ES2651476T3

ES2651476T3 - Aparato para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano

Info

Publication number: ES2651476T3
Application number: ES15176361.2T
Authority: ES
Inventors: Johannes SCHOLL; Michael Schmidt-Gabriel
Original assignee: Icaros GmbH
Current assignee: Icaros GmbH
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2018-01-26
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: US10124211B2; US20170326412A1; ES2739187T3; EP3020455B1; CN106999750B; EP3071304B1; EP3071304A1; NO3136729T3; PL3020455T3; DE102014223446B4; DE102014223446A1; CN106999750A; WO2016078785A1; EP3020455A1; PL3071304T3; HUE045113T2; HUE034899T2; PT3020455T

Abstract

Aparato (100) para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano, que presenta: un dispositivo de apoyo para apoyar partes del cuerpo, siendo la zona de las caderas del cuerpo libremente móvil, y un tramo base (150) para apoyar fuerzas en el suelo, estando unidos entre sí el tramo base (150) y el dispositivo de apoyo, presentando el tramo base (150) una superficie convexa (151) que durante el funcionamiento está orientada hacia el suelo, estando adaptado el tramo base (150) para permitir un movimiento del cuerpo y del aparato (100) alrededor de un eje longitudinal virtual y alrededor de un eje transversal virtual, caracterizado porque el dispositivo de apoyo presenta dos reposabrazos (121) y dos reposapiernas (123), que apoyan el cuerpo exclusivamente en sus extremidades.

Description

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DESCRIPCION

Aparato para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano

La invencion se refiere a un aparato para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano.

Por el desarrollo de aparatos deportivos se conocen aparatos de entrenamiento para el uso en gimnasios, como por ejemplo cintas de correr, maquinas de subir escaleras (stepper) o bicicleta ergometrica. En estas el usuario esta sentado o de pie y realiza movimientos predeterminados. Por el ejercicio ffsico deben quemarse calonas, conseguirse un efecto de entrenamiento, ademas de divertirse el usuario.

Ademas, se conocen consolas de juegos, como Microsoft Wii® o Sony PlayStation Move®, en las que el usuario realiza los movimientos corporales, que son detectados por un sensor, por lo que puede influirse o controlarse un desarrollo del juego en una pantalla de television.

Asimismo se conocen cines 3D, en los que se muestran pelfculas con un efecto tridimensional, para ofrecer al espectador una experiencia cinematografica lo mas cercana a la realidad posible. Gracias a un efecto 3D en las pelfculas, por un lado, se pretende aumentar la diversion al verla, ademas de conseguir un mayor realismo de los acontecimientos en la pantalla y de hacer olvidar al espectador que se encuentra en la proyeccion de una pelfcula. A ser posible, debe tener la sensacion de formar tambien parte de la accion.

Ademas, se conocen simuladores en los que un usuario controla por ejemplo un coche de formula 1 o una moto de competicion, disponiendo el usuario en lugar de una luna real de un sistema de monitores de ordenador. Asimismo puede aumentarse la vivencia de conduccion cercana a la realidad porque el usuario se sienta en una cabina de mandos reproducida de forma realista distinguiendose los elementos de mando muy poco de los de un vetnculo real.

Ademas, se conocen gafas de video, que se disponen y fijan en la cabeza de un usuario. En unas gafas de video de este tipo puede mostrarse visualmente una realidad virtual, sintiendose un usuario durante el uso de un aparato de este tipo como si pudiera estar dentro de la realidad virtual y moverse libremente en la misma. Cuando el usuario gira su cabeza y, por lo tanto, tambien las gafas de video, un sistema receptor dispuesto de forma estacionaria recibe el movimiento comun de cabeza y gafas y transmite la direccion del movimiento y la velocidad del movimiento a una unidad aritmetico-logica, que calcula la imagen de video mostrada por las gafas de video correspondientemente, de modo que el usuario tiene la sensacion de poder moverse realmente en el espacio virtual.

Ademas, se conocen simuladores de vuelo para la formacion de pilotos que reproducen, por un lado, una cabina de mandos igual que una original simulando, por otro lado, tambien los movimientos y aceleraciones reales, que actuan durante el vuelo, en el despegue y aterrizaje sobre una cabina de mandos real. Esto se hace por ejemplo porque la cabina de mandos esta dispuesta en una plataforma movil, como por ejemplo un tnpode, y porque la cabina de mandos puede moverse, bascularse y acelerarse mediante la plataforma movil en diferentes direcciones.

En el estado de la tecnica se dan a conocer ademas aparatos de entrenamiento, como por ejemplo en el documento GB 2 510 136 A.

Ademas, se conoce por el estado de la tecnica un aparato de diagnostico dado a conocer en el documento US 5 830 158 A.

El objetivo de la presente invencion es ofrecer un aparato para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano, generando un usuario mediante el movimiento de la zona de las caderas un desplazamiento del centro de gravedad mientras el usuario se apoya en el aparato, pudiendo inclinar el aparato incluido su propio cuerpo en diferentes direcciones. Ademas, es concebible que el usuario lleve al mismo tiempo unas gafas de video y que pueda moverse gracias al sistema global de gafas de video y dicho aparato de movimiento en un entorno virtual ademas de interactuar con este. Los movimientos provocados por el usuario pueden generarse solo por la fuerza de gravedad mediante el desplazamiento del centro de gravedad. Ademas, tambien es concebible influir en los movimientos del aparato mediante motores o amortiguadores dispuestos en el aparato. Asimismo es concebible prever un sistema global formado por el aparato y un dispositivo para la salida visual de imagenes en movimiento, estando envuelto el usuario en el aparato al menos en parte por el dispositivo de salida. El dispositivo de salida podna estar realizado en este caso en forma de semidrculo, encontrandose la cabeza del usuario incluida la parte delantera del aparato en el interior del dispositivo de salida. Gracias a una salida visual de por ejemplo una aplicacion de simulador en el lado interior del dispositivo podna conseguirse de este modo una impresion proxima a la realidad del usuario durante la aplicacion de simulador. El dispositivo de salida debena estar dimensionado de tal modo que el usuario pueda moverse libremente en el aparato sin chocar contra el dispositivo de salida. Ademas, mediante el dispositivo de salida asf como en unas gafas de video podnan reproducirse imagenes tridimensionales.

