Локомоционная система и устройство

Локомоционная система и устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестные ссылки на родственные заявки

[0001] Эта заявка заявляет преимущество предварительной патентной заявки США порядковый номер 61/717761, поданной 24 октября 2012 года и озаглавленной "Locomotion System and Apparatus", которая, таким образом, включена в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте. Эта заявка также заявляет преимущество предварительной патентной заявки США порядковый номер 61/757986, поданной 29 января 2013 года и озаглавленной "Locomotion System and Apparatus", которая, таким образом, включена в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте.

ЗАЯВЛЕНИЕ О ФИНАНСИРОВАНИИ НИОКР ИЗ ФЕДЕРАЛЬНОГО БЮДЖЕТА

[0002] Недоступно.

Уровень техники

[0003] Изобретение, в общем, относится к локомоционным устройствам, которые могут быть использованы в сочетании с системами виртуальной реальности.

[0004] В окружении виртуальной реальности пользователи типично желают иметь возможность свободно ходить. В частности, способность физически ходить или бегать в реальном окружении и возможность передавать это движение в виртуальное окружение значительно увеличивают уровень погружения пользователя в виртуальное окружение. Однако движение в реальном мире зачастую ограничено физическими пространственными ограничениями (например, размером комнаты, в которой пользователь находится). Соответственно, локомоционные устройства предназначены, чтобы обеспечивать пользователю ощущение свободной ходьбы, в то же время ограничивая пользователя конкретным местоположением. Например, многие локомоционные устройства предоставляют возможность пользователю ходить свободно, на 360 градусов, на платформе, имеющей конечный размер, никогда не покидая платформу.

[0005] Традиционные локомоционные устройства включают в себя моторизованные и немоторизованные конструкции, которые могут быть использованы в сочетании с окружениями виртуальной реальности во множестве приложений, включающих в себя, но не только, игры. Примеры приложений кроме игр включают в себя тренировку специалистов; боевую подготовку; физическую терапию; физическую зарядку; виртуальные рабочие окружения; виртуальные переговорные (как для профессиональных, так и персональных целей); спортивную симуляцию и тренировку; и виртуальный туризм, концерты и события.

[0006] Моторизованные локомоционные устройства типично используют датчики, чтобы обнаруживать движение пользователя и отправлять сигнал обратной связи моторам, приводящим ремни или ролики, по которым пользователь движется. Ремни или ролики приводятся в действие навстречу движениям пользователя и приводят пользователя обратно в центральный фрагмент платформы после каждого шага. Существует множество недостатков в моторизованных локомоционных устройствах. Например, моторизованные локомоционные устройства обычно являются сложными и дорогостоящими вследствие вращающихся и моторизованных компонентов, датчиков, блоков обработки и контуров обратной связи. Кроме того, сложные алгоритмы требуются для вращающихся и моторизованных компонентов, чтобы правильно противодействовать движениям пользователя. Неточная обратная связь с электромотором может приводить в результате к ошибочным движениям ремней или роликов, которые могут заставить пользователя потерять равновесие или сместить его от центра платформы. Также могут быть проблемы с задержкой обратной связи и реакцией, когда пользователь ускоряется, вызывая некорректные движения или реакции, которые являются слишком медленными, потенциально предоставляя возможность пользователю сходить с платформы. Дополнительно, поскольку ответные движения ремней или роликов противодействуют движениям пользователя, пользователь может быть склонен к потере равновесия и спотыканию.

[0007] В дополнение к проблемам с работой моторизованных локомоционных устройств такие устройства обычно являются большими и громоздкими и, таким образом, не помещаются в среднего размера жилой комнате (например, игровой комнате, гостиной или спальне), и может быть затруднительным разделить их на модульные части для транспортировки и хранения. Устройства являются непременно большими, чтобы предохранять пользователя от выхода за пределы платформы, прежде чем будет обработана корректная реакция системы; таким образом, воспроизведение устройств не подходит для домашнего использования потребителем.

[0008] Немоторизованные локомоционные устройства не имеют моторизованных компонентов и полагаются на движение пользователя и/или силу тяжести, чтобы приводить пользователя обратно в центр платформы после каждого шага. Всенаправленные шарикоподшипниковые платформы, например, имеют сотни шариковых подшипников, которые предоставляют возможность пользователю идти на месте, в то время как ограничитель вокруг талии пользователя удерживает пользователя на месте. Основной проблемой с всенаправленными шарикоподшипниковыми платформами является то, что пользователь не испытывает естественной походки с перемещением нагрузки с пятки на носок, а испытывает скорее неустойчивость, аналогичную неустойчивости ходьбы по льду. Неустойчивость приводит в результате к шарканью ступней, где ни пятка, ни носок не отрываются от устройства, что приводит в результате к неестественной манере ходьбы, которая снижает погружение пользователя в виртуальное окружение. Кроме того, эти устройства являются типично тяжелыми и дорогостоящими вследствие множества вращающихся компонентов.

