IT201800003923U1 - Dispositivo ottimizzato per la simulazione di esperienze motorie - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione per modello di utilità avente per titolo:

“DISPOSITIVO OTTIMIZZATO PER LA SIMULAZIONE DI ESPERIENZE MOTORIE”

Descrizione

Campo della tecnica

Il presente trovato si riferisce al settore meccanico. Più in dettaglio la presente invenzione per modello di utilità concerne il campo dei sistemi di simulazione di esperienze motorie ed in particolare, ma non limitatamente, si riferisce ad un dispositivo ottimizzato di simulazione di esperienze automobilistiche che offre più gradi di libertà di movimento per alcune delle componenti in esso comprese, rispetto ad una sua precedente versione anteriormente descritta.

Arte nota

Negli ultimi decenni hanno riscosso particolare successo e diffusione apparati automatizzati atti a consentire la simulazione di attività quali la guida professionale automobilistica e la guida aerea. Questi sistemi, inizialmente concepiti per l’addestramento in ambito aereospaziale e successivamente aereonautico, hanno trovato immediata applicazione in ambito entertainment e edutainment e nel tempo sono stati ampiamente innovati e perfezionati al punto da rivelarsi indispensabili per l’allenamento dei piloti che svolgono le suddette attività a livello agonistico e professionale.

Nel caso dei simulatori di volo, si tratta di sistemi che mirano a simulare l’esperienza di pilotare un aereo quanto più fedelmente alla realtà. I vari tipi di simulatori variano dunque dai videogiochi fino a delle riproduzioni in scala reale di vere e proprie cabine di pilotaggio, cosiddette “cockpit”, in cui gli aerei sono montati su attuatori elettromeccanici o idraulici interamente gestiti da computer. Questa tipologia di simulatori trova largo impiego nell’industria aeronautica e militare per l’addestramento dei piloti nelle più disparate situazioni ed in particolare in situazioni di emergenze o disastri.

Il tutto al fine di innovare consistentemente lo sviluppo aeronautico e ridurre i costi e i rischi derivanti dall’attività di formazione.

In campo automobilistico negli ultimi anni sono stati sviluppati sistemi di simulazione sofisticati al punto tale da essere utilizzati da notorie case automobilistiche per l’allenamento dei piloti dei circuiti di Formula 1, NASCAR, IndyCar e altre importanti competizioni motoristiche.

Esistono ad esempio delle innovative piattaforme di simulazione di guida di formula 1 in cui l’utente ha la possibilità di “guidare” all’interno di un tracciato riprodotto in 3D e proiettato su degli schermi.

La piattaforma è in grado di muoversi in modo tale da dare la percezione che la monoposto si adatti al punto preciso del tracciato.

Inoltre, grazie alla presenza di motori passo-passo posti sulla parte posteriore ed almeno un motore posto sulla parte anteriore della monoposto, l’utente ha la possibilità di sperimentare esperienze come il rollio, il beccheggio e l’imbardata in concomitanza alla reazione emozionale visiva.

Più in dettaglio queste piattaforme comprendono un telaio rappresentato da una base poggiante su un pavimento flottante; una scocca accogliente i motori di traslazione passo-passo, un sistema di amplificazione audio per la riproduzione delle vibrazioni, un gruppo di continuità, il sistema di guida come un volante o simili, i motori per il feedback del sistema di guida, una pedaliera per acceleratore e freno; una parte elettrica, elettronica e di visualizzazione atta alla gestione delle varie componenti.

La parte meccanica, accogliente i motori passo-passo per la movimentazione meccanica, prevede che tali motori siano ricoperti da un carter protettivo.

In campo aeronautico, lo stato dell’arte della simulazione nel campo a cui la presente invenzione attiene è rappresentato da un sistema cosiddetto “hexapod” consistente in una piattaforma a cui sono connessi sei attuatori a guisa di pistoni. Il sistema è governato da uno specifico software che permette di convertire le coordinate assegnate in un sistema di assi cartesiani virtuale in comandi di posizione per i singoli attuatori ad opera di un controllore. I campi di applicazioni di questo sistema di simulazione ad alta tecnologia sono molteplici: ad esempio il documento WO2014076079 descrive un robot avente le caratteristiche del suddetto sistema hexapod da utilizzarsi, a titolo esemplificativo e non limitativo, per la riparazione di reattori nucleari. Più in dettaglio, il documento citato descrive un sistema hexapod per un robot comprendente un primo ed un secondo supporto e sei attuatori lineari aventi due estremità.

Ciascuna estremità è connessa ai rispettivi supporti mediante mezzi di connessione girevoli.

