專利名稱：具有氣動致動的座艙和移動基座的娛樂駕駛車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及運(yùn)動模擬器(motion simulator)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明公開了運(yùn)動基座、使用該運(yùn)動基座的車輛和使用如適用于模擬器和娛樂駕駛的車輛的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
娛樂駕駛車輛逐漸要求使娛樂駕駛者產(chǎn)生“身臨其境”的感覺。類似地，可以用于向乘員提供空間真實(shí)感的模擬器一般試圖產(chǎn)生預(yù)計的或其它模擬的體驗(yàn)感。
可以實(shí)現(xiàn)這種空間中的幻覺或模擬的一個方法是在座位中坐上一個或多個人，該座位為平臺的一部分，該平臺在至少兩個平面中可控制地移動。優(yōu)選是在三個平面中可控制地移動。
在某些情況下，該平臺可以在空間中移動，例如沿著軌道，而移動在X、Y和/或Z軸上進(jìn)行，即進(jìn)行滾動、顛簸、起伏和偏轉(zhuǎn)。


附圖1是顯示移動平臺、轉(zhuǎn)動體(rotator)和面板(deck)的實(shí)施例的部分透視圖；附圖2是顯示用穩(wěn)定器設(shè)置在基座上的可充氣致動器的實(shí)施例的部分透視圖；附圖3是顯示用穩(wěn)定器設(shè)置在基座上的可充氣致動器的另一實(shí)施例的備選視圖；附圖4是轉(zhuǎn)動體的部分透視圖，該轉(zhuǎn)動體與移動基座間隔一距離設(shè)置，并通過可充氣致動器與移動基座分離；附圖5是部分剖視透視圖，顯示了轉(zhuǎn)動體的腳輪軸承和驅(qū)動機(jī)構(gòu)；附圖6是移動基座和車輛底盤的部分透視圖；附圖7是顯示另一實(shí)施例的娛樂駕駛車輛的部分透視圖，其中座艙(cabin)連接到移動基座上，移動基座連接到轉(zhuǎn)動體上，轉(zhuǎn)動體連接到車輛底盤上；附圖8是娛樂駕駛車輛的部分透視圖；附圖9是娛樂駕駛車輛的部分透視圖；附圖10是娛樂駕駛車輛的部分透視圖，圖中顯示了內(nèi)部空間；附圖11a和附圖11b是部分透視圖和剖視圖，圖中顯示在本發(fā)明的各實(shí)施例的平面中移動的座艙的一部分；
附圖12a和12b是部分透視圖和剖視圖，圖中顯示了在本發(fā)明的各實(shí)施例的平面中移動的座艙的一部分；附圖13是娛樂駕駛系統(tǒng)的部分透視圖和剖視圖；及附圖14是示例性方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖1，在實(shí)施例中，氣動移動平臺10包括面板60、基座11、可充氣致動器20(附圖2)，每個可充氣致動器20都適合于在基座11和面板60中間的預(yù)定位置處連接到面板60上或者基座11上，適應(yīng)性(compliant)穩(wěn)定器30(附圖2)設(shè)置在面板60和基座11中間；流體控制器(附圖中未示出)與可充氣致動器20流體連接；并且，流體源(附圖中未示出)與流體控制器流體連接。如下面所述，提出不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的備選實(shí)施例。例如，在某些實(shí)施例中，例如附圖11所示，面板60連接到移動基座10上，該移動基座又連接到可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50上。在其它實(shí)施例中，例如如附圖1中所示，面板60連接到可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50上，該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件又連接到移動基座10上。
緊固件12可以布置在氣動移動平臺10或者可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50上，或在兩者上都有，以幫助將包括面板60、移動基座10和可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50在內(nèi)的組件連接到另一結(jié)構(gòu)上，例如框架100(附圖6)上。如下面更詳細(xì)所述的那樣，可以具有軸承58。另外，如本發(fā)明下面詳細(xì)所述的那樣，可以具有軸承51。
現(xiàn)在參照附圖2，可充氣致動器20適用于在數(shù)個平面中相對于面板60用作驅(qū)動力，例如所述平面是通過穿過面板60中心的X-Y-Z軸限定的。優(yōu)選實(shí)施例中，可充氣致動器20包括柔性空氣彈簧驅(qū)動器，如Tennessee，Nashville的Firestone公司制造的Model20-2型。可以具有一個或多個專用的電動閥(附圖中未示出)，用于控制可充氣致動器20。
在優(yōu)選實(shí)施例中，盡管在不脫離本發(fā)明的情況下，面板60可以使用多種形狀，但是面板60(附圖1)基本上為直線性的。至少一個可充氣致動器20可以以預(yù)定構(gòu)造設(shè)置在基本直線性的面板60的每個拐角附近，或者設(shè)置在面板60和/或基座11的某些邊緣處。例如，如果面板60基本為圓形的或橢圓形(obround)，則可充氣致動器20可以設(shè)置在面板60的外周邊附近。面板60可以是高強(qiáng)度重量比的面板，例如面板60還可以包括鋁包皮和蜂窩材料。
可以通過調(diào)節(jié)它們內(nèi)部的壓力例如氣壓來控制可充氣致動器20，以使它們伸展和收縮。流體控制器(附圖中未示出)可以用于幫助伸展和收縮，并還可以包括流體導(dǎo)管(附圖中未示出)和設(shè)置在流體導(dǎo)管和可充氣致動器20中間的閥(附圖中未示出)。該閥還可適用于電操作、液壓操作、氣動操作等等，或其組合操作。在優(yōu)選實(shí)施例中，每個可充氣致動器20都使用一個或多個氣動閥即比例壓力調(diào)節(jié)器。旋轉(zhuǎn)接頭(swivel)23可用于容納流體導(dǎo)管。
