运动平台配置的制作方法
【专利说明】运动平台配置
[0001]本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请61/799146的优先权，其全部内容在此被援引并入。
发明领域
[0002]本发明涉及运动平台，所述运动平台使用有源器件，例如线性致动器，来产生平台运动。尤其，本发明涉及传感器的使用(例如，无源传感器)，以实现控制所述运动平台的方向和/或位置的目的，以及实现防止所述有源器件延伸或回缩超过其运行参数进而保护所述运动平台以及所述运动平台所携带的任何负载的目的。
【背景技术】
[0003]在多种多样的应用中都会使用运动平台。例如，运动平台可以用于交通工具模拟装置中(例如，飞行器模拟装置)以用于训练目的以及娱乐目的。如美国专利公开文献第2006/0222539号所解释的，通过操作一个或多个位于运动平台下方的致动器，所述运动平台可以绕其一个或多个轴运动，如该公开文献的图1所示。同样，如在该公开文献中所解释的，可以使用传感器以确定所述运动平台的位置或方向。
[0004]美国专利公开文献2006/0222539中的每个传感器的位置都“直接邻近致动器”。于是微处理器从传感器接收并解码信号，并且在此基础上，计算所述运动平台的位置或方向。所述计算然后可被用于反馈控制信号至所述致动器，以进一步控制和/或校正所述运动平台的位置或方向。
[0005]每个传感器也可以被用于向相应的致动器提供行程终端(end of travel, EOT)保护。这样，每个传感器更具体地向相应的致动器提供离散的位置传感，以便确定所述致动器延伸或收缩的程度，并且防止所述致动器在其预期范围外操作。
[0006]尤其在高速应用中，所述微处理器必须接收来自所述传感器的输出信号并且快速准确地进行上述计算。这种能力至少部分地取决于所述计算的复杂程度。在美国专利公开文献2006/0222539中，所述计算可能十分复杂，因为来自每个传感器的输出信号并不与相应的致动器的状态连续地成比例。此外，由于交叉耦合效应，每个传感器的输出都会影响所有传感器的输出信号。所述微处理器然后必须解决该比例性的缺乏以及解决交叉耦合效应，因为其会导致耗时且复杂的计算过程。
[0007]如上所述，存在各种各样的使用运动平台的应用。交通工具模拟装置仅是一个示例。其他的示例可以是供骑乘的游乐设施(amusement ride)，例如神秘探险类乘坐车辆(dark ride vehicle)，世界各地的许多游乐园和/或主题公园都使用这种游乐设施。描述并请求保护了神秘探险类乘坐车辆的示例比如有编号为7094157、标题为“带有由气压驱动的客舱和运动底座的游乐乘坐车辆”的美国专利，该文献的全部内容被援引并入此文。处于申请阶段的美国专利申请第13/470244号描述并请求保护了其他示例性的神秘探险类乘坐车辆，该申请的标题为“无轨神秘探险类乘坐车辆、系统和方法”，该发明的全部内容也被援引并入此文。
[0008]因此，需要一种其中的上述计算更不复杂的运动平台配置。这将特别地为高速运动平台应用提供更好的支持。
【发明内容】
[0009]本发明消除了与现有技术相关的不足，与现有技术相比，本发明中提供了一种改进的运动平台配置。该改进的运动平台配置包括组件的特殊对齐，所述组件包括多个有源器件(例如，线性致动器)和相应的传感器(例如，无源传感器)，使得与现有技术相比，简化了上述计算(基于接收自所述传感器的输出信号)。本申请中描述的所述改进的运动平台至少为高速运动平台应用提供了更好的支持。
[0010]与本发明的所述改进的运动平台配置有关的一个优点在于，可以更为精确和高效地完成为解决运动平台位置和/或方向问题所必要的计算。
[0011]与本发明有关的另一个优点在于，所述改进的运动平台配置为高速运动平台应用提供了更好的支持。
