FR2702029A1 - Platform reproducing periodic movements along the three axes with a preferred direction. - Google Patents

Abstract

Plate-forme mobile destinée à reproduire des mouvements périodiques selon les trois axes (longitudinal, transversal, vertical) avec une direction privilégiée XX, caractérisée par le fait qu'elle est portée par un socle 1 d'une part, à une extrémité (dite "arrière") par l'intermédiaire d'au moins un pied 3 attelé à une manivelle 7 et d'autre part, à l'autre extrémité (dite "avant") par l'intermédiaire de deux pieds 4, 5 reliés audit socle 1 par des bielles 15, 20 articulées à ce dernier.Mobile platform intended to reproduce periodic movements along the three axes (longitudinal, transverse, vertical) with a privileged direction XX, characterized by the fact that it is carried by a base 1 on the one hand, at one end (called "rear") by means of at least one foot 3 coupled to a crank 7 and on the other hand, at the other end (called "front") by means of two feet 4, 5 connected to said base 1 by connecting rods 15, 20 articulated to the latter.

Description

Plate-forme mobile reproduisant des mouvements périodiquesMobile platform reproducing periodic movements

selon les trois axes avec une direction privilégiée.  along the three axes with a preferred direction.

De nombreux mobiles tels que des avions, des bateaux ou encore des chevaux dont le déplacement se fait essentiellement dans une direction privilégiée sont, en outre, animés de mouvements périodiques selon les trois  Many mobiles such as planes, boats or even horses whose movement is essentially in a favored direction are, moreover, animated by periodic movements according to the three

axes: longitudinal, transversal et vertical.  axes: longitudinal, transverse and vertical.

Il est connu de réaliser des simulateurs, par exemple avec des platesformes à six degrés de liberté qui permettent de reproduire de tels mouvements de façon satisfaisante Cependant de tels simulateurs sont des  It is known to produce simulators, for example with platforms with six degrees of freedom which make it possible to reproduce such movements satisfactorily. However, such simulators are

machines onéreuses.expensive machines.

La présente invention a pour objet de réaliser une plate-forme mobile reproduisant des mouvements périodiques selon les trois axes avec une direction privilégiée, cette plate-forme étant mise en mouvement par des moyens mécaniques extrêmement simples et étant donc de  The object of the present invention is to produce a mobile platform reproducing periodic movements along the three axes with a preferred direction, this platform being set in motion by extremely simple mechanical means and therefore being of

fabrication peu coteuse.inexpensive manufacturing.

La plate-forme mobile selon l'invention, reproduisant des mouvements périodiques selon les trois axes (longitudinal, transversal, vertical) avec une direction privilégiée est caractérisée par le fait qu'elle est portée par un socle d'une part, à une extrémité, par l'intermédiaire d'au moins un pied attelé à une manivelle et d'autre part, à l'autre extrémité, par l'intermédiaire de deux pieds reliés audit socle par des articulations Par commodité de langage et pour faciliter la  The mobile platform according to the invention, reproducing periodic movements along the three axes (longitudinal, transverse, vertical) with a preferred direction is characterized in that it is carried by a base on the one hand, at one end , via at least one foot coupled to a crank and on the other hand, at the other end, via two feet connected to said base by articulations For convenience of language and to facilitate the

compréhension de la description on appellera "arrière" le  understanding of the description we will call "back" the

pied qui est attelé à la manivelle et 'avant' les deux autres, mais il doit être bien entendu que l'invention n'est pas limitée à ce sens, ce qui est appelé avant  foot which is coupled to the crank and 'before' the other two, but it should be understood that the invention is not limited to this sense, which is called before

pouvant être arrière et vice-versa.  can be rear and vice versa.