Este objetivo se consigue con un aparato, un sistema, asf como un procedimiento segun las reivindicaciones independientes.

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Las reivindicaciones subordinadas se refieren a variantes ventajosas.

Gracias a la movilidad libre de la zona de las caderas de un usuario puede garantizarse que este pueda desplazar su centro de gravedad o el centro de gravedad global de la parte movil del aparato, asf como de su propio cuerpo de tal modo que este desplazamiento del centro de gravedad conduce a un movimiento del aparato por la fuerza de gravedad, por lo que resulta un comportamiento de uso especialmente agradable. Gracias a ello, el aparato reacciona de forma especialmente rapida a los deseos de un cambio de movimiento, y despues de un corto tiempo de adaptacion, un usuario puede manejar o mover el aparato de forma intuitiva y dosificada.

Gracias a la curvatura convexa de la superficie exterior del tramo base, el aparato tiene una posibilidad de movimiento sin tener que preverse para ello un dispositivo cinematico complejo y caro.

Es ventajoso que la curvatura de la superficie convexa del tramo base sea variable, por lo que el comportamiento de movimiento del aparato puede determinarse a libre eleccion antes de la fabricacion, es decir, durante el diseno/construccion. Gracias a una curvatura variable se genera de forma ventajosa un momento enderezador, porque la curvatura de la superficie de apoyo en la zona central (la zona que esta en contacto con el suelo durante una posicion no desviada del aparato, es decir en una posicion de reposo) del tramo base es reducida y se vuelve mas pronunciada hacia el exterior. En otro ejemplo de realizacion, la curvatura de la superficie de apoyo es de forma ventajosa mas pronunciada en la zona central del tramo base y disminuye hacia el exterior. De este modo se genera una especie de tope final, puesto que el aparato ya solo puede inclinarse mas con un gran esfuerzo en la zona de la curvatura decreciente.

De forma ventajosa, el centro de gravedad comun del cuerpo del usuario y del aparato esta dispuesto poco por debajo del eje longitudinal y transversal. Gracias a ello, el sistema movil de persona y aparato esta en un estado estable. El que el centro de gravedad este dispuesto por debajo del eje longitudinal y transversal significa que el centro de gravedad esta dispuesto en la direccion vertical por debajo de los ejes. De forma ventajosa, para el usuario es posible disponer el centro de gravedad de su cuerpo mediante un movimiento de la zona de las caderas de tal modo que esto conduce a una desviacion del aparato o la provoca. Ademas, por la movilidad libre de la zona de las caderas o del centro de gravedad de su cuerpo, el usuario tiene la impresion de estar flotando.

De forma ventajosa, los soportes para brazos y piernas, asf como las empunaduras estan previstos de forma ngida unos respecto a otros. Gracias a una disposicion de este tipo, para un usuario es posible de forma especialmente sencilla y precisa desplazar su centro de gravedad de la forma necesaria para una aplicacion actual. Gracias a una disposicion de este tipo, el usuario tiene ademas la posibilidad de mover la zona de las caderas libremente para poder realizar un desplazamiento del centro de gravedad de la forma mas sencilla posible.

De forma ventajosa, el aparato presenta un elemento de refuerzo, que genera a partir del “perfil abierto” por lo demas, formado por reposabrazos, reposapiernas y tramo base, un “perfil cerrado”, que presenta una rigidez claramente mayor.

De forma ventajosa, el aparato presenta dos elementos de agarre, que pueden ser agarrados respectivamente con una mano del usuario, de modo que el usuario puede asegurarse o sujetarse de forma sencilla en su posicion.

De forma ventajosa, el aparato esta hecho de plastico, por lo que el aparato puede fabricarse de forma ventajosa en un procedimiento de moldeo por inyeccion y en grandes cantidades. Ademas, gracias al material plastico, el aparato puede limpiarse de forma sencilla y rapida, por lo que puede mantenerse de forma sencilla en un estado higienico.

De forma ventajosa, el aparato presenta un dispositivo de deteccion, para detectar la posicion actual del aparato, asf como un dispositivo de transmision para transmitir los datos de posicion. Gracias a una forma de realizacion de este tipo resultan multiples posibilidades de aplicacion de la invencion. Gracias a una deteccion de los datos de posicion es posible transmitirlos a una unidad aritmetico-logica, por lo que pueden realizarse aplicaciones para la simulacion de realidades virtuales. De este modo es posible, por ejemplo, usar en un juego de ordenador o en una aplicacion de simulador los movimientos del aparato para el control de funciones. Para el control de un avion durante una aplicacion de simulador de vuelo sena concebible, por ejemplo, que un usuario del aparato gire a sf mismo y al aparato alrededor de un eje longitudinal mediante un desplazamiento del centro de gravedad, para hacerse girar de este modo tambien el avion en el simulador de vuelo alrededor de su eje longitudinal. Para hacer girar el avion ademas alrededor de su eje transversal, un usuario podna hacerse girar a sf mismo y tambien al aparato alrededor de un eje transversal o provocar un giro de este tipo, en un caso ideal mediante el desplazamiento del centro de gravedad de su cuerpo.

