IT201600101603A1 - USER MOVEMENT COMPENSATION SYSTEM FOR A VIRTUAL OR SIMULATION ENVIRONMENT - Google Patents
USER MOVEMENT COMPENSATION SYSTEM FOR A VIRTUAL OR SIMULATION ENVIRONMENTInfo
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Description
SISTEMA DI COMPENSAZIONE DEL MOVIMENTO DI UN UTENTE PER UN AMBIENTE DI REALTÀ VIRTUALE O DI SIMULAZIONE USER MOTION COMPENSATION SYSTEM FOR A VIRTUAL REALITY OR SIMULATION ENVIRONMENT
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invenzione si inserisce nel settore tecnico relativo a sistemi di compensazione di movimenti per ambienti di realtà virtuale o, più in generale, di simulazione. In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un sistema di compensazione del movimento per un ambiente di realtà virtuale o di simulazione. La realtà virtuale simula la realtà effettiva e permette ad utenti di muoversi in ambientazioni fotorealistiche in tempo reale interagendo con gli oggetti presenti in esse. The present invention is part of the technical sector relating to motion compensation systems for virtual reality or, more generally, simulation environments. In particular, the present invention refers to a motion compensation system for a virtual reality or simulation environment. Virtual reality simulates actual reality and allows users to move in photorealistic environments in real time by interacting with the objects present in them.
Tuttavia, quando un utente si muove in un ambiente di realtà virtuale potrebbe impattare contro eventuali ostacoli presenti nella realtà effettiva. However, when a user moves in a virtual reality environment they could impact against any obstacles present in actual reality.
Al fine di risolvere tale problematica, risulta noto un sistema di compensazione del movimento per un ambiente di realtà virtuale, tipo un tapis roulant per realtà virtuale, che comprende: un telaio; un nastro trasportatore che è conformato ad anello, che è collegato al telaio e sul quale un utente può muoversi in camminata/corsa; un motore per azionare in rotazione il nastro trasportatore; una corda fissata al telaio e fissabile alla vita dell’utente; sensori per rilevare un movimento compiuto da un primo piede dall’utente; un’unità di controllo progettata per ricevere i dati rilevati dai sensori e per comandare, sulla base di detti dati, il motore così da azionare il nastro trasportatore e compensare il movimento del primo piede dell’utente con il movimento del secondo piede dell’utente. In order to solve this problem, a motion compensation system is known for a virtual reality environment, such as a virtual reality treadmill, which includes: a frame; a conveyor belt which is shaped like a ring, which is connected to the frame and on which a user can walk / run; a motor to drive the conveyor belt in rotation; a rope fixed to the frame and fixed to the user's waist; sensors to detect a movement made by a first foot by the user; a control unit designed to receive the data detected by the sensors and to control, on the basis of said data, the motor so as to drive the conveyor belt and compensate the movement of the user's first foot with the movement of the user's second foot .
Tuttavia, il suddetto sistema di compensazione del movimento risulta ingombrante. However, the aforementioned motion compensation system is cumbersome.
Inoltre, essendo l’utente legato al telaio mediante la corda, il sistema di compensazione del movimento noto non fornisce all’utente una sensazione di libertà di movimento; di conseguenza, i movimenti dell’utente non saranno naturali. Furthermore, since the user is tied to the frame by the rope, the known movement compensation system does not provide the user with a feeling of freedom of movement; consequently, the user's movements will not be natural.
Alla luce di quanto sopra, lo scopo della presente invenzione consiste nel superare i suddetti inconvenienti. In light of the above, the object of the present invention consists in overcoming the aforementioned drawbacks.
Il suddetto scopo è ottenuto tramite un sistema di compensazione del movimento di un utente per un ambiente di realtà virtuale in accordo con la rivendicazione 1. Il sistema di compensazione del movimento di un utente oggetto dell’invenzione prevede l’impiego del primo elemento fissabile sotto al primo piede dell’utente e del secondo elemento fissabile sotto al secondo piede dell’utente. Inoltre, esso prevede l’impiego dei mezzi di movimentazione che sono disposti e progettati per movimentare il primo elemento ed il secondo elemento. The aforesaid object is achieved by means of a system for compensating the movement of a user for a virtual reality environment in accordance with claim 1. The system for compensating the movement of a user object of the invention provides for the use of the first element that can be fixed under to the first foot of the user and of the second element that can be fixed under the second foot of the user. Furthermore, it provides for the use of handling means which are arranged and designed to move the first element and the second element.