流體源(附圖中未示出)可以是氣體源，例如隨車攜帶的供氣系統(tǒng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，流體控制器(附圖中未示出)還包括用于每個可充氣致動器20的獨(dú)立氣動致動器控制器。該流體控制器可以是可編程流體控制器，例如Wisconsin，Milwaukee的Allen Bradley公司的緊湊邏輯電路(Compact Logix)PLC。
流體源還可以包括空氣壓縮機(jī)、空氣儲(儲存)罐、空氣比例閥和空氣排氣消聲器。
在附圖2所示結(jié)構(gòu)中，可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50將被連接到平臺例如框架100(附圖6)上和氣動移動平臺10例如基座11上。氣動移動平臺10還可以例如通過安裝到適配器板22上而連接到面板60上(附圖1)。在該構(gòu)造中，可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50、氣動移動平臺10和面板60可以協(xié)力移動。在其他構(gòu)造中，例如附圖1，在氣動移動平臺10不同時移動的情況下，可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50和面板60可以協(xié)力移動。
每個適配器板22都可適用于進(jìn)一步連接到例如面板60上，并可以連接到可充氣致動器20上。適配器板22還可以起到進(jìn)入可充氣致動器20的流體的歧管的作用。在該構(gòu)造的優(yōu)選實(shí)施例中，每個適配器板22都連接到單個的可充氣致動器20上。
而且，在該構(gòu)造中，可以具有限制器59，以幫助控制一個或多個平面中的移動。
每個適應(yīng)性穩(wěn)定器30的至少一部分可以設(shè)置在預(yù)定的可充氣致動器20附近。在本優(yōu)選實(shí)施例中，適應(yīng)性穩(wěn)定器30還包括適應(yīng)性拉桿張緊器(compliant tie rod tensioner)30，該拉桿張緊器為面板60提供橫向張緊，并幫助限制側(cè)向剪切力、橫切力和/或轉(zhuǎn)動剪切力。適應(yīng)性張緊桿30，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的那樣，為非剛性的，并可以適用于承受扭矩和剪切載荷，例如允許可充氣致動器20相對于面板60單獨(dú)進(jìn)行垂直移動。
適應(yīng)性拉桿張緊器30的第一端32可連接到基座11上，并且適應(yīng)性拉桿張緊器30的第二端31可連接到面板60上。至少其中一端31、32設(shè)置在預(yù)定的可充氣致動器20的附近。
在其他實(shí)施例中，穩(wěn)定器30還可以包括U形接頭(附圖中未示出)。
附圖3顯示了另一種構(gòu)造，其中，氣動移動平臺10將被連接到可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50上(附圖1)，該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件連接到面板60上(附圖1)。在該構(gòu)造中，適配器板22可以連接到基座11上。在該構(gòu)造中，氣動移動平臺10可以相對于協(xié)力移動的面板和可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50保持靜止。
現(xiàn)在參照附圖4和附圖5，可以具有轉(zhuǎn)動體50，例如圖中所示的可轉(zhuǎn)動裝置50，并且該轉(zhuǎn)動體適用于相對于由面板60和/或氣動移動平臺10限定的平面在順時針方向上、相對于該平面在逆時針方向上、或者在兩個方向上(但是在同一時間顯然只在一個方向上)提供連續(xù)轉(zhuǎn)動。可轉(zhuǎn)動平臺54可連接到面板60或者另一結(jié)構(gòu)例如框架100(附圖6)上。可轉(zhuǎn)動裝置50可旋轉(zhuǎn)地安裝在面板60的一側(cè)上，該側(cè)與面板60上連接可充氣致動器20的側(cè)面相對。另外，可轉(zhuǎn)動平臺54可以連接到氣動移動平臺10上，如通過適配器22(附圖2)。
可以具有可轉(zhuǎn)動控制器59(附圖中未示出)，該可轉(zhuǎn)動控制器適用于控制可轉(zhuǎn)動裝置59的轉(zhuǎn)動，例如可轉(zhuǎn)動控制器59可以是可編程控制器?？梢允褂棉D(zhuǎn)動電機(jī)52，例如連接到驅(qū)動機(jī)構(gòu)如皮帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)53和驅(qū)動輪56上，盡管也可以使用其他驅(qū)動機(jī)構(gòu)，例如，渦輪驅(qū)動、直接驅(qū)動等等。
軸承58(附圖5)可以設(shè)置在面板60和可轉(zhuǎn)動裝置50中間。如附圖5中所示，軸承58可以包括一個或多個旋轉(zhuǎn)腳輪58。
現(xiàn)在參照附圖6，框架100可以是整體框架或者多部件框架結(jié)構(gòu)，適用于和氣動移動平臺10配合或者支承氣動移動平臺10，例如，框架100可以包括底盤111、112和保險杠108、109。動力系統(tǒng)例如連接到輪子102上的一個或多個電機(jī)104可附加到氣動移動基座10、框架100或者它們兩個上。當(dāng)氣動移動平臺10用于模擬時，可能不需要這種動力系統(tǒng)，但當(dāng)將氣動移動平臺10用作移動系統(tǒng)例如娛樂駕駛的一部分時，可能使用這種動力系統(tǒng)。兩個這種動力系統(tǒng)例如推進(jìn)驅(qū)動輪裝置(propulsion drive wheel assembly)可以安裝到框架100的前面和后面，并適用于將駕駛車輛400(附圖7)繞著軌道例如軌道305(附圖13)推動?？梢跃哂锌刂破?12(附圖中未示出)，該控制器適用于控制該動力系統(tǒng)，例如可編程控制器，如Wisconsin，Milwaukee的Allen Bradley公司的緊湊邏輯電路(Compact Logix)PLC。