Con ayuda de los dibujos adjuntos se explicaran dos ejemplos de realizacion de la invencion.

Muestran:

La Figura 1 un primer ejemplo de realizacion de la invencion en una vista en perspectiva.

La Figura 2 un primer ejemplo de realizacion de la invencion en una vista frontal.

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La Figura 3 La Figura 4 La Figura 5 La Figura 6 La Figura 7 La Figura 8

un primer ejemplo de realizacion de la invencion en una vista desde el lado izquierdo. un primer ejemplo de realizacion de la invencion en una vista en planta desde arriba. un segundo ejemplo de realizacion de la invencion en una vista en perspectiva.

un segundo ejemplo de realizacion de la invencion en una vista frontal

un segundo ejemplo de realizacion de la invencion en una vista desde el lado izquierdo.

un segundo ejemplo de realizacion de la invencion en una vista en planta desde arriba.

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un primer ejemplo de realizacion del aparato 1 para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano. Se muestra un eje longitudinal, que se extiende en la direccion longitudinal del aparato. Se muestra un eje transversal, que se extiende en la direccion transversal del aparato. Y se muestra un eje vertical, que se extiende en la direccion vertical. El eje vertical puede extenderse en la direccion vertical, como se muestra en el ejemplo de realizacion aqu descrito, o puede estar inclinado tambien hacia adelante o hacia atras. Las indicaciones de direccion y posicion delante, detras, lado izquierdo y lado derecho tambien estan representadas en la Figura 1 y se muestran tambien umvocamente en la vista en planta desde arriba de la Figura 4. La forma de realizacion mostrada en la Figura 1 presenta una placa base 5 y una base 3, mediante las que todo el aparato 1 se apoya en el suelo. El dispositivo de apoyo 2 presenta elementos de agarre 20, reposabrazos 21, asf como reposapiernas 23. Gracias al dispositivo de apoyo 2, el cuerpo de un usuario se apoya en el dispositivo. Las partes individuales del dispositivo de apoyo estan unidas con un elemento de bastidor 81. El reposabrazos 21 en el lado derecho del aparato forma una unidad con el elemento de agarre 20 del lado derecho del aparato, de forma analoga a ello, el elemento de agarre 20 en el lado izquierdo forma una unidad con el reposabrazos 21 en el lado izquierdo del aparato 1. El elemento de agarre 20 y el reposabrazos 21, que forman respectivamente una unidad, estan fijamente unidos entre sf en esta forma de realizacion. Cada unidad esta unida por un elemento de carril 51 con el elemento de bastidor 81, por lo que las unidades correspondientes pueden desplazarse en lfmites determinados en la direccion longitudinal del aparato 1. Los elementos individuales del dispositivo de apoyo 2 pueden bascularse junto con el elemento de bastidor 81 alrededor del eje transversal del aparato 1. Esta funcionalidad de basculamiento es posible gracias a una disposicion 420 de arbol y soporte, que une la estructura portante (elemento de bastidor 81) con otro elemento portante en forma de arco (elemento en forma de arco 82). Este otro elemento en forma de arco 82 es apoyado por un soporte de rodillos 41 y es guiado por este, de modo que el dispositivo de apoyo 2 puede girarse junto con el elemento de bastidor 81 y el elemento en forma de arco 82 alrededor del eje longitudinal del aparato. La grna de rodillos 41 presenta una disposicion en arco de elementos de rodillos 410, en los que se apoyan los componentes dispositivo de apoyo 2, elemento de bastidor 81 y elemento en forma de arco 82, estando dispuesto adicionalmente al menos un rodillo en la direccion vertical por encima del elemento en forma de arco 82, para asegurar estos componentes tambien en una direccion vertical. Los componentes dispositivo de apoyo 2, elemento de bastidor 81 y elemento en forma de arco 82 son denominados la parte movil del aparato. En el exterior posterior del dispositivo de apoyo 2 estan dispuestos ademas elementos de arriostramiento 24, mediante los que un usuario puede apoyarse con las plantas del pie. En esta forma de realizacion, el eje vertical del aparato 1 esta dispuesto en la direccion vertical. No obstante, tambien sena concebible que el eje vertical estuviera inclinado hacia adelante o hacia atras. Ademas, el eje longitudinal se extiende en esta forma de realizacion en la direccion horizontal. Tambien sena concebible que el eje longitudinal estuviera basculado hacia abajo o hacia arriba. En este ejemplo de realizacion, el eje transversal esta dispuesto de forma fija respecto al elemento de bastidor 81. Si el elemento de bastidor 81 se bascula alrededor del eje longitudinal, bascula por lo tanto tambien el eje transversal del aparato. Si la parte movil del aparato 1 ya esta basculada alrededor del eje longitudinal, se produce otro basculamiento del dispositivo de apoyo 2 junto con el elemento de bastidor 81 alrededor del eje transversal tambien basculado.

El elemento portante en forma de arco o el elemento en forma de arco 82 no tienen que estar realizados forzosamente en forma de arco. En otra forma de realizacion, la forma de este elemento portante tambien puede seguir por ejemplo cualquier funcion de curvatura. Ademas, sena concebible realizar el elemento portante como cfrculo cerrado. En una forma de realizacion de este tipo para el usuario podna ser posible realizar con el aparato una rotacion completa alrededor del eje longitudinal.