Come più volte accennato, questa tipologia di sistemi di simulazione trova impiego in svariati campi di applicazione, in particolare tali sistemi si prestano per la simulazione di esperienze di guida automobilistica ed aerea non solo in situazioni convenzionali ma anche in situazioni cosiddette estreme e pericolose. In molti casi, la necessità di disporre di simulatori innovati tali da consentire che la simulazione dell’esperienza motoria avvenga quanto più fedelmente alla realtà, non è solo fine a se stessa e per la definizione di un apparecchio ad alta tecnologia in grado di riprodurre fedelmente i movimenti di un auto in corsa o di un aereo durante un’operazione di atterraggio bensì, deriva dall’importante necessità di permettere agli utenti di tali sistemi di poter condurre esercitazioni addestranti finalizzate all’allenamento dei piloti nelle suddette condizioni di guida aerea o automobilistica senza causare ad essi gli effetti della cinetosi, fenomeno che si presenta in situazioni di brusco e repentino cambio di direzione o in situazioni in cui le sensazioni attese dal corpo umano non coincidono con le situazioni visive proposte o in situazioni di prolungato addestramento in cui sono presenti le suddette situazioni.

La capacità di riprodurre fedelmente le più disparate condizioni in cui il pilota può incorrere quando si trova alla guida di tali mezzi risulta pertanto di grande importanza e determinante per l’efficacia del simulatore come addestratore.

Uno dei parametri che ad oggi riveste particolare importanza nella valutazione della fedele riproducibilità delle esperienze di guida offerte da un simulatore è il cosiddetto “G laterale”. Tale parametro è particolarmente rilevante nel caso della guida automobilistica, nel caso di pilotaggio di aerei caccia militari ed in tutti quei casi in cui il corpo umano è soggetto a repentini ed intensi cambi di direzione.

Si tratta più specificatamente di una grandezza che indica l’accelerazione laterale centripeta generata dall’attrito statico degli pneumatici, proporzionale al fattore di carico, verso il centro della curva.

In genere le auto sportive possono raggiungere, per brevi periodi, valori di G laterale compresi tra 1 e 1,5 G mentre le auto da competizione possono raggiungere valori oltre i 5 G laterale.

Un peculiare simulatore che permette di riprodurre le esperienze motorie corrispondenti alla percezione fedele delle forze che si sviluppano dalle accelerazioni laterali riscontrabili durante la percorrenza di un circuito di formula 1, è descritto nella domanda di brevetto IT201600106809.

Scopo della presente domanda di brevetto per modello di utilità è quello di descrivere un ottimizzato dispositivo di simulazione di esperienze motorie che rappresenta una versione più evoluta di quella descritta nella sopracitata domanda di brevetto e che, a livello macroscopico, offre un maggior numero di gradi libertà di movimento per alcune delle sue componenti. Il tutto rendendo ancor più realistica l’esperienza motoria simulata dal suo utilizzatore.

Descrizione del modello di utilità

Il trovato secondo la presente descrizione è rappresento da un peculiare ed ottimizzato dispositivo di simulazione di esperienze motorie che, rispetto alla sua precedente versione oggetto della domanda italiana n. IT201600106809 possiede caratteristiche strutturali tali da conferire ad alcune delle sue componenti un maggior numero di gradi di libertà di movimento, risultando così un dispositivo di simulazione offrente la percezione di esperienze motorie, tipicamente ma non limitatamente di guida in circuiti di formula 1, percepibili ancor più come realistiche.

Ai soli fini di una maggiore esaustività descrittiva e per una migliore comprensione delle implementazioni presenti nel trovato secondo il presente modello di utilità, viene qui di seguito fornita una dettagliata descrizione della sua antecedente versione oggetto della suddetta domanda di brevetto italiana, e vengono evidenziate altresì le implementazioni apportate.

Specificatamente, il dispositivo di simulazione ottimizzato di esperienze motorie secondo il presente trovato risulta, analogamente alla sua anteriore versione, un dispositivo di simulazione atto a riprodurre fedelmente le sollecitazioni meccaniche, nonché le percezioni emozionali, subite da un corpo umano durante la guida di un mezzo di trasporto. Più in dettaglio, il detto dispositivo di simulazione di esperienze motorie è in grado di generare le accelerazioni “G” laterali che si manifestano durante la percorrenza in curva.

Ancor più dettagliatamente il dispositivo di simulazione in questione è in grado di simulare le dette grandezze laterali nelle più disparate situazioni di percorrenza in curva, sia in termini di durata che di intensità.

Il detto dispositivo permette inoltre di invertire in tempo reale le forze in gioco richieste dalla simulazione.

Più specificatamente il dispositivo di simulazione in oggetto, analogamente alla sua antecedente versione permette la riproduzione delle forze che si esplicano dalle accelerazioni laterali della percorrenza in curva grazie ad un peculiare arrangiamento delle sue componenti strutturali.

