[DIY] G-Force simulation für den Kopf

U

User 20913

Ich hab wieder gebastelt. Vorne weg jedoch ein paar wichtige Infos für jeden der überlegen sollte so etwas nachzubauen:
Dieses Projekt ist potentiell lebensgefährlich. Anders als bei einem DD Wheel, bei dem ich im Falle einer Fehlfunktion einfach die Hände wegnehmen kann, ist das bei diesem Projekt nicht möglich. Dementsprechend ist es von enormer Wichtigkeit, dass man so etwas nur nachbaut wenn man sich mit allen Komponenten wirklich auskennt. Auch ein mehrteiliges Sicherheitskonzept (Software, Motorensteuerung und Simulator (Wegbegrenzung)) ist essentiell.



Also worum geht es? Das Ziel eines Simulators ist es ja die unterschiedlichen Einflüsse auf den Körper so real wie möglich darstellen zu können. Dementsprechend gibt es die unterschiedlichsten Konzepte für motion, die versuchen Beschleunigungskräfte so gut wie möglich nachzuahmen. Kurze Bewegungen die z.b. von Bodenwellen erzeugt werden funktionieren damit sehr gut, Kräfte, die z.b. durch langgezogene Kurven oft über Sekunden gleichbleibend sind, allerdings nicht. Es geht zwar über ein Kippen des Rigs, aber ich fühle hier nicht den Unterschied zwischen 1,4g oder 1,8g, was ja durch den Winkel gesteuert werden kann. Einzig mit einem G-Seat würde so etwas funktionieren.
Oder: man überträgt diese Kräfte an den Helm. Dort habe ich die Möglichkeit real auftretende Kräfte zu übertragen, wodurch ich sehr genau wahrnehmen kann welche Kräfte in welcher Richtung wie hoch ansetzen.

Das Vorbild für den Nachbau kommt aus diesem Video von einem 1.000.000€ teurem Simulator: link
Das Konzept ist eigentlich ganz einfach. Mittels zwei Servormotoren wird an einen Helm eine Kraft übertragen. Durch die zwei Motoren kann dies in zwei Dimensionen geschehen und somit surge und sway darstellen. Die Servomotoren werden nur über das Drehmoment gesteuert und die Anlenkung an den Helm erfolgt ohne Zahnräder oder ähnliches. Damit bleibt der Kopf voll beweglich und es kann kein Widerstand gespürt werden wenn auch keine Kräfte anliegen (gleich wie bei einem DD Wheel).

Das Ganze sieht dann folgendermaßen aus:
Hier dargestellt ist der Motor mit seinem Arm
1673791818517.png

Und hier dies Gesamte Anleknung einer Seite
1673791886056.png

Man sieht, hier ist auf jeden Fall noch Nachbesserungsbedarf, aber der erste Prototyp funktioniert. Einschränkend möchte ich jedoch dazu sagen, dass ich bis jetzt nur seitliche G-Kräfte getestet habe. Für alle Richtungen ist die Formel etwas komplexer und ich hatte noch nicht genug Zeit diese zu formulieren.


Was ich nach ein paar Testfahrten jedoch sagen kann ist, dass ich noch nie eine derart enge Verbindung mit dem Fahrzeug gespürt habe. Die Übertragung der Kräfte erfolgt komplett ohne Verzögerung (auch hier sei der Vergleich zum DD Wheel angemerkt) und in einem großen Spektrum. Es wird dadurch möglich den Grip tatsächlich zu fühlen und es macht einfach Spaß in schnellen Kurven gegen die Kräfte zu arbeiten. Und ich habe erstmalig Respekt vor einschlägen nach einem Abflug :ex:

Die nächsten Schritte werde ich der Verbesserung der Sicherheit widmen. Es müssen auf jeden Fall noch Sollbruchstellen eingebaut werden.
 
U

User 31144

Da fehlt noch eine Loadcell, damit man weiß, wie viel der Motor noch drücken/ziehen muss, um die Kraft zu erreichen.
Es ist auch wichtig für die Sicherheit, dass es ab einem bestimmten Wert nicht höher geht oder abgeschaltet wird.
 
U

User 20913

Das ist in dem Fall nicht notwendig da explizit die Kraft das Motors geregelt wird. Bei 1g würde er z.b. 1NM Kraft aufbauen, bis 2g 2NM usw.
 
U

User 31412

Leck mich am Arsch, das ist das abgefahrenste was ich hier bisher gelesen habe.
AAAAbsoluter Respekt!
 
U

User 26975

auf www.xsimulator.net hat ein DIY-Kollege ein "G-HEAD system" gebaut.....allerdings wesentlich simpleres Konzept mit Luftkissen, scheint aber (für ihn) zu funktionieren
 
U

User 29412

Bekannte sprachen mich bereits vor Monaten darauf an, ob es keine Pedale gäbe, die ABS oder Ähnliches simulieren. Dann kam simuCube und brachten ihre neuen aktiven Pedale raus. Ok.

