CN107862971B - 一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台 - Google Patents

一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，包括支架、第一滚筒、第二滚筒以及人体支撑架，支架上底板，底板安装有电机；第一滚筒与电机传动连接；所述的第二滚筒是套设在第一滚筒内；人体支撑架包括支撑梁、人字形支撑板、手臂固定座以及操作板；所述的支撑梁内部设置有气缸、带电磁阀的高压气罐，支撑梁的前端固定设置有混合挥发箱体，所述的高压气罐、电磁阀、混合挥发箱体依次串联；所述的手臂固定座是通过阻尼转轴与人字形支撑板相互铰接；本发明所述的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其结构合理，具有结构简单、安全可靠、智能化程度高等优点，有效解决现有模拟器对飞行模拟效果不佳的问题。

Description

一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台
技术领域
本发明涉及虚拟现实设备领域，尤其是涉及一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台。
背景技术
长久以来，像小鸟一样飞翔一直是人们的梦想，现在也有翼装飞行器能够实现这样的功能，但这样的飞行器属于极限运动，对人们的操作要求比较高，而且危险系数比较大，只能够适应极少数人群，这就限制了这项运动的发展和推广，而为了规避危险性和高要求性，就需要通过虚拟技术来实现模拟飞行了，但是现有的模拟飞行器多是只能够简单的实现悬空，或者只能够进行整体的平移和转向，动作比较单一，模拟程度不高，体验感和既视感都不强烈，无法满足人们的强烈需求，模拟效果不好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供了一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其结构合理，具有结构简单、使用方便、安全可靠、智能化程度高等优点，有效解决现有模拟器对飞行模拟效果不佳的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，包括具有框架结构的支架、第一滚筒、第二滚筒以及人体支撑架，所述的支架上固定设置有底板，所述底板的下表面固定安装有电机，所述电机通过轴固定连接有齿轮，所述支架的前端面和后端面固定连接有导向板，所述导向板上设有导向槽，并在导向槽的内滑动连接有导向轮；
所述的第一滚筒是通过连接轴与导向轮转动连接，第一滚筒下表面设置有外齿圈，所述外齿圈啮合于齿轮；所述第一滚筒的内壁上固定对称设置有两条第一转动轴，并固定对称设置有至少两根第一液压缸；
所述的第二滚筒是套设在第一滚筒内，第二滚筒是与第一转动轴相互转动连接，第二滚筒是与第一液压缸相互铰接；所述的第二滚筒内壁上固定设置有第二转动轴，并在第二滚筒内腔底部固定设置有第二液压缸；
所述的人体支撑架包括具有中空结构的支撑梁、人字形支撑板、手臂固定座以及操作板；所述的支撑梁是与第二转动轴相互转动连接，并与第二液压缸相互抵接；所述的支撑梁内部设置有气缸、带电磁阀的高压气罐，气缸的主轴上固定设置有连接块，连接块的一端从支撑梁上的通槽伸出并与人字形支撑板固定连接；支撑梁的前端固定设置有混合挥发箱体，混合挥发箱体是具有向上开口的中空箱体，箱体内设置有吸水海绵，所述的高压气罐、电磁阀、混合挥发箱体依次串联；
人字形支撑板上装设有陀螺仪、凹槽，凹槽内设置有头戴式显示器；所述的手臂固定座是通过阻尼转轴与人字形支撑板相互铰接；
所述的操作板上设置有握持凹槽，握持凹槽上固定设置有握杆，握杆上对称设置有薄片式压力传感器，薄片式压力传感器上分别固定设置有压板，所述的薄片式压力传感器、陀螺仪、第一液压缸、第二液压缸、凹槽内设置的显示器以及音频设备是与外部控制设备相互连接。
进一步地，所述的导向槽两端设置有滑槽，滑槽上设有与滑槽相互滑动连接的滑块，并在滑槽与导向槽内腔之间设置有张紧弹簧。
进一步地，所述的导向槽为弧形结构。
进一步地，每条导向槽内沿第一滚筒转动方向排列设置的导向轮数目至少是两个。
进一步地，所述的第一转动轴是沿竖直方向对称设置。
