvement de translation verticale), l'actionneur linéaire de translation horizontale seul pour déplacer horizontalement le plateau (mouvement de translation horizontale) ou, encore, l'actionneur linéaire de translation verticale et l'actionneur linéaire de translation horizontale ensembles pour déplacer le plateau dans un plan vertical antéro-postérieur. Si l'on souhaite un tel mouvement de translation pur, il est possible soit de débrayer les premier et second actionneurs linéaires de roulis disposés latéralement par rapport au plateau, ou, préférentiellement, de les déconnecter des extrémités libres des deuxièmes et troisièmes bras de levier au niveau des deuxièmes et quatrièmes rotules. La vitesse maximale par axe (actionneurs linéaires) est d'environ lm/s pour une précision de 1/10mm. Un actionneur linéaire est représenté sur la Figure 3 et il comporte deux extrémités pouvant être éloignées ou rapprochées linéairement. A chaque extrémité est fixée une rotule 20 permettant la transmission du mouvement linéaire et des mouvements de rotation. L'actionneur linéaire comporte un boîtier 26 dans lequel coulisse une crémaillère 21 guidée à billes 23 et actionnée par le pignon 22 d'un moteur électrique. Un vérin à gaz 25 en parallèle de la crémaillère permet l'amortissement et l'équilibrage des charges mécaniques et embarquées. Une butée de retenue 24 est fixée à une extrémité de la crémaillère 21. Un moyen de mesure de la course (non représenté) à type de codeur incrémental (dans l'exemple : 1024 points soit une précision de 1/10mm sur la course de 400mm) permet de connaître la position d'une extrémité par rapport à l'autre. Pour l'actionneur en rotation du plateau porte-sujet, un codeur angulaire est également mis en oeuvre. On comprend que les valeurs données pour angles de balancement sont liées aux caractéristiques physiques de l'appareil et notamment la longueur des bras de levier et la longueur des actionneurs linéaires. D'autre part, les caractéristiques dynamiques, en particulier fréquences maximales en rotation et linéaire, dépendent notamment des capacités des actionneurs et de la charge embarquée sur le plateau porte-sujet. Des courbes de réponse donnant les fréquences maximales de certains mouvements (tangage, roulis, lacet/rotation, translation), en fonction de la charge embarquée peuvent être déterminées. On donne à titre d'exemple sur la Figure 4 la fréquence maximale en rotation en degrés/s en fonction de la charge (triangle) embarquée en Kg pour un plateau porte-sujet de diamètre 180mm en mouvement de tangage (carreaux), roulis (carrés) et lacet (croix) à différentes fréquences en Hz. La Figure 5, pendante de la précédente, concerne le cas d'un plateau porte-sujet de 380mm. Ces trois mouvements correspondent à des rotations autour d'un point à mi chemin entre les points d'attaches. In FIG. 1, front view, and FIG. 2, side view, the stimulator 1 implements two linear roll actuators, a first 11 and a second one 19, connected at their first ends in a removable manner by second 10 and fourth 18 ball joints at the upper part of a cage having at its lower part a tray support 4, a rotational actuator 3 of a carrier plate 2. The cage is formed of a first lever arm 5 and two other lever arms perpendicular to the first, a second 8 and a third 16 with free ends bent forwards 9, 17 for attachment to the ball joints 10, 18, this assembly having a generally T-shaped front view. Lateral reinforcements parallel to the first lever arm complete and reinforce the cage. A first ball joint 6 connects the upper end of the first lever arm 5 to a vertical linear actuator carriage 13, the latter being itself integral with a horizontal linear actuator carriage 15. The second ends of the first 11 and the second 19 roll actuators are connected to points of the frame by a third 12 ball and fifth ball. For examples of dynamic pacemaker characteristic values which are given later, a stimulator having approximately a lateral impasto in width of 1.20m, depth of 1.30m and height of 1.10m was considered as shown in FIGS. Figures 1 (front view) and 2 (side view) and linear actuators 400mm stroke. 