Aber das hier, User 20913 , ist auch das abgefahrenste Projekt dass ich je sah (wie User 31412 schon erwähnte)! 😳🥳 Mein lieber Scholli…, ich staune gerade die größten Bauklötze in meinem Leben. 👏

Und ich dachte, mit dem animierten Wunderbaum, hätte ich schon alles gesehen.

Ein Wahnsinn! Sei mir männlich gedrückt! 👊
 
U

User 12473

WOW und nochmals WOW sowie Glückwunsch zu dieser mutigem Motion-Entwicklung !

Dieses Thema G-Kräfte auf den Kopf zu legen, hatte ich auch schon mit Sophia Flörsch vor 4-Jahren diskutiert,
nachdem Sie mein Air-GForce-Sitz mit SFX-Softwaresteuerung kennen gelernt hatte.

Ins besonders der Aspekt das Sie ihr tägliches Nackentraining mit dem Fahren im Motion-Simulator kombinieren könnte, stoß sofort auf Zustimmung.

Luftkissen bzw. Flüssigkeitskissen, eingebettet in einem Schalensitz mit ausgeprägten Ohren, war für mich die finale Lösung.
Ein zweites mechanisches System kam bei mir damals auch noch in die nähere Auswahl.
Dieses befeuerte den Kopf über ein motorseitigen angetriebenen Gummizug.
Bei den rein mechanischen Systemen hatte ich mit Sollbruchstellen, Weg-Begrenzung, mechanischen Anschlägen sowie mechanisch-elektrisch gesteuerte Zwangsentkoppelung nachgedacht.
Die mittleren Bewegungen, machten mir keine Sorgen. Aber die Bewegungen mit sehr hoher Frequenz ( Stichwort Vibrationen ) und natürlich die sehr kräftigen Bewegungen waren und sind für mich die Herausforderung eines solchen Projektes !

Das ganze Projekt blieb von meiner Seite aus in der Erprobung stecken, da ich ja wie bekanntlich auf Sim Feed Back als Software ganzheitlich gesetzt hatte und Saxxon zu diesem Zeitpunkt andere Software-Entwicklungs-Prioritäten sah und hatte.

Warum ich in diesem Zusammenhang das Thema Software hier anspreche ?
Egal mit welcher mechanischen Lösung samt Sollbruchstellen, ein solches nicht 100% abgesichertes Motion-System,
kann als Nackenbrecher im schlechtesten Fall enden !
Eine mehrfach abgesicherte und im Falle des Falles reaktionsschnelle Sicherheits-Softwarelösung gehört für mich im Verbund mit einer zu verlässlichen mechanischen Sicherheitslösung unabdingbar zum Gesamtkonzept !
Da habe ich in den frühen Jahren der DD-Entwicklung und auch bei der Full-Motion-Entwicklung leider schon mit dem Thema "Maschine außer Kontrolle" zu viel erleben dürfen !
SFB kann zur Zeit solch ein Modul mit dem für mich notwendigem und unabdingbaren Sicherheitskonzept aus meiner Sicht nicht wirklich bedienen. Aus diesem Grunde habe ich damals mein Kopf-GForce mit gutem Gewissen ruhen lasen.

Ja ich bin überzeugt, das Thema Full-Motion-Simulator hätte eigentlich noch sehr viel Potential !
Aber es benötigt nicht nur eine mechanische bzw. kinematische Kompetenz,
sondern auch die notwendige Software-Kompetenz für Steuerung und Simulationsprogramm,
um diese so Prozesssicher wie nur irgendwie zu machen !
In wie weit es hier reicht, nachrangige bzw. aufgesetzte modulare Sicherheitskonzepte zu programmieren,
ist für mich nach wie vor eine sehr Gute Frage !


Aus diesem Grunde Bewundere ich von ganzem Herzen das oben aufgeführte Projekt bzw. Motion-Modul
und hoffe ins geheim auf das sichere Gelingen, denn ich weiß aus eigener Erfahrung welche Immersion damit abgebildet werden kann

In diesem Sinne
Keep Sim-Racing ...in motion
 
Zuletzt bearbeitet:
U

User 12506

Auch wenn sowas absolut gar nichts mehr für mich wäre, mal ein Gedanke:

Hier würde ja die Kraft über den Helm wirken. Da hätte ich doch am ende bloss das Gefühl, dass mir der Helm entweder von Links oder Rechts gegen den Kopf drückt? Ich würde das glaube ich tatsächlich eher als störend empfinden.
 
