NL8503561A - Systeem voor het nabootsen van menselijke bewegingen in een poppenspel, werkwijze voor het programmeren daarvan en poppenspel daarmee verkregen. - Google Patents

Description

* % N454

De Efteling B.V.

Kaatsheuvel 5 Systeem voor het nabootsen van menselijke bewegingen in een poppenspel, werkwijze voor het programmeren daarvan en poppenspel daarmee verkregen.

De uitvinding betreft een systeem voor het na-10 bootsen van menselijke bewegingen van een pop zoals gebruikt in een programmeerbaar poppenspel, waarbij de pop voorzien is van ten opzichte van elkaar scharnierbare lichaamsdelen.

De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor 15 het programmeren van een dergelijk systeem alsmede een poppenspel verkregen door toepassing van het systeem en geprogrammeerd volgens de werkwijze.

Bij systemen zoals hier bedoeld was het tot dusver gebruikelijk de lichaamsdelen zoals ledematen aan te 20 drijven met behulp van pneumatische, hydraulische of elektrische middelen en het geheel te besturen vanuit een elektronisch geheugen. Deze systemen zijn echter uiterst kostbaar zodat zij hoge investeringen vergen, vooral wanneer het een uit meerdere figuren bestaand poppenspel betreft.

25 Voorts zijn er ook technische bezwaren. De genoemde middelen lenen zich slecht voor het realiseren van vloeiende, de mens imiterende bewegingen. De bewegingen blijven "schokkerig", afhankelijk als zij zijn van het openen en sluiten van kleppen en schakelaars. Voorts worden de te bewegen 30 massa’s groot doordat het nodig is zuigers en cylinders en dergelijke ter plaatse in de lichaamsdelen in te bouwen, zodat deze mede versneld en vertraagd moeten worden.

De uitvinding berust op het inzicht, dat veel betere, "natuurlijker" ogende resultaten bereikt kunnen 35 worden voor een fractie van de andere vereiste investeringskosten.

De uitvinding is hiertoe gekenmerkt doordat een

J· Λ J

/ * -2- aantal synchroon door een motor aan te drijven nokkenschij-ven aanwezig is, die elk kunnen worden af ge tast door een op een eind van een hefboom aangebrachte rol en het andere eind van de hefboom is verbonden met een Bowdenkabel, die 5 de beweging van de hefboom kan overbrengen op een mechanische constructie, die een lichaamsdeel een gewenste beweging kan doen uitvoeren.

Bij voorkeur worden hierbij de nokkenschijven aangebracht op een as die gelagerd is in een stoelconstruc-10 tie waarop ook de aandrijfmotor is aangebracht en die is geplaatst onder of nabij de pop, terwijl het voorts mogelijk is op de as ook nokkenschijven aan te brengen van andere onderdelen van een poppenspel zoals een andere pop.

Bij toepassing van het systeem volgens de uitvin-15 ding is het van voordeel gebleken een Bowdenkabel te doen samenwerken met een over een kettingwiel geleide ketting.

In het bijzonder is dit het geval bij de constructie van een schouder van een pop. De hierbij ontstane speciale problemen worden in het systeem volgens de uitvinding opgelost 20 doordat de mechanische constructie een tweetal kettingwie-len omvat waarvan de assen elkaar kruisen en de ketting die over een kettingwiel is geleid is gevoerd door een uitsparing in het tweede kettingwiel. Nog meer en betere mogelijkheden geeft een systeem, dat is gekenmerkt doordat de 25 as van het eerste kettingwiel draaibaar is ten opzichte van de as van het tweede kettingwiel en het kettingdeel dat door het tweede kettingwiel geleid is en dat met een Bowdenkabeleind is verbonden, door middel van een draaibare koppeling is verbonden met het kettingdeel dat over 30 het eerste kettingwiel is geleid.

Voor het programmeren van het systeem wordt bij voorkeur een werkwijze gevolgd, die is gekenmerkt doordat in plaats van een nokkenschijf een schijf met beschrijfbaar materiaal en in plaats van een de nokkenschijf aftastende 35 rol een schrijfstift worden gemonteerd, de schijf met de .JC ,-ü. <fc7t -3* Λ 4 :· -'· λ

'w' J J

. '........I

-3- normale aftastsnelheid wordt aangedreven en een lichaamsdeel van de popconstructie, waarvan de beweging moet worden geprogrammeerd met de hand wordt bewogen, welke beweging via de Bowdenkabelverbinding op de schrijfstift wordt 5 overgebracht, die op de schijf een curve optekent, aan de hand waarvan de nokkenschijf kan worden vervaardigd.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarbij verdere voordelen van de uitvinding zullen blijken. Hierin tonen: 10 fig. 1 een schema van de aandrijving van een li chaamsdeel; fig. 2 een schema van een beweegbare pop uit een poppenspel; fig. 3a en 3b schematisch het programmeren (afte-15 kenen van een nokkenschijf) in zij- en bovenaanzicht; fig. 4 en 5 in vooraanzicht en in zijaanzicht een koppelstuk voor een schoudergewricht, en fig. 6 een draaibare koppeling in een ketting.

