RU164958U1

RU164958U1 - DEVICE FOR MOVING A HUMAN IN THREE-DIMENSIONAL SPACE

Info

Publication number: RU164958U1
Application number: RU2015132147/12U
Authority: RU
Inventors: Роман Борисович Бабич
Original assignee: Роман Борисович Бабич
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2016-09-27

Abstract

1. Устройство для перемещения человека в трехмерном пространстве, содержащее металлический полый шар и закрепленное на внутренней поверхности шара с возможностью перемещения по ней средство передвижения человека, на котором расположены пульт и блок управления, колеса, электродвигатели для придания вращательного движения колесам, соединенные с блоком управления, а также аккумуляторы для питания энергией электродвигателей, отличающееся тем, что средство передвижения снабжено, по крайней мере, одним магнитом, при этом средство передвижения закреплено к поверхности шара указанным магнитом.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство передвижения выполнено в виде скафандра, включающего ранец, перчатки и ботинки, при этом колеса, электродвигатели, аккумуляторы, магнит и блок управления расположены на ранце, пульт управления - на перчатке, а ботинки на тыльной части каблука снабжены шаровой опорой и магнитом.1. A device for moving a person in three-dimensional space, containing a metal hollow ball and mounted on the inner surface of the ball with the ability to move on it a person’s vehicle on which are located the remote control and control unit, wheels, electric motors for imparting rotational movement to the wheels, connected to the control unit as well as batteries for power supply of electric motors, characterized in that the vehicle is equipped with at least one magnet, while the vehicle niya is fixed to the surface of the ball with the indicated magnet. 2. The device according to claim 1, characterized in that the vehicle is made in the form of a spacesuit, including a satchel, gloves and boots, while the wheels, electric motors, batteries, magnet and control unit are located on the satchel, the control panel is on the glove, and the boots are on the back Parts of the heel are equipped with a ball joint and a magnet.

Description

Устройство для перемещения человека в трехмерном пространствеDevice for moving a person in three-dimensional space

Полезная модель относится к устройствам для массовых развлечений, а также к устройствам для имитации космических условий, и может применяться в качестве аттракциона или тренажера для обучения и тренировки.The invention relates to devices for mass entertainment, as well as devices to simulate space conditions, and can be used as an attraction or a simulator for training and training.

Из уровня техники известно устройство для перемещения человека в трехмерном пространстве, содержащее металлический полый шар и закрепленное на внутренней поверхности полого шара с возможностью перемещения по ней средство передвижения человека, на котором расположены блок и пульт управления, колеса, электродвигатели для придания вращения колесам, взаимодействующие с блоком управления, а также аккумуляторы для питания двигателя энергией (патент №84246, опубл. 10.07.2009, МПК A63G 21/00).The prior art device for moving a person in three-dimensional space, containing a metal hollow ball and mounted on the inner surface of the hollow ball with the ability to move on it a person’s vehicle on which the unit and control panel, wheels, electric motors are located to impart rotation to the wheels, interacting with the control unit, as well as batteries for powering the engine with energy (patent No. 84246, publ. 10.07.2009, IPC A63G 21/00).

В известном устройстве, являющимся аттракционом для изучения объектов расположенных внутри полого шара, предпочтительно объектов солнечной системы, средство передвижения представлено в виде тележки с сиденьем для посетителя. Внутренняя поверхность шара снабжена направляющими, ориентированными либо в меридиональном либо в широтном направлениях. Колеса тележки соединены с электродвигателями, приводящими их во вращательное движение по сигналу с пульта управления. Колеса размещены в полостях направляющих с возможностью свободного перемещения в них и зафиксированы от выпадения из полостей направляющих.In the known device, which is an attraction for studying objects located inside a hollow ball, preferably objects of the solar system, the vehicle is presented in the form of a trolley with a seat for the visitor. The inner surface of the ball is equipped with guides oriented either in the meridional or in the latitudinal directions. The wheels of the trolley are connected to electric motors, leading them into rotational motion by a signal from the control panel. The wheels are placed in the cavities of the guides with the possibility of free movement in them and are fixed from falling out of the cavities of the guides.