进一步地，所述的第一液压缸是沿水平方向对称固定设置。
进一步地，所述的第二转动轴是沿水平方向设置。
进一步地，所述第二液压缸的数量至少是两根。
进一步地，所述的支撑梁前端设置有风扇。
进一步地，所述的操作板是通过伸缩杆与手臂固定座相互连接；所述的人字形支撑板上设置有头部束缚带以及脚部束缚带，手臂固定座上设置有手部束缚带。
本发明的有益效果是：一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，通过电机带动第一滚筒的转动能够实现竖直面内翻转的动作，而且第二滚筒能够实现人体支撑架在水平面内旋转，而人体支撑架在支撑梁和第二液压缸的作用下可以进行前后运动、上下、倾斜运动，加上支撑梁上安装有用于模拟飞行环境气味的的混合挥发箱体，因此能够模拟各种飞行环境，而且操作板可以模拟小鸟扇动翅膀的动作，并且实现人体支撑架上升或下降动作的控制，还能够错位运动以实现翻转，更加真实的模拟小鸟在空中的运动轨迹，不仅模拟程度高，而且还规避了危险性，适应性大大增加。其结构合理，具有结构简单、安全可靠、智能化程度高等优点，有效解决现有模拟器对飞行模拟效果不佳的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台的整体结构示意图；
图2是本发明所述一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台的支架结构示意图；
图3是本发明所述一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台的导向槽结构示意图；
图4是本发明所述一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台的去除支架后的剖面结构示意图；
图5是本发明所述一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台的人体支撑架俯视结构示意图；
图6是本发明所述一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台的人体支撑架侧视结构示意图；
图7是本发明所述一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台的操作板结构示意图；
图8是本发明所述一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台的支撑梁轴向剖面结构示意图；
图9是本发明所述一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台的支撑梁径向剖面结构示意图。
附图中标记分述如下：1、支架，11、底板，12、电机，13、齿轮，14、导向板，15、导向槽，16、滑槽，17、滑块，18、张紧弹簧，2、第一滚筒，21、外齿圈，22、第一液压缸，23、第一转动轴，24、导向轮，3、第二滚筒，31、第二转动轴，32、第二液压缸，4、人体支撑架，41、支撑梁，411、气缸，412、连接块，413、通槽，414、混合挥发箱体，416、电磁阀，417、高压气罐，42、风扇，43、人字形支撑板，431、陀螺仪，44、手臂固定座，441、伸缩杆，442、阻尼转轴，45、操作板，451、握持凹槽，452、握杆，453、薄片式压力传感器，454、压板，46、凹槽，47、手部束缚带，48、头部束缚带，49、脚部束缚带。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、图2、图4所示的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，包括具有框架结构的支架1、第一滚筒2、第二滚筒3以及人体支撑架4，所述的支架1上固定设置有底板11，所述底板11的下表面固定安装有电机12，所述电机12通过轴固定连接有齿轮13，所述支架1的前端面和后端面固定连接有导向板14，所述导向板14上设有导向槽15，并在导向槽15的内滑动连接有导向轮24；在一种可能的实施例中，为了减轻整体重量，第一滚筒2、第二滚筒3具有圆筒形框架结构。
所述的第一滚筒2是通过连接轴与导向轮24转动连接，第一滚筒2下表面设置有外齿圈21，所述外齿圈21啮合于齿轮13；在一种可能的实施例中，电机12直接与第一滚筒2传动连接。