在一些系統(tǒng)中，可以具有電力或其他連接，例如可具有導(dǎo)軌如軌道系統(tǒng)310(附圖13)。在這種構(gòu)造中，可以具有彈簧106以朝著軌道系統(tǒng)310驅(qū)動收集器113，該收集器113例如為適用于與軌道系統(tǒng)310配合并獲得牽引的電動夾緊電機(jī)(pinch motor)(附圖13)，于是能夠?qū)б龏蕵否{駛車輛400穿過預(yù)定通道。
現(xiàn)在參照附圖7至附圖10，娛樂駕駛車輛400可以包括如上所述的氣動移動平臺10，可控制且可轉(zhuǎn)動地安裝到面板60或者圖示的框架100上的轉(zhuǎn)動體50；可操作地與轉(zhuǎn)動體50相連的轉(zhuǎn)動體控制器52(附圖中未示出)；座艙200，該座艙200例如通過適配器22固定到轉(zhuǎn)動體50上或者圖示的移動平臺10上；以及，可操作地與流體控制器和轉(zhuǎn)動體控制器52相連的駕駛控制器230(附圖中未示出)。座艙200可以適合于容納一個或多個人，例如通過使用適合于坐人的座位220。座位220還適合于并排坐多個人，例如兩至四個人。另外，可以具有多個座位220，例如附圖8和附圖10中所示的多排。座艙200還可以包括一個或多個膝部的桿限制器225(附圖9)。
如上所述，轉(zhuǎn)動體50在構(gòu)造中可轉(zhuǎn)動地安裝在氣動移動平臺10下面。在本實(shí)施例中，氣動移動平臺10不與框架100連接，而是與轉(zhuǎn)動體50連接，該轉(zhuǎn)動體又依次連接到框架100上。因此，轉(zhuǎn)動體50設(shè)置在框架100和氣動移動平臺10中間。在座艙200和氣動移動平臺基座10中間不設(shè)置有轉(zhuǎn)動體50的情況下，座艙200連接到氣動移動平臺10上。
可充氣致動器20可以是如上所述的氣動空氣彈簧致動器，每個氣動致動器20都獨(dú)立地受到比例控制，以提供座艙200的移動的可編程控制。
可以具有車載的車輛電子系統(tǒng)240(附圖中未示出)，并可操作地與駕駛控制器230連通。車載音響系統(tǒng)(附圖中未示出)可以設(shè)置在娛樂駕駛車輛400中或其附近，并且可適用于由車載電子系統(tǒng)啟動。
在典型實(shí)施例中，座艙200可以是約100英寸長，大約76英寸寬，大約52英寸高。座艙200還可以包括直徑為大約132英寸且最小轉(zhuǎn)動半徑大約為96英寸的可轉(zhuǎn)動外殼。
如本領(lǐng)域中已知的那樣，外皮210可以安裝到座艙200上、與座艙200整體形成或者設(shè)置在座艙200周圍而限定座艙200的外表。
現(xiàn)在參照附圖11a、11b、12a和12b，轉(zhuǎn)動體50例如可轉(zhuǎn)動裝置50提供座艙200的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。在某些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動體50還包括中央定位的中心軸支承裝置(king-pin bearing assembly)51；設(shè)置在可轉(zhuǎn)動裝置52和面板60中間的一系列剛性安裝的旋轉(zhuǎn)腳輪58，腳輪58可操作地與中心定位的中心軸支承裝置51聯(lián)接；由變頻驅(qū)動器(VFD)控制的電機(jī)52；以及適用于停止并保持座艙200靜止的制動器，例如限制器59(附圖6)。附圖11a和12a中所示構(gòu)造使面板60安裝到氣動移動平臺10上，氣動移動平臺10再安裝到轉(zhuǎn)動體50上。
駕駛控制器還可以包括車輛控制系統(tǒng)(附圖中未示出)，該車輛控制系統(tǒng)包括場景程序，用于作為每個場景的信號回放。該車輛控制系統(tǒng)可以適用于提供嚴(yán)格的場景定時、正確的車輛空間、準(zhǔn)確的移動合成、驅(qū)動的準(zhǔn)確和精確控制、轉(zhuǎn)動體對準(zhǔn)、如“原樣(scripted)”的角位移(俯仰/側(cè)傾)、座艙對準(zhǔn)并跟隨立體3D圖像焦點(diǎn)同時移動穿過所示場景、車載音響與車外音響和車外視頻的同步、致動系統(tǒng)的完全模擬控制，等等，或其組合。
現(xiàn)在參照附圖13，娛樂駕駛系統(tǒng)300可以包括軌道305；適合于穿過軌道305的預(yù)定部分的一個或多個上述娛樂駕駛車輛400；駕駛控制器(附圖中未示出)，其可操作地與流體控制器(附圖中未示出)和轉(zhuǎn)動體50連通；及適合于容納娛樂駕駛車輛400并允許人們進(jìn)入和退出娛樂駕駛車輛400的站臺320。娛樂駕駛系統(tǒng)300還可以包括雙傳送串行邏輯部分。
站臺320可適用于以預(yù)定的調(diào)度間隔例如大約18秒而在預(yù)定的時間范圍內(nèi)例如1:20至1:25經(jīng)過娛樂駕駛車輛400。