Essendo il primo elemento ed il secondo elemento fissabili ai piedi dell’utente risulta chiaro come essi abbiano vantaggiosamente un ingombro limitato; in particolare, il loro ingombro risulta certamente minore rispetto a quello del nastro trasportatore del sistema noto. Since the first element and the second element can be fixed to the user's feet, it is clear that they advantageously have a limited size; in particular, their overall dimensions are certainly smaller than that of the conveyor belt of the known system.
Inoltre, il proposto sistema di compensazione del movimento di un utente non impiega alcun elemento che vincoli l’utente limitandone la movimentazione. Vantaggiosamente, non essendo l’utente vincolato, egli durante il movimento nell’ambiente di realtà virtuale percepirà delle sensazioni quanto più simili a quelle percepite durante il movimento naturale. Furthermore, the proposed movement compensation system for a user does not employ any element that constrains the user by limiting their movement. Advantageously, since the user is not bound, during movement in the virtual reality environment he will perceive sensations as close as possible to those perceived during natural movement.
Forme di realizzazione specifiche dell’invenzione saranno descritte nel seguito della presente trattazione, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali: Specific embodiments of the invention will be described later in this discussion, in accordance with the claims and with the aid of the attached drawing tables, in which:
- la figura 1 illustra schematicamente una forma di realizzazione del sistema di compensazione del movimento di un utente oggetto della presente invenzione; - le figure 2 e 3 illustrano rispettive viste in prospettiva del primo elemento e di una prima forma di realizzazione dei mezzi di movimentazione; Figure 1 schematically illustrates an embodiment of the movement compensation system of a user object of the present invention; Figures 2 and 3 show respective perspective views of the first element and of a first embodiment of the movement means;
- le figure 4, 5, 6 e 7 illustrano rispettivamente una vista dall’alto, una vista laterale, una vista posteriore ed una vista frontale di figura 2; - Figures 4, 5, 6 and 7 respectively illustrate a top view, a side view, a rear view and a front view of Figure 2;
- le figure 8 e 9 illustrano rispettive viste in prospettiva del primo elemento e di una seconda forma di realizzazione dei mezzi di movimentazione; Figures 8 and 9 show respective perspective views of the first element and of a second embodiment of the movement means;
- le figure 10 e 11 illustrano rispettivamente una vista dall’alto ed una vista posteriore di figura 8; - Figures 10 and 11 respectively illustrate a top view and a rear view of Figure 8;
- le figure 12 e 13 illustrano rispettive viste in prospettiva del primo elemento e di una terza forma di realizzazione dei mezzi di movimentazione; Figures 12 and 13 show respective perspective views of the first element and of a third embodiment of the movement means;
- la figura 14 illustra una vista laterale di figura 12; figure 14 illustrates a side view of figure 12;
- la figura 15 illustra una vista in prospettiva del primo elemento e di una quarta forma di realizzazione dei mezzi di movimentazione; Figure 15 illustrates a perspective view of the first element and of a fourth embodiment of the movement means;
- le figure 16 e 17 illustrano rispettivamente una vista laterale ed una vista frontale di figura 15; - figures 16 and 17 show respectively a side view and a front view of figure 15;
- la figura 18 illustra una vista in prospettiva del primo elemento e di una ulteriore forma di realizzazione dei mezzi di movimentazione; Figure 18 illustrates a perspective view of the first element and of a further embodiment of the movement means;
- la figura 19 illustra una vista laterale di figura 18; figure 19 illustrates a side view of figure 18;
- la figura 20 illustra in scala ingrandita il particolare J di figura 19; Figure 20 illustrates detail J of Figure 19 on an enlarged scale;
- le figure 21A, 21B e 21C illustrano, in viste schematiche, una sequenza di movimento dell’utente. - Figures 21A, 21B and 21C illustrate, in schematic views, a user movement sequence.
Con riferimento alle allegate tavole di disegno, è stato indicato genericamente con il riferimento numerico (1) un sistema di compensazione del movimento di un utente (2) per un ambiente di realtà virtuale o di simulazione che è oggetto della presente invenzione. In particolare, con il termine movimento si fa riferimento in particolare al movimento motorio della camminata e/o della corsa. With reference to the attached drawing tables, the numerical reference (1) generally indicates a system for compensating the movement of a user (2) for a virtual reality or simulation environment which is the object of the present invention. In particular, the term movement refers in particular to the motor movement of walking and / or running.