1, dimension B, the distance between the second ball (at the first end of the first roll linear actuator) and the fourth ball (at the first end of the second roll linear actuator), is about 40 cm. 2, the dimension A, the distance between the first ball 6 and the axis joining the second ball to the fourth ball 20, is about 20 cm. Figure 2, dimension C, distances between the subject plate and the axis joining the second ball to the fourth ball (substantially the length of the first lever arm minus the distance between the table support and the door plate). subject), is about 20cm. With regard to the pure yaw movement corresponding to the rotation of the plate with respect to the plate support by the plate actuator, the rotation is infinite (> 360) and, preferably, an angular encoder is implemented in order to know the angular position (modulo 360) of the tray with respect to the tray support. The tray and the tray support are substantially parallel to each other and the axis of rotation perpendicular to the plane of the tray. The maximum rotation speed of the plate is about 1636 / sec but depends on the actuator used (and possibly the encoder in case a retro-control rotation is implemented). Both directions of rotation are possible. Preferably the tray is aluminum or plastic for maximum lightening. The tray may have anchor points or lines (fixing groove) for attaching the subject and measuring equipment. Preferably, an 18-circuit rotating joint is integrated in the plate with a connector for connection of the measuring circuits (insertion resistor 10mSQ @ 6Volts - 50mA and a capacity of 2A maximum per circuit for 6.106 operations). In a variant, the implementation of a radio transmission equipment and autonomous power supply or by induction (a transmitting coil in the tray support and a receiver coil in the tray) makes it possible to dispense with the rotary joint. With regard to the pure roll movement, which consists in the plate having a lateral swinging movement (from right to left) substantially in the plane passing through the first 11 and second 19 linear roll actuators arranged laterally with respect to the plate it is possible to implement a combination of two axes with rotation around the first 6 ball in a fixed vertical point. It is also possible to implement a combination of three axes with rotation around the first ball-and-socket joint at any point of a vertical or horizontal line, depending on whether the vertical linear translation actuator 13 or the horizontal linear translation actuator 15 is used. Finally, it is possible to use a combination of four axes with rotation around the first ball-and-socket joint at any point of a fore-and-aft vertical plane (perpendicular to the plane passing through the first and second linear roll actuators) using the both the linear vertical translation actuator and the linear horizontal translation actuator. In this example, the sway is limited to about + -20 relative to the vertical. With regard to the pure pitching movement which consists of the plate having a front-rear (anteroposterior) swing movement, it is the linear vertical translation actuator 13 which allows this movement, the curved free ends 9, 17 second and third 16 lever arms being rotated at the second 8 and fourth 18 ball joints. Here again, it is possible to implement several combination of axes according to whether the linear horizontal translational actuator 15 is actuated or not and / or in addition the first and second linear roll actuators to move the point of rotation of the second 10 and fourth 18 ball joints to other vertical positions (also moving parallel to the average position point of the linear actuator vertical translation in the case where the axis joining the second and fourth ball joints remains fixed, and in a variant this one can also oscillate). In this example, the swing is limited to about +50 forward and -20 backward from the vertical. As far as the pure translation movement is concerned, several possibilities exist depending on the number of axes used: the linear vertical translation actuator alone to vertically move the plate (vertical translation movement), the linear linear translation actuator only to horizontally move the plate (horizontal translation movement) or, still, the vertical linear translation actuator and the horizontal linear translation actuator together to move the plate in a vertical anteroposterior plane. If such a pure translational movement is desired, it is possible either to disengage the first and second linear roll actuators arranged laterally with respect to the plate, or, preferably, to disconnect them from the free ends of the second and third lever arms. at the level of the second and fourth ball joints. The maximum speed per axis (linear actuators) is about lm / s for an accuracy of 1 / 10mm. A linear actuator is shown in Figure 3 and has two ends that can be moved away or approximated linearly. At each end is fixed a ball 20 for the transmission of linear movement and rotational