Ancor più specificatamente il detto dispositivo comprende dei piani dotati di movimento rotatorio indipendente interrotti da un piano al quale è associabile anche un moto di tipo traslazionale.

I piani di movimentazione lavorano in modo sincronizzato secondo quanto stabilito dai sistemi di controllo numerico.

Il dispositivo di simulazione secondo il presente trovato è tale che la sua struttura meccanica e l’intensità e l’ampiezza della movimentazione orizzontale traslazionale e rotatoria delle sue componenti, permettono di annullare la latenza tra movimento atteso e quello percepito dall’utente.

Inoltre il dispositivo in oggetto, grazie alla distribuzione di specifiche funzioni assegnate ai vari piani, è in grado di generare in tempi più rapidi ed in maniera più precisa l’insieme delle forze associate alle accelerazioni laterali che devono essere riprodotte, soddisfacendo appieno le ampliate aspettative emozionali dell’utilizzatore.

Più specificatamente il dispositivo di simulazione in oggetto comprende sostanzialmente almeno quattro piani sovrapposti e non coassiali che presentano una specifica configurazione spaziale, qui di seguito dettagliatamente descritta, atta a consentire l’ottenimento di tutti i vantaggi offerti dalla presente invenzione. Il primo piano comprende un piatto di rotazione circolare che ha la funzione di generare le forze associate alle accelerazioni laterali in funzione della posizione del corpo dell’utente e lavora nel piano orizzontale.

Il secondo piano, posto sul detto primo piano, comprende un piatto di rotazione circolare il cui centro è posto sul detto primo piano in modo non coassiale. Preferibilmente è posto in modo che il suo centro si trovi a tre quarti del raggio associato al detto primo piano partendo dal centro del primo piatto. Il secondo piano, in associazione al quarto piano, ha la funzione di posizionare il corpo dell’utente in posizione laterale al senso di rotazione del piano 1 e lavora anch’esso nel piano orizzontale.

Il terzo piano comprende un piatto di posizionamento lineare posto in modo centrato sul detto secondo piano.

Il terzo piano ha la funzione di generare le forze associate alle accelerazioni e alle frenate e lavora anch’esso nel piano orizzontale. Il detto terzo piano comprende una struttura a guisa di binario per lo scorrimento di una sovrastante base scorrevole.

Il quarto piano, posto sul detto terzo piano comprende un piatto di rotazione ed una base scorrevole che scorre linearmente sulla detta struttura a guisa di binario che è compresa nel detto terzo piano.

Il quarto piano ha la funzione di generare le forze, associate alle accelerazioni laterali, derivanti da bruschi e repentini cambi di direzione e/o dalla perdita di aderenza delle ruote anteriori o posteriori.

Anche il detto quarto piano lavora nel piano orizzontale.

È altresì di interesse far presente che il secondo piano ed il quarto piano sono necessari per posizionare correttamente e nei tempi necessari il corpo soggetto ad accelerazione laterale.

Il dispositivo comprende inoltre: un quinto piano comprendente un dispositivo di sollevamento a colonne, a titolo esemplificativo e non limitativo a guisa di attuatori, governato da un relativo software di simulazione che permette di convertire le coordinate assegnate in un dispositivo di assi cartesiani virtuale in comandi di posizione per i singoli attuatori. Il quinto piano comprende inoltre un abitacolo atto ad accogliere l’utente e, preferibilmente ma non limitatamente, può comprendere, in alcune delle sue forme di realizzazione preferite, ulteriori abitacoli per il controllo della guida da parte di terzi.

Rispetto al sopradescritto dispositivo di simulazione di esperienze motorie, quello ottimizzato secondo la presente invenzione, si caratterizza per il fatto che il detto terzo piano è vincolato al secondo piano sul bordo di quest’ultimo mediante un perno che ne permette l’oscillazione nel piano.

Il detto perno è riscontrabile ad un’estremità del detto terzo piano, come verrà maggiormente reso chiaro nel corso della seguente descrizione e dalla visione delle figure annesse.

Ai fini di una maggiore comprensione e chiarezza della presente invenzione, verrà di seguito fornita una descrizione dettagliata del funzionamento del dispositivo in oggetto in una delle sue forme di realizzazione preferite.

i trasporto.

Descrizione delle figure

- FIGURA 1 mostra una vista laterale del dispositivo di simulazione di esperienze motorie secondo il presente trovato in una sua peculiare forma di realizzazione.

Più in dettaglio la figura in questione mostra che il detto dispositivo comprende cinque piani ed in particolare un primo piano 1, un secondo piano 2, un terzo piano 3, un quarto piano 4 ed un quinto piano 5. In particolare il detto primo piano 1, secondo piano 2 e quarto piano 4 comprendono dei piatti di rotazione sovrapposti in modalità decentrata che si configurano nello spazio in modo tale che il movimento rotatorio di ciascun piatto di rotazione rispetto al proprio asse, generi le forze associate alle accelerazioni laterali che il pilota deve percepire, in modo che il dispositivo sia in grado di simulare l’esperienza motoria di percorrenza di curve come quelle caratterizzanti i circuiti di formula 1.