Con riferimento alla figura 1, il sistema di compensazione (1) comprende: un primo elemento (3) fissabile sotto ad un primo piede (4) dell’utente (2); un secondo elemento (5) fissabile sotto ad un secondo piede (6) dell’utente (2); mezzi di movimentazione (7) che sono disposti e progettati per movimentare il primo elemento (3) ed il secondo elemento (5); mezzi di rilevamento (8) predisposti e progettati per rilevare la posizione del primo elemento (3) e del secondo elemento (5) in modo da rilevare un movimento del primo piede (4) compiuto dall’utente (2); un’unità di controllo (9) progettata per ricevere i dati rilevati dai mezzi di rilevamento (8) e per comandare, sulla base di detti dati, i mezzi di movimentazione (7) in modo che, quando viene rilevato il movimento del primo piede (4) compiuto dall’utente (2), essi movimentino il secondo elemento (5) così da compensare il movimento del primo piede (4) con la movimentazione del secondo piede (6). With reference to Figure 1, the compensation system (1) includes: a first element (3) that can be fixed under a first foot (4) of the user (2); a second element (5) that can be fixed under a second foot (6) of the user (2); handling means (7) which are arranged and designed to move the first element (3) and the second element (5); detection means (8) arranged and designed to detect the position of the first element (3) and the second element (5) in order to detect a movement of the first foot (4) made by the user (2); a control unit (9) designed to receive the data detected by the detection means (8) and to control, on the basis of said data, the movement means (7) so that, when the movement of the first foot is detected (4) performed by the user (2), they move the second element (5) so as to compensate the movement of the first foot (4) with the movement of the second foot (6).
Vantaggiosamente, non essendo l’utente (2) vincolato durante il movimento, egli percepirà delle sensazioni quanto più simili a quelle percepite durante il movimento naturale. Ulteriormente il sistema di compensazione (1) consente all’utente (2) di cambiare la direzione del movimento (avanti, dietro, destra, sinistra) nonché di sedersi e/o abbassarsi rendendo così l’interazione con la realtà virtuale quanto più simile a quella con la realtà effettiva. Advantageously, since the user (2) is not constrained during movement, he will perceive sensations as close as possible to those perceived during natural movement. Furthermore, the compensation system (1) allows the user (2) to change the direction of movement (forward, back, right, left) as well as to sit down and / or lower down, thus making the interaction with virtual reality as close as possible to the one with actual reality.
Con riferimento alle figure 21A-21C, si descrive una sequenza di movimento dell’utente (2): l’utente (2) muove il primo piede (4); i mezzi di rilevamento (8) rilevano il movimento del primo piede (4) compiuto dall’utente (2) ed inviano i relativi dati all’unità di controllo (9); l’unità di controllo (9) comanda i mezzi di movimentazione (7) per movimentare il secondo elemento (5) così da compensare il movimento del primo piede (4) con la movimentazione del secondo piede (6); e così via. With reference to figures 21A-21C, a sequence of movement of the user (2) is described: the user (2) moves the first foot (4); the detection means (8) detect the movement of the first foot (4) made by the user (2) and send the related data to the control unit (9); the control unit (9) controls the handling means (7) to move the second element (5) so as to compensate the movement of the first foot (4) with the movement of the second foot (6); and so on.
Con riferimento ai mezzi di rilevamento (8), essi possono rilevare la posizione del primo elemento (3) e del secondo elemento (5) in modo continuo. Analogamente, anche la compensazione del movimento del primo piede (4) con la movimentazione del secondo piede (6) può essere eseguita in continuo. With reference to the detection means (8), they can detect the position of the first element (3) and of the second element (5) continuously. Similarly, the compensation of the movement of the first foot (4) with the movement of the second foot (6) can also be performed continuously.
I mezzi di rilevamento (8) possono comprendere un solo sensore di posizione (non illustrato) per rilevare la posizione sia del primo elemento (3) sia del secondo elemento (5). In tal caso, il sensore di posizione potrebbe essere di tipo radar: esso dovrebbe essere opportunamente disposto nell’ambiente di impiego del sistema di compensazione (1). The detection means (8) can comprise a single position sensor (not illustrated) for detecting the position of both the first element (3) and the second element (5). In this case, the position sensor could be of the radar type: it should be suitably placed in the environment of use of the compensation system (1).
Alternativamente, i mezzi di rilevamento (8) possono comprendere un primo sensore di posizione (non illustrato) portato dal primo elemento (3) ed un secondo sensore di posizione (non illustrato) portato dal secondo elemento (5). In tal caso, il primo sensore di posizione e/o il secondo sensore di posizione possono essere ad esempio di tipo magnetico, elettromagnetico, laser, ottico. Alternatively, the detection means (8) can comprise a first position sensor (not shown) carried by the first element (3) and a second position sensor (not shown) carried by the second element (5). In this case, the first position sensor and / or the second position sensor can be for example of the magnetic, electromagnetic, laser or optical type.