[0009] Другим немоторизованным локомоционным устройством является устройство в виде подставки с гладкой, обращенной вверх вогнутой поверхностью. Пользователь типично носит специальную обувь и тогда "идет" по скользкой вогнутой поверхности, циклически скользя своими ступнями назад и вперед, в то время как его/ее тело остается, главным образом, в центре устройства. Хотя устройства в виде подставки являются относительно простыми, небольшими и могут помещаться в жилой комнате, существует несколько недостатков. Во-первых, пользователь испытывает не естественную походку с перемещением нагрузки с пятки на носок, а скорее неустойчивость типа неустойчивости ходьбы по льду вследствие свойств малого трения вогнутой поверхности и специальной обуви, которая не имеют каких-либо стабилизирующих ступню элементов. Таким образом, пользователю приходится шаркать своими ступнями, чтобы помогать поддерживать устойчивость в противоположность применению естественного шагающего движения. Дополнительно, не существует механизма безопасности или устройства, чтобы не допускать падения пользователя во время использования.

[0010] Другим немоторизованным локомоционным устройством является большой полый сферический шар приблизительно 10 футов в диаметре. Пользователь входит в шар через съемную панель и идет в шаре, когда шар вращается вокруг своего центра относительно окружающей обстановки. Шарообразное устройство также имеет несколько проблем. Во-первых, трудно и неестественно начинать и прекращать движение шара, что может приводить в результате к неустойчивости пользователя. Дополнительно, поскольку размер шара непременно ограничен, область ходьбы не является плоской, что также приводит в результате к менее естественному восприятию ходьбы. В дополнение к тому, что шарообразное устройство является слишком большим, чтобы помещаться в жилой комнате, такие коммерчески доступные шары также непомерно дороги для частных потребителей.

[0011] Соответственно, остается необходимость в локомоционных устройствах, которые предоставляют возможность пользователям безопасно осуществлять доступ к виртуальным окружениям приватно из дома пользователя и в то же время обеспечивают ощущение более естественной манеры ходьбы.

Сущность изобретения

[0012] Варианты осуществления, описанные в данном документе, в целом направлены на локомоционную систему для использования с технологией виртуального окружения, содержащую платформу, сконфигурированную, чтобы поддерживать пользователя, узел поддержки со страховочным поясом, соединенный с платформой и протягивающийся вверх от платформы, при этом узел поддержки со страховочным поясом включает в себя гало-опору, расположенную над платформой и протягивающуюся вокруг вертикальной центральной оси, и страховочный пояс, сконфигурированный, чтобы одеваться на пользователя. Страховочный пояс включает в себя структуру сопряжения, подвижно соединенную с гало-опорой.

[0013] В варианте осуществления локомоционная система для использования с технологией виртуального окружения содержит платформу, сконфигурированную, чтобы поддерживать пользователя, узел поддержки со страховочным поясом, соединенный с платформой и протягивающийся вверх от платформы, при этом узел поддержки со страховочным поясом включает в себя гало-опору, расположенную над платформой и протягивающуюся вокруг вертикальной центральной оси, и страховочный пояс, включающий в себя ремень, сконфигурированный, чтобы одеваться на пользователя, структуру сопряжения, соединенную с ремнем, и вертикальный элемент, соединенный с ремнем. Структура сопряжения скользящим образом зацепляет верхнюю поверхность гало-опоры, а вертикальный элемент расположен в гало-опоре и сконфигурирован, чтобы ограничивать радиальное перемещение структуры сопряжения относительно гало-опоры.

[0014] В варианте осуществления система виртуальной реальности содержит локомоционную систему, включающую в себя платформу, сконфигурированную, чтобы поддерживать пользователя, узел поддержки со страховочным поясом, соединенный с платформой, и страховочный пояс, сконфигурированный, чтобы одеваться на пользователя. Узел поддержки со страховочным поясом включает в себя гало-опору, расположенную над платформой и протягивающуюся вокруг вертикальной центральной оси, и при этом страховочный пояс сконфигурирован, чтобы двигаться относительно гало-опоры. Система виртуальной реальности дополнительно содержит блок обработки, устройство обнаружения движения, осуществляющее связь с блоком обработки и сконфигурированное, чтобы обнаруживать и отслеживать движение пользователя, визуальный дисплей, осуществляющий связь с блоком обработки и контроллер, сконфигурированный, чтобы удерживаться пользователем.