Nella figura in questione sono osservabili quattro piani profilati, in questa peculiare forma di realizzazione mostrata, a guisa di ingranaggi epicicloidali. Più specificatamente il primo piatto di rotazione 1’, il secondo piatto di rotazione 2’, ed il quarto piatto di rotazione 4’’, compresi rispettivamente nei detti primo piano 1, secondo piano 2 e quarto piano 4, si presentano come delle ruote dentate movibili dai rispettivi pignoni.

Il dispositivo evidenzia inoltre la peculiare configurazione spaziale dei piani sovrapposti in maniere decentrata.

Più in dettaglio il centro del secondo piatto di rotazione 2’ è rilevabile all’altezza di 3/4 del raggio associato al detto primo piatto di rotazione 1’partendo dal centro del primo piatto di rotazione 1’, ed il centro di rotazione del quarto piatto di rotazione 4’’ in assetto curva è rilevabile genericamente in un punto proiettabile lungo la circonferenza del secondo piatto di rotazione 2’. La figura mostra inoltre che: solidale superiormente al secondo piatto di rotazione 2’, è riscontrabile la struttura 3’, del terzo piano 3, atta a consentire lo scorrimento della base scorrevole 4’ a cui è inferiormente solidale il quarto piatto di rotazione 4’’.

- FIGURA 2 è una vista dall’alto del dispositivo di simulazione di esperienze motorie come descritto in fig. 1.

- FIGURA 3 è una vista prospettica del dispositivo di simulazione di esperienze motorie come descritto in fig.1. La figura mostra inoltre il caso in cui il rapporto tra il diametro del quarto piatto di rotazione 4’’ e quello del secondo piatto di rotazione 2’ è di 1:4, diversamente dal caso illustrato nelle suddette figure in cui tale rapporto è di 1:1.

- FIGURA 4 mostra una vista prospettica del dispositivo di simulazione in oggetto in cui è osservabile l’abitacolo 5’ a guisa di monoposto. La figura mostra inoltre che il detto abitacolo 5’ è posto superiormente al quarto piano 4 comprendente la base scorrevole 4’ a cui è solidale inferiormente il quarto piatto di rotazione 4’’ supportato dal supporto 4’’’ scorrevole longitudinalmente nella struttura 3’ del terzo piano. Tale arrangiamento permette di associare alla base scorrevole 4’ un moto rototraslatorio.

- FIGURA 5 mostra una rappresentazione del dispositivo secondo il presente trovato in cui viene mostrato come il terzo piano 3 sia vincolato al sottostante piano 2 mediante un apposito perno 6 riscontrabile ad un estremità del terzo piano 3 e specificatamente all’estremità di un lato minore della struttura 3’ a guisa di binario. Ancor più specificatamente il detto perno 6 vincola il lato minore anteriore 3’’del profilo rettangolare della struttura 3’ a guisa di binario con il bordo del sottostante piatto di rotazione 2’ del secondo piano 2. Le figure 5(a) e 5(b) mostrano la movimentazione nel piano del terzo piano 3 e specificatamente della struttura 3’ grazie al detto perno 6.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

L’invenzione secondo il presente modello di utilità verrà qui descritta con riferimento alle figure annesse, e a titolo esemplificativo e non limitativo, in una delle sue forme di realizzazione preferite. Al fine di fornire una migliore comprensione del dispositivo in oggetto non limitatamente alle sue implementazioni, viene qui di seguito fornita una descrizione dettagliata del dispositivo nella sua interezza esponendo anche le caratteristiche analoghe a quelle descritte per la sua precedente versione oggetto della sopraindicata domanda di brevetto per invenzione industriale.

In generale il dispositivo di simulazione di esperienze motorie secondo il presente trovato si presenta come una struttura comprendente sostanzialmente almeno cinque piani sovrapposti di cui alcuni sovrapposti in maniera decentrata ed in particolare, partendo dal basso verso l’alto: un primo piano 1 a sua volta comprendente un primo piatto di rotazione 1’; un secondo piano 2 a sua volta comprendente un secondo piatto di rotazione 2’: un terzo piano 3 comprendente una struttura 3’ dal profilo preferibilmente rettangolare atta a fungere da base a guisa di binario per il supporto di un sovrastante piano 4; un quarto piano 4 comprendente a sua volta una base scorrevole 4’ atta a scorrere longitudinalmente lungo la detta struttura 3’ a guisa di binario, ed un quarto piatto di rotazione 4’’ solidale inferiormente alla detta base scorrevole 4’ e supportato da un supporto 4’’’ scorrevole longitudinalmente in detta struttura 3’.