軌道305還可以包括分成多個區(qū)域307的行駛路徑，每個區(qū)域307都可以被單獨(dú)供電、獨(dú)立控制并獨(dú)立監(jiān)視。通過與區(qū)域307一起設(shè)置一裝置而將娛樂駕駛車輛200的位置與顯示元件準(zhǔn)確地同步，區(qū)域307可以用于保持娛樂駕駛車輛200的正確間隔，例如防止碰撞?？刂破骺梢杂糜谕ㄟ^儀表板(附圖中未示出)控制區(qū)域307，每個儀表板都容納預(yù)定數(shù)量的區(qū)域307，例如十個。通過沿著軌道設(shè)置固定隔離，該分布結(jié)構(gòu)可以用于減少與長導(dǎo)線管和電纜敷設(shè)路徑相關(guān)的設(shè)備成本。每個區(qū)域307還包括錨定到駕駛控制系統(tǒng)(附圖中未示出)上的控制軌道。在優(yōu)選實(shí)施例中，緊急制動軌道提供娛樂駕駛車輛400的車載控制電力，并通常總是處于接通(ON)狀態(tài)。然而，在當(dāng)駕駛控制系統(tǒng)必須確保娛樂駕駛車輛400的全部運(yùn)動都停止時出現(xiàn)緊急事件的情況下，駕駛控制系統(tǒng)通過將該軌道的電力轉(zhuǎn)到斷開(OFF)狀態(tài)，能夠完全使娛樂駕駛車輛400停止。可以設(shè)置允許軌道(enable rail)，以向娛樂駕駛車輛400提供信號，以表明駕駛娛樂車輛400無障礙地通過區(qū)域307。當(dāng)由于駕駛娛樂車輛400前面的軌道305有障礙無法前進(jìn)，需要娛樂駕駛車輛400停在一位置處時，該駕駛控制系統(tǒng)將該軌道關(guān)閉(OFF)。當(dāng)障礙清除時，駕駛控制系統(tǒng)將接通(ON)該允許軌道，并且娛樂駕駛車輛400將前進(jìn)通過區(qū)域307。
可以向每個區(qū)域307的允許軌道和緊急制動軌道提供輸入反饋信號，例如允許駕駛控制系統(tǒng)監(jiān)視正確操作、探測任何失靈和消除單個位置的/潛在故障。
例如，通過使用連接到每個區(qū)域307的供電部上的電流傳感器(“CT”)，可以探測到娛樂駕駛車輛400存在于區(qū)域307中。每個區(qū)域307可以使用兩個CT，以消除單個位置的故障。
可以設(shè)置紅外(“IR”)互鎖系統(tǒng)，它將防止站臺320附近的意外移動。當(dāng)由駕駛顯示控制器啟動時，IR互鎖將使得娛樂駕駛車輛400的所有車載移動產(chǎn)生元件斷電。該駕駛控制系統(tǒng)也可以利用娛樂駕駛車輛400事實(shí)上已經(jīng)斷電的返回IR信號收到確定的指示，例如以確保乘客上下娛樂駕駛車輛400時不發(fā)生移動。
所有娛樂駕駛車輛400可以設(shè)置接口，例如RF接口，所有娛樂駕駛車輛400通過該接口能夠例如向中央位置實(shí)時報告狀態(tài)和故障信息。
另外，每個娛樂駕駛車輛400都可以獨(dú)立于任何其他娛樂駕駛車輛400供電。娛樂駕駛車輛400也可以適用于在軌道304上獲得每秒0至6英尺的車輛速度。
在娛樂駕駛車輛400位于站臺320處或其附近時，站臺區(qū)域探測系統(tǒng)可以用于鎖定氣動移動平臺10和轉(zhuǎn)動體50。
軌道305還可以包括總線軌道系統(tǒng)(bus rail system)310，該總線軌道系統(tǒng)適合于提供電力和信號控制，以操作娛樂駕駛車輛400和夾緊軌道系統(tǒng)(pinch rail system)。夾緊軌道可以直接安裝到基本平坦的鋼芯混凝土板上。
總線軌道系統(tǒng)310還可以包括六根軌道，在夾緊軌道系統(tǒng)的垂直部分上每側(cè)安裝三根。在這種構(gòu)造中，娛樂駕駛車輛400還可以包括兩組安裝在基座11的預(yù)定部分上的三個(電動)收集器臂，該收集器臂適用于從夾緊軌道系統(tǒng)的任何一側(cè)配合總線軌道系統(tǒng)305。
還可以具有控制系統(tǒng)(附圖中未示出)，該控制系統(tǒng)適合于提供從處理器到驅(qū)動部例如VFD的直接高速連通。該控制系統(tǒng)可適用于對每個車輛提供容許的控制。該控制系統(tǒng)還可以包括以PLC為基礎(chǔ)的控制結(jié)構(gòu)。
娛樂駕駛系統(tǒng)300還可以包括駕駛顯示系統(tǒng)350(附圖中未示出)，該駕駛顯示系統(tǒng)適用于對所有顯示元件提供總量協(xié)調(diào)和定時。除了娛樂駕駛車輛400之外，駕駛顯示系統(tǒng)350還可以包括音響、燈光、視頻、特效、動畫、顯示動作設(shè)備等等，或其組合。駕駛顯示系統(tǒng)350可適用于在每個場景中提供軌跡和時間事項(xiàng)，例如使用SMPTE產(chǎn)生的時間碼；為車載車輛音響和車外場景的對時間要求嚴(yán)格的部件，如視頻和音響提供定時；為場景特效提供斷續(xù)啟動，在對引力區(qū)周圍和“座艙后面(back-of-house)”的區(qū)域進(jìn)行位置輸入/輸出監(jiān)控以用于完全的引力集中等等，或上述作用的組合。
可以具有子系統(tǒng)控制器355(附圖中未示出)，該子系統(tǒng)控制器適合于對場景特效、顯示動作設(shè)備、動畫等等或其組合提供直接和獨(dú)立的控制。子系統(tǒng)控制器355還可以適合于和駕駛顯示系統(tǒng)350形成整體，以允許顯示定時和改進(jìn)的狀態(tài)檢測和診斷能力的無縫交互作用。在實(shí)施例中，子系統(tǒng)控制器355包括包含數(shù)字輸入和數(shù)字輸出的離散模型、包含模擬輸入和模擬輸出的模擬模型，或包含模擬輸入、數(shù)字輸入、模擬輸出和數(shù)字輸出的模型。
在示例性實(shí)施例的操作中，現(xiàn)在參照附圖14，倘若安裝在基座11上的面板60進(jìn)行獨(dú)立且同時的移動，如上所述，面板和基座都是氣動移動平臺10的一部分，該移動為三個軸中的一個或多個軸上的移動，可以包括在基座11的預(yù)定位置處設(shè)置數(shù)個可充氣致動器20，步驟500；將每個可充氣致動器20連接到面板60的相對應(yīng)位置處，步驟510；提供流體控制器，該流體控制器適合于有選擇地對每個可充氣致動器20進(jìn)行充氣和排氣，而獨(dú)立于其他可充氣致動器20，步驟520；及通過有選擇地進(jìn)行充氣和排氣的多個可充氣氣動致動器20的組合和相關(guān)操作，產(chǎn)生面板60的夾緊、滾動和起伏運(yùn)動，步驟530。
另外，可以設(shè)置可有選擇地控制的可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50，并將其可操作地連接到面板60上。通過有選擇地轉(zhuǎn)動可轉(zhuǎn)動構(gòu)件50而可提供偏轉(zhuǎn)。
通過提供如上所述的娛樂駕駛車輛400可以提供娛樂駕駛系統(tǒng)，其中乘客座位220安裝到面板60上，膝部桿225設(shè)置在乘客座位220附近。站臺320(附圖13)可以用于人們相對于娛樂駕駛車輛400進(jìn)出。在乘客登車期間，膝部橫桿225可以定位在娛樂駕駛車輛400的前壁中或底板上的槽中。