[0015] Варианты осуществления, описанные в данном документе, содержат комбинацию признаков и преимуществ, предназначенных, чтобы устранять различные недостатки, ассоциированные с некоторыми предшествующими устройствами, системами и способами. Вышеприведенное описание скорее широко очерчивает признаки и технические преимущества изобретения для того, чтобы последующее подробное описание изобретения могло быть лучше понято. Различные характеристики, описанные выше, а также другие признаки, будут легко поняты специалистами в данной области техники при прочтении последующего подробного описания и посредством обращения к сопровождающим чертежам. Специалистам в данной области техники следует понимать, что концепция и конкретные раскрытые варианты осуществления могут быть легко реализованы как основа для модификации или проектирования других структур для осуществления тех же целей изобретения. Специалисты в данной области техники также должны осознавать, что такие эквивалентные структуры не отступают от сущности и объема изобретения, как указано в прилагаемой формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

[0016] Для подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения сейчас будут рассматриваться сопровождающие чертежи, на которых:

[0017] Фиг. 1 – это вид сверху варианта осуществления локомоционной системы в соответствии с принципами, описанными в данном документе;

[0018] Фиг. 2 – это перспективный покомпонентный вид локомоционной платформы на Фиг. 1;

[0019] Фиг. 3A – это перспективный вид секции локомоционной платформы на Фиг. 1;

[0020] Фиг. 3B – это перспективный вид секции локомоционной платформы на Фиг. 1;

[0021] Фиг. 4A – это вид сбоку секции локомоционной платформы на Фиг. 1;

[0022] Фиг. 4B – это вид сбоку альтернативного варианта осуществления секции локомоционной платформы в соответствии с принципами, описанными в данном документе;

[0023] Фиг. 5A – это вид сбоку в разрезе каналов и ребер, протягивающихся вдоль верхней поверхности секции на Фиг. 3A;

[0024] Фиг. 5B-5D – это виды сбоку в разрезе альтернативных вариантов осуществления каналов и ребер, которые могут быть предусмотрены на верхней поверхности секций локомоционных платформ в соответствии с принципами, описанными в данном документе;

[0025] Фиг. 6A – это вид сбоку варианта осуществления устройства безопасности в соответствии с принципами, описанными в данном документе, для использования с локомоционной платформой на Фиг. 1;

[0026] Фиг. 6B – это вид сверху устройства безопасности на Фиг. 6A;

[0027] Фиг. 7 – это перспективный вид варианта осуществления оболочки для ступни в соответствии с принципами, описанными в данном документе, для использования с локомоционной платформой на Фиг. 1;

[0028] Фиг. 8 – это вид снизу оболочки для ступни на Фиг. 7;

[0029] Фиг. 9 – это перспективный вид оболочки ступни на Фиг. 7 и фрагмента локомоционной платформы на Фиг. 1;

[0030] Фиг. 10 – это перспективный вид варианта осуществления локомоционной системы в соответствии с принципами, описанными в данном документе;

[0031] Фиг. 11 – это перспективный вид центральной зоны и секции локомоционной платформы на Фиг. 31;

[0032] Фиг. 12A – это перспективный вид секции локомоционной платформы на Фиг. 31;

[0033] Фиг. 12B – это перспективный вид сзади секции локомоционной платформы на Фиг. 31;

[0034] Фиг. 13A – это вид сбоку секции локомоционной платформы на Фиг. 31;

[0035] Фиг. 13B – это вид сбоку альтернативного варианта осуществления секции локомоционной платформы в соответствии с принципами, описанными в данном документе;

[0036] Фиг. 14 – это вид сверху структуры соединения платформы и основания локомоционной платформы на Фиг. 31;

[0037] Фиг. 15 – это перспективный вид фрагмента структуры соединения платформы на Фиг. 35;

[0038] Фиг. 16 – это перспективный частичный вид структуры соединения платформы на Фиг. 35;

[0039] Фиг. 17A – это перспективный частичный вид локомоционной платформы на Фиг. 31;

[0040] Фиг. 17B – это увеличенный перспективный частичный вид локомоционной платформы на Фиг. 38A;

[0041] Фиг. 18 – это перспективный вид фрагмента основания на Фиг. 35;

[0042] Фиг. 19 – это вид сверху системы на Фиг. 31;