movements. The linear actuator comprises a housing 26 in which slides a rack 21 guided by balls 23 and actuated by the pinion 22 of an electric motor. A gas cylinder 25 in parallel with the rack allows damping and balancing of mechanical and onboard loads. A retaining stopper 24 is fixed to one end of the rack 21. A measuring means of the incremental encoder type stroke (not shown) (in the example: 1024 points is an accuracy of 1 / 10mm on the stroke of 400mm) allows to know the position of one extremity with respect to the other. For the actuator in rotation of the subject-carrier plate, an angular encoder is also implemented. It will be understood that the values given for swing angles are related to the physical characteristics of the apparatus and in particular the length of the lever arms and the length of the linear actuators. On the other hand, the dynamic characteristics, in particular the maximum rotational and linear frequencies, depend in particular on the capabilities of the actuators and the load on board the carrier. Response curves giving the maximum frequencies of certain movements (pitch, roll, yaw / rotation, translation) as a function of the load on board can be determined. As an example, in FIG. 4, the maximum rotational frequency in degrees / s as a function of the load (triangle) embedded in Kg for a 180 mm diameter object-bearing plate in pitching movement (tiles), roll (FIG. squares) and yaw (cross) at different frequencies in Hz. Figure 5, hanging from the previous one, concerns the case of a 380mm subject holder. These three movements correspond to rotations around a point midway between the points of attachment.
La Figure 6 concerne les actionneurs linéaires en général et donne l'amplitude maximale de la translation en m (course) en fonction de la fréquence oscillatoire en Hz. Le stimulateur est sous le contrôle d'un micro-ordinateur qui comporte une interface graphique utilisateur permettant de programmer et/ou enregistrer les types de mouvement souhaités (roulis, tangage, lacet, translations et combinaisons), leurs caractéristiques (notamment amplitudes, fréquences) et évolutions au cours du temps. Grâce aux retours donnés par les codeurs linéaires et en rotation, le système stimulateur et micro-ordinateur peut fonctionner en boucle fermée. De plus, lors de la programmation des mouvements, le programme peut, dans une phase d'évaluation ou lors de la saisie, déterminer des incompatibilités ou impossibilités de mouvements ou caractéristiques de mouvement (par exemple amplitude de tangage trop importante vers l'arrière risquant d'amener le plateau porte-sujet vers l'arrière contre l'actionneur linéaire vertical). Grâce à l'interface graphique de saisie, l'utilisateur peut choisir isolément ou en combinaison le/les mouvements : rotation du plateau porte-sujet, le roulis gauche, le roulis droit, la translation verticale, la translation horizontale. Il peut également choisir les vitesses selon les axes et en rotation ainsi que les évolutions combinées ou non: sinusoïdale, rampe, carré, triangle ou autres (un module AUTOMATISME de programmation d'évolution est disponible qui permet de créer, enregistrer et récupérer des scénarios/scripts d'évolutions de mouvement) et leurs caractéristiques (amplitudes en mm ou degrés selon les cas, fréquence, durée...). Par exemple, il est possible de créer un automatisme pour faire monter le plateau de 10cm durant 3s puis lancer un roulis de 3Hz d'amplitude +1-4 . Par mesure de sécurité, outre les évaluations ou contrôles à la saisie évitant les impossibilités ou incompatibilités, des moyens d'arrêt d'urgence sont disponibles aussi bien sur l'interface graphique que sur un pupitre de contrôle propre du stimulateur avec en particulier un bouton poussoir d'arrêt d'urgence. Le pupitre, dans une version évoluée permet également l'exécution de fonctions simples comme l'exécution du programme saisi sur le micro-ordinateur. Ainsi, les mouvements peuvent être commandés individuellement ou plusieurs en même temps par des boutons sur le pupitre de commande. En retour, lors de l'exécution des mouvements, il est possible de suivre les évolutions réelles des actionneurs grâce aux codeurs et de pouvoir enregistrer et/ou afficher ces évolutions sur l'écran du micro-ordinateur. Outre les possibilités de programmation décrites ci-dessus, le système peut également fonctionner manuellement en fonction de la position d'un capteur de position actionné par un utilisateur. Ce capteur, dans une version simplifiée est la souris du micro-ordinateur, et dans des versions plus évoluées