Известное устройство работает следующим образом. Посетитель располагается в кресле, фиксируется ремнями безопасности и нажимает на кнопку «вверх» на пульте управления. Сигнал с пульта управления передается на блок управления, который, в свою очередь, активирует электродвигатели, и колеса начинают вращательное движение. Тележка перемещается по направляющим внутренней поверхности шара, меняя свое направление с одного на другое за счет специально предусмотренного для этих целей средства перевода.The known device operates as follows. The visitor is located in a chair, is fixed by seat belts and presses the up button on the control panel. The signal from the control panel is transmitted to the control unit, which, in turn, activates the electric motors, and the wheels begin to rotate. The cart moves along the guides of the inner surface of the ball, changing its direction from one to another due to the means of translation specially provided for these purposes.

Недостатком известного устройства является загромождение внутренней поверхности шара направляющими, которые, кроме того, ограничивают свободу перемещения посетителя по аттракциону своей четкой ориентированностью.A disadvantage of the known device is the clutter of the inner surface of the ball with guides, which, in addition, limit the freedom of movement of the visitor through the attraction with its clear orientation.

Задачей и техническим результатом настоящей полезной модели является расширение арсенала аттракционов и/или тренажеров, имитирующих полет.The objective and technical result of this utility model is to expand the arsenal of attractions and / or flight simulators.

Технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем металлический полый шар и закрепленное на внутренней поверхности шара с возможностью перемещения по ней средство передвижения человека, на котором расположены блок и пульт управления, колеса, электродвигатели для придания вращения колесам, взаимодействующие с блоком управления, а также аккумулятор для питания энергией электродвигателей, средство передвижения снабжено, по крайней мере, одним магнитом, при этом средство передвижения закреплено к поверхности шара указанным магнитом.The technical result is achieved by the fact that in a device containing a metal hollow ball and mounted on the inner surface of the ball with the ability to move on it a person’s vehicle on which the block and control panel, wheels, electric motors for imparting rotation of the wheels interacting with the control unit are located, and also a battery for powering electric motors, the vehicle is equipped with at least one magnet, while the vehicle is fixed to the surface of the ball of the decree magnet.

Кроме того средство передвижения выполнено в виде скафандра, включающего ранец, перчатки и ботинки, при этом колеса, электродвигатели, аккумуляторы, магнит и блок управления расположены на ранце, пульт управления - на перчатке, а ботинки на тыльной части каблука снабжены шаровой опорой и магнитом.In addition, the vehicle is made in the form of a spacesuit, including a satchel, gloves and boots, while the wheels, electric motors, batteries, a magnet and a control unit are located on the satchel, the control panel is on the glove, and the boots on the back of the heel are equipped with a ball bearing and a magnet.

Закрепление средства передвижения человека магнитом к внутренней поверхности шара позволяет исключить направляющие и, соответственно, ограничение свободы перемещения посетителя по аттракциону. Fixing a person’s vehicle with a magnet to the inner surface of the ball eliminates guides and, accordingly, restricts the visitor’s freedom of movement around the attraction.

Выполнение средства передвижения в виде скафандра без ограничения свободы перемещения приближает посетителя к наиболее близким условиям пребывания в космосе, усиливая, тем самым, эффект зрелищности.The implementation of the vehicle in the form of a spacesuit without restricting the freedom of movement brings the visitor closer to the closest conditions in space, thereby enhancing the entertainment effect.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство для перемещения человека в трехмерном пространстве (принципиальная схема), на фиг. 2 изображено средство передвижения человека в виде скафандра (общий вид), на фиг. 3 показано расположение элементов ранца (принципиальная схема).The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for moving a person in three-dimensional space (circuit diagram), FIG. 2 shows a person’s vehicle in the form of a spacesuit (general view), FIG. 3 shows the location of the knapsack elements (circuit diagram).