Ancor più dettagliatamente i detti piani compresi nel dispositivo di simulazione in oggetto ed in particolare i detti piatti di rotazione in essi presenti, sono sovrapposti gli uni sugli altri in modo tale che i loro assi longitudinali non coincidano, risultando così delle strutture non coassiali.

Le loro dimensioni, e più specificatamente i loro rapporti dimensionali, e le loro configurazione spaziali risultano determinanti per l’ottenimento dei vantaggi che il detto dispositivo intende offrire all’utenza: in primis la percezione da parte dell’utente, delle forze associate alle accelerazioni laterali di un veicolo nella percorrenza di curve come quelle, a titolo esemplificativo e non limitativo, dei circuiti di formula 1, l’eliminazione degli effetti da cinetosi e la precisione dei movimenti.

Il dispositivo comprende inoltre un quinto piano 5 comprendente almeno un abitacolo 5’, tipicamente a guisa di monoposto, sovrastante il detto quarto piano 4.

Il funzionamento del dispositivo di simulazione secondo la presente invenzione prevede che l’utente/pilota, seduto nel detto abitacolo, al momento dell’entrata in curva si trovi con la schiena rivolta verso la circonferenza del secondo piatto di rotazione 2’ del secondo piano 2 e contemporaneamente con la schiena rivolta verso il centro di rotazione del primo piatto di rotazione 1’ del detto primo piano 1.

Nel dettaglio, il corpo dell’utente/pilota è compreso tra la circonferenza del piatto di rotazione 2’ e il suo centro di rotazione.

la lunghezza del raggio del quarto piatto di rotazione 4’’ è determinata dalla lunghezza che il corpo occupa tra il centro di rotazione del quarto piatto di rotazione 4’’ e la sua circonferenza.

Se l’intento è quello di percorrere una curva verso destra, il volante (o un equivalente sistema di direzionamento presente nel detto abitacolo 5’) verrà movimentato in senso orario ed il detto quarto piatto di rotazione 4’’ ruoterà anch’esso in senso orario.

Il sottostante piatto di rotazione 2’ compreso nel secondo piano 2 ruoterà anch’esso in senso orario fino a collocare, agendo sinergicamente con la rotazione del detto quarto piatto di rotazione 4’’, l’abitacolo 5’ dell’utente/pilota in posizione laterale e tangente alla circonferenza del primo piatto di rotazione 1’. In questo modo l’utente si troverà con il suo fianco destro rivolto verso il centro del detto primo piatto di rotazione 1’ del primo piano 1, e con il suo fianco sinistro rivolto verso il perimetro del detto primo piatto di rotazione 1’. Quest’ultimo, ed in concomitanza con la rotazione dei sovrastanti piatti di rotazione, inizierà a ruotare in senso orario, verso destra, sottoponendo all’effetto di una forza centrifuga tutti i corpi posti sopra il detto quarto piatto di rotazione 4’’. L’utente venendo anch’esso sottoposto a tale effetto si troverà a percepire le forze in gioco durante la percorrenza della curva come reali.

Il tutto permettendo di simulare l’esperienza della percorrenza di una curva quanto più fedelmente alla realtà.

Il terzo piano 3 e il quinto piano 5 sono ininfluenti per la generazione delle forze G laterali ma servono principalmente a permettere che vengano posti in essere moti traslazionali anteriori, posteriori e verticali dell’abitacolo, quindi indirettamente anche dell’utente, al fine di simulare anche solo parzialmente, le forze derivanti da accelerazioni, frenate, collisioni, cambi di pendenza o variazioni di posizione. Grazie alla presenza di un perno 6, con cui il la struttura 3’ a guisa di binario è vincolata al sottostante secondo piatto 2’ di rotazione, è ulteriormente consentita la movimentazione oscillatoria del terzo piano 3 rispetto al detto perno 6.

Per quanto concerne l’aspetto dimensionale, in generale il complesso del dispositivo è tipicamente, ma non necessariamente, influenzato dalla dimensione dell’abitacolo 5’ compreso nel detto quinto piano 5; da tale dimensione, a cascata, vengono stabilite le dimensioni dei piani sottostanti.

