CN107875627A - 一种具有保护功能的安全系数高的智能型vr手柄 - Google Patents
一种具有保护功能的安全系数高的智能型vr手柄 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,包括主体,还包括连接绳、臂带和保护机构,保护机构包括保护室和设置在保护室内的检测组件和提示组件,该具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,通过保护机构能够自动检测手臂与周围环境的距离,当小于安全距离时,通过保护机构对相应一侧的手臂做出震动提示,提醒体验者调节身体两侧的距离,避免由于手臂距离墙面等物体过近,而发生碰擦、撞伤等安全事故,大大提高了VR手柄的安全性和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及包装设备领域,特别涉及一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄。
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,它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,能使用户沉浸到该环境中。
VR手柄是用于给用户增加操控方式从而增强体验效果的一种VR体验设备,在进行VR体验时,人们双手握住VR手柄,会根据模拟环境中的场景做出手部的一些动作,然而,由于体验者头部佩戴有VR眼镜,对于现实环境的视觉和听觉均被暂时屏蔽,无法察觉到身体与周围环境的距离,当手部挥动时,若手臂距离墙面等物体过近,则可能发生碰擦、撞伤等安全事故,故现有的VR手柄在使用过程中,安全系数及实用性并不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,包括主体,还包括连接绳、臂带和保护机构,所述臂带为长方形,所述臂带通过连接绳与主体连接,所述臂带的顶部的一侧设有第一魔术贴,所述臂带的底部的另一侧设有第二魔术贴,所述第一魔术贴与第二魔术贴匹配,所述保护机构设置在臂带的一侧;
所述保护机构包括保护室和设置在保护室内的检测组件和提示组件,所述提示组件位于检测组件的一侧;
所述检测组件包括支撑板和设置在支撑板上方的气缸、驱动杆、连杆、摆动杆和红外线测距仪,所述驱动杆、连杆、摆动杆和红外线测距仪均位于气缸的一侧,所述气缸水平设置,所述连杆和气缸位于驱动杆的同一侧,所述驱动杆和摆动杆分别位于连杆的两侧,所述驱动杆的一端与气缸的气杆铰接,所述驱动杆的另一端与连杆的一端铰接,所述连杆的另一端与摆动杆的中部铰接,所述支撑板的上方设有第一支撑轴和第二支撑轴,所述第一支撑轴和第二支撑轴均与支撑板垂直,所述驱动杆的中部通过第一支撑轴与支撑板铰接,所述摆动杆的一端通过第二支撑轴与支撑板铰接,所述红外线测距仪设置在摆动杆的另一端;
所述提示组件包括驱动室和设置在驱动室内的第一电机、第一支板、第二支板、震动杆和第一弹簧,所述第一电机水平设置在驱动室的一侧,所述第一支板为圆盘形,所述第一支板与第一电机的输出轴垂直连接,所述第一电机的输出轴与第一支板的圆心连接,所述第一支板的远离第二电机的一侧设有限位块,所述限位块为半球形,所述限位块有若干个,各限位块沿着第一支板的圆心周向均匀设置,所述第二支板为圆盘形,所述第二支板与第一支板平行,所述第二支板与第一支板同轴设置,所述限位块的球面与第二支板的一侧抵靠,所述第二支板的与限位块抵靠的一侧设有若干限位槽,各限位槽与各限位块一一匹配,所述震动杆为长方体,所述震动杆水平设置在第二支板的远离限位块的一侧,所述震动杆穿过驱动室的一侧,所述第一弹簧套设在震动杆上,所述第二支板通过第一弹簧与驱动室的侧面连接,所述第二支板上竖向设有滑动杆,所述滑动杆有两个,两个滑动杆分别设置在第二支板的上方和下方,两个滑动杆分别与驱动室的顶面和底面滑动连接,所述震动杆朝向保护室的靠近臂带的一侧,所述震动杆与保护室的一侧抵靠;
所述保护室内设有PLC,所述红外线测距仪和第一电机均与PLC电连接。
