CN105974946B - 一种动作判断限位器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种动作判断限位器，包括外壳，外壳内贯穿设有伸缩杆，伸缩杆外侧自下而上套设有垂直限位机构和水平限位机构，外壳套设于垂直限位机构和水平限位机构外侧，垂直限位机构下部套设有限位轴承。本发明当使用者行走时产生斜度，带动本发明内的垂直限位机构，阻止伸缩杆上下活动，达到提供垂直方向的限位功能，同时提供水平方位的转动，并通过水平限位机构限制使用者左右摇摆，提供更加稳定的行走姿态，当使用者处于非行走状态时，垂直限位机构不工作，释放伸缩杆垂直方向的运动，可使使用者做出蹲、跳等动作。本发明具有结构简单、使用方便、节省能源等优点。
Description
技术领域
本发明属于非电变量的控制或调节系统的技术领域，特别涉及一种智能动作判断限位器。
背景技术
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统的技术，其利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术丰要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面，其中，自然技能是指人的头部转动、眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入做出实时响应，并分别反馈到用户的五官，这是虚拟现实技术中非常重要的一部分。
随着虚拟现实技术的进一步普及，虚拟现实全向行动平台为使用者在虚拟现实中行走提供了条件，同时虚拟现实设备应当满足让使用者在前进时提供垂直方向的限位以给人体提供有效支撑，同时又可提供水平方位的转动保证人体可以正常进行转向，而当使用者处于非行走状态时，则应当释放垂直方向的运动，让使用者可以做出下蹲和跳跃动作，故而虚拟现实全向行动平台有必不可少的一个部分，即是判断使用者当前的运动趋势并能在不影响使用效果的前提下给出相应的限制以保证安全的智能动作判断限位器。
发明内容
本发明解决的技术问题是，现有技术中，随着虚拟现实技术的进一步普及，虚拟现实全向行动平台为使用者在虚拟现实中行走提供了条件，同时虚拟现实设备应当满足让使用者在前进时提供垂直方向的限位以给人体提供有效支撑，同时又可提供水平方位的转动保证人体可以正常进行转向，而当使用者处于非行走状态时，则应当释放垂直方向的运动，让使用者可以做出下蹲和跳跃动作，故而虚拟现实全向行动平台有必不可少的一个部分，即是判断使用者当前的运动趋势并能在不影响使用效果的前提下给出相应的限制以保证安全的设备，进而提供了一种优化结构的动作判断限位器。
本发明所采用的技术方案是，一种动作判断限位器，包括外壳，所述外壳内贯穿设有伸缩杆，所述伸缩杆外侧自下而上套设有垂直限位机构和水平限位机构，所述外壳套设于所述垂直限位机构和水平限位机构外侧，所述垂直限位机构下部套设有限位轴承。
优选地，所述垂直限位机构包括由内至外顺次套设于伸缩杆外侧的卡位抓手和卡位抓手套，所述卡位抓手和卡位抓手套配合设置，所述卡位抓手固定设于伸缩杆外侧，所述卡位抓手套通过轴承安装于外壳上。
优选地，所述卡位抓手包括第一圆柱形套筒和设于第一圆柱形套筒顶部的若干可收缩弧形片，所述若干弧形片首尾连接呈倒圆台形；所述卡位抓手套可动套设于卡位抓手外侧，所述卡位抓手套包括第二圆柱形套筒和倒圆台形套筒，所述倒圆台形套筒与所述弧形片配合设置。
优选地，所述卡位抓手的上部和伸缩杆间的空间内设有限位橡胶块，所述限位橡胶块成环状套设于伸缩杆外侧。
优选地，所述卡位抓手的顶部还设有卡环。
优选地，所述水平限位机构包括左右限位圆盘，所述左右限位圆盘通过轴承设于外壳上；所述左右限位圆盘包括长条形通孔，所述长条形通孔包括在水平方向上首尾顺次连接的左平面、右平面、前弧形面和后弧形面，所述伸缩杆的左右两侧为左限位平面和右限位平面，所述左限位平面与所述左平面配合设置，所述右限位平面与所述右平面配合设置。