L'invention peut comporter également les caractéristiques suivantes: a le pied arrière peut être simple ou double; b la manivelle à laquelle est attelé le pied arrière peut être un bras de longueur variable ou un disque; c la manivelle à laquelle est attelé le pied arrière est portée par un support qui peut être soit dans une position verticale soit dans une position oblique d'un côté à de l'autre de la position verticale; d les deux pieds avant sont articulés chacun sur une bielle sensiblement verticale, chaque bielle étant à son extrémité articulée sur le socle; e l'articulation sur le socle de l'une des deux bielles avant est constituée par un axe horizontal sensiblement perpendiculaire à la direction privilégiée; f la manivelle du pied arrière est entraînée en rotation par un moteur à vitesse variable; g la vitesse de rotation du moteur est commandée par des moyens permettant de faire varier le nombre de tours par minute et en plus de faire varier cycliquement la vitesse pendant chaque tour; h la manivelle du pied arrière est constituée par un disque muni d'une fenêtre dans laquelle peut se déplacer le point d'articulation dudit pied; i la position d'un des deux pieds avant par rapport à la plate-forme peut être modifiée à volonté; j la plate-forme est munie d'un emplacement pour l'utilisateur dont la position peut être modifiée à volonté. A titre d'exemple non limitatif, on a représenté aux dessins annexés: Figure 1, une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation de l'invention; Figure 2, une vue schématique d'une variante de  The invention may also include the following characteristics: a the rear foot can be single or double; b the crank to which the rear foot is coupled may be an arm of variable length or a disc; c the crank to which the rear foot is coupled is carried by a support which can be either in a vertical position or in an oblique position from one side to the other of the vertical position; d the two front feet are each articulated on a substantially vertical connecting rod, each connecting rod being at its end articulated on the base; e the articulation on the base of one of the two front connecting rods is constituted by a horizontal axis substantially perpendicular to the preferred direction; f the rear leg crank is rotated by a variable speed motor; g the speed of rotation of the motor is controlled by means making it possible to vary the number of revolutions per minute and in addition to vary the speed cyclically during each revolution; h the crank of the rear foot is constituted by a disc provided with a window in which the point of articulation of said foot can move; i the position of one of the two front feet relative to the platform can be changed at will; j the platform is provided with a location for the user, the position of which can be changed as desired. By way of nonlimiting example, there is shown in the accompanying drawings: FIG. 1, a schematic perspective view of an embodiment of the invention; Figure 2, a schematic view of a variant of

réalisation du disque-manivelle de la figure 1.  realization of the disc-crank of figure 1.

En se reportant à cette figure, on voit que la machine est constituée par un socle 1 qui est de préférence rectangulaire. Ce socle supporte une plate-forme 2 au moyen de  Referring to this figure, we see that the machine is constituted by a base 1 which is preferably rectangular. This base supports a platform 2 by means of

trois pieds 3, 4 et 5.three feet 3, 4 and 5.

Le pied 3, que par convention on appellera pied arrière, est relié par une articulation 6 à une manivelle 7 qui peut être constituée par un simple bras, comme cela est indiqué en pointillé, ou par un disque, comme cela est représenté en traits pleins Cette manivelle 7 est montée à rotation sur un axe 8 porté par un support 9 reposant sur le socle 1 Comme cela est indiqué schématiquement par le trait tireté 10 et la double flèche f,, le pied 9 a du support 9 peut être déplacé dans un sens ou dans l'autre le long de la ligne 10 En position médiane, le support 9 et la manivelle 7 sont disposés dans un plan vertical qui comprend le pied arrière 3 En déplaçant le pied 9 a d'un côté ou de l'autre de cette position médiane, on met le support 9 et la manivelle 7 dans un plan oblique, penché à  The foot 3, which by convention will be called the rear foot, is connected by a hinge 6 to a crank 7 which can be constituted by a simple arm, as indicated in dotted lines, or by a disc, as shown in solid lines This crank 7 is mounted for rotation on an axis 8 carried by a support 9 resting on the base 1 As indicated schematically by the dashed line 10 and the double arrow f ,, the foot 9 a of the support 9 can be moved in a either way along the line 10 In the middle position, the support 9 and the crank 7 are arranged in a vertical plane which includes the rear foot 3 By moving the foot 9 a on one side or the other from this middle position, the support 9 and the crank 7 are placed in an oblique plane, bent at

droite ou à gauche.right or left.

Lorsque la manivelle 7 est dans un plan vertical, cette position correspond à la direction privilégiée XX du  When the crank 7 is in a vertical plane, this position corresponds to the preferred direction XX of the

mouvement de la plate-forme 2.platform movement 2.