In generale, il primo piatto di rotazione 1’ presenta diametro maggiore del secondo piatto di rotazione 2’ il cui centro è in un punto proiettabile sul raggio del sottostante primo piatto di rotazione 1’, e il secondo piatto di rotazione 2’ presenta diametro pari o maggiore del quarto piatto di rotazione 4’’ il cui centro è in un punto proiettabile sul raggio del sottostante secondo piatto di rotazione 2’ o lungo la sua circonferenza. In questa come in altre forme di realizzazione, il dispositivo di simulazione secondo la presente invenzione prevede che i diametri del primo piano 1 e del secondo piano 2, ed in particolare dei piatti di rotazione in essi compresi, ovvero quello del primo piatto di rotazione 1’ e quello del secondo piatto di rotazione 2’, siano dipendenti dalla lunghezza che si sceglie di attribuire per il terzo piano 3 che, a sua volta, dipende dalla lunghezza del raggio del quarto piatto di rotazione 4’’ del quarto piano 4. Preferibilmente il rapporto tra il diametro del primo piatto di rotazione 1’ ed il secondo piatto di rotazione 2’ è tipicamente, ma non limitatamente, di 2:1. Il diametro del secondo piatto di rotazione 2’ è tipicamente, ma non limitatamente, pari alla lunghezza del terzo piano 3 ed in particolare della sua struttura a guisa di binario 3’ che ha tipicamente profilo rettangolare ed è dimensionata per consentire lo scorrimento della sovrastante base scorrevole 4’. Per cui il detto diametro del secondo piatto di rotazione 2’ è pari alla lunghezza del lato maggiore del profilo rettangolare della detta struttura a guisa di binario 3’. Il rapporto tra il diametro del quarto piatto di rotazione 4’’ e quello del secondo piatto di rotazione 2’ è tipicamente, ma non limitatamente di 1:1.

È di interesse far presente che i detti piani del dispositivo ottimizzato di simulazione in oggetto sono variamente strutturati nelle varie forme di realizzazione del detto dispositivo.

Facendo riferimento alle figure annesse, i detti piani ed in particolare il primo piano 1, il secondo piano 2 ed il quarto piano 4 sono strutturati, nella peculiare forma di realizzazione mostrata, a guisa di ingranaggi.

Per cui i detti piani comprendono tutte le componenti meccaniche ed i leverismi noti associati a questa tipologia di meccanismi per la trasmissione dei momenti meccanici.

Più specificatamente questa forma di realizzazione prevede che il primo piano 1 comprenda un piatto di rotazione 1’ strutturato a guisa di una comune ruota dentata il cui moto è impresso da dei comuni pignoni, circoscritti dalla detta ruota dentata, similmente a come avviene nei noti sistemi di ingranaggi epicicloidali.

Similmente, anche gli altri piatti di rotazione 2’ e 4’’ sono anch’essi strutturati come dei sistemi di ingranaggi epicicloidali ed i piani a cui appartengono comprendono pertanto tutte le note componenti atte al loro cinematismo.

La descrizione delle dette componenti note è pertanto omessa dal presente documento dando per scontato che il tecnico medio del ramo sottintenda la loro presenza, o quella di sistemi equivalenti, che l’essenza dell’invenzione risieda nella peculiare configurazione spaziale degli almeno quattro piani compresi nel dispositivo in oggetto e nel principio di funzionamento di quest’ultimo che grazie alla rotazione dei piatti di rotazione in esso compresi, e opportunamente configurati nello spazio, permette di fornire all’utenza la percezione di una riproduzione fedele delle forze associate alle accelerazioni laterali che si sviluppano durante la percorrenza di curve come quelle che caratterizzano i circuiti di formula 1.

È ad ogni modo di interesse far presente che il dispositivo in oggetto per la trasmissione dei moti può avvalersi di motori elettrici e motoriduttori in numero variabile a seconda delle dimensioni globali del dispositivo e delle prestazioni che si intendono raggiungere.

Ulteriori forme di realizzazione secondo la presente invenzione prevedono che il dispositivo di simulazione in oggetto si avvalga dei sistemi di sospensione magnetica e di propulsione tipici dei sistemi “Maglev” a levitazione magnetica.

In questo caso i piani comprendenti i detti piatti di rotazione manterranno analogo il principio di funzionamento del dispositivo di simulazione secondo la presente invenzione mirante, come più volte ripetuto, alla riproduzione delle forze che si sviluppano dalle accelerazioni laterali in curve come quelle a titolo esemplificativo e non limitativo caratterizzanti i circuiti di formula 1.

In quest’ultima come in altre forme di realizzazione, gli almeno quattro piani del dispositivo ed in particolare il primo piano 1 ed il secondo piano 2, il terzo piano 3 ed il quarto piano 4 possono essere distanziati da magneti permanenti interfacciati con segno contrapposto al fine di ridurre l’attrito tra le parti in rotazione. Oltre alla peculiare configurazione spaziale dei piani del dispositivo, un’ulteriore caratteristica essenziale secondo la presente invenzione è rappresenta dal fatto che i piatti di rotazione in essi compresi, ovvero il primo piatto di rotazione 1’, il secondo piatto di rotazione 2’ ed il quarto piatto di rotazione 4’’ possono ruotare attorno al proprio asse sia in senso orario che antiorario ed in modo continuo senza fine corsa a 360°.