Устройство для перемещения человека в трехмерном пространстве, а именно, аттракцион, содержит металлический полый шар 1, внутренняя поверхность которого предназначена для перемещения по ней человека с целью обзора объектов, расположенных внутри полого шара 1. Аттракцион нацелен на имитацию пребывания человека в космическом пространстве над поверхностью планеты или другими объектами солнечной системы, в связи с чем, внутри шара 1 с зазором относительно его внутренней поверхности располагают модель планеты 2, а более точно, Земли. Для перемещения по внутренней поверхности шара 1 устройство содержит средство передвижения человека, которое может быть выполнено в виде скафандра, состоящего из костюма 3 и ранца 4. Костюм содержит ботинки 5, перчатки 6 и шлем 7 со встроенными наушниками и переговорным устройством (на чертеже не показано). Наушники служат для трансляции различных аудиопрограмм и сопровождающей перемещение музыки.A device for moving a person in three-dimensional space, namely, an attraction, contains a metal hollow ball 1, the inner surface of which is designed to move a person along it in order to view objects located inside the hollow ball 1. The attraction is aimed at simulating a person’s presence in outer space above the surface planet or other objects of the solar system, in connection with which, inside the ball 1 with a gap relative to its inner surface, they have a model of planet 2, and more precisely, the Earth. To move along the inner surface of the ball 1, the device contains a person’s vehicle, which can be made in the form of a spacesuit consisting of a suit 3 and a satchel 4. The suit contains boots 5, gloves 6 and a helmet 7 with built-in headphones and an intercom (not shown in the drawing ) Headphones are used to broadcast various audio programs and accompanying music movement.

Средство передвижения снабжено связанными между собой пультом управления 8 и блоком управления 9, электродвигателями 10, 11, по крайней мере, тремя колесами 12, 13, 14, аккумуляторами 15, сервоприводом 16, по крайней мере, одним магнитом 17 и ремнями фиксации человека 18.The vehicle is equipped with interconnected control panel 8 and control unit 9, electric motors 10, 11, at least three wheels 12, 13, 14, batteries 15, servo drive 16, at least one magnet 17 and fixing straps of a person 18.

Магниты 17 необходимы для закрепления средства передвижения на металлической поверхности шара 1 за счет возникающего между ними магнитного поля.Magnets 17 are necessary to fix the vehicle on the metal surface of the ball 1 due to the magnetic field between them.

Пульт 8 необходим для управления всеми элементами средства передвижения и связан с блоком управления 9.Remote 8 is required to control all elements of the vehicle and is connected to the control unit 9.

Блок управления 9 состоит, например, из известной платформы Arduino. Это робототехническая компьютерная плата, которая получает сигналы с пульта управления 8 и передает их по заложенной в нее программе дальше в зависимости от команды: на электродвигатели 10, 11, сервопривод 16 или аккумуляторы 15. Связь между указанными механизмами может быть осуществлена как с помощью проводов, так и по bluetooth.The control unit 9 consists, for example, of the well-known Arduino platform. This is a robotic computer board that receives signals from the control panel 8 and transmits them according to the program laid down in it further depending on the command: to electric motors 10, 11, servo drive 16 or batteries 15. Communication between these mechanisms can be carried out using wires, so on bluetooth.