Con riferimento alle figure 2-17, preferibilmente i mezzi di movimentazione (7) comprendono: una prima pluralità di elementi girevoli (10) portati dal primo elemento (3) (preferibilmente, girevoli attorno ad assi tra loro paralleli); una seconda pluralità di elementi girevoli (12) portati dal secondo elemento (5) (preferibilmente, girevoli attorno ad assi tra loro paralleli); un primo gruppo motore (11) che è azionato dall’unità di controllo (9) e che è predisposto per comandare in rotazione la prima pluralità di elementi girevoli (10); un secondo gruppo motore (13) che è azionato dall’unità di controllo (9) e che è predisposto per comandare in rotazione la seconda pluralità di elementi girevoli (12). With reference to figures 2-17, preferably the handling means (7) comprise: a first plurality of rotating elements (10) carried by the first element (3) (preferably, rotating around mutually parallel axes); a second plurality of revolving elements (12) carried by the second element (5) (preferably, revolving about mutually parallel axes); a first motor unit (11) which is operated by the control unit (9) and which is designed to rotate the first plurality of rotating elements (10); a second motor unit (13) which is operated by the control unit (9) and which is designed to rotate the second plurality of rotating elements (12).
In particolare gli elementi girevoli (16) della prima pluralità di elementi girevoli (10) e gli elementi girevoli della seconda pluralità di elementi girevoli (12) possono essere ruote, come illustrato nelle figure 2-14 o sfere,come illustrato nelle figure 15-17. In particular, the revolving elements (16) of the first plurality of revolving elements (10) and the revolving elements of the second plurality of revolving elements (12) can be wheels, as illustrated in figures 2-14 or spheres, as illustrated in figures 15- 17.
Vantaggiosamente, la suddetta forma di realizzazione risulta meccanicamente semplice nella realizzazione consentendo una ridotta manutenzione. Advantageously, the aforesaid embodiment is mechanically simple in construction, allowing reduced maintenance.
In particolare, in accordo con una prima forma di realizzazione illustrata nelle figure 2-7, gli elementi girevoli (16) della prima pluralità di elementi girevoli (10) e gli elementi girevoli della seconda pluralità di elementi girevoli (12) sono ruote ed i mezzi di movimentazione (7) possono comprendere: una prima pluralità di alberi (15) di rotazione che sono portati girevolmente dal primo elemento (3), che sono disposti tra loro paralleli ed ai quali sono fissati gli elementi girevoli (16) della prima pluralità di elementi girevoli (10); una seconda pluralità di alberi di rotazione che sono portati girevolmente dal secondo elemento (5), che sono disposti tra loro paralleli ed ai quali sono fissati gli elementi girevoli della seconda pluralità di elementi girevoli (12). In particular, according to a first embodiment illustrated in Figures 2-7, the revolving elements (16) of the first plurality of revolving elements (10) and the revolving elements of the second plurality of revolving elements (12) are wheels and the movement means (7) may comprise: a first plurality of rotation shafts (15) which are rotatably carried by the first element (3), which are arranged parallel to each other and to which the rotating elements (16) of the first plurality are fixed of rotating elements (10); a second plurality of rotation shafts which are rotatably carried by the second element (5), which are arranged parallel to each other and to which the rotatable elements of the second plurality of rotatable elements (12) are fixed.
Inoltre, in accordo con detta prima forma di realizzazione, il primo gruppo motore (11) comprende un primo motore (11a) comprendente un relativo albero motore (11b) ed un primo elemento di trascinamento (17) ad anello avvolto attorno all’albero motore (11b) ed alla prima pluralità di alberi (15) cosicché la rotazione dell’albero motore (11b) determini la rotazione degli alberi della prima pluralità di alberi (15). Analogamente, in detta prima forma di realizzazione, il secondo gruppo motore (13) comprende un secondo motore (13a) comprendente un relativo albero motore (13b) ed un secondo elemento di trascinamento ad anello avvolto attorno all’albero motore (13b) ed alla seconda pluralità di alberi cosicché la rotazione dell’albero motore (13b) determini la rotazione degli alberi della seconda pluralità di alberi. In ulteriore dettaglio, il primo motore (11a) e il secondo motore (13a) potrebbero essere ad esempio dei motori elettrici. Furthermore, in accordance with said first embodiment, the first motor unit (11) comprises a first motor (11a) comprising a relative motor shaft (11b) and a first ring-shaped driving element (17) wound around the motor shaft (11b) and to the first plurality of shafts (15) so that the rotation of the drive shaft (11b) determines the rotation of the shafts of the first plurality of shafts (15). Similarly, in said first embodiment, the second motor assembly (13) comprises a second motor (13a) comprising a relative motor shaft (13b) and a second ring-type driving element wrapped around the motor shaft (13b) and the second plurality of shafts so that rotation of the drive shaft (13b) causes rotation of the shafts of the second plurality of shafts. In further detail, the first motor (11a) and the second motor (13a) could be, for example, electric motors.