Les moyens par lesquels le pied 9 a est mis dans la position désirée ne sont pas décrits parce qu'ils ne font pas partie de l'invention et sont du domaine de l'homme du métier Ils peuvent être constitués par une glissière avec des vis de blocage, par une crémaillère, par une vis sans fin ou par un vérin La modification de la position du pied 9 a du support 9 peut être opérée comme un réglage avant la mise en marche de la machine ou peut-être  The means by which the foot 9 a is placed in the desired position are not described because they are not part of the invention and are within the domain of those skilled in the art. They can be constituted by a slide with screws blocking, by a rack, by an endless screw or by a jack The modification of the position of the foot 9a of the support 9 can be operated as an adjustment before starting the machine or perhaps

faite pendant la marche au moyen d'une télécommande.  made while walking by means of a remote control.

L'arbre 8 est muni d'une poulie il reliée par une courroie 12 à la poulie 13 d'un moteur 14 qui est à vitesse variable et dont on peut inverser le sens Ce moteur 14 est muni de moyens de commande qui permettent: de le faire tourner dans un sens ou dans l'autre, et de faire varier sa vitesse de rotation, c'est-à-dire le nombre de tours par minute On peut également disposer des moyens permettant de faire varier cycliquement la vitesse pendant l'exécution de  The shaft 8 is provided with a pulley it connected by a belt 12 to the pulley 13 of a motor 14 which is of variable speed and the direction of which can be reversed. This motor 14 is provided with control means which allow: rotate it in one direction or the other, and vary its rotation speed, that is to say the number of revolutions per minute. Means can also be made to vary the speed cyclically during the execution of

chaque tour.every turn.

L'un des pieds avant, le pied gauche 4 dans l'exemple représenté, est articulé à une bielle 15, sensiblement verticale, au moyen d'une articulation 16 située à la partie supérieure de la bielle 15 A sa partie inférieure, la bielle 15 est articulée par une articulation  One of the front feet, the left foot 4 in the example shown, is articulated to a connecting rod 15, substantially vertical, by means of a joint 16 located at the upper part of the connecting rod 15 At its lower part, the connecting rod 15 is articulated by a joint

17 à un support 18 qui est fixé au socle 1.  17 to a support 18 which is fixed to the base 1.

L'autre pied avant, le pied droit 5 dans l'exemple représenté, est articulé par une articulation 19 à une bielle 20, sensiblement verticale A sa partie inférieure, la bielle 19 est montée à pivotement sur un axe 21 Cet axe 21 est horizontal et perpendiculaire ou  The other front foot, the right foot 5 in the example shown, is articulated by an articulation 19 to a connecting rod 20, substantially vertical. At its lower part, the connecting rod 19 is pivotally mounted on an axis 21 This axis 21 is horizontal and perpendicular or

pratiquement perpendiculaire à la direction privilégiée XX.  practically perpendicular to the preferred direction XX.

Pour plus de solidité, la bielle 20 est triangulé au moyen  For greater strength, the connecting rod 20 is triangulated using

d'un bras horizontal 22 et d'un étai 23.  a horizontal arm 22 and a forestay 23.

La position du pied 5 sur la plate-forme 2 peut être modifiée selon la direction indiquée par la ligne 24 dans un sens ou l'autre comme indiqué par la flèche double f 2 Les moyens permettant ces déplacements sont analogues à ceux mentionnés au sujet du déplacement du pied 9 a du  The position of the foot 5 on the platform 2 can be modified according to the direction indicated by the line 24 in one direction or the other as indicated by the double arrow f 2 The means allowing these displacements are analogous to those mentioned about movement of foot 9 has

support 9.support 9.

Dans l'exemple représenté, la plate-forme est rectangulaire et comporte un siège 25 qui est situé sur l'axe longitudinal médian XX de la plate-forme 2 Ce siège peut être déplacé dans un sens ou dans l'autre, dans la direction XX comme indiqué par la flèche double f 3 Là également, les moyens permettant ces déplacement sont  In the example shown, the platform is rectangular and has a seat 25 which is located on the median longitudinal axis XX of the platform 2 This seat can be moved in one direction or the other, in the direction XX as indicated by the double arrow f 3 Again, the means allowing these movements are

analogues à ceux mentionnés pour le support 9 et le pied 5.  similar to those mentioned for support 9 and foot 5.