Indipendentemente dalle varianti strutturali riscontrabili nelle varie forme realizzative, l’unitarietà rilevabile nel dispositivo secondo la presente invenzione risiede nel suo principio di funzionamento nonché nel metodo che lo utilizza. Il detto metodo, che si avvale del dispositivo in oggetto, permette difatti di consentire all’utente del dispositivo di simulazione di percepire le forze relative alle accelerazioni laterali di un veicolo in curva. Il detto metodo consiste quindi nello sfruttare almeno cinque piani come quelli sopra descritti in modo da ottenere l’effetto desiderato.

Più dettagliatamente il detto metodo prevede che degli almeno cinque piani, e più specificatamente dei piatti di rotazione in essi presenti, il quarto piatto di rotazione 4’’ essendo sottostante al quinto piano 5, comprendente il dispositivo di sollevamento e l’abitacolo 5’ dell’utente permette a quest’ultimo di governare il direzionamento ed il verso, orario o antiorario, di “entrata” in curva agendo su un sistema di direzionamento come un manubrio un joystick, un timone, uno sterzo, un cloche o simili; il detto secondo piatto di rotazione 2’, essendo sottostante e supportante la struttura 3’ atta a consentire lo scorrimento della base scorrevole 4’ a cui è solidale inferiormente il detto quarto piatto di rotazione 4’ (e sulla quale è posto il quinto piano 5) permette, ruotando attorno al proprio asse, di sottoporre ad un’azione centrifuga tutto ciò è posto sopra il detto secondo piatto di rotazione 2’, compreso l’utente.

Il primo piatto di rotazione 1’ essendo sottostante i detti piatti di rotazione, avendo un diametro maggiore di questi, e supportando i sovrastanti piani, permette, ruotando attorno al proprio asse, di sottoporre il tutto alla principale forza centrifuga, potenziando e completando così l’azione centrifuga della rotazione del secondo e del quarto piatto di rotazione 2’ e 4’’ e comportandosi a tutti gli effetti come una maxi centrifuga.

Il tutto permettendo che l’utente percepisca una riproduzione quanto più simile alla realtà delle forze associate alle accelerazioni laterali tipiche delle curve dei circuiti di formula 1.

Come accennato nel corso della presente descrizione, il dispositivo è automatizzabile e gestibile con un software atto alla trasmissione di specifici segnali elettrici traducibili in peculiari esperienze motorie.

La trasmissione dei detti segnali elettrici può avvenire in modalità wireless oppure mediante delle comuni vie cablate.

La trasmissione della corrente elettrica per la motorizzazione può avvenire o via cavo o mediante induzione magnetica.

Come nei già noti sistemi di simulazione di esperienze motorie come quelle pertinenti alla presente invenzione, il dispositivo comprende, tipicamente nell’abitacolo in cui vi è l’accesso per l’utenza, a scelta almeno uno tra i sistemi di direzionamento di un veicolo quali uno sterzo, un manubrio, un timone, un cloche, un joystick e simili, dai quali viene trasferito il segnale ai piatti di rotazione nonché la direzione da adottare e la relativa accelerazione.

In tutte le sue forme di realizzazione le componenti del dispositivo di simulazione di esperienze motorie secondo la presente invenzione possono essere realizzate in materiali polimerici e/o metallici e/o compositi.

È altresì di interesse specificare che in tutte le sue forme di realizzazione il dispositivo di simulazione in oggetto può comprendere nel quinto piano 5, come già accennato, oltre all’abitacolo 5’, un sistema di sollevamento per la simulazione di esperienze motorie associate a cambiamenti di pendenza.

Il detto sistema di sollevamento è, a titolo esemplificativo e non limitativo, rappresentato da un sistema comprendente, delle colonne a guisa di attuatori. Il software associato al dispositivo di simulazione in oggetto permette di convertire le coordinate in un sistema di assi cartesiani virtuali in comandi di posizione per le singole colonne a guisa di attuatori.

Le dette colonne si muovono sotto il controllo del detto software di simulazione che gestisce le inclinazioni spaziali che il detto sistema di sollevamento compreso nel quinto piano 5 deve riprodurre.

Come suddetto il detto sistema di sollevamento è compreso nel detto piano 5 ed è ininfluente per la generazione delle forze associate alle accelerazioni laterali che è invece, nello specifico, il principale scopo del dispositivo di simulazione in oggetto.