Detta prima forma di realizzazione dei mezzi di movimentazione (7) può prevedere che gli elementi girevoli (16) della prima pluralità di elementi girevoli (10) e gli elementi girevoli della seconda pluralità di elementi girevoli (12) siano rispettivamente disposti in una prima fila elementi girevoli (16a), una seconda fila di elementi girevoli (16b), una terza fila di elementi girevoli (16c) ed una quarta fila di elementi girevoli (16d) che sono tra loro parallele. Said first embodiment of the movement means (7) can provide that the rotating elements (16) of the first plurality of rotating elements (10) and the rotating elements of the second plurality of rotating elements (12) are respectively arranged in a first row revolving elements (16a), a second row of revolving elements (16b), a third row of revolving elements (16c) and a fourth row of revolving elements (16d) which are parallel to each other.
In tal caso, preferibilmente, la prima pluralità di alberi (15) comprende una prima porzione di alberi ai quali sono fissati gli elementi girevoli (16) della prima fila di elementi girevoli (16a) e della seconda fila di elementi girevoli (16b) ed una seconda porzione di alberi ai quali sono fissati gli elementi girevoli (16) della terza fila di elementi girevoli (16c) e della quarta fila di elementi girevoli (16d). Il primo elemento di trascinamento (17), in tal caso, risulta avvolto alla prima porzione di alberi della prima pluralità di alberi (15). Analogamente, la seconda pluralità di alberi comprende una prima porzione di alberi ai quali sono fissati gli elementi girevoli della prima fila di elementi girevoli e della seconda fila di elementi girevoli ed una seconda porzione di alberi ai quali sono fissati gli elementi girevoli della terza fila di elementi girevoli e della quarta fila di elementi girevoli. Il secondo elemento di trascinamento, in tal caso, risulta avvolto alla prima porzione di alberi della seconda pluralità di alberi. In this case, preferably, the first plurality of shafts (15) comprises a first portion of shafts to which the rotating elements (16) of the first row of rotating elements (16a) and of the second row of rotating elements (16b) are fixed and a second portion of shafts to which the rotating elements (16) of the third row of rotating elements (16c) and of the fourth row of rotating elements (16d) are fixed. In this case, the first driving element (17) is wrapped around the first portion of shafts of the first plurality of shafts (15). Similarly, the second plurality of shafts comprises a first portion of shafts to which the revolving elements of the first row of revolving elements and of the second row of revolving elements are fixed and a second portion of shafts to which the revolving elements of the third row of revolving elements are fixed. revolving elements and the fourth row of revolving elements. In this case, the second driving element is wrapped around the first portion of shafts of the second plurality of shafts.
In accordo con una seconda forma di realizzazione illustrata nelle figure 8-11, il primo gruppo motore (11) può comprendere un terzo motore (11d) comprendente un relativo albero motore (11e) ed un terzo elemento di trascinamento (18) ad anello avvolto attorno all’albero motore (11e) del terzo motore (11d) ed alla seconda porzione di alberi della prima pluralità di alberi (15). In tale forma di realizzazione, il secondo gruppo motore (13) può comprendere un quarto motore comprendente un relativo albero motore ed un quarto elemento di trascinamento ad anello avvolto attorno all’albero motore del quarto motore ed alla seconda porzione di alberi della seconda pluralità di alberi. In accordance with a second embodiment illustrated in Figures 8-11, the first motor assembly (11) can comprise a third motor (11d) comprising a relative motor shaft (11e) and a third driving element (18) with a wound ring around the drive shaft (11e) of the third motor (11d) and the second portion of shafts of the first plurality of shafts (15). In this embodiment, the second motor unit (13) can comprise a fourth motor comprising a relative motor shaft and a fourth ring-shaped driving element wrapped around the motor shaft of the fourth motor and the second portion of shafts of the second plurality of trees.