Lorsque le moteur 14 est mis en action, il  When the engine 14 is started, it

entraîne en rotation la manivelle 7.  rotates the crank 7.

Si la manivelle est dans un plan vertical et si la droite reliant les pieds 5 et 4 est perpendiculaire à la direction XX, le pied 3 est animé d'un mouvement rotatif dans un plan vertical et les pieds 4 et 5 décrivent chacun un arc-de-cercle dans un plan vertical Le siège 25 est donc animé d'un mouvement d'avancée et de recul selon la direction XX, ainsi que d'un mouvement de tangage (montée et descente) On comprend que, plus le siège 25 est à l'avant plus le mouvement de tangage est important, tandis que plus le siège est à l'arrière plus ce mouvement est faible. Si le pied 9 a du support 9 est déplacé selon la flèche f, d'un côté ou de l'autre de sa position médiane (pour laquelle la manivelle 7 se déplace dans un plan vertical), au mouvement précédemment décrit va se superposer un mouvement latéral du pied 3 et donc un mouvement de lacet Mais on aura toujours l'essentiel du mouvement qui se fait dans la direction XX, que l'on  If the crank is in a vertical plane and if the line connecting the feet 5 and 4 is perpendicular to the direction XX, the foot 3 is animated by a rotary movement in a vertical plane and the feet 4 and 5 each describe an arc de-circle in a vertical plane The seat 25 is therefore driven in a forward and backward movement in the direction XX, as well as a pitching movement (up and down) It is understood that the more the seat 25 is at the front the more the pitching movement is important, while the more the seat is at the rear the more this movement is weak. If the foot 9 a of the support 9 is moved according to the arrow f, on one side or the other of its median position (for which the crank 7 moves in a vertical plane), the movement previously described will be superimposed a lateral movement of the foot 3 and therefore a yaw movement But we will always have most of the movement which is done in the direction XX, which we

dénomme pour cette raison "direction privilégiée".  for this reason calls "privileged direction".

Si le pied 5 est déplacé dans un sens ou dans l'autre le long de la ligne 24, la droite qui relie les pieds 4 et 5 n'est plus perpendiculaire à la direction XX et aux divers mouvements précédemment décrits va se  If the foot 5 is moved in one direction or the other along the line 24, the straight line which connects the feet 4 and 5 is no longer perpendicular to the direction XX and to the various movements previously described will become

superposer un mouvement de roulis.superimpose a rolling movement.

On obtient donc outre un mouvement d'avancée et de recul dans une direction privilégiée une superposition de mouvements selon les trois axes de tangage, de roulis et  We therefore obtain, in addition to a forward and backward movement in a preferred direction, a superposition of movements along the three axes of pitch, roll and

de lacets dont on peut régler l'amplitude à volonté.  laces whose amplitude can be adjusted at will.

Afin de pouvoir régler l'amplitude du tangage divers moyens sont possibles, on peut remplacer le disque 7 par un bras de longueur variable On peut aussi comme cela est représenté figure 2, disposer l'articulation 6 dans une fenêtre 26 ménagée dans le disque 7 de façon dissymétrique, cette articulation pouvant glisser librement dans ladite fenêtre et venant se mettre en butée contre l'une ou l'autre des extrémités de cette fenêtre 26 suivant le sens  In order to be able to adjust the amplitude of the pitching, various means are possible, the disc 7 can be replaced by an arm of variable length. It is also possible, as shown in FIG. 2, to have the articulation 6 in a window 26 formed in the disc 7. asymmetrically, this articulation being able to slide freely in said window and coming to abut against one or the other of the ends of this window 26 in the direction

de rotation du disque 7.disc rotation 7.

La combinaison des mouvements ainsi décrits et la possibilité d'en faire varier l'amplitude et la fréquence permettent de simuler avec une approximation très satisfaisante, le déplacement de divers mobiles se déplaçant selon une direction d'avancement (direction privilégiée) tout en ayant des mouvements complémentaires  The combination of the movements thus described and the possibility of varying their amplitude and frequency make it possible to simulate, with very satisfactory approximation, the displacement of various mobiles moving in a direction of advance (preferred direction) while having complementary movements

selon les trois axes (longitudinal, transversal, vertical).  along the three axes (longitudinal, transverse, vertical).