La Figura 2 muestra una vista frontal del primer ejemplo de realizacion de un aparato 1 para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano, extendiendose el eje vertical del aparato en la direccion vertical y el eje transversal del aparato en la direccion horizontal. En esta vista puede verse bien que el elemento de bastidor 81 presenta dos partes, que estan dispuestas en el lado derecho e izquierdo de la Figura. Las partes individuales del aparato 1 pueden fabricarse de diferentes materiales. Por ejemplo de plastico reforzado con fibra de carbono, plastico convencional o metal. En una forma de realizacion preferible, toda la construccion del aparato esta realizada de la forma mas ligera posible. Gracias a una masa reducida, en particular de las partes moviles del aparato, puede aumentarse el confort de manejo para el usuario, puesto que puede realizarse mas facilmente un basculamiento.

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La Figura 3 muestra una vista lateral del primer ejemplo de realizacion del aparato 1, extendiendose el eje longitudinal del aparato en la direccion horizontal y el eje vertical en la direccion vertical. Si el elemento de bastidor 81 bascula alrededor del eje transversal del aparato, extendiendose el eje transversal en la direccion del plano del dibujo, es decir, saliendo del plano del dibujo, el dispositivo de apoyo 2, que presenta entre otras cosas los reposabrazos 21, los elementos de agarre 20 y los reposapiernas 23, bascula tambien alrededor del eje transversal del aparato.

La Figura 4 muestra una vista en planta desde arriba del primer ejemplo de realizacion del aparato 1, extendiendose en la Figura el eje transversal del aparato en la direccion vertical y el eje longitudinal del aparato en la direccion horizontal, estando dispuesta en el lado derecho de la Figura la parte posterior del aparato 1 y en el lado izquierdo de la Figura la parte delantera del aparato 1, en el borde superior de la Figura la parte derecha del aparato 1 y en el borde inferior de la Figura la parte izquierda del aparato 1. Ademas, pueden verse bien los reposapiernas 23, las riostras para los pies 24, los reposabrazos 21, asf como los elementos de agarre 20.

La Figura 5 muestra una vista en perspectiva de un segundo ejemplo de realizacion del aparato 1 para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano. Este segundo ejemplo de realizacion 100 se distingue del primer ejemplo de realizacion 1 porque se trata de una “version para principiantes” o “variante de bajo coste” del aparato 1. El aparato 100 renuncia en comparacion con el aparato 1 a una division del modulo en una parte movil y una parte ngida. Por el contrario, el aparato 100 esta realizado en una pieza, presentando el aparato 100 un tramo base 150 con una superficie convexa 151 orientada hacia el exterior y una superficie concava 152 orientada hacia el interior. En la parte izquierda de la Figura 5, es decir, en la parte delantera del aparato 100, estan previstos elementos de agarre 120 para ser agarrados con las manos. Ademas, el aparato 100 presenta por encima del tramo base 150 dos reposabrazos 121, que estan dispuestos en la parte delantera del aparato 100, asf como dos reposapiernas 123, que estan dispuestos en la parte posterior del aparato 100. Los reposabrazos 121, asf como los reposapiernas 123 estan unidos mediante un elemento de refuerzo 125. Gracias al elemento de refuerzo 125, la forma a modo de cubeta del aparato 100 en la parte superior se cierra al menos en parte, por lo que se forma un “perfil cerrado”, que confiere una gran rigidez al aparato 100, a pesar de la forma de construccion ligera. El elemento de refuerzo 125 esta dispuesto por encima de los reposabrazos 121 y por encima de los reposapiernas 123. Si bien un usuario del aparato 100 mueve su cuerpo libremente por encima del elemento de refuerzo 125, puede apoyar su cuerpo, no obstante, para fines de reposo o para controlar otras funciones al menos temporalmente en el elemento de refuerzo 125. Ademas, todo el aparato 100 esta realizado en una pieza, convirtiendose los elementos individuales uno en otro sin separacion de los componentes. En otro ejemplo de realizacion no mostrado, el aparato 100 esta hecho de varias partes, uniendose y/o ensamblandose las partes individuales despues de la fabricacion o despues de la venta al cliente (final).

Ademas, en la representacion de la Figura 5 estan dibujados un eje longitudinal asf como un eje transversal. Cuando el aparato 100 se apoya con su superficie convexa 151 en el suelo, el aparato 100 puede bascularse mediante un movimiento de rodadura en el suelo alrededor de su eje longitudinal y alrededor de su eje transversal. La posicion de estos ejes resulta por la curvatura de la parte de la superficie convexa 151, que en este momento esta en contacto con el suelo. Si la curvatura de la superficie convexa 151 es variable, los ejes se desplazan durante un movimiento de rodadura del aparato 100. El eje transversal del aparato 100 es definido por lo tanto precisamente por el eje de giro, alrededor del cual gira el aparato 100 en un basculamiento hacia adelante o hacia atras (las definiciones delante, detras, lado izquierdo, lado derecho resultan de las indicaciones correspondientes en la Figura 5). Si la curvatura de la superficie convexa 151 vana al bascular hacia adelante/atras su punto de contacto con el suelo, el eje de giro del aparato 100, que define el eje transversal, se desplaza correspondientemente. Lo mismo es valido para la posicion del eje longitudinal en un basculamiento hacia la izquierda/derecha.