一旦載有乘客，就可以在可編程控制器的導(dǎo)引下沿著預(yù)定通道繞著軌道驅(qū)動娛樂駕駛車輛400。在可編程控制器的控制之下可以促動氣動移動平臺10的移動，如通過從定位在氣動移動平臺10的預(yù)定部分處的至少一個可充氣致動器20有選擇地加入或去除流體，例如空氣。在優(yōu)選實(shí)施例中，多個可充氣致動器20均定位在氣動移動平臺10的分離邊緣附近，并且多個可充氣致動器20的組合操作和相關(guān)操作可以用于使娛樂駕駛車輛400產(chǎn)生夾緊、滾動和起伏運(yùn)動?？赊D(zhuǎn)動裝置50可以用于提供偏轉(zhuǎn)。
應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的原理和范圍的情況下，為了解釋本發(fā)明的性質(zhì)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對上面已經(jīng)描述和說明的部件的細(xì)節(jié)、材料和設(shè)置作出各種改變。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種氣動移動平臺，包括a.面板；b.基座；c.多個可充氣致動器，每個致動器都在基座和面板中間的預(yù)定位置處連接到面板或基座中的至少一個上，多個可充氣驅(qū)動器適合在多個平面中相對于面板用作驅(qū)動力；d.多個適應(yīng)性穩(wěn)定器，設(shè)置在面板和基座中間，每個穩(wěn)定器的至少一部分設(shè)置在多個可充氣致動器中預(yù)定的一個附近；e.與多個可充氣致動器流體連通的流體控制器；及f.與流體控制器流體連通的流體源。
2.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，可充氣致動器包括柔性空氣彈簧致動器。
3.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，每個可充氣致動器還包括歧管，該歧管適用于將可充氣致動器連接到(a)面板或(b)基座中的至少一個上。
4.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于a.面板為基本直線性的；及b.多個可充氣致動器中的一個設(shè)置在基本直線性的面板的每個拐角附近。
5.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，流體控制器還包括a.流體導(dǎo)管；及b.設(shè)置在流體導(dǎo)管和多個可充氣驅(qū)動器中間的閥，該閥還適合于以(I)電動、(II)液壓或(III)氣動中的至少一種方式進(jìn)行操作。
6.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，所述適應(yīng)性穩(wěn)定器還包括適合于提供橫向張緊力的適應(yīng)性拉桿張緊器，該適應(yīng)性拉桿張緊器的第一端連接到基座上，該適應(yīng)性拉桿張緊器的第二端連接到面板上，至少所述端部之一設(shè)置在多個可充氣致動器中的預(yù)定的一個附近。
7.如權(quán)利要求6所述的氣動移動平臺，其特征在于，適應(yīng)性張緊桿還適合于承受扭矩和剪切載荷，允許氣動致動器相對于面板單獨(dú)做垂直移動。
8.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，還包括適用于圍繞單根軸線提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的轉(zhuǎn)動體，該轉(zhuǎn)動體可轉(zhuǎn)動地安裝在至少下述位置之一上，(a)基座或面板中間，其中轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致面板獨(dú)立于基座移動，或(b)基座或面板上，其中轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致基座和面板共同移動。
9.如權(quán)利要求8所述的氣動移動平臺，其特征在于，還包括設(shè)置在面板和轉(zhuǎn)動體中間的軸承。
10.如權(quán)利要求9所述的氣動移動平臺，其特征在于，該軸承包括旋轉(zhuǎn)腳輪。
11.如權(quán)利要求8所述的氣動移動平臺，其特征在于，還包括適合于控制轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動體控制器。
12.一種娛樂駕駛車輛，包括a.框架；
b.可操作地連接到框架上的氣動移動平臺，該氣動移動平臺包括i.面板；ii.基座；iii.多個可充氣致動器，所述致動器在基座和面板中間的預(yù)定位置處連接到面板或基座中的至少一個上，所述多個可充氣致動器適合相對于面板用作驅(qū)動力；iv.多個適應(yīng)性穩(wěn)定器，設(shè)置在面板和基座中間，每個適應(yīng)性穩(wěn)定器的至少一部分設(shè)置在多個可充氣致動器中預(yù)定的一個附近；及v.與多個可充氣致動器流體連通的流體控制器；c.與流體控制器流體連通的流體源；d.可操作地固定到氣動移動平臺上的座艙，該座艙適合于容納乘客；及e.駕駛控制器，其可操作地與流體控制器連通。
13.如權(quán)利要求12所述的娛樂駕駛車輛，還包括a.轉(zhuǎn)動體；以及b.與轉(zhuǎn)動體和駕駛控制器操作性地相連通的轉(zhuǎn)動體控制器；c.其中，該座艙可操作地連接到至少下述位置之一上，(a)氣動移動平臺上，該氣動移動平臺可操作地連接到轉(zhuǎn)動體上，該轉(zhuǎn)動體可操作地連接到框架上，其中轉(zhuǎn)動體的移動導(dǎo)致座艙和氣動移動平臺的同時移動，或(b)轉(zhuǎn)動體上，所述轉(zhuǎn)動體可操作地連接到氣動移動平臺上，該氣動移動平臺可操作地連接到框架上，其中轉(zhuǎn)動體的移動導(dǎo)致座艙的同時移動，而氣動移動平臺不移動。