L'invention permet, entre autres, de simuler les allures d'un cheval (pas, trot, galop) Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce cas particulier et le siège 25 peut être disposé en sens inverse et dans ce cas  The invention makes it possible, among other things, to simulate the gaits of a horse (step, trot, gallop) However, the invention is not limited to this particular case and the seat 25 can be arranged in the opposite direction and in this case

le pied arrière devient avant et vice-versa.  the rear foot becomes front and vice versa.

Les multiples moyens de réglage tels que position du siège 25, inclinaison de la manivelle 7, position du pied 5, sens de rotation du moteur 14, vitesse de rotation du moteur 14, variation cyclique de la vitesse de rotation du moteur dans une révolution permettent de régler à volonté les différents paramètres des mouvements de la plate-forme et donc d'affinner la simulation des mouvements que l'on veut reproduire, en particulier ceux correspondant aux différentes allures d'un cheval. Ces mouvements multiples nécessitent que les articulations 6, 16, 17 et 19 soient souples Elles peuvent donc être constituées soit par des axes montés à jeu dans leurs paliers, soit par des coussinets en caoutchouc genre  The multiple adjustment means such as position of the seat 25, inclination of the crank 7, position of the foot 5, direction of rotation of the motor 14, speed of rotation of the motor 14, cyclic variation of the speed of rotation of the motor in one revolution allow to adjust at will the different parameters of the movements of the platform and therefore to refine the simulation of the movements that we want to reproduce, in particular those corresponding to the different gaits of a horse. These multiple movements require that the joints 6, 16, 17 and 19 are flexible. They can therefore be constituted either by pins mounted to play in their bearings, or by rubber pads of the same type.

silent-bloc, soit par des rotules ou des cardans.  silent-block, either by ball joints or universal joints.

Selon une variante de réalisation de l'invention, il est possible de doubler le pied 3, c'est-à-dire de disposer deux pieds parallèles qui sont reliés à la même manivelle ou à une manivelle double Une telle disposition élimine alors toute possibilité de mouvement de roulis (axe longitudinal) mais permet de rendre plus solide la liaison entre la plate-forme et la manivelle Toujours dans le but de rendre la machine plus solide, on peut entretoiser les  According to an alternative embodiment of the invention, it is possible to double the foot 3, that is to say to have two parallel feet which are connected to the same crank or to a double crank. Such an arrangement then eliminates any possibility rolling movement (longitudinal axis) but makes the connection between the platform and the crank more solid Still with the aim of making the machine more solid, the

deux bielles 15 et 20.two connecting rods 15 and 20.

Ce renforcement du dispositif a pour objet, lorsque l'appareil est utilisé pour simuler les allures d'un cheval, de permettre de faire des exercices plus  The purpose of this strengthening of the device is, when the device is used to simulate the paces of a horse, to allow more exercises to be done.

violents.violent.

Claims (9)