La Figura 6 muestra una vista frontal del segundo ejemplo de realizacion del aparato 100. En esta vista puede verse bien que el tramo base 150 esta dispuesto en la parte inferior y el elemento de refuerzo 125 en la parte superior del aparato 100. Ademas, con ayuda de la lmea mas baja en la Figura 6 puede vesre la curvatura de la superficie convexa 151. En la zona central, esta lmea esta mas curvada que en la parte exterior de la Figura 6. Esta curvatura actua en un basculamiento del aparato alrededor de su eje longitudinal. Hay que tener en cuenta que la curvatura que puede verse en la Figura 6 solo se forma por una proyeccion del borde del cuerpo de la superficie convexa 151 en el plano del dibujo. De ello resulta que la curvatura de esta lmea proyectada puede cambiar cuando el aparato 100 bascula hacia adelante o hacia atras (basculamiento alrededor del eje transversal), puesto que en este momento puede verse otra parte de la superficie convexa 151 como borde de cuerpo.

La Figura 7 muestra una vista lateral del segundo ejemplo de realizacion del aparato 100. En la parte izquierda de la Figura 7 puede verse un primer elemento de agarre 120 para ser agarrado con la mano izquierda, estando oculto el segundo elemento de agarre 120 para ser agarrado con la mano derecha, aunque el mismo puede verse en las Figuras 5, 6 y 8. Tambien en la parte izquierda de la Figura 7 puede verse un reposabrazos 121. En la parte derecha de la Figura 7 esta representado un reposapiernas 123. En la parte superior de la Figura 7 puede verse el elemento de refuerzo 125 y en la parte inferior esta representada la superficie convexa 151 del tramo base 150. La superficie convexa 151 presenta en la parte posterior del aparato 100, es decir, en la parte derecha de la Figura 7, un borde 160 que se extiende en el plano del dibujo. Este borde 160 sirve como tope para un movimiento basculante del aparato 100 hacia atras o como apoyo de punto de giro al bascular el aparato 100 hacia atras, si se realiza un basculamiento mas alla del tope.

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La Figura 8 muestra una vista en planta desde arriba del segundo ejemplo de realizacion del aparato 100.

Un aspecto del objeto de la invencion es prever un aparato para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano, que presenta:

un dispositivo de apoyo para apoyar partes del cuerpo, siendo la zona de las caderas del cuerpo libremente movil,

una base para apoyar fuerzas en el suelo y/o en una pared,

un dispositivo cinematico para unir el dispositivo de apoyo y una base, estando adaptado el dispositivo cinematico para permitir un movimiento del cuerpo alrededor de un eje longitudinal virtual y alrededor de un eje transversal virtual.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un aparato para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano,

apoyando el dispositivo de apoyo 2 el cuerpo exclusivamente en sus extremidades.

formando el eje longitudinal y el eje transversal un punto de interseccion.

estando dispuesto el centro de gravedad comun de cuerpo y de la parte movil del aparato 1 en un estado de reposo en el punto de interseccion o por debajo del punto de interseccion del eje longitudinal y transversal.

presentando la base 3 un eje vertical sustancialmente vertical,

cruzando el eje vertical un plano de contacto, que divide el aparato 1 en una parte superior y una inferior, siendo la parte superior del aparato 1 giratoria respecto a la parte inferior alrededor del eje vertical, no siendo identico el eje vertical con la perpendicular respecto al plano de contacto,

pudiendo elevarse como resultado de un giro el centro de gravedad global del aparato 1 para generar un momento antagonista.

estando previsto un elemento amortiguador entre la parte superior e inferior del aparato 1.

no pudiendo moverse ninguno de los elementos del dispositivo de apoyo 2 en un movimiento relativo de unos respecto a otros.

presentando el dispositivo de apoyo 2 los siguientes elementos para apoyar las partes del cuerpo:

dos reposabrazos 21 para apoyar respectivamente un antebrazo del cuerpo, asf como dos reposapiernas 23 para apoyar respectivamente una pierna del cuerpo.

presentando el dispositivo de apoyo 2 para el apoyo de las partes del cuerpo dos elementos de arriostramiento 24 para apoyar respectivamente una planta del pie.

presentando el dispositivo de apoyo 2 para el apoyo de las partes del cuerpo dos elementos de agarre 20 para ser agarrados respectivamente con una mano.

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estando realizado cada elemento de agarre 20 como unidad 22 con el reposabrazos 21 pertinente,

siendo desplazable cada unidad 22 formada por el reposabrazos 21 y el elemento de agarre 20

independientemente de la otra unidad 22.

un dispositivo de deteccion de posicion para detectar la posicion actual de cada parte movil del dispositivo, asf como un dispositivo de transmision para transmitir los datos de posicion para el procesamiento en una unidad aritmetico-logica.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un aparato para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano, al menos un motor y/o al menos un elemento amortiguador,

por lo que puede influirse en el movimiento de los elementos moviles del aparato 1,

estando adaptado el elemento amortiguador para oponerse a un movimiento,

estando adaptado el motor para oponerse a un movimiento y/o para apoyar un movimiento.

pudiendo realizar los elementos individuales del dispositivo de apoyo 2 que apoyan el cuerpo movimientos relativos unos respecto a los otros.

topes para limitar la posibilidad de movimiento de las partes moviles del aparato,

pudiendo adaptarse a libre eleccion los grados de libertad de la posibilidad de movimiento y los topes.