14.如權(quán)利要求13所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，還包括連接到框架上的動力系統(tǒng)，該動力系統(tǒng)適合于沿著預(yù)定路徑移動娛樂駕駛車輛。
15.如權(quán)利要求14所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，所述動力系統(tǒng)還包括電動夾緊電機(jī)，該夾緊電機(jī)適合于與軌道系統(tǒng)接合并獲得牽引，從而將娛樂駕駛車輛導(dǎo)引通過預(yù)定路徑。
16.如權(quán)利要求12所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，該座艙還包括適合于乘客乘坐的座位。
17.如權(quán)利要求13所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動體為可轉(zhuǎn)動構(gòu)件，該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件適合于在(i)相對于由面板限定的平面的順時針方向或者(ii)相對于所述平面的逆時針方向中的至少一個方向上提供連續(xù)轉(zhuǎn)動。
18.如權(quán)利要求17所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件提供座艙的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。
19.如權(quán)利要求12所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，各個可充氣致動器還包括a.氣動空氣彈簧致動器，該氣動空氣彈簧致動器被獨(dú)立地成比例控制，以提供座艙移動的可編程控制；及b.連接到氣動空氣彈簧致動器上的歧管，該歧管適合于連接到另一結(jié)構(gòu)上。
20.如權(quán)利要求12所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，所述適應(yīng)性穩(wěn)定器還包括設(shè)置在基座和面板之間的適應(yīng)性張緊桿，該適應(yīng)性張緊桿適合于承受扭矩和剪切載荷，并允許可充氣致動器在座艙和框架之間單獨(dú)進(jìn)行垂直移動。
21.一種娛樂駕駛系統(tǒng)，包括a.軌道；b.適合于通過軌道的預(yù)定部分的娛樂駕駛車輛，該娛樂駕駛車輛還包括i.框架；ii.可操作地連接到框架上的氣動移動平臺，該氣動移動平臺包括(1)面板；(2)基座；(3)多個可充氣致動器，所述可充氣動器在基座和面板中間的預(yù)定位置處連接到面板或基座中的至少一個上，所述多個可充氣致動器適合相對于面板用作驅(qū)動力；(4)多個適應(yīng)性穩(wěn)定器，設(shè)置在面板和基座中間，每個適應(yīng)性穩(wěn)定器的至少一部分設(shè)置在多個可充氣致動器中預(yù)定的一個附近；及(5)與多個可充氣致動器流體連通的流體控制器；及iii.可操作地與流體控制器流體連通的流體源；iv.適用于容納乘客的座艙；v.適用于可控制地轉(zhuǎn)動座艙的轉(zhuǎn)動體；c.駕駛控制器，它可操作地與流體控制器和轉(zhuǎn)動體連通；及d.站臺，該站臺適用于容納娛樂駕駛車輛，并允許乘客進(jìn)出娛樂駕駛車輛。
22.一種為安裝到基座上的面板提供獨(dú)立且同時移動的方法，該移動在三個軸上進(jìn)行，包括a.在基座的預(yù)定位置處提供多個可充氣致動器；b.將每個可充氣致動器連接到面板的相應(yīng)位置處；c.提供流體控制器，所述流體控制器適用于有選擇地對每個可充氣致動器充氣和排氣，使所述可充氣致動器的充氣和排氣獨(dú)立于其他可充氣致動器；及d.通過有選擇地充氣和排氣的多個可充氣驅(qū)動器的組合操作和相關(guān)操作，產(chǎn)生面板的夾緊、滾動和起伏運(yùn)動。
23.如權(quán)利要求22所述的為安裝到基座上的面板提供獨(dú)立且同時移動的方法，還包括a.為面板提供可有選擇地控制的可轉(zhuǎn)動構(gòu)件；及b.有選擇地轉(zhuǎn)動該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件，以提供偏轉(zhuǎn)。
24.一種提供娛樂駕駛系統(tǒng)的方法，包括a.提供娛樂駕駛車輛，該娛樂駕駛車輛包括i.面板；ii.安裝到面板上的乘客座位；iii.設(shè)置在乘客座位附近的膝部桿；iv.可轉(zhuǎn)動構(gòu)件，該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件安裝到面板的一側(cè)面上，該側(cè)面與乘客座位在面板上安裝的側(cè)面相對；v.安裝到該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件上的多自由度氣動移動基座；b.提供站臺，用于乘客進(jìn)出娛樂駕駛車輛；c.在乘客登車期間，將所述膝部桿定位在(i)娛樂駕駛車輛的前壁或(ii)娛樂駕駛車輛底板上的槽的至少一個中；d.在可編程控制器的導(dǎo)引下，沿著預(yù)定路徑繞著軌道驅(qū)動娛樂駕駛車輛；及e.通過從定位在移動基座的預(yù)定部分處的至少一個可充氣氣動致動器可選擇地加入或去除流體，在可編程控制器的控制下致動移動基座。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于a.所述可充氣氣動致動器為多個可充氣氣動致動器，每個致動器均定位在移動基座的分離邊緣附近；b.其中，多個可充氣氣動致動器的組合操作和相關(guān)操作對娛樂駕駛車輛產(chǎn)生夾緊、滾動和起伏運(yùn)動，并且可轉(zhuǎn)動裝置提供偏轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種氣動移動平臺，包括a.面板；b.基座；c.多個可充氣致動器，每個致動器都在基座和面板中間的預(yù)定位置處連接到面板或基座中的至少一個上，多個可充氣驅(qū)動器適合在多個平面中相對于面板用作驅(qū)動力；d.多個適應(yīng)性穩(wěn)定器，設(shè)置在面板和基座中間，每個穩(wěn)定器的至少一部分設(shè)置在多個可充氣致動器中預(yù)定的一個附近；e.與多個可充氣致動器流體連通的流體控制器；及f.與流體控制器流體連通的流體源。