[0043] Фиг. 20 – это увеличенный перспективный вид опорного кольца локомоционной системы на Фиг. 31;

[0044] Фиг. 21 – это перспективный частичный вид опорного кольца на Фиг. 41;

[0045] Фиг. 22 – это перспективный вид страховочного пояса локомоционной системы на Фиг. 31;

[0046] Фиг. 23 – это перспективный вид варианта осуществления оболочки ступни в соответствии с принципами, описанными в данном документе, для использования с вариантами осуществления локомоционных платформ, описанных в данном документе;

[0047] Фиг. 24 – это схематичный вид системы виртуальной реальности для использования с локомоционной системой на Фиг. 31;

[0048] Фиг. 25 – это схематичный вид варианта осуществления опорной структуры со страховочным поясом и локомоционной системы в соответствии с принципами, описанными в данном документе;

[0049] Фиг. 26 – это схематичный вид варианта осуществления опорной структуры со страховочным поясом и локомоционной системы в соответствии с принципами, описанными в данном документе;

[0050] Фиг. 27 – это схематичный вид варианта осуществления опорной структуры со страховочным поясом в соответствии с принципами, описанными в данном документе, для использования с локомоционными системами, описанными в данном документе;

[0051] Фиг. 28 – это схематичный вид варианта осуществления страховочного пояса в соответствии с принципами, описанными в данном документе, для использования с локомоционными системами, описанными в данном документе;

[0052] Фиг. 29A-29Q – это схематичные виды в разрезе различных вариантов осуществления страховочного пояса и опорного кольца в соответствии с принципами, описанными в данном документе, для использования с локомоционными системами, описанными в данном документе;

[0053] Фиг. 30 – это схематичный вид сверху варианта осуществления страховочного пояса в соответствии с принципами, описанными в данном документе, для использования с локомоционными системами, описанными в данном документе;

[0054] Фиг. 31 – это схематичный вид сбоку в разрезе варианта осуществления страховочного пояса и опорного кольца в соответствии с принципами, описанными в данном документе, для использования с локомоционными системами, описанными в данном документе.

Осуществление изобретения

[0055] Последующее обсуждение направлено на различные примерные варианты осуществления. Однако специалист в данной области техники поймет, что примеры, раскрытые в данном документе, имеют широкое применение, и что обсуждение какого-либо варианта осуществления предназначено только для того, чтобы служить примером этого варианта осуществления и не предназначено, чтобы предполагать, что рамки изобретения, включающие в себя формулу изобретения, ограничены этим вариантом осуществления.

[0056] Некоторые термины используются по всему последующему описанию и формуле изобретения, чтобы ссылаться на конкретные признаки или компоненты. Как будет принято во внимание специалистом в данной области техники, различные люди могут упоминать одинаковый признак или компонент посредством различных названий. Этот документ не предназначен, чтобы делать различие между компонентами или признаками, которые отличаются по названию, но не по функции. Чертежи не обязательно нарисованы в масштабе. Определенные признаки и компоненты в данном документе могут показываться в большем масштабе или до некоторой степени в схематической форме, и некоторые подробности традиционных элементов могут не показываться в интересах ясности и краткости.

[0057] В последующем обсуждении и в формуле изобретения термины "включающий в себя" и "содержащий" используются ничем не ограниченным образом, и, таким образом, должны интерпретироваться, чтобы означать "включающий в себя, но не только...". Также термин "соединять" или "соединяет" предназначен, чтобы означать либо непрямое, либо прямое соединение. Таким образом, если первое устройство соединяется со вторым устройством, это соединение может быть через прямое соединение или через непрямое соединение через другие устройства, компоненты и соединения. В качестве другого примера два компонента, которые касаются друг друга или скользящим образом зацепляют друг друга, будут соединены. Кроме того, как используется в данном документе, термины "осевой" и "в осевом направлении", как правило, означают вдоль или параллельно центральной оси (например, центральной оси тела или отверстия), в то время как термины "радиальный" и "радиально", как правило, означают перпендикулярно центральной оси. Например, осевое расстояние относится к расстоянию, измеренному вдоль или параллельно центральной оси, а радиальное расстояние означает расстояние, измеренное перпендикулярно центральной оси.

[0058] Локомоционное устройство и система, раскрытые в данном документе, применяют платформу, модуль безопасности и оболочки для ступней с переменным коэффициентом трения, которые предназначены, чтобы устранять некоторые недостатки, ассоциированные с предыдущими локомоционными устройствами. Локомоционное устройство предоставляет возможность пользователю использовать свою естественную походку, в то же время пользуясь свободой перемещения в физическом мире, которое транслируется в движение в виртуальном окружении.