peut être un levier de commande type joystick , voire un capteur trois dimensions. Dans le mode manuel, les évolutions du stimulateur sont soit en direct, selon les actions de l'utilisateur, soit les actions enregistrées et restituées ultérieurement. De préférence, le programme du mode manuel détecte les incompatibilités et impossibilités de mouvement du stimulateur. On va maintenant détailler les possibilités d'évolution dynamique du stimulateur décrit à titre d'exemple en considérant un référentiel xyz, avec y axe antéro-postérieur (avant-arrière), x axe droite-gauche, z axe vertical, et grâce à des représentations géométriques pour calcul. En ce qui concerne le positionnement des premier et second actionneurs linéaires de roulis (vérins Gauches et Droites), du fait de la présence desdits actionneurs de roulis et en translation verticale, il existe un cône de blocage. Sur la Figure 7, on considère le cas où l'on veut avoir un roulis et tangage de +/-20 (tangage allant jusqu'à 80 ) par rapport à la verticale avec, de plus, des déplacements possible en horizontal de 40cm et en vertical de 35cm. Le déplacement minimal Dmin est de 59,8cm. Pour déterminer ce positionnement on considère le plateau dans le pire des cas (à -20 dans le plan (Ox,Oz), à -20 dans le plan (Oy,Oz), déplacement Horizontal=0, déplacement Vertical=92.5cm minimum) et on peut ainsi voir qu'il faut que les premier et second actionneurs linéaires de roulis soient inclinés d'un angle de 20 dans le plan (Ox, Oz) et donc que les secondes extrémités desdits actionneurs de roulis soient à environ 19cm de part et d'autre de l'axe z sur l'axe x. Le schéma correspondant à ce cas est donné sur la Figure 7 où l'on voit que les points d'attache bas des vérins Gauche et Droit (troisième et cinquième rotules) doivent être fixés à environ 19cm (19,08cm sur Ox) de part et d'autre de Oz. Pour permettre les déplacements en translation on dispose de deux possibilités : (a) on peut encore reculer les points d'attache inférieur (secondes extrémités) des vérins G et D d'environ 21cm (20,92cm) par rapport à la position précédente ou (b) on peut autoriser les mouvements de la position Horizontale seulement entre 21cm et 40cm lorsque les vérins G et D sont rattachés à leurs premières extrémités (extrémités supérieures) à la nacelle du plateau. Par contre, les vérins G et D doivent être détachés pour les courses H=0 à 21cm. Figure 6 relates to the linear actuators in general and gives the maximum amplitude of the translation in m (stroke) as a function of the oscillatory frequency in Hz. The stimulator is under the control of a microcomputer which includes a graphical user interface to program and / or record the desired types of movement (roll, pitch, yaw, translations and combinations), their characteristics (including amplitudes, frequencies) and changes over time. Thanks to the feedback given by the linear and rotating encoders, the stimulator and microcomputer system can operate in a closed loop. In addition, during the programming of the movements, the program can, in an evaluation phase or during the input, determine incompatibilities or impossibilities of movements or movement characteristics (for example, too much pitching amplitude towards the rear which is risky bring the object tray backwards against the vertical linear actuator). Thanks to the graphical input interface, the user can choose individually or in combination the movement (s): rotation of the subject plate, the left roll, the right roll, the vertical translation, the horizontal translation. It can also choose the speeds according to the axes and in rotation as well as the evolutions combined or not: sinusoidal, ramp, square, triangle or others (a module AUTOMATISM of programming of evolution is available which makes it possible to create, record and recover scenarios / motion evolutions scripts) and their characteristics (amplitudes in mm or degrees depending on the case, frequency, duration ...). For example, it is possible to create an automatism to raise the board of 10cm during 3s then to roll 3Hz of amplitude + 1-4. As a safety measure, in addition to the evaluations or input controls avoiding the impossibilities or incompatibilities, emergency stop means are available both on the graphical interface and on a control panel of the pacemaker itself with in particular a button emergency stop button. The console, in an advanced version also allows the execution of simple functions such as the execution of the program entered on the microcomputer. Thus, the movements can be controlled individually