presentando el dispositivo cinematico un elemento portante 82 en forma de un cfrculo cerrado o al menos en forma de un segmento de arco de cfrculo, estando adaptado el elemento portante 82 para permitir al cuerpo humano una rotacion alrededor del eje longitudinal del aparato.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un procedimiento para realizar movimientos con un aparato de acuerdo con uno de los aspectos anteriores,

moviendose el dispositivo de apoyo 2 junto con las partes del cuerpo que se apoyan en el mismo mediante un desplazamiento del centro de gravedad del cuerpo alrededor del eje transversal y del eje longitudinal.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un procedimiento para realizar movimientos con un aparato,

pudiendo generarse una senal de control mediante un desplazamiento de las unidades 22 formadas por reposabrazos 21 y elemento de agarre 20.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un procedimiento para realizar movimientos con un aparato, con las etapas:

aplicacion de un par alrededor de del eje vertical del aparato 1 por parte de un usuario, provocandose un giro de

la parte superior del aparato 1 respecto a la parte inferior del aparato 1,

desplazamiento del centro de gravedad global del aparato en la direccion vertical hacia arriba,

generacion de un momento antagonista por la elevacion del centro de gravedad global hacia arriba, anulacion del

giro por desplazamiento del centro de gravedad global a la posicion de partida en la direccion vertical hacia

abajo, causada por la fuerza de gravedad.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un sistema de un aparato para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano, y de un dispositivo de salida visual.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un sistema

siendo el dispositivo de salida visual unas gafas de video llevadas en la cabeza del cuerpo humano.

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Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un sistema,

detectandose y procesandose la posicion de la cabeza y de las gafas de video llevadas en la misma, asf como la posicion de las partes moviles del aparato 1 para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano de forma independiente una de la otra.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un sistema,

estando envuelto el usuario en el aparato al menos en parte por el dispositivo de salida visual.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un sistema,

estando adaptado el dispositivo de salida visual para emitir imagenes fijas y/o en movimiento.

Otro aspecto del objeto de la invencion es prever un sistema,

estando adaptado el dispositivo de salida visual para emitir imagenes tridimensionales.

Gracias a la movilidad libre de la zona de las caderas de un usuario puede garantizarse que este pueda desplazar su centro de gravedad o el centro de gravedad global de la parte movil del aparato, asf como de su propio cuerpo de tal modo que este desplazamiento del centro de gravedad conduce a un movimiento del aparato por la fuerza de gravedad, por lo que resulta un comportamiento de uso especialmente agradable. Gracias a ello, el dispositivo reacciona de forma especialmente rapida a los deseos de un cambio de movimiento y despues de un corto tiempo de adaptacion, un usuario puede manejar o mover el aparato de forma intuitiva y dosificada.

Es posible un movimiento del usuario y de partes moviles del aparato alrededor de dos ejes virtuales, un eje longitudinal y un eje transversal. Estos forman de forma ventajosa un punto de interseccion, por lo que es posible para el usuario iniciar con un esfuerzo identico un movimiento alrededor del eje longitudinal y un movimiento alrededor del eje transversal.

De forma ventajosa, el centro de gravedad comun del cuerpo del usuario y de las partes moviles del aparato esta dispuesto poco por debajo del eje longitudinal y transversal. Gracias a ello, el sistema movil esta en un estado estable. El que el centro de gravedad este dispuesto por debajo del punto de interseccion del eje longitudinal y transversal significa que el centro de gravedad esta dispuesto en la direccion vertical por debajo del punto de interseccion de los ejes. De forma ventajosa, para el usuario es posible disponer el centro de gravedad de su cuerpo mediante un movimiento de la zona de las caderas de tal modo que esto conduce a una desviacion de la parte movil del dispositivo o la provoca. Ademas, por la movilidad libre de la zona de las caderas o del centro de gravedad de su cuerpo, el usuario tiene la impresion de estar flotando.

De forma ventajosa, el aparato segun la primera forma de realizacion esta dividido en una parte superior y una inferior (en la direccion vertical arriba o abajo), pudiendo estar situado el plano de separacion o contacto en la zona de la base. En este plano asientan respectivamente una superficie plana de la parte superior e inferior a modo de brida una contra la otra. Un perno, que se ha introducido en la parte superior asf como en la parte inferior del aparato cruza el plano de contacto. La direccion axial del perno no coincide con la direccion de la perpendicular del plano de contacto. Por la cinematica que resulta de ello, la geometna de la superficie de contacto superior se levanta de la geometna de la superficie de contacto inferior (y viceversa), cuando se provoca un giro entre la parte superior e inferior del aparato. Un levantamiento mutuo puede provocarse porque un borde circunferencial de una superficie de contacto gira al menos en parte al interior de la otra superficie de contacto o gira forzosamente al interior de esta, moviendose por lo tanto forzosamente a lo largo del perno hacia arriba. Ademas, la direccion axial del perno puede ser vertical. Si ahora un usuario del aparato realiza un movimiento brusco, del que resulta un par alrededor del eje vertical del aparato, este par conducina en caso de una realizacion del aparato en una pieza a sacudidas o a un tambaleo de todo el aparato. Gracias a una division en dos con la cinematica descrita, un par alrededor del eje vertical del aparato conduce por el contrario a un giro entre la parte superior e inferior del aparato, levantandose durante el giro la parte superior e inferior una de la otra, puesto que el borde circunferencial exterior de la parte superior es guiado a lo largo de la parte inferior (o viceversa) y realiza en funcion de la posicion angular del perno respecto a la perpendicular de los dos planos de contacto una curva de movimiento mas o menos pronunciada. De este modo se eleva el centro de gravedad de la parte superior del aparato. Gracias a una elevacion del centro de gravedad, el peso de la parte superior del dispositivo provoca un momento antagonista, por lo que el aparato vuelve moverse nuevamente a su posicion de partida. De este modo pueden suspenderse elasticamente o amortiguarse y estabilizarse movimientos bruscos de un usuario en el dispositivo.