优选地，所述外壳包括壳体，所述壳体配合设有上盖和下盖；所述下盖套设于限位轴承外侧。
优选地，所述卡位抓手的外侧套设有调节螺帽，所述调节螺帽设于限位轴承下方。
优选地，所述卡位抓手的外侧套设有限位螺帽，所述限位螺帽设于所述调节螺帽下方。
优选地，所述伸缩杆下部还套设有塑料套管，所述塑料套管设于所述伸缩杆和卡位抓手间。
本发明提供了一种优化结构的动作判断限位器，通过在外壳内贯穿设置伸缩杆，并在伸缩杆外侧自下而上套设垂直限位机构和水平限位机构，外壳套设于垂直限位机构和水平限位机构外侧，通过垂直限位机构下部套设的限位轴承限制位置，当使用者行走时产生斜度，带动本发明内的垂直限位机构，阻止伸缩杆上下活动，达到提供垂直方向的限位功能，同时提供水平方位的转动，并通过水平限位机构限制使用者左右摇摆，提供更加稳定的行走姿态，当使用者处于非行走状态时，垂直限位机构不工作，释放伸缩杆垂直方向的运动，可使使用者做出蹲、跳等动作。
本发明的优点在于：
1、当使用者向前或向后行走时，限位器提供有效支撑，避免使用者滑倒，同时还可以让使用者做出转身动作而不受限制；
2、当使用者做出蹲、跳等动作时，限位器不工作，不会阻碍使用者动作；
3、使用者在行走时提供左右限位，避免了横向摆动，从而增加了行走稳定性；
4、不使用电源，避免了突然断电造成的安全问题。
本发明具有结构简单、使用方便、节省能源等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视图结构示意图;
图3为本发明的垂直限位机构中卡位抓手和卡位抓手套的剖视图结构示意图；
图4为本发明中圆盘的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。
如图所示，本发明涉及一种动作判断限位器，包括外壳1，所述外壳1内贯穿设有伸缩杆2，所述伸缩杆2外侧自下而上套设有垂直限位机构和水平限位机构，所述外壳1套设于所述垂直限位机构和水平限位机构外侧，所述垂直限位机构下部套设有限位轴承3。
本发明中，在限位器的外壳1内贯穿设置伸缩杆2，并在伸缩杆2外侧自下而上套设垂直限位机构和水平限位机构，外壳1套设于垂直限位机构和水平限位机构外侧，通过垂直限位机构下部套设的限位轴承3限制位置，当使用者行走时产生斜度，带动本发明内的垂直限位机构，阻止伸缩杆2上下活动，达到提供垂直方向的限位功能，同时提供水平方位的转动，并通过水平限位机构限制使用者左右摇摆，提供更加稳定的行走姿态，当使用者处于非行走状态时，垂直限位机构不工作，释放伸缩杆2垂直方向的运动，可使使用者做出蹲、跳等动作。
所述垂直限位机构包括由内至外顺次套设于伸缩杆2外侧的卡位抓手4和卡位抓手套5，所述卡位抓手4和卡位抓手套5配合设置，所述卡位抓手4固定设于伸缩杆2外侧，所述卡位抓手套5通过轴承6安装于外壳1上。
所述卡位抓手4包括第一圆柱形套筒4-1和设于第一圆柱形套筒4-1顶部的若干可收缩弧形片4-2，所述若干弧形片4-2首尾连接呈倒圆台形；所述卡位抓手套5可动套设于卡位抓手4外侧，所述卡位抓手套5包括第二圆柱形套筒5-1和倒圆台形套筒5-2，所述倒圆台形套筒5-2与所述弧形片4-2配合设置。
所述卡位抓手4的上部和伸缩杆2间的空间内设有限位橡胶块7，所述限位橡胶块7成环状套设于伸缩杆2外侧。
本发明中，卡位抓手4用于在伸缩杆2进行垂直方向上的运动时，对伸缩杆2进行抓取，起到卡位、限位的作用，卡位抓手套5用于在卡位抓手4上提时对卡位抓手4施力，使得卡位抓手4对伸缩杆2进行卡止，起到对伸缩杆2的限位作用。
本发明中，卡位抓手4包括第一圆柱形套筒4-1和设于第一圆柱形套筒4-1顶部的若干可收缩弧形片4-2，弧形片4-2间首尾连接整体呈倒圆台形，而卡位抓手套5可动套设在卡位抓手4外侧，其包括第二圆柱形套筒5-1和倒圆台形套筒5-2，且倒圆台形套筒5-2与弧形片4-2配合设置，即卡位抓手套5可以相对于卡位抓手4运动，当卡位抓手套5相对于卡位抓手4向上时，倒圆台形套筒5-2可以作用于可收缩弧形片4-2并收紧可收缩弧形片4-2，使得卡位抓手4的第一圆柱形套筒4-1以上部分收紧，起到抓手的作用。