[0012]根据本发明的一个方面，上述以及其他优点可通过一种包括多个组件的装置而获得，所述装置包括:底座；运动平台；枢转节，所述枢转节位于所述底座和所述运动平台之间，并且连接至所述底座和所述运动平台；多个有源器件和多个传感器。所述多个有源器件中的每一个均位于所述运动平台和所述底座之间，并且在相应的第一接点连接至所述运动平台，在相应的第二接点连接至所述底座。此外，所述多个有源器件中的每一个能够在其相应的第一接点向所述运动平台施加作用力。所述多个传感器中的每一个均位于所述运动平台和所述底座之间，并且在相应的第三接点连接至所述运动平台，在相应的第四接点连接至所述底座。进一步，所述多个传感器中的每一个与所述多个有源器件中的相应一个和所述枢转节对齐。因此，所述多个传感器中的每一个的第三接点和第四接点与所述枢转节的枢转点、所述多个有源器件中的相应一个的第一接点和第二接点位于一个几何平面内，并且所述多个传感器中的每一个的输出信号与所述多个有源器件中的相应一个的在其第一接点和第二接点之间的长度保持成比例。
[0013]根据本发明的另一方面，上述以及其他优点可以通过一种运动平台系统获得，所述运动平台系统包括:底座；运动平台；万向节，所述万向节位于所述底座和所述运动平台之间，并且连接至所述底座和所述运动平台；多个线性致动器和多个无源传感器。所述多个线性致动器中的每一个均位于所述运动平台和所述底座之间，并且在相应的第一接点连接至所述运动平台，在相应的第二接点连接至所述底座。此外，所述多个线性致动器中的每一个能够在其相应的第一接点向所述运动平台施加作用力。所述多个无源传感器中的每一个位于所述运动平台和所述底座之间，并且在相应的第三接点连接至所述运动平台，在相应的第四接点连接至所述底座。进一步，所述多个无源传感器中的每一个与所述多个线性致动器中的相应一个和所述万向节对齐。因此，所述多个无源传感器中每一个的第三接点和第四接点与所述万向节的枢转点、所述多个线性致动器中的相应一个的第一接点和第二接点位于一个几何平面内，并且所述多个无源传感器中的每一个的输出信号与所述多个线性致动器中的相应一个的在其第一接点和第二接点之间的长度保持成比例。
[0014]根据本发明的再一个方面，上述或其他优点可以通过一种包括运动平台系统的神秘探险类乘坐车辆获得，所述运动平台系统包括:底座；运动平台；万向节，所述万向节位于所述底座和所述运动平台之间，并且连接至所述底座和所述运动平台；多个线性致动器和多个无源传感器。所述多个线性致动器中的每一个均位于所述运动平台和所述底座之间，并且在相应的第一接点连接至所述运动平台，在相应的第二接点连接至所述底座。此夕卜，所述多个线性致动器中的每一个能够在其相应的第一接点向所述运动平台施加作用力。所述多个无源传感器中的每一个位于所述运动平台和所述底座之间，并且在相应的第三接点连接至所述运动平台，在相应的第四接点连接至所述底座。进一步，所述多个无源传感器中的每一个与所述多个线性致动器中的相应一个和所述万向节对齐。因此，所述多个无源传感器中每一个的第三接点和第四接点与所述万向节的枢转点、所述多个线性致动器中的相应一个的第一接点和第二接点位于一个平面内，并且每个所述多个无源传感器的输出信号与所述多个线性致动器中相应一个的在其第一接点和第二接点之间的长度保持成比例。
【附图说明】
[0015]本申请中提供若干附图来进一步说明本发明。更具体地:
[0016]图1示出了示例性的万向节(U型节)，所述万向节可操作地联接至底座和运动平台，并且所述万向节位于所述底座和所述运动平台之间；
[0017]图2A和2B示出了有源器件和U型节，两者均联接至底座和运动平台，并且两者都位于所述底座和所述运动平台之间；
[0018]图3示出了有源器件、U型节和传感器，其均联接至底座和运动平台，并且其都位于所述底座和所述运动平台之间；
[0019]图4示出了图3中的所述有源器件、U型节和传感器的相对位置；
[0020]图5示出了示例性的无源传感器；
[0021]图6是俯视图，示出了第一有源器件和传感器配对、第二有源器件和传感器配对、U型节的相对位置，这些部件均可操作地联接至