Entre las superficies de contacto arriba descritas de la parte superior e inferior del aparato puede estar previsto de forma ventajosa un elemento amortiguador, por ejemplo de un material a modo de acucho, que tiene un efecto amortiguador adicional. Este elemento amortiguador podna estar realizado de forma circular y podna insertarse entre las superficies de contacto. Ademas, puede presentar un taladro pasante para recibir el perno.

En la primera forma de realizacion, todos los elementos del dispositivo de apoyo, es decir, los soportes que reciben antebrazos y piernas, asf como los elementos de arriostramiento y elementos de agarre pueden estar dispuestos de

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forma ngida unos respecto a los otros. Gracias a una disposicion de este tipo, el usuario puede desplazar su centro de gravedad de forma especialmente sencilla y precisa, como es posible para una aplicacion actual.

De forma ventajosa, el dispositivo de apoyo presenta para apoyar las partes del cuerpo dos reposabrazos, que apoyan respectivamente un antebrazo del cuerpo, asf como dos reposapiernas para apoyar respectivamente una pierna del cuerpo. Gracias a una disposicion de este tipo, es posible para el usuario mover libremente la zona de las caderas, para poder realizar de la forma mas sencilla posible un desplazamiento del centro de gravedad.

De forma ventajosa, el dispositivo de apoyo para apoyar las partes del cuerpo presenta ademas dos elementos de arriostramiento, para apoyar respectivamente una planta del pie. Estas riostras son especialmente adecuadas para asegurar el cuerpo humano en su posicion en la direccion longitudinal. Ademas, los reposapies facilitan la subida al dispositivo. Es ideal llevar el aparato antes de subir al mismo a una posicion tal que los reposapies propiamente dichos o una zona alrededor de los mismos entren en contacto con el suelo. De este modo se estabiliza la parte movil del aparato y el usuario puede subir de forma sencilla y segura al mismo.

De forma ventajosa, el dispositivo de apoyo presenta para el apoyo de las partes del cuerpo ademas dos elementos de agarre, que pueden ser agarrados respectivamente con una mano del usuario, de modo que el usuario puede asegurarse o sujetarse de forma sencilla en su posicion. El usuario puede apoyarse gracias a las posibilidades de apoyo entre los reposapies y los elementos de agarre en el aparato y puede desplazar por lo tanto de forma especialmente sencilla y definida el centro de gravedad de su cuerpo.

Ademas, en una forma de realizacion preferible, el elemento de agarre puede estar realizado como unidad con el reposabrazos respectivamente pertinente. Pertinente significa que se trata del reposabrazos mas cercano al elemento de agarre. Ademas, cada unidad formada por el reposabrazos y el elemento de agarre puede estar previsto de forma desplazable independientemente de la otra unidad. Un desplazamiento de este tipo puede ser posible porque las unidades formadas por el reposabrazos y el elemento de agarre son guiadas en un sistema de carriles, que se encuentra entre la parte movil del aparato y la unidad formada por el reposabrazos y el elemento de agarre.

De forma ventajosa, el aparato presenta un dispositivo de deteccion para detectar la posicion actual de cada parte movil del aparato, asf como un dispositivo de transmision para transmitir los datos de posicion. Gracias a una forma de realizacion de este tipo resultan multiples posibilidades de aplicacion de la invencion. Gracias a una deteccion de los datos de posicion es posible transmitirlos a una unidad aritmetico-logica, por lo que pueden realizarse aplicaciones para la simulacion de realidades virtuales. De este modo es posible, por ejemplo, usar en un juego de ordenador o en una aplicacion de simulador los movimientos de las partes moviles del aparato para el control de funciones. Para el control de un avion durante una aplicacion de simulador de vuelo sena concebible, por ejemplo, que un usuario del aparato gire a sf mismo y a las partes moviles del aparato alrededor de un eje longitudinal mediante un desplazamiento del centro de gravedad, para hacer girar de este modo tambien el avion en el simulador de vuelo alrededor de su eje longitudinal. Para hacer girar el avion ademas alrededor de su eje transversal o para provocar un giro de este tipo, un usuario podna hacerse girar a sf mismo y tambien a la parte movil del aparato alrededor de un eje transversal o provocar un giro de este tipo, en un caso ideal mediante el desplazamiento del centro de gravedad de su cuerpo. Para accionar el timon de mando del avion, es decir, para provocar un giro del avion alrededor de eje vertical, sena concebible que un usuario deba mover al mismo tiempo una unidad formada por el reposabrazos y el elemento de agarre hacia adelante y otra hacia atras.

Ademas, es concebible que el aparato presente al menos un motor y/o al menos un elemento amortiguador, para poder influir en los movimientos del aparato o de la persona que se encuentra en el mismo. Podnan generarse por ejemplo desde una aplicacion de ordenador efectos, que conducen a un cambio de posicion de la parte movil del aparato y, por lo tanto, tambien del usuario que se encuentra en el mismo. Al manejar un juego de carreras de ordenador, un usuario podna bascularse por ejemplo hacia atras durante un proceso de aceleracion, podna bascularse hacia adelante durante un proceso de frenado y podna bascularse hacia el lado correspondiente al pasar por curvas. Al pasar por una curva hacia la izquierda, podna provocarse un basculamiento del dispositivo hacia el mismo lado, es decir, tambien hacia el lado izquierdo, para generar en el usuario un efecto que corresponde a la inclinacion al tomar la curva. No obstante, tambien sena concebible provocar al pasar por una curva hacia la izquierda un basculamiento de la parte movil del aparato hacia el lado derecho, para simular el efecto de la fuerza centnfuga sobre el usuario. Tambien sena concebible realizar los elementos de agarre de forma movil y detectar la posicion actual de los elementos de agarre mediante un sensor y transmitirla a la unidad aritmetico-logica. Los elementos de agarre podnan estar realizados de tal modo que se dejaran girar como el puno del acelerador de una moto. Una realizacion de este tipo podna aplicarse si se pretenden simular carreras de motos. La posibilidad de movimiento de las unidades formas por el reposabrazos y el elemento de agarre en un sistema de carriles podna detectarse ademas para controlar en una aplicacion de simulador una aceleracion o un frenado o para controlar otra funcion deseada.