In fig. 1 is met 1 een nokkenschijf weergegeven.

20 Dit is een van de schijven van een aantal, dat is aangebracht op een as 2, die wordt aangedreven door een van een reductiekast voorziene motor 3. Dit geheel is aangebracht in een stoel 12. Iedere nokkenschijf 1 wordt aan zijn buitenomtrek afgetast door een rol 4 die is aangebracht op het 25 uiteinde van een hefboom 6.

Het is praktisch gebleken de nokkenschijven in hout uit te voeren (multiplex is bij uitstek geschikt), en voor de rollen 4 wordt bij voorkeur nylon gebruikt. De hefboom 6 is bij 5 scharnierend met de stoel 12 verbonden.

30 Door middel van een trekveer 8 wordt de rol 4 tegen de nokkenschijf 1 gedrukt gehouden. Tussen het scharnierpunt 5 en de trekveer 8 is de hefboom 6 gekoppeld aan het inwendige draadvormige en verschuifbare gedeelte 9 van een Bow- denkabel waarvan de mantel 11 niet verschuifbaar wordt 35 vastgezet. De draad 9 kan in beweging gebracht door de hef- ^ ,;:·)] -----— —; -4- boom 6 translatiebewegingen in de richting 10 uitvoeren, die gebruikt worden om een lichaamsdeel van een pop te bewegen .

In fig. 2 is schematisch een pop weergegeven met 5 de te bewegen gewrichten 13 tot en met 19. Verscheidene van deze gewrichten zijn draaibaar om twee of drie assen en voor elke beweging moet een aparte Bowdenkabel worden toegepast en moet een eigen nokkenschijf aanwezig zijn. Van bijzonder belang zijn de schoudergewrichten 16 en 17. De 10 daar toegepaste speciale constructie zal hieronder nader beschreven worden.

Aan de hand van de figuren 3a en 3b kan de werkwijze voor het programmeren worden toegelicht. Deze werkwijze komt in feite neer op een omkering van de aan-15 drijving die hierboven beschreven is. In plaats van de nok-kenschij f 1 brengt men in de stoel 12 een ronde multiplex schijf 21 aan. Deze wordt door de motor 3 met de normale snelheid aangedreven. In plaats van de rol 4 wordt een schrijfstift 20 aangebracht. Wanneer men nu het lichaams-20 deel, waarmee de betreffende Bowdenkabel verbonden is, op de gewenste wijze met de hand beweegt, zal de stift 20 de hierbij behorende nokvormen op de schijf 20 tekenen. De nokkenschijf kan daarna eenvoudig uitgezaagd worden.

De hierboven reeds aangeduide schouderconstructie 17 25 kan beschreven worden aan de hand van de figuren 4 en 5. De constructie omvat een vast met het frame van de pop verbonden deel 23 waarop ten opzichte daarvan draaibaar gelagerd is een met de arm van de pop verbonden deel 24. Het deel 24 is gaffelvormig in hoofdzaak en het vormt een ge-30 heel met een bus 26 waarin lagerbussen 27 en 28 zijn aangebracht. Vast verbonden met het deel 23 is het deel 25 waarop het deel 26 is gelagerd. Aan het deel 23 is een ketting-wiel 29 aangebracht, dat samenwerkt met een kettingwiel 30 dat met het draaibare deel 24, 26 is verbonden. Zoals in 35 fig. 5 is weergegeven kan over deze wielen 29 en 30 een 7; ” ^ JJ *] -5- ketting 31 geslagen worden. Deze is aan een einde verbonden met het draadeind van een Bowdenkabel 32. Met het deel 24, 26 is een arm van de pop verbonden (niet weergegeven), zodat bij beweging van de kabel 32 de arm een beweging van 5 voor naar achter en terug zal maken. Voorts is in het vaste deel 26 een kettingwiel 33 gelagerd, dat samenwerkt met een kettingwiel 34 dat gelagerd is in het gaffelvorraige deel 35 van het draaibare deel 24. Een kettingdeel 37 is door middel van een bout 36 vast met het kettingwiel 34 verbonden 10 en is via een draaibare koppeling 38 met een tweede kettingdeel 39 gekoppeld dat over het wiel 33 is geleid en met een Bowdenkabel is verbonden (niet weergegeven). Bij bewegen van deze kabel zal de arm een uitzwaaiende beweging maken. De draaibare koppeling 38 is nodig aangezien de 15 assen van de wielen 33 en 34 ten opzichte van elkaar draaibaar zijn.

