Plataformas de movimiento: grados de libertad

Existen seis grados de libertad, casi todas las plataformas tienen dos o tres, y el que más importa es el tercero. Por debajo de ese umbral una plataforma es ambiente; a partir de ahí empieza a contarte cosas que el volante no puede.

Los seis ejes y qué son

Tres son rotaciones y tres traslaciones. Las rotaciones son cabeceo, morro arriba y abajo; balanceo, inclinación a izquierda y derecha; y guiñada, giro sobre el eje vertical. Las traslaciones son avance a lo largo del eje X, adelante y atrás; desplazamiento lateral a lo largo del eje Y, izquierda y derecha; y elevación a lo largo del eje Z, arriba y abajo.

Una plataforma de dos grados de libertad maneja cabeceo y balanceo, lo que comunica la transferencia de peso fundamental al frenar, acelerar y trazar. Lo que no puede es controlar la elevación de forma independiente, así que falta el componente vertical de pianos, baches y cambios de carga.

Una de tres grados añade un tercer actuador y con él la elevación independiente. Ese es el umbral: con elevación la plataforma puede reproducir el desplazamiento vertical de un piano o de una compresión, y la experiencia deja de parecer una atracción de feria y empieza a parecer conducción.

Qué significan las cifras publicadas

El recorrido es la cifra que se lee primero. Un sistema de cuatro actuadores con 150 mm de recorrido, como el MOZA HMA150, ofrece una configuración de tres grados de libertad con cabeceo, balanceo y elevación. Esos 150 mm son todo el rango que puede moverse cada esquina, y son lo que limita cuán grande puede ser el evento que la plataforma representa antes de quedarse sin recorrido.

El número de actuadores y el de grados de libertad no son lo mismo. Cuatro actuadores producen tres grados, porque la elevación es el movimiento conjunto de los cuatro mientras que cabeceo y balanceo son pares moviéndose en oposición. Más actuadores compran resolución y capacidad de carga, no ejes nuevos automáticamente.

La cuenta del recorrido merece hacerse una vez. 150 mm repartidos en torno a una posición central son 75 mm en cada sentido, y un golpe de piano que desplazaría un coche real 40 mm gasta más de la mitad en 1 solo evento. En una vuelta con 6 pianos la plataforma vuelve al centro 6 veces, y cada regreso es un movimiento que no pediste.

Y los ejes que faltan importan más que los que hay. Una plataforma sin guiñada no puede representar el giro del coche, que es justo la señal que un piloto usa para recoger un derrape, así que una de tres grados mejora la sensación del asfalto y no la de la trasera yéndose.

Qué no puede hacer el movimiento

No puede sostener una fuerza. La carga real en curva dura segundos; una plataforma con 150 mm de recorrido solo puede inclinarte y dejar que trabaje la gravedad, y tiene que volver al centro antes del siguiente evento. Lo que sientes es el inicio de una carga y no la carga en sí.

Cuenta también la carga. 41 kg de bastidor, 15 kg de pedales, 20 kg de asiento y 80 kg de piloto son unos 156 kg que 4 actuadores tienen que acelerar y detener 6 veces por vuelta, y eso antes de añadir 3 pantallas. Las plataformas se declaran para una carga, y 156 kg es la cifra que hay que comprobar, no los 80 kg de quien va sentado.

Tampoco se puede añadir a un chasis que flexiona. Una plataforma mueve todo el conjunto, así que cada gramo de bastidor, asiento y pantallas se mueve con él, y cualquier holgura en la estructura llega como traqueteo y no como información.

Y obliga a decidir sobre las pantallas. Si los monitores se mueven con el asiento, el horizonte visible queda fijo respecto a tus ojos mientras el oído interno informa de movimiento, lo que es a la vez menos convincente y una vía segura al malestar. Las pantallas van en su propio soporte.

Decidir si compensa

Pregúntate primero qué te falta. Quien todavía no recoge derrapes con fiabilidad sacará más de un chasis más rígido, mejores pedales y práctica que del movimiento, porque el movimiento añade información sobre el asfalto y no sobre los neumáticos.

Sé honesto después con la entrada de dos grados. Sin elevación es una sensación y no una herramienta, y el dinero suele rendir más en el tercer actuador más adelante que en los dos primeros ahora.

Y planifica la instalación entera. El tendido de cables sobre la articulación móvil, las pantallas desacopladas y un suelo capaz de aguantar la carga forman parte de la compra, y valen las reglas publicadas para cables en movimiento: la separación se vuelve necesaria por encima de 0,5 metros por segundo combinados con más de diez mil cambios de carga al año.

Fuentes

1. MOZA Racing, los grados de libertad en simracing explicados
2. Motion Systems, grados de libertad explicados

Preguntas frecuentes

¿Bastan dos grados de libertad?

Para la transferencia de peso sí. Sin elevación independiente pierdes pianos, baches y la parte vertical de los cambios de carga, que es donde está casi toda la información.

¿Más actuadores significan más ejes?

No. Cuatro actuadores suelen dar tres grados; los adicionales compran resolución y capacidad de carga en vez de ejes nuevos.

¿Las pantallas deben moverse con el asiento?

No. Un horizonte visual fijo contra un oído interno en movimiento es menos convincente y una vía segura al malestar.

¿El movimiento ayuda a recoger derrapes?

No de forma directa, porque casi ninguna plataforma tiene guiñada. Mejora la sensación del asfalto y no la del coche girando.