or several at the same time by buttons on the console. In return, during the execution of the movements, it is possible to follow the actual evolutions of the actuators thanks to the coders and to be able to record and / or display these evolutions on the screen of the microcomputer. In addition to the programming possibilities described above, the system can also operate manually depending on the position of a user operated position sensor. This sensor, in a simplified version is the mouse of the microcomputer, and in more advanced versions can be a joystick type joystick, or a three-dimensional sensor. In the manual mode, the evolutions of the stimulator are either live, depending on the actions of the user, or the actions recorded and restored later. Preferably, the manual mode program detects incompatibilities and impossibilities of movement of the stimulator. We will now detail the possibilities of dynamic evolution of the stimulator described by way of example considering a reference xyz, with y anteroposterior axis (front-back), x axis right-left, z vertical axis, and thanks to geometric representations for calculation. Regarding the positioning of the first and second linear roll actuators (left and right cylinders), due to the presence of said roll actuators and in vertical translation, there is a locking cone. In Figure 7, we consider the case where we want to have a roll and pitch of +/- 20 (pitch up to 80) with respect to the vertical with, moreover, displacements possible in horizontal of 40cm and in vertical of 35cm. The minimum displacement Dmin is 59.8cm. To determine this position, we consider the plateau in the worst case (at -20 in the plane (Ox, Oz), at -20 in the plane (Oy, Oz), Horizontal displacement = 0, Vertical displacement = 92.5cm minimum) and it can thus be seen that it is necessary for the first and second roll linear actuators to be inclined at an angle of 20 in the plane (Ox, Oz) and thus for the second ends of said roll actuators to be approximately 19 cm from and other of the z axis on the x axis. The diagram corresponding to this case is given in Figure 7 where it can be seen that the lower attachment points of the Left and Right cylinders (third and fifth ball joints) must be fixed at approximately 19cm (19.08cm on Ox) from and some of Oz. To allow translational movements, two possibilities are available: (a) the lower attachment points (second ends) of the cylinders G and D can be moved back about 21 cm (20.92 cm) from the previous position or (b) The movements of the Horizontal position can only be allowed between 21cm and 40cm when the G and D cylinders are attached at their first ends (upper ends) to the platform nacelle. By cons, cylinders G and D must be detached for races H = 0 to 21cm.
En ce qui concerne les déplacement Horizontaux et Verticaux en l'absence de roulis et de tangage et avec les points d'attache bas des vérins G et D (troisième et cinquième rotules) fixés à 19cm (sur Ox), l'axe joignant la deuxième rotule à la quatrième rotule, c'est à dire aux extrémités supérieures des vérins G et D (premières extrémités des deux actionneurs de roulis), peut reculer de 21cm et avancer de 19cm et monter de 35cm sans obstacle (si on maintient le plateau porte-sujet à l'horizontale, on n'atteint pas la limite du cône de blocage même si l'on recule de 21cm). Par contre selon que les vérins G et D sont rattachés à leurs premières extrémités (extrémités supérieures) à la nacelle du plateau ou non (les vérins peuvent alors être écartés et ne plus constituer une limite) on peut obtenir des amplitudes maximales différentes. En effet, on peut constater que si les vérins gauches et droits sont accrochés à la nacelle par leurs extrémités supérieures, ces vérins G et D, pour suivre le mouvements, doivent se déplacer de plus de 107,93-70,25= 37,68cm alors que la limite maximale de déplacement est de 35 voire 34,5cm dans cet exemple. On doit donc limiter la course verticale de 3 cm en privilégiant soit le haut de la course, soit le bas de la course, ou prévoir les accroches entre 73cm à 108cm. Il en résulte que sur la verticale on peut avoir un déplacement de 95,5 à 92,5+35=127,5cm (amplitude 32cm). Ces cas sont représentés Figure 8 et 9. En ce qui concerne le tangage de -20 à +80 , cas représenté Figure 10, il n'est réalisable que si le point virtuel (centre de rotation) est quasiment au milieu du plateau : Ainsi le point d'accroche (blocage) vertical du plateau va t il passer à -15cm et avancer de 13cm tandis que les longueurs des vérins G et D passeront de 85,12 (-20 ) à 117,59cm (80 ) soit un débattement G et D de 32,5cm. Pour réaliser ce mouvement, l'accroche du plateau doit varier de 85,1cm à 117,6cm sur les vérins G et D. Etant donné que le débattement peut varier de 34,5cm, le plateau pourra être accroché à 83cm pour aller à83+34,6=117.6cm. Si on y ajoute les déplacements horizontal et vertical, on peut avoir un mouvement horizontal possible entre les hauteurs 83cm(un peu moins en pratique) + 23cm(hauteur plateau) = 106cm et 92.5cm(hauteur minimale) + 35cm(débattement hauteur) = 127,5cm. Cela fait un débattement vertical de 127,5-106=21,5cm. Le déplacement horizontal possible est toujours de 40cm. Pour le mouvement tangage -20 à +80 , on ne peut aller ni vers le bas (accroche verticale minimale), ni vers le haut (accroches vérins maximum), ni vers la gauche (risque d'atteindre le cône de blocage), ni vers la droite (augmentation de la longueur maximale des vérins). For horizontal and vertical displacement in the absence of roll and pitch and with the lower attachment points of cylinders G and D (third and fifth ball joints) fixed at 19cm (on Ox), the axis joining the second ball joint at the fourth ball joint, that is to say at the upper ends of the cylinders G and D (first ends of the two roll actuators), can retreat 21cm and advance 19cm and climb 35cm without obstacle (if we maintain the plateau subject holder horizontally, one does not reach the limit of the cone of blocking even if one retreats of 21cm). On the other hand, depending on whether the cylinders G and D are attached to their first ends (upper ends) to the nacelle of the platform or not (the jacks can then be discarded and no longer constitute a limit), different maximum amplitudes can be obtained. Indeed, it can be seen that if the left and right jacks are hooked to the nacelle by their upper ends, these jacks G and D, to follow the movements, must move more than 107.93-70.25 = 37, 68cm whereas the maximum limit of displacement is 35 or even 34,5cm in this example. We must therefore limit the vertical stroke of 3 cm by favoring either the top of the race or the bottom of the race, or predict the hooks between 73cm to 108cm. It follows that on the vertical one can have a displacement of 95.5 to 92.5 + 35 = 127.5cm (amplitude 32cm). These cases are shown in Figure 8 and 9. With regard to the pitch from -20 to +80, the case shown in Figure 10, it is only feasible if the virtual point (center of rotation) is almost in the middle of the plateau: the point of attachment (blocking) vertical plateau will it go to -15cm and advance 13cm while the lengths of the cylinders G and D will go from 85.12 (-20) to 117.59cm (80) is a movement G and D of 32,5cm. To achieve this movement, the attachment of the plate must vary from 85.1cm to 117.6cm on the G and D cylinders. Since the deflection can vary from 34.5cm, the plate can be hung at 83cm to go to 83 + 34.6 = 117.6cm. If we add the horizontal and vertical movements, we can have a possible horizontal movement between the heights 83cm (a little less in practice) + 23cm (height plate) = 106cm and 92.5cm (minimum height) + 35cm (travel height) = 127,5cm. This makes a vertical deflection of 127.5-106 = 21.5cm. The possible horizontal movement is always 40cm. For the pitch movement -20 to +80, neither downward (minimum vertical grip), nor upward (maximum jack hooks), nor to the left (risk of reaching the locking cone), nor to the right (increase of the maximum length of the cylinders).
En ce qui concerne un mouvement de roulis-tangage de +/-20 , cas représenté Figure Il (l'accroche sur la verticale est à +20cm), on doit noter que pour pouvoir réaliser +/-20 d'angles tant au niveau du roulis que du tangage, la position du point virtuel doit à peu près être au centre du plateau sur l'axe du roulis. II en résulte que la position selon l'axe Ox (droite-gauche) peut bouger en basse fréquence de 19cm et selon l'axe Oz (verticale) de 9cm à partir de 92,5+20=112,5cm. On peut également considérer les deltas (écarts) maxima pour une fréquence de 2Hz dans le cas de vitesses de déplacements qui sont au maximum de 1 m/s. Le cas correspondant a été représenté Figure 12 (remontée obligatoire de 16cm par rapport à la hauteur minimale). Soit F la Fréquence en Hz et t le Temps en secondes. Pour un déplacement sur Ox (droite-gauche), le delta DX est donné par résolution de P=DX.cos(t.2.PI.F) et Vmax=DX.2.PI.F, soit avec F=2Hz et Vmax=1m/s, DX=1/(2.PI.F)=8cm (Débattement de 16cm). De même pour le roulis ou le tangage, on sait que +1-20 entraîne +/-17,5cm. Dans le meilleurs des cas, une fréquence de 2Hz