Fig. 6 toont deze koppeling. Zij bestaat uit een met de ketting 39 verbonden koppelstuk 40 en een met de ketting 37 verbonden koppelstuk 41. Tussen beide koppel-20 stukken 40 en 41 bevindt zich een axiaal kogellager 42 waarvan een lagerring steunt tegen een ring 43 die in het stuk 40 is aangebracht, terwijl de tweede lagerring steunt tegen een borst van een schroef 44, die in het stuk 41 is geschroefd. Daarmee is een koppeling verkregen die in 25 axiale richting spelingvrij is doch de twee kettingdelen 37 en 39 vrij draaibaar ten opzichte van elkaar maakt.

De uitvinding omvat tevens een afzonderlijke pop voor een programmeerbaar poppenspel, die volgens de uitvinding voorzien is van Bowdenkabels, die door mechanis-30 men buiten de pop aangedreven kunnen worden. De aandrijvende mechanismen kunnen dan volgens de uitvinding bestaan uit nokken-schijven of curve-schijven, door electromotoren aangedreven spindels, hydraulische of pneumatische cylinders.

De uitvinding biedt het voordeel dat meerdere 35 curven-schijven tegelijkertijd geprogrammeerd kunnen worden, dus de bewegingen van meerdere Bowdenkabels tegelijkertijd geprogrammeerd kunnen worden.

In plaats van de rollen 4 aan de buitenzijde over -6- een nokken- of curvenschij f heen te laten lopen, kan men ook in de curve-schijf 1 een groef aanbrengen, waarin een wiel loopt. De veren, die de benodigde terugstelkrachten leveren kunnen dan vervallen. Voorwaarde daarbij is dan wel dat 5 kabels worden toegepast die zowel op trekken als op duwen belast kunnen worden.

De schouderconstructie volgens de uitvinding maakt het mogelijk om de arm over een grotere, hoek te laten draaien dan met andere constructies mogelijk is.

- ' -V- , - 0 ) ï

Claims (10)

1. Systeem voor het nabootsen van menselijke bewegingen van een pop zoals gebruikt in een programmeerbaar 5 poppenspel, waarbij de pop voorzien is van ten opzichte van elkaar scharnierbare lichaamsdelen, met het kenmerk, dat een aantal synchroon door een motor (3) aan te drijven nok-kenschijven (1) aanwezig is, die elk kunnen worden afgetast door een op een eind van een hefboom (6) aangebrachte rol 10 (4) en het andere eind van de hefboom (6) is verbonden met een Bowdenkabel (11), die de beweging van de hefboom (6) kan overbrengen op een mechanische constructie, die een lichaamsdeel een gewenste beweging kan doen uitvoeren.

2. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, 15 dat de nokkenschijven (1) zijn aangebracht op een as (2) die gelagerd is in een stoelconstructie (12) waarop ook de aandrijfmotor (3) is aangebracht en die is geplaatst onder de pop.

3. Systeem volgens conclusie 2, met het kenmerk, 20 dat op de as (3) ook nokkenschijven (1) zijn aangebracht voor het in beweging brengen van andere onderdelen van een poppenspel zoals een andere pop.

4. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de mechanische constructie een ket- 25 tingwiel omvat waarover een ketting is geleid, waarvan een eind verbonden is met een eind van een Bowdenkabel.

5. Systeem volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de mechanische constructie een tweetal kettingwielen (30, 34) omvat waarvan de assen elkaar kruisen en de ket- 30 ting (37, 39) die over een kettingwiel (34) is geleid is gevoerd door een uitsparing in het tweede kettingwiel (30).

6. Systeem volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de as van het eerste kettingwiel (34) draaibaar is ten opzichte van de as van het tweede kettingwiel (30) en het 35 kettingdeel (39) dat door het tweede kettingwiel (30) ge- * Λ *- » - -8- leid is en dat met een Bowdenkabeleind is verbonden, door middel van een draaibare koppeling (38) is verbonden met kettingdeel (37) dat over het eerste kettingwiel (34) is geleid.

7. Werkwijze voor het programmeren van een systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in plaats van een nokkenschijf (1) een schijf met beschrijfbaar materiaal (21) en in plaats van éen de nokkenschijf aftastende rol (4) een schrijfstift (20) worden 10 gemonteerd, de schijf (21) met de normale aftastsnelheid wordt aangedreven en een lichaamsdeel van de popconstruc-tie, waarvan de beweging moet worden geprogrammeerd met de hand wordt bewogen, welke beweging via de Bowdenkabelver-binding (11) op de schrijfstift (20) wordt overgebracht, 15 die op de schijf (21) een curve optekent, aan de hand waarvan de nokkenschij f (1) kan worden vervaardigd.

8. Programmeerbaar poppenspel, waarin menselijke bewegingen nagebootst worden door toepassing van het systeem zoals gedefinieerd in een der conclusies 1 - 6.

9. Programmeerbaar poppenspel volgens conclusie 8 geprogrammeerd volgens de werkwijze zoals gedefinieerd in conclusie 7.

10. Pop voor een programmeerbaar poppenspel volgens conclusie 8 of 9, voorzien van Bowdenkabels, die 25 door mechanismen buiten de pop aangedreven kunnen worden. Eindhoven, 12 december 1985