本发明中，当使用者前进或后退时，带动伸缩杆2产生倾斜角，伸缩杆2以限位轴承3为圆心做出扇形摆动，带动卡位抓手4在卡位抓手套5中垂直向上运动；在此过程中，卡位抓手4和卡位抓手套5倾斜，卡位抓手套5在倾斜的过程中会略微抬起，以适应配合伸缩杆2的倾斜角度和向倾斜方向的距离变化，而由于卡位抓手4固定设置在伸缩杆2外侧，无法做出与卡位抓手套5相同的配合动作，故在卡位抓手套5中相对向下运动，在卡位抓手4与卡位抓手4的斜度作用下，卡位抓手4顶部收紧，卡位抓手4在卡位抓手套5的作用下向内收紧，直至紧握伸缩杆2，由此限制伸缩杆2垂直运动，此时，卡位抓手套5相对应的轴承6可同时保证卡位抓手套5做出水平转向，故达到了限制伸缩杆2上下方向运动而释放水平转向运动的目的。
本发明中，在卡位抓手4的上部和伸缩杆2间的空间内设置限位橡胶块7，且限位橡胶块7成环状套设于伸缩杆2外侧，即当使用者前进或后退时，卡位抓手4在卡位抓手套5的作用下向内收紧，带动限位橡胶块7向伸缩杆2收紧，保证了限位作用的同时保证了垂直限位机构与伸缩杆2的摩擦力，同时橡胶块7的结构能尽可能小的磨损垂直限位机构与伸缩杆2，保证了本发明的使用寿命。
所述卡位抓手4的顶部还设有卡环8。
本发明中，卡位抓手4的顶部还设有卡环8，用于辅助卡位抓手4复位，即当使用者处于非行走状态时，不产生倾斜角，故卡位抓手4可以在卡环8的弹性作用下恢复张开状态，此时限位橡胶块7与伸缩杆2不接触，故伸缩杆2可在垂直方向运动，使用者可作出蹲、跳和水平转向动作。
所述水平限位机构包括左右限位圆盘9，所述左右限位圆盘9通过轴承10设于外壳1上；所述左右限位圆盘9包括长条形通孔11，所述长条形通孔11包括在水平方向上首尾顺次连接的左平面、右平面、前弧形面和后弧形面，所述伸缩杆2的左右两侧为左限位平面和右限位平面，所述左限位平面与所述左平面配合设置，所述右限位平面与所述右平面配合设置。
本发明中，左右限位圆盘9主要用于对使用者进行左右方向的限位，但不影响使用者在前后方向上的运动。
本发明中，左右限位圆盘9包括长条形通孔11，其中，长条形通孔11包括在水平方向上首尾顺次连接的左平面、右平面、前弧形面和后弧形面，同时伸缩杆2的左右两侧为左限位平面和右限位平面，即左右限位圆盘9的长条形通孔11中在插入伸缩杆2后，长条形通孔11的左右两边可以紧贴伸缩杆2的平面部分即左限位平面和右限位平面，当伸缩杆2做出水平旋转动作时，左右限位圆盘9通过轴承10的支持随之转动，故所述伸缩杆2无论水平旋转任何角度，只可相对前后摆动，不可左右摆动，从而确保了使用者行走时的稳定性。
所述外壳1包括壳体，所述壳体配合设有上盖12和下盖13；所述下盖13套设于限位轴承3外侧。
本发明中，外壳1包括壳体，壳体配合设有上盖12和下盖13，其起到保护垂直限位机构和水平限位机构的作用的同时，还能承载垂直限位机构和水平限位机构的相关零部件，保证本发明的整体性和工作稳定性。
所述卡位抓手4的外侧套设有调节螺帽14，所述调节螺帽14设于限位轴承3下方。
本发明中，卡位抓手4的外侧套设有调节螺帽14且调节螺帽14设于限位轴承3下方，当调节螺帽14拧紧时，其与卡位抓手4的间距变短，由于伸缩杆2的倾斜角度与卡位抓手4握紧伸缩杆2的工作行程成正比，即伸缩杆2的可伸长距离也变小了，故可达到适配不同步幅的体验者的目的。
所述卡位抓手4的外侧套设有限位螺帽15，所述限位螺帽15设于所述调节螺帽14下方。
本发明中，在卡位抓手4的外侧套设限位螺帽15且限位螺帽15设于调节螺帽14下方，限位螺帽15可以对调节螺帽14进行紧固作用，防止调节螺帽14在使用中发生松脱，保证本发明的使用安全。
所述伸缩杆2下部还套设有塑料套管16，所述塑料套管16设于所述伸缩杆2和卡位抓手4间。
本发明中，伸缩杆2和卡位抓手4间还设置有塑料套管16，其主要起到减小伸缩杆2与所述卡位抓手4之间的摩擦力的作用。
本发明中，为了成本考虑，塑料套管16可以套设在伸缩杆2的下部。