U

User 4652

Auch wenn sowas absolut gar nichts mehr für mich wäre, mal ein Gedanke:

Hier würde ja die Kraft über den Helm wirken. Da hätte ich doch am ende bloss das Gefühl, dass mir der Helm entweder von Links oder Rechts gegen den Kopf drückt? Ich würde das glaube ich tatsächlich eher als störend empfinden.
Den "echten" Rennfahrern gehts da wahrscheinlich ähnlich, aber im echten Cockpit kann man das halt leider nicht einfach abschalten :ROFLMAO:
 
U

User 18304

wenn der helm ordentlich sitzt dann ist der Effekt sensationell immersiv
ob man das will ist ein anderes Kapitel :-)
 
U

User 26975

a-jpg.85311


Quelle: https://www.xsimulator.net/communit...-sim-rig-with-g-seat.14948/page-4#post-218346"]A foldable DIY Sim RIG with G-Seat
 
U

User 12473

wenn der helm ordentlich sitzt dann ist der Effekt sensationell immersiv
ob man das will ist ein anderes Kapitel :-)
Wo sollten die Grenzen des machbaren bei der Simulation sein ?
Diese Frage sollte sich jeder vor Inbetriebnahme eines solchen Systems stellen um sich den Risiken bei aller Begeisterung genau bewusst zu werden.
Ich persönlich bin nach nach wie vor der Meinung, um die Seitenkräfte ein wenig abzubilden, muss und sollte man nicht solch ein Risiko eingehen !

Meine Erfahrung ist, wir können in unseren Home-Motion-Systeme keine wirklich realen G-Kräfte eines Rennfahrzeuges 1 zu 1 abbilden,
sonder höchstens antriggern.
Für mich reicht mein Air-GForce-System, dass drei Luftkissen pro Sitzseite bedient, um ein Gefühl für die Seitenkräfte und vor allem Seitenkraftverlust bei gleichzeitigem Einsatz des Sitz-Traction-Loss zu erhalten.
Mit solch einem kombinierten System steht für mich das detektieren des Grip-Verlust an der Hinterachse im Vordergrund und zweitrangig die Immersion.


Diese System habe ich seit vier Jahren in Betrieb und möchte es nicht mehr missen !
Damals mit den Frex-Liniar-Aktuatoren und Simtools ,
Heute mit dem SFX100 Antrieb und SFB-Software das nicht nur Leistungsstärker ist, sondern auch noch deutlich leiser.

Müsste bzw. wollte ich Heute ein solches System bauen, dann würde ich die Luftkissen mit Flüssigkeit füllen und mit einem Druckbehälter samt e-Schaltventile arbeiten. Die e-Schaltventile hätten nicht nur den Vorteil präziser und reaktionsschneller die jeweiligen Kissen zu füllen, sondern könnten auch im Falle des "G-Force-Helmsystems " besser über eine von Außen gesteuerte Zwangsabschaltung im Bedarfsfall mechanisch/hydraulisch entkoppelt werden. Die zwei zusätzlichen Kissen würde ich in einem Ohren-Schalensitz platzieren.
 
Zuletzt bearbeitet:
U

User 18304

dieses Hobby kann schon sehr gefährlich sein

 
U

User 19318

Vcell, das finde ich absolut genial! Es freut mich sehr sowas innovatives zu sehen. Ich habe 2017 meinen ersten gseat mit rc servos gebaut und bin deshalb schon von Anfang an auf G-Kräfte fixiert. Um im Sfx G-Kräfte auch am Kopf zu spüren habe ich die Plattform testweise so eingestellt, dass sie vor allem auf die G-Krafte reagiert und meinen Helm fix mit dem dafür gebauten Dach über Gummis verbunden. Eine Verletzungsgefahr bestand daher nicht aber ich war begeistert von der Immersion. Allerdings war die Bewegungsfreiheit sehr eingeschränkt weswegen ich es nicht dauerhaft so gelassen habe. Beim Fliegen hat es mich noch mehr gestört, dass der Kopf immer an einer bestimmten Position bleiben musste. Mit 2 RC servos habe ich auch experimentiert, da sie kleine Wege und Kräfte haben und damit ungefährlich sind. Unsere Sfx servo Motoren können zumindest nicht vom Leonardo soweit ich weiss im Torque-mode angesteuert werden wie deine Servos und so habe ich irgendwann aufgehört zu experimentieren. Umso toller finde ich, dass du offensichtlich eine Torque Mode Lösung für deine Servos gefunden hast und hoffe dass du uns verrätst wie es geht. Mein größter diy Respekt!
 
U

User 18304

ach du meine Güte - ich liebe diese DIY Rigs - sensationeller Beitrag und das Video gehört ab heute zu meinen Top 10
DANKE
 
U

User 12473

Hallo Harry, Du und dein experimentell Motion-Rigg scheint nicht nur Dich und mich zu begeistern !

Ja Harry ist einer der SFX-Urgesteine und sein Holz-Motion-Rigg für mich Kult !
Das Holz-Rigg hat einen nachhaltigen Grund, denn bei Harry ist nichts so beständig, wie die ewige und sehr schnelle Veränderung.
So hat das Holz-Rigg bei Harry offensichtlich Methode, denn er kann so sehr schnell seine Motion-Gedanken in die Tat umsetzen.

Ich erinnere mich noch sehr gerne, Harry auf der SimExpo 2019 persönlich getroffen zu haben.
Zwischen den realen Motor-Geräuschen am NBG konnten wir das eine oder andere ein wenig austauschen.

Keep SimRacing ...in wood ;-)
 
Oben