[0059] Обращаясь сейчас к Фиг. 1, показан вариант осуществления локомоционной системы 10 в соответствии с принципами, описанными в данном документе. В этом варианте осуществления локомоционная система 10 включает в себя основание или платформу 100, модуль 200 безопасности, соединенный с платформой 100, и туфли или оболочки 300 для ступней с переменным коэффициентом трения. Как будет описано более подробно ниже, пользователь системы 10 стоит и движется на платформе 100 с помощью туфель 300, в то время как модуль 200 безопасности предоставляет средство, чтобы защищать пользователя во время использования системы 100.

[0060] Обращаясь теперь к Фиг. 2 и 3A, в этом варианте осуществления платформа 100 имеет вертикальную центральную ось 105 и включает в себя восемь расположенных рядом по окружности в целом треугольных секций 110. Каждая секция 110 платформы имеет плоское дно или нижнюю поверхность 120, плоскую заднюю поверхность 130, плоскую левую боковую поверхность 140 и плоскую правую боковую поверхность 150, и верхнюю или расположенную сверху поверхность 160. Поверхности 130, 140, 150 протягиваются перпендикулярно вверх от нижней поверхности 120, однако, как будет описано более подробно ниже, внутренний фрагмент верхней поверхности 160 ориентирован параллельно нижней поверхности 120, а внешний фрагмент верхней поверхности 160 ориентирован под острым углом относительно нижней поверхности 120. Секции 110 платформы размещены по окружности рядом друг с другом так, что каждая левая поверхность 140 во всей своей полноте примыкает к правой поверхности 150 во всей ее полноте соседний секции 110. Поскольку каждая секция 110 платформы идентична в этом варианте осуществления, платформа 100 является правильным многоугольником – имеющим все стороны одинаковой длины, которые симметрично размещены вокруг общей центральной точки. В частности, поскольку восемь секций 110 предусмотрено в этом варианте осуществления, когда все секции 110 платформы правильно выстроены, платформа 100 формирует форму восьмиугольника. Однако в других вариантах осуществления различные количества секций платформы (например, секций 110) могут быть предоставлены, давая в результате различные геометрии для платформы 100. Например, платформа, имеющая шесть соседних по окружности секций, будет иметь шестиугольную форму. Платформа 100 предпочтительно имеет диаметр или максимальную горизонтальную ширину между 3,0 и 6,0 футами, а более предпочтительно между 3,5 и 4,5 футами.

[0061] Обращаясь теперь к Фиг. 3A и 3B, каждая секция 110 платформы включает в себя центральную зону 170, множество каналов или канавок 180, сквозное отверстие 190 и соединительный механизм 135. Секции 110, каждая, имеют длину L₁₁₀ (измеренную горизонтально от внутреннего края 175 на оси 105 до задней поверхности 130), предпочтительно, между 18,0 и 34,0 дюймами, ширину W₁₁₀ (которая измерена горизонтально вдоль задней поверхности 130 между левой и правой боковыми поверхностями 140, 150), предпочтительно между 16,0 и 30,0 дюймами, и высоту H₁₁₀ (которая измерена вертикально между верхней и нижней поверхностями 160, 120, соответственно, вдоль задней поверхности 130) предпочтительно между 2,0 и 12,0 дюймами. Каждая секция 110 сконструирована из одного материала, который имеет низкий коэффициент трения, такого как полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, поливинилхлорид, полипропилен или любой другой подходящий материал с низким коэффициентом трения.

[0062] Нижняя поверхность 120 лежит в плоскости и является треугольной с внешними крайними точками 120a, 120b, которые равноудалены от внутренней крайней точки 120c. При описании отдельных секций 110 платформы 100 термины "внутренний" и "внешний" используются по отношению к собранной платформе 100, как показано на Фиг. 1, где внешние кромки платформы 100 совпадают с задней поверхностью 130 каждой секции 110, а центр платформы 100 совпадает с внутренним крем 175 каждой секции 110, который является соосным с центральной осью 105. Внутренний край 175 содержит верхний конец 175a и нижний конец 175b. Внутренняя конечная точка 120c нижней поверхности 120 совпадает с центральной осью 105 и нижним концом 175b внутренней кромки 175.