RevendicationsClaims 1 Plate-forme mobile destinée à reproduire des mouvements périodiques selon les trois axes (longitudinal, transversal, vertical) avec une direction privilégiée (XX), caractérisée par le fait qu'elle est portée par un socle ( 1) d'une part, à une extrémité (dite "arrière") par l'intermédiaire d'au moins un pied ( 3), attelé à une manivelle ( 7) et d'autre part, à l'autre extrémité (dite  1 mobile platform intended to reproduce periodic movements along the three axes (longitudinal, transverse, vertical) with a preferred direction (XX), characterized by the fact that it is carried by a base (1) on the one hand, at one end (called "rear") via at least one foot (3), coupled to a crank (7) and on the other hand, at the other end (called "avant") par des bielles ( 15, 20) articulées à ce dernier.  "before") by connecting rods (15, 20) articulated to the latter. 2 Plate-forme selon laquelle le pied arrière ( 3) est 3 Plate-forme selon laquelle le pied arrière ( 3) est  2 Platform on which the rear leg (3) is 3 Platform on which the rear leg (3) is solidité de l'ensemble.solidity of the whole. 4 Plate-forme selon laquelle la manivelle ( 7) est un Plate-forme selon laquelle la manivelle ( 7) est un 6 Plate-forme selon laquelle le disque, constituant d'une fenêtre ( 26), placée de la revendication 1, dans simple. la revendication 1, dans double afin d'augmenter la la revendication 1, dans  4 Platform according to which the crank (7) is a Platform according to which the crank (7) is a 6 Platform according to which the disc, constituting a window (26), placed of claim 1, in simple. claim 1 in duplicate to augment claim 1 in bras de longueur variable.variable length arms. la revendication 1, dans disque. la revendication 5, dans la manivelle ( 7) est muni façon dissymétrique, dans laquelle peut se déplacer la liaison entre le pied arrière ( 3) et ladite manivelle ( 7) suivant le sens de rotation de  claim 1, in disc. claim 5, in the crank (7) is provided asymmetrically, in which can move the connection between the rear leg (3) and said crank (7) according to the direction of rotation of ladite manivelle.said crank. 7 Plate-forme selon l'une quelconque des  7 Platform according to any one of revendications 4 à 6, dans laquelle la manivelle ( 7) est  Claims 4 to 6, in which the crank (7) is portée par un support ( 9) qui est relié au socle ( 1) par un pied ( 9 a) qui peut être déplacé latéralement de façon telle que la manivelle ( 7) se trouve soit dans un plan vertical comprenant la direction privilégiée (XX) soit dans un plan  carried by a support (9) which is connected to the base (1) by a foot (9a) which can be moved laterally so that the crank (7) is either in a vertical plane comprising the preferred direction (XX) either in a plane oblique d'un côté ou de l'autre.oblique on one side or the other. 8 Plate-forme selon la revendication 1, dans laquelle les deux pieds avant sont articulés chacun sur une bielle ( 15, 20), sensiblement verticale, chaque bielle ( 15, 20) étant, à son extrémité inférieure articulée sur le  8 Platform according to claim 1, in which the two front feet are each articulated on a connecting rod (15, 20), substantially vertical, each connecting rod (15, 20) being, at its lower end articulated on the socle ( 1).base (1). 9 Plate-forme selon la revendication 8, dans laquelle l'articulation au socle ( 1) de l'une des deux bielles avant ( 20) est constituée par un axe horizontal ( 21) sensiblement perpendiculaire à la direction privilégiée. Plate-forme selon la revendication 1, dans laquelle la position de l'un des pieds avant ( 5) par rapport à la plate-forme ( 2) peut être modifiée à volonté le long d'une ligne ( 24) sensiblement parallèle à la  9 Platform according to claim 8, wherein the articulation to the base (1) of one of the two front connecting rods (20) is constituted by a horizontal axis (21) substantially perpendicular to the preferred direction. Platform according to claim 1, in which the position of one of the front legs (5) relative to the platform (2) can be modified as desired along a line (24) substantially parallel to the direction privilégiée (XX).privileged direction (XX). 11 Plate-forme selon la revendication 1, dans laquelle la manivelle ( 7) est entraînée en rotation par un moteur ( 14) à vitesse variable et dont on peut inverser le sens. 12 Plate-forme selon la revendication 11, dans laquelle la rotation du moteur ( 14) est commandée par des moyens permettant de faire varier le nombre de tours par minute. 13 Plate-forme selon la revendication 12, dans laquelle ces moyens de commande permettent de faire varier  11 Platform according to claim 1, wherein the crank (7) is rotated by a motor (14) at variable speed and the direction of which can be reversed. 12 Platform according to claim 11, wherein the rotation of the motor (14) is controlled by means making it possible to vary the number of revolutions per minute. 13 Platform according to claim 12, in which these control means make it possible to vary cycliquement la vitesse de rotation pendant chaque tour.  cyclically the speed of rotation during each revolution. 14 Plate-forme selon la revendication 1, dans  14 Platform according to claim 1, in laquelle la plate-forme ( 2) est munie d'un siège ( 25).  which the platform (2) is provided with a seat (25). Plate-forme selon la revendication 14, dans laquelle la position du siège ( 25) peut être modifiée à  Platform according to claim 14, in which the position of the seat (25) can be changed to volonté (f 3) le long de la direction privilégiée (XX).  will (f 3) along the preferred direction (XX). 16 Plate-forme selon l'une quelconque des  16 Platform according to any one of revendications précédentes, dans laquelle les articulations  previous claims in which the joints ( 6, 16, 17 et 19) sont souples.(6, 16, 17 and 19) are flexible.