Claims (10)

1. Rivendicazioni 1. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie comprendente almeno cinque piani sovrapposti, detti piani essendo in sequenza dal basso verso l’alto: un primo piano (1) comprendente a sua volta un primo piatto di rotazione (1’); un secondo piano (2) comprendente a sua volta un secondo piatto di rotazione (2’); un terzo piano (3) comprendente una struttura (3’) a guisa di binario per lo scorrimento di una sovrastante base scorrevole (4’); un quarto piano (4) comprendente a sua volta la detta base scorrevole (4’), un quarto piatto di rotazione (4’’) solidale inferiormente alla detta base scorrevole (4’), un supporto (4’’’) supportante il detto quarto piatto di rotazione (4’’) e scorrevole in detta struttura (3’); ed almeno quinto piano (5) comprendente almeno un abitacolo (5’), atto a consentire l’accesso dell’utente del detto dispositivo di simulazione di esperienze motorie, detto dispositivo di simulazione prevedendo che i detti piatti di rotazione siano sovrapposti in modalità decentrata risultando delle strutture non coassiali, detto primo piatto di rotazione (1’) avendo diametro maggiore del detto secondo piatto di rotazione (2’), quest’ultimo avendo diametro pari o maggiore del detto quarto piatto di rotazione (4’’), detto secondo piatto di rotazione (2’) avendo il proprio centro in un punto proiettabile sul raggio del sottostante primo piatto di rotazione (1’), detto quarto piatto di rotazione (4’’) avendo il proprio centro in un punto proiettabile sul raggio del sottostante piatto di rotazione (2’) o lungo la sua circonferenza, detta struttura (3’) a guisa di binario essendo solidale superiormente al detto secondo piatto di rotazione (2’) ed essendo dimensionata per consentire lo scorrimento della sovrastante base scorrevole (4’), ciascuno dei detti primo piatto di rotazione (1’), secondo piatto di rotazione (2’), quarto piatto di rotazione (4’’) essendo ruotabili a 360° attorno al proprio asse di rotazione sia in senso orario che in senso antiorario, detto dispositivo di simulazione di esperienze motorie essendo atto a fornire all’utenza la percezione delle forze associate alle accelerazioni laterali che si esplicano durante la percorrenza di curve, detto dispositivo di simulazione essendo caratterizzato dal fatto che la detta struttura (3’) a guisa di binario del terzo piano (3) è vincolata al sottostante secondo piatto di rotazione (2’) mediante un perno (6), quest’ultimo vincolando il lato minore anteriore (3’’) del profilo rettangolare della struttura (3’) a guisa di binario con il bordo del sottostante piatto di rotazione (2’) del secondo piano (2).
2. 2. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie secondo la precedente rivendicazione in cui il rapporto tra il diametro del primo piatto di rotazione (1’) ed il secondo piatto di rotazione (2’) è di 2:1, il diametro del secondo piatto di rotazione (2’) è pari alla lunghezza della struttura (3’), quest’ultima avendo profilo rettangolare, il rapporto tra il diametro del quarto piatto di rotazione (4’’) ed il secondo piatto di rotazione (2’) è di 1:1.
3. 3. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui il centro del secondo piatto di rotazione (2’) è in un punto proiettabile a 3⁄4 del raggio associato al detto primo piatto di rotazione (1’) partendo dal centro del primo piatto di rotazione (1’), ed il centro del quarto piatto di rotazione (4’’) è in un punto proiettabile lungo la circonferenza del sottostante detto secondo piatto di rotazione (2’’).
4. 4. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui ciascun piatto di piatto di rotazione in esso compreso è strutturato a guisa di ingranaggio epicicloidale, il primo piatto di rotazione (1’), il secondo piatto di rotazione (2’), il quarto piatto di rotazione (4’’) essendo strutturati a guisa di corone dentate movibili con dei rispettivi pignoni.
5. 5. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui sono compresi e ulteriormente sistemi di sospensione magnetica e di propulsione del tipo a levitazione magnetica.
6. 6. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui è compreso all’interno dell’abitacolo (5’) per l’accesso dell’utenza almeno un sistema di direzionamento di un veicolo scelto tra uno sterzo, un manubrio, un timone, un cloche, un joystick.
7. 7. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni realizzato in materiali polimerici e/o metallici e/o compositi.
8. 8. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni gestibile con un software atto alla trasmissione di segnali elettrici traducibili in peculiari esperienze motorie, detta trasmissione dei detti segnali elettrici avvenendo in modalità wireless o mediante vie cablate.
9. 9. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie secondo la precedente rivendicazione in cui sono compresi sistemi di trasmissione, motori elettrici e motoriduttori.
10. 10. Dispositivo per la simulazione di esperienze motorie secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui è ulteriormente compreso un sistema di sollevamento per la simulazione di esperienze motorie associate a cambiamenti di pendenza detto sistema di sollevamento comprendendo delle colonne a guisa di attuatori ed essendo compreso nel quinto piano (5).