Alternativamente ai suddetti terzo motore (11d) e/o quarto motore, in accordo con la forma di realizzazione illustrata nelle figure 2-7, il primo motore (11a) ed il secondo motore (13a) possono comprendere ciascuno un ulteriore albero motore (11c, 13c); in tal caso, il primo gruppo motore (11) comprende un terzo elemento di trascinamento (18) ad anello avvolto attorno all’ulteriore albero motore (11c) ed alla seconda porzione di alberi della prima pluralità di alberi (15) ed il secondo gruppo motore (13) comprende un quarto elemento di trascinamento ad anello avvolto attorno all’ulteriore albero motore (13c) ed alla seconda porzione di alberi della seconda pluralità di alberi. Alternatively to the aforementioned third motor (11d) and / or fourth motor, according to the embodiment illustrated in Figures 2-7, the first motor (11a) and the second motor (13a) can each comprise a further motor shaft (11c , 13c); in this case, the first motor group (11) comprises a third ring-shaped driving element (18) wrapped around the further motor shaft (11c) and the second portion of shafts of the first plurality of shafts (15) and the second group motor (13) comprises a fourth ring-shaped driving element wrapped around the further motor shaft (13c) and the second portion of shafts of the second plurality of shafts.
In accordo con una terza forma di realizzazione illustrata nelle figure 12-17, alternativa alle suddette prima e seconda forma di realizzazione illustrate nelle figure 2-11, il sistema di compensazione (1) è tale che: il primo gruppo motore (11) comprende una prima pluralità di motori, in cui ciascun motore della prima pluralità di motori è azionato dall’unità di controllo (9) ed è predisposto per comandare in rotazione un elemento girevole (16) della prima pluralità di elementi girevoli (10); il secondo gruppo motore (13) comprende una seconda pluralità di motori, in cui ciascun motore della seconda pluralità di motori è azionato dall’unità di controllo (9) ed è predisposto per comandare in rotazione un elemento girevole della seconda pluralità di elementi girevoli. In accordance with a third embodiment illustrated in Figures 12-17, alternative to the aforementioned first and second embodiments illustrated in Figures 2-11, the compensation system (1) is such that: the first motor unit (11) comprises a first plurality of motors, in which each motor of the first plurality of motors is driven by the control unit (9) and is arranged to rotate a rotatable element (16) of the first plurality of rotatable elements (10); the second motor unit (13) comprises a second plurality of motors, in which each motor of the second plurality of motors is driven by the control unit (9) and is designed to rotate a rotating element of the second plurality of rotating elements.
In dettaglio, ciascun motore della prima pluralità di motori forma un corpo unico con un corrispondente elemento girevole (16) della prima pluralità di elementi girevoli (10) e ciascun motore della seconda pluralità di motori forma un corpo unico con un corrispondente elemento girevole della seconda pluralità di elementi girevoli (12). In detail, each motor of the first plurality of motors forms a single body with a corresponding rotatable element (16) of the first plurality of rotatable elements (10) and each motor of the second plurality of motors forms a single body with a corresponding rotatable element of the second plurality of revolving elements (12).
Vantaggiosamente, rispetto alle forme di realizzazione illustrate nelle figure 2-11, non risulta necessario impiegare elementi di trascinamento degli elementi girevoli. In dettaglio, in tale terza forma di realizzazione, gli elementi girevoli (16) della prima pluralità di elementi girevoli (10) e gli elementi girevoli della seconda pluralità di elementi girevoli (12) possono essere ruote (figure 12-14) o sfere (figure 15-17). Advantageously, with respect to the embodiments illustrated in Figures 2-11, it is not necessary to use driving elements for the rotating elements. In detail, in this third embodiment, the rotating elements (16) of the first plurality of rotating elements (10) and the rotating elements of the second plurality of rotating elements (12) can be wheels (Figures 12-14) or balls ( figures 15-17).
In accordo con una quarta forma di realizzazione illustrata nelle figure 18-20, i mezzi di movimentazione (7) possono comprendere: una prima pluralità di magneti (20) fissati al primo elemento (3); una seconda pluralità di magneti fissati al secondo elemento (5); un tappeto (21) comprendente una terza pluralità di magneti (22), la quale terza pluralità di magneti (22) è disposta per contraffacciare la prima pluralità di magneti (20) e la seconda pluralità di magneti,quando il primo elemento (3) ed il secondo elemento (5) sono fissati rispettivamente al primo piede (4) ed al secondo piede (6) dell’utente (2). In accordance with a fourth embodiment illustrated in Figures 18-20, the handling means (7) can comprise: a first plurality of magnets (20) fixed to the first element (3); a second plurality of magnets fixed to the second element (5); a mat (21) comprising a third plurality of magnets (22), which third plurality of magnets (22) is arranged to face the first plurality of magnets (20) and the second plurality of magnets, when the first element (3) and the second element (5) are fixed respectively to the first foot (4) and to the second foot (6) of the user (2).
Vantaggiosamente, l’utente (2) durante la movimentazione percepirà i movimenti, in particolare quelli di rotazione, in maniera quanto più simile a quella di movimenti naturali. Advantageously, the user (2) during the movement will perceive the movements, in particular those of rotation, in a manner as close as possible to that of natural movements.