[0063] Задняя поверхность 130 лежит в плоскости, ориентированной перпендикулярно нижней поверхности 120, протягивается от нижней поверхности 120 в осевом направлении вверх к верхней поверхности 160 и имеет верхнюю кромку 130a, нижнюю кромку 130b, левую кромку 130c и правую кромку 130d. Левая и правая боковые поверхности 140, 150 также ориентированы перпендикулярно нижней поверхности 120, протягиваются от левой и правой кромок 130c, 130d задней поверхности 130 и заканчиваются на внутренней кромке 175. В настоящем варианте осуществления угол A₁₄₅ между левой и правой боковыми поверхностями 140, 150 равен 45 градусам. Следует понимать, что угол A₁₄₅ зависит от числа секций 110, используемых, чтобы формировать платформу 100. Например, как ранее обсуждалось, в варианте осуществления платформа 100 может быть выполнена из шести секций 110, тогда угол A₁₄₅ будет равен 60 градусам. В другом варианте осуществления платформа 100 может состоять из девяти секций 110 с углом A₁₄₅ в 40 градусов.

[0064] Обращаясь теперь к Фиг. 3A, 3B и 4A, верхняя поверхность 160 включает в себя центральную зону 170 и наклонный фрагмент 161. Центральная зона 170 содержит верхнюю поверхность 170a; кромку 170b, которая является параллельной задней поверхности 130; и верхнюю крайнюю точку 175a внутренней кромки 175, которая совпадает с осью 105. Треугольная верхняя поверхность 170a центральной зоны лежит в плоскости, ориентированной параллельно нижней поверхности 120. Центральная зона 170 имеет длину L₁₇₀ (которая измерена горизонтально между кромкой 170b и верхней крайней точкой 175a) предпочтительно между 5,0 и 10,0 дюймами, ширину W₁₇₀ (которая измерена вдоль кромки 170b между левой и правой боковыми поверхностями 140, 150) предпочтительно между 4,0 и 8,0 дюймами, и высоту H₁₇₀ (которая измерена вертикально между верхней поверхностью 170a центральной зоны и нижней поверхностью 120 вдоль внутренней кромки 175) предпочтительно между 0,25 и 2,0 дюймами. Хотя показана в настоящем варианте осуществлении параллельной нижней поверхности 120, треугольная верхняя поверхность 170a центральной зоны может быть изогнута так, что верхняя крайняя точка 175a расположена в осевом направлении ниже вдоль оси 105, чем кромка 170b. В этом альтернативном варианте осуществления кромка 170b протягивается радиально по направлению к нижней кромке 175 и в осевом направлении вниз по направлению к верхней крайней точке 175a, в то же время выдаваясь вниз по направлению к нижней поверхности 120.

[0065] Как лучше показано на Фиг. 3B и 4A, наклонный фрагмент 161 верхней поверхности 160 включает в себя верхнюю поверхность 161a; заднюю кромку 161b, которая совпадает с кромкой 130a задней поверхности; и переднюю кромку 161c, которая совпадает с кромкой 170b центральной зоны и является параллельной задней поверхности 130. Верхняя поверхность 161a лежит в плоскости и протягивается от внешней кромки 130a, 161b радиально и в осевом направлении вниз к кромке 161c, 170b так, что угол A₁₆₀ между плоскостью, определенной верхней поверхностью 161a, и плоскостью, определенной верхней поверхностью 170a центральной зоны, предпочтительно находится между 5,0 и 18,0 градусами. В альтернативном варианте осуществления, показанном на Фиг. 4B, угловой фрагмент 161 верхней поверхности 160 содержит верхнюю поверхность 162a, заднюю кромку 162b, которая совпадает с кромкой 130a задней поверхности; и переднюю кромку 162c, которая совпадает с кромкой 170b центральной зоны и является параллельной задней поверхности 130. Верхняя поверхность 162a определяет изогнутую поверхность, которая протягивается от внешней кромки 162b радиально по направлению к внутренней кромке 170b и в осевом направлении вниз к верхней поверхности 170a центральной зоны, в то же время выдаваясь вниз по направлению к нижней поверхности 120.

[0066] Обращаясь снова к Фиг. 3A и 3B, угловой фрагмент 161 также включает в себя множество каналов или канавок 180 и ребер 185, которые протягиваются радиально от задней поверхности 130 к кромке 170b. Как лучше показано на Фиг. 5A, каждый канал 180 имеет левую внутреннюю кромку 180a, правую внутреннюю кромку 18b и нижнюю внутреннюю кромку 180c. Левая кромка 180a является параллельной правой кромке 180b, и в этом варианте осуществления как левая, так и правая кромки 180a, 180b ортогональны нижней кромке 180c. Каждый канал 180 имеет ширину W₁₈₀ предпочтительно между 0,20 и 1,0 дюймом и глубину D₁₈₀, таким образом, предпочтительно между 0,05 и 1 дюймом.