Ademas, sena concebible que los elementos individuales para apoyar las extremidades del cuerpo, por ejemplo los antebrazos y piernas, esten realizados de forma movil unos respecto a los otros. Gracias a una cinematica mecanica correspondiente de las posibilidades de movimiento de estos elementos o gracias a una influencia en las posibilidades de movimiento mediante motores o elementos amortiguadores sena posible, por ejemplo, forzar al

usuario a realizar determinados desarrollos de un movimiento o permitirle solo desarrollos especiales del movimiento. Sena concebible permitir a un usuario durante una aplicacion de un simulador de natacion un movimiento que corresponde a la natacion en estilo crol. Ademas, sena posible dificultar los movimientos del usuario mediante electromotores o elementos amortiguadores. De este modo resulta otra gran variedad de posibilidades de 5 aplicacion del aparato, como por ejemplo el uso como simulador para el deporte, teniendo que realizar el usuario durante la aplicacion de simulador un ejercicio ffsico que corresponde al ejercicio ffsico al realizar el tipo de deporte correspondiente o que al menos es similar al mismo. Durante una aplicacion de un simulador de natacion podna simularse por ejemplo la resistencia del agua mediante motores o elementos amortiguadores, como se producina al nadar realmente en agua y se opondna al movimiento del nadador. El riesgo de ahogarse, al que un nadador esta 10 expuesto permanentemente en caso de un desvanecimiento o agotamiento, puede reducirse considerablemente mediante una aplicacion de un simulador de natacion de este tipo. A pesar de ello se produce el efecto de entrenamiento deseado. Tambien puede reducirse el riesgo de una cafda para pilotos, si estos ejercen el deporte de vuelo ya solo en el simulador y ya no en el espacio aereo libre.

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REIVINDICACIONES

1. Aparato (100) para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano, que presenta:

un dispositivo de apoyo para apoyar partes del cuerpo, siendo la zona de las caderas del cuerpo libremente movil, y

un tramo base (150) para apoyar fuerzas en el suelo,

estando unidos entre sf el tramo base (150) y el dispositivo de apoyo,

presentando el tramo base (150) una superficie convexa (151) que durante el funcionamiento esta orientada hacia el suelo,

estando adaptado el tramo base (150) para permitir un movimiento del cuerpo y del aparato (100) alrededor de un eje longitudinal virtual y alrededor de un eje transversal virtual, caracterizado porque

el dispositivo de apoyo presenta dos reposabrazos (121) y dos reposapiernas (123), que apoyan el cuerpo exclusivamente en sus extremidades.
2. Aparato (100) de acuerdo con la reivindicacion 1, estando preparada la superficie convexa (151) para estar en contacto con el suelo.
3. Aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, dependiendo la posicion de los ejes de la curvatura de la superficie convexa (151) en el punto de contacto del tramo base (150) con el suelo, estando preparado el aparato (100) para estar en contacto de rodadura con el suelo durante el movimiento.
4. Aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, siendo variable la curvatura de la superficie convexa (151) del tramo base (150).
5. Aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, siendo la curvatura de la superficie convexa (151) del tramo base (150) maxima en el punto de contacto del tramo base (150) con el suelo durante una posicion de reposo.
6. Aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que esta preparado para que el centro de gravedad comun del aparato (100) y del cuerpo humano este siempre por debajo del eje longitudinal y del eje transversal.
7. Aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que presenta ademas un elemento de refuerzo (125), que configura el aparato (100) como perfil cerrado.
8. Aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que presenta ademas dos elementos de agarre (120) para ser agarrados cada uno con una mano.
9. Aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, no pudiendo moverse ninguno de los elementos del aparato (100) en un movimiento relativo de unos respecto a otros.
10. Aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que esta hecho de plastico.
11. Aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando preparado el aparato (100) para poder fabricarse de forma economica en un procedimiento de moldeo por inyeccion.
12. Procedimiento para realizar movimientos con un aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, moviendose el aparato (100) junto con las partes del cuerpo que se apoyan en el mismo mediante un desplazamiento del centro de gravedad del cuerpo alrededor de eje transversal y del eje longitudinal.
13. Sistema formado por un aparato (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11 y un dispositivo de salida visual.
14. Sistema de acuerdo con la reivindicacion anterior, siendo el dispositivo de salida visual unas gafas de video llevadas en la cabeza de un cuerpo humano.
15. Sistema de acuerdo con la reivindicacion anterior, que esta adaptado para detectar y procesar la posicion de la cabeza y de las gafas de video llevadas en esta asf como la posicion del aparato (100), para realizar movimientos mediante el desplazamiento del centro de gravedad y/o la actividad muscular de un cuerpo humano de forma independiente una de la otra.
16. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 13, estando adaptado el dispositivo de salida visual para envolver al menos en parte al aparato (100) y al usuario en el aparato (100).
17. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 13 a 16, estando adaptado el dispositivo de salida visual para emitir imagenes fijas y/o en movimiento.
18. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 13 a 17, estando adaptado el dispositivo de salida visual para emitir imagenes tridimensionales.