Preferibilmente, i magneti della prima pluralità di magneti (20), i magneti della seconda pluralità di magneti ed i magneti della terza pluralità di magneti (22) sono reciprocamente progettati in modo che, in condizione statiche, sia generata una forza di repulsione tra i magneti della terza pluralità di magneti (22) ed i magneti della prima pluralità di magneti (20) e tra i magneti della terza pluralità di magneti (22) ed i magneti della seconda pluralità di magneti tale che la prima pluralità di magneti (20) e la seconda pluralità di magneti non contattino la terza pluralità di magneti (22). Preferably, the magnets of the first plurality of magnets (20), the magnets of the second plurality of magnets and the magnets of the third plurality of magnets (22) are mutually designed so that, in static conditions, a repulsion force is generated between the magnets of the third plurality of magnets (22) and the magnets of the first plurality of magnets (20) and between the magnets of the third plurality of magnets (22) and the magnets of the second plurality of magnets such that the first plurality of magnets (20) and the second plurality of magnets do not contact the third plurality of magnets (22).
In questo modo, durante l’impiego, l’utente (2) risulterà sollevato da terra. Vantaggiosamente, l’attrito viene annullato a la movimentazione dell’utente (2) risulterà ancor più simili a quella in condizioni naturali. In this way, during use, the user (2) will be lifted off the ground. Advantageously, the friction is canceled and the movement of the user (2) will be even more similar to that in natural conditions.
I magneti della prima pluralità di magneti (20) possono essere elettromagneti (per esempio, solenoidi), i magneti della seconda pluralità di magneti possono essere elettromagneti (per esempio, solenoidi) ed i magneti della terza pluralità di magneti (22) possono essere magneti permanenti o elettromagneti (per esempio, solenoidi). Nel caso in cui i magneti della terza pluralità di magneti (22) siano magneti permanenti, l’unità di controllo (9) è progettata per comandare i mezzi di movimentazione (7) regolando la corrente che attraversa gli elettromagneti dei magneti della prima pluralità di magneti (20) e della seconda pluralità di magneti. Invece, nel caso in cui anche i magneti della terza pluralità di magneti (22) siano elettromagneti, l’unità di controllo (9) è progettata per comandare i mezzi di movimentazione (7) regolando anche la corrente che attraversa gli elettromagneti dei magneti della terza pluralità di magneti (22). The magnets of the first plurality of magnets (20) may be electromagnets (e.g., solenoids), the magnets of the second plurality of magnets may be electromagnets (e.g., solenoids), and the magnets of the third plurality of magnets (22) may be magnets permanent or electromagnets (for example, solenoids). In the case in which the magnets of the third plurality of magnets (22) are permanent magnets, the control unit (9) is designed to control the handling means (7) by regulating the current flowing through the electromagnets of the magnets of the first plurality of magnets (20) and the second plurality of magnets. On the other hand, if the magnets of the third plurality of magnets (22) are also electromagnets, the control unit (9) is designed to command the handling means (7) also regulating the current that passes through the electromagnets of the magnets of the third plurality of magnets (22).
Tuttavia, la forma di realizzazione preferita prevede che i magneti della prima pluralità di magneti (20) siano magneti permanenti, i magneti della seconda pluralità di magneti siano magneti permanenti ed i magneti della terza pluralità di magneti (22) siano elettromagneti. In tal caso, l’unità di controllo (9) è progettata per comandare i mezzi di movimentazione (7) regolando la corrente che attraversa gli elettromagneti dei magneti della terza pluralità di magneti (22). However, the preferred embodiment provides that the magnets of the first plurality of magnets (20) are permanent magnets, the magnets of the second plurality of magnets are permanent magnets and the magnets of the third plurality of magnets (22) are electromagnets. In this case, the control unit (9) is designed to control the handling means (7) by regulating the current that flows through the electromagnets of the magnets of the third plurality of magnets (22).
Vantaggiosamente, la prima pluralità di magneti (20) e la seconda pluralità di magneti (che saranno fissati all’utente (2)) risultano più leggeri e di dimensioni più ridotte facilitando la movimentazione dell’utente (2). Advantageously, the first plurality of magnets (20) and the second plurality of magnets (which will be fixed to the user (2)) are lighter and smaller in size, facilitating the movement of the user (2).