[0067] Обращаясь все еще к Фиг. 5A, каждое ребро 185 содержит левую внешнюю кромку 185b, правую внешнюю кромку 185a и верхнюю внешнюю кромку 185c. Левая внешняя кромка 185b совпадает с правой внутренней кромкой 180b канала 180 и является параллельной правой внешней кромке 185a, которая совпадает с левой внутренней кромкой 180a канала 180. Как левая, так и правая внешние кромки 185b, 185a ортогональны верхней внешней кромке 185c. Каждый канал 180 имеет высоту H₁₈₅ предпочтительно между 0,05 и 1 дюймом. Однако ширина, как будет обсуждаться ниже более подробно, будет изменяться в зависимости от количества и размера каналов 180.

[0068] В варианте осуществления, показанном на Фиг. 5A, нижние углы 180d, где левая и правая кромки 180a, 180b соединяются с нижней кромкой 180c, закруглены, и верхние углы 180e канала 180, где левая и правая кромки 180a, 180b соединяются с верхней поверхностью 160 секции 110, закруглены. Горизонтальная длина L_180e изогнутого фрагмента угла 180e (которая измерена от правой кромки 180b до плоского фрагмента верхней поверхности 160) может быть увеличена или уменьшена по желанию.

[0069] Обращаясь теперь к Фиг. 5B и 5C и используя аналогичную номенклатуру для левой (181a, 182a), правой (181b, 182b), нижней внутренних кромок (181c, 182c) и нижнего (181d, 182d) и верхнего углов (181e, 182e), горизонтальная длина L_181e, L_182e изогнутого фрагмента верхнего угла 181e, 182e (которая измерена от левой кромки 181a, 182a до плоского фрагмента верхней поверхности 160) может быть увеличена или уменьшена по желанию. Например, изогнутая длина L_181e варианта осуществления, показанного на Фиг. 5B, меньше изогнутой длины L_182e варианта осуществления, показанного на Фиг. 5C.

[0070] Обращаясь теперь к Фиг. 5D, в другом варианте осуществления нижняя внутренняя кромка 183c формирует полукруг с диаметром, равным горизонтальному расстоянию между левой и правой кромками 183a, 183b. Углы 180d могут, таким образом, изменяться от имеющих девяносто градусов углов (между левой и правой кромками 180a, 180b и нижней кромкой 180c), закругленных углов в девяносто градусов, как показано на Фиг. 5A, до углов, больших, чем девяносто градусов, но меньших, чем 180 градусов.

[0071] Предшествующее обсуждение направлено на геометрию канавок 180 и ребер 185 на задней поверхности 130 секции 110 платформы. Однако высота H₁₈₅ ребер 185 начинает скашиваться (т.е. уменьшаться), когда канавки 180 и ребра протягиваются по направлению к центральной зоне 170. Высота H₁₈₅ ребра становится постепенно более короткой до тех пор, пока верхняя кромка 185c ребра 185 не соединится с верхней поверхностью 170c центральной зоны на внутренней кромке 170b центральной зоны. Геометрия и размеры каналов или канавок 180 остаются неизменными, когда ребра 185 уменьшаются по высоте.

[0072] Каждая секция 110 предпочтительно содержит 16-18 каналов 180; однако в целом число каналов 180 может изменяться в зависимости от размеров каждой секции 110, включающей в себя центральную зону 170, и ширины W₁₈₀ каждого канала 180. Аналогично, количество ребер 185 будет также изменяться в зависимости от количества и размеров каналов 180, а также размеров каждой секции 110. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 3A, секция 110 имеет длину L₁₁₀, равную 24,0 дюймам, и 17 каналов 180, которые могут быть 0,20-0,375 дюйма шириной и расположены с интервалом приблизительно 0,79-0,97 дюйма; таким образом, 16 ребер 185 могут быть 0,79-0,97 дюйма шириной.

[0073] В другом варианте осуществления ширина W₁₈₀ каналов 180 может изменяться между внешней кромкой 130a и центральной зоной 170. Например, ширина канала 180 может быть больше на внешней кромке 130a, чем на кромке 170b центральной зоны. В еще одном варианте осуществления глубина D₁₈₀ каналов 180 может быть меньше 0,5 дюйма, а ширина W₁₈₀ каналов 180 может быть меньше 0.2 дюйма, предоставляя возможность каждой секции 110 содержать более 18 каналов 180, так что ребра 185 формируют плавно поднимающиеся гребни на верхней поверхности 160 каждой секции 110.