implique donc une variation de +/-20.8/17,5=9 . Etant donné que l'on veut combiner ces vitesses, on a un DX Max de 5cm et un D Max de 5 pour 2Hz. Le débattement H est de 19cm. Le débattement V est aussi de 19cm à partir de 92,5+16=108,5cm. En conclusion, les mouvements sur les vérins Gauche et Droit ne seront autorisés que si la position Horizontale varie de 21cm à 40cm. La course horizontale de 40cm n'est réalisable que si les vérins G et D sont libres (débrayés ou, mieux, déconnectés) et ne produisent pas de mouvement. Le tangage maximum (-20 à 80 ) sera réalisé sans roulis, à une position fixe H=21 cm, V=107,5 avec le point virtuel (15,0). Le tangage avec roulis de 20 peut être exécuté entre positions horizontales 21cm à 40cm (amplitude 19cm) et verticales 112,5 à 121,5 cm (amplitude 9cm). Les mouvements au-delà de 2Hz ne peuvent varier de plus de +/-5cm. et +/-5 . Les positions en H et V peuvent varier dans un domaine de 19cm, H de 21 à 40cm et V de 108,5 à 127,5. La longueur des vérins G et D variera de 83 cm à 117.6 cm. With regard to a roll-pitching movement of +/- 20, shown in Figure II (the grip on the vertical is + 20cm), it should be noted that to be able to achieve +/- 20 angles at the level of roll only pitch, the position of the virtual point should be approximately in the center of the plateau on the axis of the roll. It follows that the position along the Ox axis (right-left) can move at a low frequency of 19cm and along the axis Oz (vertical) of 9cm from 92.5 + 20 = 112.5cm. Maximum deltas (deviations) can also be considered for a frequency of 2 Hz for travel speeds up to 1 m / s. The corresponding case has been shown in Figure 12 (compulsory rise of 16cm compared to the minimum height). Let F be the frequency in Hz and t the time in seconds. For a displacement on Ox (right-left), the delta DX is given by resolution of P = DX.cos (t.2.PI.F) and Vmax = DX.2.PI.F, that is with F = 2Hz and Vmax = 1m / s, DX = 1 / (2.PI.F) = 8cm (Travel of 16cm). Similarly for roll or pitch, we know that + 1-20 causes +/- 17.5cm. In the best case, a frequency of 2 Hz therefore implies a variation of +/- 20.8 / 17.5 = 9. Since we want to combine these speeds, we have a DX Max of 5cm and a D Max of 5 for 2Hz. The deflection H is 19cm. The deflection V is also 19cm from 92.5 + 16 = 108.5cm. In conclusion, the movements on the Left and Right jacks will only be allowed if the Horizontal position varies from 21cm to 40cm. The horizontal stroke of 40cm is only feasible if the cylinders G and D are free (disengaged or, better, disconnected) and do not produce movement. The maximum pitch (-20 to 80) will be realized without roll, at a fixed position H = 21 cm, V = 107.5 with the virtual point (15,0). The rolling pitch of 20 can be executed between horizontal positions 21cm to 40cm (amplitude 19cm) and vertical positions 112.5 to 121.5cm (amplitude 9cm). Movements beyond 2Hz can not vary by more than +/- 5cm. and +/- 5. The positions in H and V can vary in a range of 19cm, H from 21 to 40cm and V from 108.5 to 127.5. The length of the cylinders G and D will vary from 83 cm to 117.6 cm.
On comprend que l'invention peut être déclinée de diverses manières sans sortir du cadre général défini par les revendications. Par exemple, au lieu que le/les actionneurs linéaires de roulis latéraux soient disposés vers le bras, c'est-à-dire que le plateau est entre ces actionneurs de roulis, on peut disposer lesdits actionneurs vers le haut (par exemple fixation de la troisième et cinquièmes rotules au plafond de la salle d'expérimentation au lieu du sol, ou sur un bâti monté en hauteur), ce qui donne un plus grand débattement en roulis. De même l'utilisation d'autres bras de levier permettrait la mise en oeuvre d'actionneur(s) de roulis sensiblement horizontaux. Par exemple en prolongeant le premier bras de levier vers le haut, au-delà de la première rotule. It is understood that the invention can be declined in various ways without departing from the general scope defined by the claims. For example, instead of the linear lateral roll actuators being disposed towards the arm, that is to say the plate is between these roll actuators, it is possible to arrange said actuators upward (for example the third and fifth ball joints on the ceiling of the experimental room instead of the floor, or on a frame mounted high), which gives a greater roll travel. Similarly, the use of other lever arms would allow the implementation of actuator (s) substantially horizontal roll. For example by extending the first lever arm upwards, beyond the first ball joint.