Preferibilmente, i mezzi di rilevamento (8) comprendono un primo sensore di peso (non illustrato) fissato al primo elemento (3) ed un secondo sensore di peso (non illustrato) fissato al secondo elemento (5). Vantaggiosamente, il rilevamento della posizione del primo elemento (3) e del secondo elemento (5) risulta più precisa. Inoltre, i mezzi di rilevamento (8) possono comprendere un primo accelerometro (non illustrato) fissato al primo elemento (3) ed un secondo accelerometro (non illustrato) fissato al secondo elemento (5). Vantaggiosamente, il rilevamento della posizione del primo elemento (3) e del secondo elemento (5) risulta ancor più precisa. Preferably, the detection means (8) comprise a first weight sensor (not shown) fixed to the first element (3) and a second weight sensor (not shown) fixed to the second element (5). Advantageously, the detection of the position of the first element (3) and of the second element (5) is more precise. Furthermore, the detection means (8) can comprise a first accelerometer (not shown) fixed to the first element (3) and a second accelerometer (not shown) fixed to the second element (5). Advantageously, the detection of the position of the first element (3) and of the second element (5) is even more precise.
Ulteriormente, i mezzi di rilevamento (8) possono comprendere dei sensori di rilevamento delle onde celebrali (non illustrati). Vantaggiosamente il rilevamento della posizione del primo elemento (3) e del secondo elemento (5) e quindi la compensazione del movimento del primo piede (4) con la movimentazione del secondo piede (6) risulta ancor più precisa. Furthermore, the detection means (8) can comprise sensors for detecting brain waves (not shown). Advantageously, the detection of the position of the first element (3) and of the second element (5) and therefore the compensation of the movement of the first foot (4) with the movement of the second foot (6) is even more precise.
Il primo elemento (3) ed il secondo elemento (5) possono comprendere una porzione conformata a piastra (in un materiale più o meno rigido) fissabile rispettivamente al primo piede (4) ed al secondo piede (6) dell’utente (2), ad esempio, con lacci (si veda, ad esempio, figura 8). The first element (3) and the second element (5) can comprise a plate-shaped portion (in a more or less rigid material) which can be fixed respectively to the first foot (4) and to the second foot (6) of the user (2) , for example, with laces (see, for example, figure 8).
Preferibilmente, il sistema di compensazione (1) è tale che: il primo elemento (3) comprende una prima porzione (24) ed una seconda porzione (25), le quali prima porzione (24) e seconda porzione (25) del primo elemento (3) sono collegate tra loro ad una distanza regolabile per adattarsi alla lunghezza del primo piede (4) dell’utente (2); il secondo elemento comprende una prima porzione (26) ed una seconda porzione (27), le quali prima porzione (26) e seconda porzione (27) del secondo elemento (5) sono collegate tra loro ad una distanza regolabile per adattarsi alla lunghezza del secondo piede (6) dell’utente (2). Preferably, the compensation system (1) is such that: the first element (3) comprises a first portion (24) and a second portion (25), which first portion (24) and second portion (25) of the first element (3) they are connected to each other at an adjustable distance to adapt to the length of the first foot (4) of the user (2); the second element comprises a first portion (26) and a second portion (27), which first portion (26) and second portion (27) of the second element (5) are connected to each other at an adjustable distance to adapt to the length of the second foot (6) of the user (2).
Vantaggiosamente, la lunghezza del primo elemento (3) e del secondo elemento (5) viene scelta in base alla dimensione del primo piede (4) e del secondo piede (6) dell’utente (2). Advantageously, the length of the first element (3) and of the second element (5) is chosen based on the size of the user's first foot (4) and second foot (6) (2).
In alternativa, il primo elemento (3) ed il secondo elemento (5) potrebbero essere conformati a scarpa. Alternatively, the first element (3) and the second element (5) could be shoe-shaped.
Claims (9)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| IT102016000101603A IT201600101603A1 (en) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | USER MOVEMENT COMPENSATION SYSTEM FOR A VIRTUAL OR SIMULATION ENVIRONMENT |
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| IT102016000101603A IT201600101603A1 (en) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | USER MOVEMENT COMPENSATION SYSTEM FOR A VIRTUAL OR SIMULATION ENVIRONMENT |
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Family
ID=58010171
Family Applications (1)
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| IT102016000101603A IT201600101603A1 (en) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | USER MOVEMENT COMPENSATION SYSTEM FOR A VIRTUAL OR SIMULATION ENVIRONMENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT201600101603A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2316156A (en) * | 1996-08-08 | 1998-02-18 | Tani Shiraito | A walk simulation apparatus |
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| WO2015052051A1 (en) * | 2013-10-10 | 2015-04-16 | Arcangeli Daniele | A motion remote control device |
-
2016
- 2016-10-11 IT IT102016000101603A patent/IT201600101603A1/en unknown
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