所述第一滚筒2的内壁上固定对称设置有两条第一转动轴23，并固定对称设置有至少两根第一液压缸22；
所述的第二滚筒3是套设在第一滚筒2内，第二滚筒3是与第一转动轴23相互转动连接，第二滚筒3是与第一液压缸22相互铰接；所述的第二滚筒3内壁上固定设置有第二转动轴31，并在第二滚筒3内腔底部固定设置有第二液压缸32；
如图5、图6所示，所述的人体支撑架4包括具有中空结构的支撑梁41、人字形支撑板43、手臂固定座44以及操作板45；所述的支撑梁41是与第二转动轴31相互转动连接，并与第二液压缸32相互抵接；
人字形支撑板43上装设有陀螺仪431、凹槽46，凹槽46内设置有头戴式显示器；所述的手臂固定座44是通过阻尼转轴442与人字形支撑板43相互铰接；陀螺仪431用于检测人字形支撑板43的姿态，阻尼转轴442用于模拟飞行时的空气阻力。
如图8、图9所示，所述的支撑梁41内部设置有气缸411、带电磁阀416的高压气罐417，气缸411的主轴上固定设置有连接块412，连接块412的一端从支撑梁41上的通槽413伸出并与人字形支撑板43固定连接；支撑梁41的前端固定设置有混合挥发箱体414，混合挥发箱体414是具有向上开口的中空箱体，箱体内设置有吸水海绵，所述的高压气罐417、电磁阀416、混合挥发箱体414依次串联；气缸411用于模拟突然加速或者减速产生的超重、失重状态，并可用于收纳人体支撑架4。
在一种可能的实施例中，人体支撑架4设置于第二滚筒3内，通过气缸411用于将乘坐在人体支撑架4上的人员送入或者送出第二滚筒3。在另一种可能的实施例中，人体支撑架4设置于第二滚筒3外。
如图7所示，所述的操作板45上设置有握持凹槽451，握持凹槽451上固定设置有握杆452，握杆452上对称设置有薄片式压力传感器453，薄片式压力传感器453上分别固定设置有压板454，所述的薄片式压力传感器453、陀螺仪431、第一液压缸22、第二液压缸32、凹槽46内设置的显示器以及音频设备是与外部控制设备相互连接。通过手部对握杆452上四块压板454不同的按压组合，控制模拟的飞行状态，例如压板454全部按下为加速，又例如按下左侧两块压板454为左转弯。
如图3所示，所述的导向槽15两端设置有滑槽16，滑槽16上设有与滑槽16相互滑动连接的滑块17，并在滑槽16与导向槽15内腔之间设置有张紧弹簧18。在一种可能的实施例中，导向槽15两端设置有橡胶块或者其他具有缓冲作用的材料块体。所述的导向槽15为弧形结构。在一种实施例中，导向槽15也可以是圆形、波浪形。
每条导向槽15内沿第一滚筒2转动方向排列设置的导向轮24数目至少是两个。所述的第一转动轴23是沿竖直方向对称设置。所述的第一液压缸22是沿水平方向对称固定设置。所述的第二转动轴31是沿水平方向设置。所述第二液压缸32的数量至少是两根。
所述的支撑梁41前端设置有风扇42。在一种可能的实施例中，支撑梁41前端设置有除风扇42外其他可以使空气流动的设备，如气泵。
所述的操作板45是通过伸缩杆441与手臂固定座44相互连接；所述的人字形支撑板43上设置有头部束缚带48以及脚部束缚带49，手臂固定座44上设置有手部束缚带47。在一种可能的实施例中，头部束缚带48、脚部束缚带49、手部束缚带47被卡扣取代。在另一种可能的实施例中，人字形支撑板43、手臂固定座44上设置有磁铁，在使用人员的四肢相应位置上设置磁铁，利用磁铁异性相吸的方式将人体固定在人体支撑架4上。
本发明所述的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，通过电机带动第一滚筒的转动能够实现竖直面内翻转的动作，而且第二滚筒能够实现人体支撑架在水平面内旋转，而人体支撑架在支撑梁和第二液压缸的作用下可以进行前后运动、上下、倾斜运动，加上支撑梁上安装有用于模拟飞行环境气味的的混合挥发箱体，因此能够模拟各种飞行环境，而且操作板可以模拟小鸟扇动翅膀的动作，并且实现人体支撑架上升或下降动作的控制，还能够错位运动以实现翻转，更加真实的模拟小鸟在空中的运动轨迹，不仅模拟程度高，而且还规避了危险性，适应性大大增加。其结构合理，具有结构简单、安全可靠、智能化程度高等优点，有效解决现有模拟器对飞行模拟效果不佳的问题。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其特征在于：包括具有框架结构的支架(1)、第一滚筒(2)、第二滚筒(3)以及人体支撑架(4)，所述的支架(1)上固定设置有底板(11)，所述底板(11)的下表面固定安装有电机(12)，所述电机(12)通过轴固定连接有齿轮(13)，所述支架(1)的前端面和后端面固定连接有导向板(14)，所述导向板(14)上设有导向槽(15)，并在导向槽(15)的内滑动连接有导向轮(24)；