作为优选,为了增强检测效果,所述保护室内设有调节机构,所述调节机构包括第二电机、主动轮、皮带和从动轮,所述第二电机与主动轮传动连接,所述主动轮通过皮带与从动轮传动连接,所述皮带水平设置,所述支撑板设置在皮带的一侧。
作为优选,为了增强保护效果,所述保护室上设有防护机构,所述防护机构有两个,两个防护机构分别设置在保护室的两侧,所述防护机构包括防护室和设置在防护室内的电磁铁、第二弹簧、铁块和气囊,所述电磁铁设置在防护室的靠近臂带的一侧,所述第二弹簧水平设置在电磁铁和铁块之间,所述气囊设置在铁块的远离第二弹簧的一侧,所述防护室的远离臂带的一侧设有开口,所述开口内设有密封板,所述密封板与防护室铰接。
作为优选,为了使气囊快速弹出,所述电磁铁的材质为硅钢。
作为优选,为了保护第二弹簧,所述第二弹簧上套设有波纹管,所述波纹管的两端分别与电磁铁和铁块连接。
作为优选,为了避免影响震动杆的震动效果,所述限位块的表面和第二支板的表面均涂有耐磨涂料。
作为优选,为了提高震动杆移动的稳定性,所述驱动室的顶面和底面均水平设有卡槽,两个滑动杆的靠近驱动室内壁的一端分别位于两个卡槽内。
作为优选,为了进一步提高震动杆移动的稳定性,所述卡槽为燕尾槽。
作为优选,为了延长第一弹簧的使用寿命,所述第一弹簧的材质为不锈钢。
作为优选,为了实现自动检测,所述臂带内设有压力传感器,所述压力传感器和气缸均与PLC电连接。
本发明的有益效果是,该具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,通过保护机构能够自动检测手臂与周围环境的距离,当小于安全距离时,通过保护机构对相应一侧的手臂做出震动提示,提醒体验者调节身体两侧的距离,避免由于手臂距离墙面等物体过近,而发生碰擦、撞伤等安全事故,大大提高了VR手柄的安全性和实用性。
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是本发明的一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄的结构示意图。
图2是本发明的一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄的保护机构与防护机构的连接结构示意图。
图3是本发明的一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄的检测组件的结构示意图。
图4是本发明的一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄的提示组件的结构示意图。
图5是本发明的一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄的调节机构的结构示意图。
图6是本发明的一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄的防护机构的结构示意图。
图中:1.主体,2.连接绳,3.臂带,4.第一魔术贴,5.第二魔术贴,6.保护室,7.支撑板,8.气缸,9.驱动杆,10.连杆,11.摆动杆,12.红外线测距仪,13.第一支撑轴,14.第二支撑轴,15.驱动室,16.第一电机,17.第一支板,18.第二支板,19.震动杆,20.第一弹簧,21.滑动杆,22.第二电机,23.主动轮,24.皮带,25.从动轮,26.防护室,27.电磁铁,28.第二弹簧,29.铁块,30.气囊。
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所示,一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,包括主体1,还包括连接绳2、臂带3和保护机构,所述臂带3为长方形,所述臂带3通过连接绳2与主体1连接,所述臂带3的顶部的一侧设有第一魔术贴4,所述臂带3的底部的另一侧设有第二魔术贴5,所述第一魔术贴4与第二魔术贴5匹配,所述保护机构设置在臂带3的一侧;
通过保护机构能够自动检测手臂与周围环境的距离,当小于安全距离时,通过保护机构对相应一侧的手臂做出震动提示,提醒体验者调节身体两侧的距离,避免由于手臂距离墙面等物体过近,而发生碰擦、撞伤等安全事故,大大提高了VR手柄的安全性和实用性。