Для движения и маневрирования человека по поверхности используют колеса 12, 13 и 14, расположенные в данном варианте исполнения по трехосной схеме и выполненные с возможностью поворота не менее чем на 180 градусов. Колеса 12 и 13 являются ведущими, при этом каждое колесо соединено с отдельным электродвигателем 10 и 11 соответственно. Электродвигатели 10 и 11 служат для плавного и медленного набора скорости и могут работать как попарно, так и раздельно в разных скоростных и реверсных режимах. Возможность колес 12, 13 работать в разных скоростных режимах друг от друга позволяет посетителю осуществлять плавное движение по дуге, диагональное перемещение и поворот на месте вокруг своей оси в разных направлениях и углах атаки. Третье колесо 14 может быть выполнено в виде шаровой опоры.For movement and maneuvering of a person on the surface, wheels 12, 13 and 14 are used, located in this embodiment according to a triaxial scheme and made with the possibility of turning at least 180 degrees. Wheels 12 and 13 are driving, with each wheel connected to a separate electric motor 10 and 11, respectively. Electric motors 10 and 11 are used for a smooth and slow set of speeds and can work both in pairs and separately in different speed and reverse modes. The ability of the wheels 12, 13 to work in different speed modes from each other allows the visitor to smoothly move along the arc, diagonal movement and rotation in place around its axis in different directions and angles of attack. The third wheel 14 may be made in the form of a ball bearing.

Питание энергией электродвигателей осуществляется аккумуляторами 15.Power supply of electric motors is carried out by batteries 15.

Сервопривод 16 соединен с блоком управления 9 для приема команды от пульта управления 8 о повороте ведущих колес 12 и 13 и связан с ними механическим способом, например, цепной передачей.The servo drive 16 is connected to the control unit 9 for receiving commands from the control panel 8 about the rotation of the drive wheels 12 and 13 and is connected with them mechanically, for example, by a chain transmission.

На каждом ботинке 5 в тыльной части каблука расположены, по крайней мере, один магнит и одна шаровая опора (на чертеже не показаны). Магниты необходимы для закрепления ног посетителя к поверхности, а шаровые опоры - для перемещения по поверхности. В другом варианте выполнения ботинок в состав шаровых опор вместо обычных стальных шаров входят шаровые магниты, покрытые слоем плотной резины.On each boot 5 in the back of the heel are located at least one magnet and one ball joint (not shown in the drawing). Magnets are needed to secure the visitor’s feet to the surface, and ball joints are required to move along the surface. In another embodiment of the shoe, instead of conventional steel balls, ball bearings include ball magnets coated with a layer of dense rubber.

Ранец 4 одет поверх комбинезона 3, и на нем расположены колеса 12, 13 и 14, электродвигатели 10 и 11, аккумуляторы 15, сервопривод 16, блок управления 9 и магнит 17. Магнит 17 может быть расположен в центре ранца 4 или, в случае большего количества магнитов, по периметру ранца 4. Также по периметру ранца 4 могут быть расположены сенсоры движения (на чертеже не показано), которые служат для блокирования движения колес 12 и 13 при сближении двух или более посетителей, срабатывая на определенном расстоянии друг от друга. Блокировка колес также важна для "зависания" посетителя на поверхности в вертикальном положении, когда сила тяжести тянет человека вниз, приводя в движение колеса 12, 13 с двигателями 10, 11. Для блокирования колес 12, 13 электродвигатели 10, 11 в тыльной части снабжены электромагнитными тормозами (на чертеже не показано).The satchel 4 is dressed over the overalls 3, and on it are the wheels 12, 13 and 14, the motors 10 and 11, the batteries 15, the servo drive 16, the control unit 9 and the magnet 17. The magnet 17 can be located in the center of the satchel 4 or, in case of a larger the number of magnets along the perimeter of the satchel 4. Also along the perimeter of the satchel 4 can be located motion sensors (not shown), which serve to block the movement of wheels 12 and 13 when two or more visitors approach each other, working at a certain distance from each other. Wheel lock is also important for the visitor to “hang” on the surface in an upright position, when gravity pulls the person down, driving wheels 12, 13 with engines 10, 11. To block wheels 12, 13, the electric motors 10, 11 in the back are equipped with electromagnetic brakes (not shown in the drawing).