所述的第一滚筒(2)是通过连接轴与导向轮(24)转动连接，第一滚筒(2)下表面设置有外齿圈(21)，所述外齿圈(21)啮合于齿轮(13)；所述第一滚筒(2)的内壁上固定对称设置有两条第一转动轴(23)，并固定对称设置有至少两根第一液压缸(22)；
所述的第二滚筒(3)是套设在第一滚筒(2)内，第二滚筒(3)是与第一转动轴(23)相互转动连接，第二滚筒(3)是与第一液压缸(22)相互铰接；所述的第二滚筒(3)内壁上固定设置有第二转动轴(31)，并在第二滚筒(3)内腔底部固定设置有第二液压缸(32)；
所述的人体支撑架(4)包括具有中空结构的支撑梁(41)、人字形支撑板(43)、手臂固定座(44)以及操作板(45)；所述的支撑梁(41)是与第二转动轴(31)相互转动连接，并与第二液压缸(32)相互抵接；所述的支撑梁(41)内部设置有气缸(411)、带电磁阀(416)的高压气罐(417)，气缸(411)的主轴上固定设置有连接块(412)，连接块(412)的一端从支撑梁(41)上的通槽(413)伸出并与人字形支撑板(43)固定连接；支撑梁(41)的前端固定设置有混合挥发箱体(414)，混合挥发箱体(414)是具有向上开口的中空箱体，箱体内设置有吸水海绵，所述的高压气罐(417)、电磁阀(416)、混合挥发箱体(414)依次串联；
人字形支撑板(43)上装设有陀螺仪(431)、凹槽(46)，凹槽(46)内设置有头戴式显示器；所述的手臂固定座(44)是通过阻尼转轴(442)与人字形支撑板(43)相互铰接；
所述的操作板(45)上设置有握持凹槽(451)，握持凹槽(451)上固定设置有握杆(452)，握杆(452)上对称设置有薄片式压力传感器(453)，薄片式压力传感器(453)上分别固定设置有压板(454)，所述的薄片式压力传感器(453)、陀螺仪(431)、第一液压缸(22)、第二液压缸(32)、凹槽(46)内设置的显示器以及音频设备是与外部控制设备相互连接；
所述的导向槽(15)两端设置有滑槽(16)，滑槽(16)上设有与滑槽(16)相互滑动连接的滑块(17)，并在滑槽(16)与导向槽(15)内腔之间设置有张紧弹簧(18)；
所述的导向槽(15)为弧形结构。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其特征在于：每条导向槽(15)内沿第一滚筒(2)转动方向排列设置的导向轮(24)数目至少是两个。
3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其特征在于：所述的第一转动轴(23)是沿竖直方向对称设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其特征在于：所述的第一液压缸(22)是沿水平方向对称固定设置。
5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其特征在于：所述的第二转动轴(31)是沿水平方向设置。
6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其特征在于：所述第二液压缸(32)的数量至少是两根。
7.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其特征在于：所述的支撑梁(41)前端设置有风扇(42)。
8.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的鸟类视角飞行模拟器平台，其特征在于：所述的操作板(45)是通过伸缩杆(441)与手臂固定座(44)相互连接；所述的人字形支撑板(43)上设置有头部束缚带(48)以及脚部束缚带(49)，手臂固定座(44)上设置有手部束缚带(47)。
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