2.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，可充氣致動器包括柔性空氣彈簧致動器。
3.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，每個可充氣致動器還包括歧管，該歧管適用于將可充氣致動器連接到(a)面板或(b)基座中的至少一個上。
4.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于a.面板為基本直線性的；及b.多個可充氣致動器中的一個設(shè)置在基本直線性的面板的每個拐角附近。
5.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，流體控制器還包括a.流體導(dǎo)管；及b.設(shè)置在流體導(dǎo)管和多個可充氣驅(qū)動器中間的閥，該閥還適合于以(I)電動、(II)液壓或(III)氣動中的至少一種方式進(jìn)行操作。
6.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，所述適應(yīng)性穩(wěn)定器還包括適合于提供橫向張緊力的適應(yīng)性拉桿張緊器，該適應(yīng)性拉桿張緊器的第一端連接到基座上，該適應(yīng)性拉桿張緊器的第二端連接到面板上，至少所述端部之一設(shè)置在多個可充氣致動器中的預(yù)定的一個附近。
7.如權(quán)利要求6所述的氣動移動平臺，其特征在于，適應(yīng)性張緊桿還適合于承受扭矩和剪切載荷，允許氣動致動器相對于面板單獨(dú)做垂直移動。
8.如權(quán)利要求1所述的氣動移動平臺，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)動體，該轉(zhuǎn)動體可轉(zhuǎn)動地安裝在至少下述位置之一上，(a)基座或面板中間，其中轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致面板獨(dú)立于基座移動，(b)基座或面板上，其中轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致基座和面板共同移動。
9.如權(quán)利要求8所述的氣動移動平臺，其特征在于，還包括設(shè)置在面板和轉(zhuǎn)動體中間的軸承。
10.如權(quán)利要求9所述的氣動移動平臺，其特征在于，該軸承包括旋轉(zhuǎn)腳輪。
11.如權(quán)利要求8所述的氣動移動平臺，其特征在于，還包括適合于控制轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動體控制器。
12.一種娛樂駕駛車輛，包括a.框架；b.可操作地連接到框架上的氣動移動平臺，該氣動移動平臺包括i.面板；ii.基座；iii.多個可充氣致動器，所述致動器在基座和面板中間的預(yù)定位置處連接到面板或基座中的至少一個上，所述多個可充氣致動器適合相對于面板用作驅(qū)動力；iv.多個適應(yīng)性穩(wěn)定器，設(shè)置在面板和基座中間，每個適應(yīng)性穩(wěn)定器的至少一部分設(shè)置在多個可充氣致動器中預(yù)定的一個附近；及v.與多個可充氣致動器流體連通的流體控制器；c.與流體控制器流體連通的流體源；d.可操作地固定到氣動移動平臺上的座艙，該座艙適合于容納乘客；及e.駕駛控制器，它可操作地與流體控制器和轉(zhuǎn)動體控制器連通。
13.如權(quán)利要求12所述的娛樂駕駛車輛，還包括轉(zhuǎn)動體，其特征在于，該座艙可操作地連接到至少下述位置之一上，(a)氣動移動平臺上，該氣動移動平臺可操作地連接到轉(zhuǎn)動體上，該轉(zhuǎn)動體可操作地連接到框架上，其中轉(zhuǎn)動體的移動導(dǎo)致座艙和氣動移動平臺的同時移動，或(b)轉(zhuǎn)動體上，所述轉(zhuǎn)動體可操作地連接到氣動移動平臺上，該氣動移動平臺可操作地連接到框架上，其中轉(zhuǎn)動體的移動導(dǎo)致座艙的同時移動，而氣動移動平臺不移動。
14.如權(quán)利要求13所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，還包括連接到框架上的動力系統(tǒng)，該動力系統(tǒng)適合于沿著預(yù)定路徑移動娛樂駕駛車輛。
15.如權(quán)利要求14所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，所述動力系統(tǒng)還包括電動夾緊電機(jī)，該夾緊電機(jī)適合于與軌道系統(tǒng)接合并獲得牽引，從而將娛樂駕駛車輛導(dǎo)引通過預(yù)定路徑。
16.如權(quán)利要求12所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，該座艙還包括適合于乘客乘坐的座位。
17.如權(quán)利要求13所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動體為可轉(zhuǎn)動構(gòu)件，該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件適合于在(i)相對于由面板限定的平面的順時針方向或者(ii)相對于所述平面的逆時針方向中的至少一個方向上提供連續(xù)轉(zhuǎn)動。