[0074] Обращаясь теперь к Фиг. 3B, вертикальное сквозное отверстие 190, имеющее центральную ось 195, параллельную центральной оси 105, включает в себя изогнутую боковую стенку 190a и плоскую боковую стенку 190d, соединенную в крайних точках 190b, 190c, чтобы формировать сквозное отверстие с полукруглым по форме поперечным сечением, которое протягивается от верхней поверхности 160 к нижней поверхности 120. Сквозное отверстие 190 распложено близко к левой кромке 130c задней поверхности 130 – приблизительно равноудаленно к задней поверхности 130 и левой поверхности 140 – и с осью 195, ориентированной параллельно оси 105, задней поверхности 130 и левой поверхности 140. В настоящем варианте осуществления сквозное отверстие 190 ориентировано так, что плоская боковая стенка 190d ортогональна левой боковой стенке 140 секции 110 платформы. Сквозное отверстие 190 также имеет диаметр D₁₉₀ (показано на Фиг. 3A) предпочтительно между 0,8 и 1,25 дюйма (который измерен между крайними точками 190b, 190c), который находится предпочтительно в 0,5-2,0 дюймах от задней поверхности 130 и левой поверхности 140.

[0075] Сквозное отверстие 190 может быть расположено где угодно вдоль и близко к задней поверхности 130, включая в себя, но не только, место, близкое к правой поверхности 150 или равноудаленное между левой и правой поверхностями 140, 150. Хотя показано в настоящем варианте осуществления как полукруглое, сквозное отверстие 190 может быть любой формы, включающей в себя, но не только, круг, эллипс, квадрат, прямоугольник или многоугольник. Дополнительно, сквозное отверстие 190 может быть ориентировано или повернуто различными способами, например, полукруглая форма может быть повернута вместо изменения местоположения изогнутой боковой стенки 190a. Кроме того, центральная ось 195 сквозного отверстия 190 может быть ориентирована под углом либо к, либо от центральной оси 105 платформы 100 под углом предпочтительно между 0,1 и 45,0 градусов. Дополнительно, как показано на Фиг. 1, сквозное отверстие 190 расположено на чередующейся секции 110 платформы 100, так что половина секций 110 не включает в себя сквозное отверстие 190. Однако в другом варианте осуществления сквозное отверстие 190 может быть расположено на каждой секции 110.

[0076] Обращаясь теперь к Фиг. 3A и 3B, каждый соединительный механизм 135 включает в себя крепление 134 с четырьмя сквозными отверстиями 133 и двумя приемными частями или вырезами 136a, 136b с четырьмя просверленными отверстиями 138. Каждая в целом прямоугольная приемная часть соединителя или вырез 136a, 136b расположена на задней поверхности 130. Одна приемная часть 136a расположена близко к левой боковине 140, и одна приемная часть 136b расположена близко к правой боковине 150. Обе приемных части или выреза 136a, 136b расположены приблизительно на полпути между верхней поверхностью 160 и нижней поверхностью 120 и протягиваются от боковой поверхности 140, 150 до внутренней кромки 137b выреза и в осевом направлении протягиваются вдоль центральной оси 105 от верхней кромки 137c выреза вниз до нижней кромки 137d выреза. Задняя поверхность 137a вырезов 136a, 136b определяет плоскость, которая является параллельной плоскости, определенной задней поверхностью 130 секции. Каждый вырез 136a, 136b имеет высоту предпочтительно между 0,5 и 2,2 дюйма, длину предпочтительно между 1,0 и 3,7 дюйма и глубину предпочтительно между 0,1 и 1,0 дюймом. В альтернативном варианте осуществления вырезы 136a, 136b не должны быть использованы, а, взамен, соединительный механизм 135 содержит крепления 134 со сквозными отверстиями 133, которые соответствуют высверленным отверстиям 138 и скреплены винтами 132.

[0077] Обращаясь теперь к Фиг. 3B, каждый вырез 136a, 136b дополнительно содержит два высверленных отверстия 138, расположенных ортогонально к и протягивающихся от задней поверхности 137a выреза. В настоящем варианте осуществления высверленные отверстия 138 разнесены равноудаленно между внутренней кромкой 137b выреза и боковой поверхностью 140, 150 секции платформы, а также равноудаленно между верхней и нижней кромками 137c, 137d выреза. В другом варианте осуществления высверленные отверстия 138 могут быть расположены в шахматном порядке между верхней и нижней кромками 137c, 137d выреза, чтобы формировать диагональный рисунок. Каждое высверленное отверстие 138 имеет диаметр предпочтительно между 0,05 и 0,25 и глу