Пульт управления 8 расположен на перчатке 6, и для удобства его использования может быть выполнен в виде джойстика.The control panel 8 is located on the glove 6, and for the convenience of its use can be made in the form of a joystick.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

На внутренней металлической поверхности шара 1 крепится ранец 4 магнитами за счет возникновения между ними магнитного поля. Посетитель надевает комбинезон 3, затем подходит к ранцу 4 и фиксируется в нем ремнями безопасности 18 спиной к поверхности шара 1. Магниты на ботинках 5 также прикрепляют ноги человека к поверхности 1.On the inner metal surface of the ball 1, the satchel 4 is attached with magnets due to the occurrence of a magnetic field between them. The visitor puts on overalls 3, then goes to the knapsack 4 and is fixed in it by seat belts 18 with his back to the surface of the ball 1. The magnets on the boots 5 also attach the person’s legs to the surface 1.

Для начала движения посетитель дает команду "вверх" на джойстике 8, которая передается на блок управления 9 ранца 4. С блока управления 9 сигнал о перемещении поступает на электродвигатели 10 и 11, а, следовательно, и на колеса 12 и 13. Колеса 12, 13, а за ними и шаровая опора 14 начинают вращательное движение, и посетитель перемещается.To start the movement, the visitor gives an “up” command on the joystick 8, which is transmitted to the control unit 9 of the knapsack 4. From the control unit 9, the movement signal is transmitted to the electric motors 10 and 11, and therefore to the wheels 12 and 13. Wheels 12, 13, and behind them the ball bearing 14 begin to rotate, and the visitor moves.

Поворот налево или направо осуществляется также с помощью джойстика 8. Соответствующая команда передается на блок управления 9, а затем на сервопривод 16, который приводит в действие цепь и колеса начинают поворачиваться.Turning left or right is also carried out using the joystick 8. The corresponding command is transmitted to the control unit 9, and then to the servo drive 16, which drives the chain and the wheels begin to turn.

Для поворота по плавной дуге или вращения вокруг своей оси команда с джойстика 8 посредством блока управления 9 поступает в зависимости от направления поворота на электродвигатель 10 или 11, который замедляет или останавливает вращение колеса 12 или 13 соответственно.To rotate in a smooth arc or rotate around its axis, the command from the joystick 8 through the control unit 9 is supplied depending on the direction of rotation to the electric motor 10 or 11, which slows down or stops the rotation of the wheel 12 or 13, respectively.

Модель Земли 2 покрыта объемным картографическим покрытием, на котором нанесено несколько информационных слоев, обладающих различными свойствами визуализации. Демонстрация ландшафта Земли происходит в зазоре между сферами, и зритель (посетитель) движется вокруг модели планеты, управляя средством передвижения указанным выше способом. Средство перемещения выполненное в виде скафандра, не ограниченное свободой передвижения и с возможностью его вращения вокруг своей оси моделирует полет в космосе на орбитальной высоте, по примеру станции МКС.The Earth 2 model is covered with a volumetric cartographic coating, on which several information layers with various visualization properties are applied. Demonstration of the Earth’s landscape takes place in the gap between the spheres, and the viewer (visitor) moves around the model of the planet, controlling the vehicle in the way indicated above. A vehicle made in the form of a spacesuit, not limited by freedom of movement and with the possibility of its rotation around its axis, simulates a flight in space at orbital altitude, following the example of the ISS station.

Claims

1. A device for moving a person in three-dimensional space, containing a metal hollow ball and mounted on the inner surface of the ball with the ability to move on it a person’s vehicle on which are located the remote control and control unit, wheels, electric motors for imparting rotational movement to the wheels, connected to the control unit as well as batteries for power supply of electric motors, characterized in that the vehicle is equipped with at least one magnet, while the vehicle niya is fixed to the surface of the ball with the indicated magnet.

2. The device according to p. 1, characterized in that the vehicle is made in the form of a spacesuit, including a satchel, gloves and boots, while the wheels, electric motors, batteries, magnet and control unit are located on the satchel, the control panel is on the glove, and the boots on the back of the heel are equipped with a ball bearing and a magnet.