18.如權(quán)利要求17所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件提供座艙的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。
19.如權(quán)利要求12所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，可充氣致動器還包括a.氣動空氣彈簧致動器，該氣動空氣彈簧致動器被獨(dú)立地成比例控制，以提供座艙移動的可編程控制；及b.連接到氣動空氣彈簧致動器上的歧管，該歧管適合于連接到另一結(jié)構(gòu)上。
20.如權(quán)利要求12所述的娛樂駕駛車輛，其特征在于，所述適應(yīng)性穩(wěn)定器還包括設(shè)置在基座和面板之間的適應(yīng)性張緊桿，該適應(yīng)性張緊桿適合于承受扭矩和剪切載荷，并允許可充氣致動器在座艙和框架之間單獨(dú)進(jìn)行垂直移動。
21.一種娛樂駕駛系統(tǒng)，包括a.軌道；b.適合于通過軌道的預(yù)定部分的娛樂駕駛車輛，該娛樂駕駛車輛還包括i.框架；ii.可操作地連接到框架上的氣動移動平臺，該氣動移動平臺包括(1)面板；(2)基座；(3)多個可充氣致動器，所述可充氣動器在基座和面板中間的預(yù)定位置處連接到面板或基座中的至少一個上，所述多個可充氣致動器適合相對于面板用作驅(qū)動力；(4)多個適應(yīng)性穩(wěn)定器，設(shè)置在面板和基座中間，每個適應(yīng)性穩(wěn)定器的至少一部分設(shè)置在多個可充氣致動器中預(yù)定的一個附近；及(5)與多個可充氣致動器流體連通的流體控制器；及iii.可操作地與流體控制器流體連通的流體源；iv.適用于容納乘客的座艙；v.適用于可控制地轉(zhuǎn)動座艙的轉(zhuǎn)動體；c.駕駛控制器，它可操作地與流體控制器和轉(zhuǎn)動體連通；及d.站臺，該站臺適用于容納娛樂駕駛車輛，并允許乘客進(jìn)出娛樂駕駛車輛。
22.一種為安裝到基座上的面板提供獨(dú)立且同時移動的方法，該移動在三個軸上進(jìn)行，包括a.在基座的預(yù)定位置處提供多個可充氣致動器；b.將每個可充氣致動器連接到面板的相應(yīng)位置處；c.提供流體控制器，所述流體控制器適用于有選擇地對每個可充氣致動器充氣和排氣，使所述可充氣致動器的充氣和排氣獨(dú)立于其他可充氣致動器；及d.通過有選擇地充氣和排氣的多個可充氣驅(qū)動器的組合操作和相關(guān)操作，產(chǎn)生面板的夾緊、滾動和起伏運(yùn)動。
23.如權(quán)利要求22所述的為安裝到基座上的面板提供獨(dú)立且同時移動的方法，還包括a.為面板提供可有選擇地控制的可轉(zhuǎn)動構(gòu)件；及b.有選擇地轉(zhuǎn)動該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件，以提供偏轉(zhuǎn)。
24.一種提供娛樂駕駛系統(tǒng)的方法，包括a.提供娛樂駕駛車輛，該娛樂駕駛車輛包括i.面板；ii.安裝到面板上的乘客座位；iii.設(shè)置在乘客座位附近的膝部桿；iv.可轉(zhuǎn)動構(gòu)件，該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件安裝到面板的一側(cè)面上，該側(cè)面與乘客座位在面板上安裝的側(cè)面相對；v.安裝到該可轉(zhuǎn)動構(gòu)件上的多自由度氣動移動基座；b.提供站臺，用于乘客進(jìn)出娛樂駕駛車輛；c.在乘客登車期間，將所述膝部桿定位在(i)娛樂駕駛車輛的前壁或(ii)娛樂駕駛車輛底板上的槽的至少一個中；d.在可編程控制器的導(dǎo)引下，沿著預(yù)定路徑繞著軌道驅(qū)動娛樂駕駛車輛；及e.通過從定位在移動基座的預(yù)定部分處的至少一個可充氣氣動致動器可選擇地加入或去除流體，在可編程控制器的控制下致動移動基座。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于a.所述可充氣氣動致動器為多個可充氣氣動致動器，每個致動器均定位在移動基座的分離邊緣附近；b.其中，多個可充氣氣動致動器的組合操作和相關(guān)操作對娛樂駕駛車輛產(chǎn)生夾緊、滾動和起伏運(yùn)動，并且可轉(zhuǎn)動裝置提供偏轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一氣動移動平臺，它適合于在不需要中央支承的情況下允許開口中央處理剪切應(yīng)力。在實(shí)施例中，該平臺包括面板；基座；多個可充氣致動器，每個致動器都在基座和面板中間的預(yù)定位置處連接到面板上，該多個可充氣致動器適用于在多個平面中相對于面板用作致動力；多個適應(yīng)性穩(wěn)定器，設(shè)置在面板和基座中間，每個穩(wěn)定器的至少一部分設(shè)置在多個可充氣致動器中的預(yù)定的一個附近，與多個可充氣致動器流體連通的流體控制器；及與流體控制器連通的流體源。駕駛車輛可以包括連接到面板上的座艙，該面板連接到移動平臺上，該移動平臺連接到如可轉(zhuǎn)動構(gòu)件之類的轉(zhuǎn)動體上。要強(qiáng)調(diào)的是，本摘要用于滿足摘要所要求的標(biāo)準(zhǔn)，本摘要將允許研究人員或其他讀者快速查明本技術(shù)公開的主題。應(yīng)當(dāng)理解的是，它將不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍和意思。
文檔編號A63G31/12GK1998034SQ200480025013
公開日2007年7月11日 申請日期2004年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者S·F·弗羅邁爾, S·T·福斯特, E·A·金, C·A·詹寧斯, B·M·韋爾什 申請人:國際海洋工程公司