本发明中，塑料套管16可以采用四氟材料，四氟材料的摩擦系数极小，仅为聚乙烯材料的1/5，又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以四氟材料具有不粘性，其在-196～260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。
本发明解决了现有技术中，随着虚拟现实技术的进一步普及，虚拟现实全向行动平台为使用者在虚拟现实中行走提供了条件，同时虚拟现实设备应当满足让使用者在前进时提供垂直方向的限位以给人体提供有效支撑，同时又可提供水平方位的转动保证人体可以正常进行转向，而当使用者处于非行走状态时，则应当释放垂直方向的运动，让使用者可以做出下蹲和跳跃动作，故而虚拟现实全向行动平台有必不可少的一个部分，即是判断使用者当前的运动趋势并能在不影响使用效果的前提下给出相应的限制以保证安全的设备，通过在外壳1内贯穿设置伸缩杆2，并在伸缩杆2外侧自下而上套设垂直限位机构和水平限位机构，外壳1套设于垂直限位机构和水平限位机构外侧，通过垂直限位机构下部套设的限位轴承3限制位置，当使用者行走时产生斜度，带动本发明内的垂直限位机构，阻止伸缩杆2上下活动，达到提供垂直方向的限位功能，同时提供水平方位的转动，并通过水平限位机构限制使用者左右摇摆，提供更加稳定的行走姿态，当使用者处于非行走状态时，垂直限位机构不工作，释放伸缩杆2垂直方向的运动，可使使用者做出蹲、跳等动作。
本发明的优点在于：当使用者向前或向后行走时，限位器提供有效支撑，避免使用者滑倒，同时还可以让使用者做出转身动作而不受限制；当使用者做出蹲、跳等动作时，限位器不工作，不会阻碍使用者动作；使用者在行走时提供左右限位，避免了横向摆动，从而增加了行走稳定性；不使用电源，避免了突然断电造成的安全问题。
本发明具有结构简单、使用方便、节省能源等优点。
Claims (9)
1.一种动作判断限位器，包括外壳，其特征在于：所述外壳内贯穿设有伸缩杆，所述伸缩杆外侧自下而上套设有垂直限位机构和水平限位机构，所述外壳套设于所述垂直限位机构和水平限位机构外侧，所述垂直限位机构下部套设有限位轴承；所述垂直限位机构包括由内至外顺次套设于伸缩杆外侧的卡位抓手和卡位抓手套，所述卡位抓手和卡位抓手套配合设置，所述卡位抓手固定设于伸缩杆外侧，所述卡位抓手套通过轴承安装于外壳上。
2.根据权利要求1所述的一种动作判断限位器，其特征在于：所述卡位抓手包括第一圆柱形套筒和设于第一圆柱形套筒顶部的若干可收缩弧形片，所述若干弧形片首尾连接呈倒圆台形；所述卡位抓手套可动套设于卡位抓手外侧，所述卡位抓手套包括第二圆柱形套筒和倒圆台形套筒，所述倒圆台形套筒与所述弧形片配合设置。
3.根据权利要求2所述的一种动作判断限位器，其特征在于：所述卡位抓手的上部和伸缩杆间的空间内设有限位橡胶块，所述限位橡胶块成环状套设于伸缩杆外侧。
4.根据权利要求2所述的一种动作判断限位器，其特征在于：所述卡位抓手的顶部还设有卡环。
5.根据权利要求1所述的一种动作判断限位器，其特征在于：所述水平限位机构包括左右限位圆盘，所述左右限位圆盘通过轴承设于外壳上；所述左右限位圆盘包括长条形通孔，所述长条形通孔包括在水平方向上首尾顺次连接的左平面、右平面、前弧形面和后弧形面，所述伸缩杆的左右两侧为左限位平面和右限位平面，所述左限位平面与所述左平面配合设置，所述右限位平面与所述右平面配合设置。
6.根据权利要求1所述的一种动作判断限位器，其特征在于：所述外壳包括壳体，所述壳体配合设有上盖和下盖；所述下盖套设于限位轴承外侧。
7.根据权利要求1所述的一种动作判断限位器，其特征在于：所述卡位抓手的外侧套设有调节螺帽，所述调节螺帽设于限位轴承下方。
8.根据权利要求7所述的一种动作判断限位器，其特征在于：所述卡位抓手的外侧套设有限位螺帽，所述限位螺帽设于所述调节螺帽下方。
9.根据权利要求1所述的一种动作判断限位器，其特征在于：所述伸缩杆下部还套设有塑料套管，所述塑料套管设于所述伸缩杆和卡位抓手间。
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