如图2所示,所述保护机构包括保护室6和设置在保护室6内的检测组件和提示组件,所述提示组件位于检测组件的一侧;
如图3所示,所述检测组件包括支撑板7和设置在支撑板7上方的气缸8、驱动杆9、连杆10、摆动杆11和红外线测距仪12,所述驱动杆9、连杆10、摆动杆11和红外线测距仪12均位于气缸8的一侧,所述气缸8水平设置,所述连杆10和气缸8位于驱动杆9的同一侧,所述驱动杆9和摆动杆11分别位于连杆10的两侧,所述驱动杆9的一端与气缸8的气杆铰接,所述驱动杆9的另一端与连杆10的一端铰接,所述连杆10的另一端与摆动杆11的中部铰接,所述支撑板7的上方设有第一支撑轴13和第二支撑轴14,所述第一支撑轴13和第二支撑轴14均与支撑板7垂直,所述驱动杆9的中部通过第一支撑轴13与支撑板7铰接,所述摆动杆11的一端通过第二支撑轴14与支撑板7铰接,所述红外线测距仪12设置在摆动杆11的另一端;
气缸8启动,气缸8的气杆水平移动,推动驱动杆9绕着第一支撑轴13转动,驱动杆9通过连杆10驱动摆动杆11绕着第二支撑轴14转动,气缸8的气杆来回推拉,使得摆动杆11来回摆动,从而使得红外线测距仪12对手臂的一侧来回扫描,探测与障碍物的距离。
如图4所示,所述提示组件包括驱动室15和设置在驱动室15内的第一电机16、第一支板17、第二支板18、震动杆19和第一弹簧20,所述第一电机16水平设置在驱动室15的一侧,所述第一支板17为圆盘形,所述第一支板17与第一电机16的输出轴垂直连接,所述第一电机16的输出轴与第一支板17的圆心连接,所述第一支板17的远离第二电机22的一侧设有限位块,所述限位块为半球形,所述限位块有若干个,各限位块沿着第一支板17的圆心周向均匀设置,所述第二支板18为圆盘形,所述第二支板18与第一支板17平行,所述第二支板18与第一支板17同轴设置,所述限位块的球面与第二支板18的一侧抵靠,所述第二支板18的与限位块抵靠的一侧设有若干限位槽,各限位槽与各限位块一一匹配,所述震动杆19为长方体,所述震动杆19水平设置在第二支板18的远离限位块的一侧,所述震动杆19穿过驱动室15的一侧,所述第一弹簧20套设在震动杆19上,所述第二支板18通过第一弹簧20与驱动室15的侧面连接,所述第二支板18上竖向设有滑动杆21,所述滑动杆21有两个,两个滑动杆21分别设置在第二支板18的上方和下方,两个滑动杆21分别与驱动室15的顶面和底面滑动连接,所述震动杆19朝向保护室6的靠近臂带3的一侧,所述震动杆19与保护室6的一侧抵靠;
第一电机16驱动第一支板17转动,使得限位块在滑入和滑出限位槽的过程中驱动第二支板18水平往复运动,从而使震动杆19水平往复运动,不断敲击保护室6的靠近臂带3的一侧,进而对手臂产生震动感。
所述保护室6内设有PLC,所述红外线测距仪12和第一电机16均与PLC电连接。
如图5所示,所述保护室6内设有调节机构,所述调节机构包括第二电机22、主动轮23、皮带24和从动轮25,所述第二电机22与主动轮23传动连接,所述主动轮23通过皮带24与从动轮25传动连接,所述皮带24水平设置,所述支撑板7设置在皮带24的一侧,第二电机22驱动主动轮23转动,主动轮23通过皮带24驱动从动轮25转动,使得皮带24开始运转,皮带24水平运动,带动检测组件边检测边水平往复运动,扩大了检测范围,从而增强了检测效果。
如图6所示,所述保护室6上设有防护机构,所述防护机构有两个,两个防护机构分别设置在保护室6的两侧,所述防护机构包括防护室26和设置在防护室26内的电磁铁27、第二弹簧28、铁块29和气囊30,所述电磁铁27设置在防护室26的靠近臂带3的一侧,所述第二弹簧28水平设置在电磁铁27和铁块29之间,所述气囊30设置在铁块29的远离第二弹簧28的一侧,所述防护室26的远离臂带3的一侧设有开口,所述开口内设有密封板,所述密封板与防护室26铰接,电磁铁27在初始状态时为通电状态,当手臂距离障碍物过近时,电磁铁27断电,不吸引铁块29,铁块29在第二弹簧28的作用下驱动气囊30运动,使得气囊30弹出防护室26,故能在手臂接触障碍物的瞬间形成一个缓冲作用,对手臂进行保护,从而增强保护效果。
作为优选,为了使气囊30快速弹出,所述电磁铁27的材质为硅钢,由于硅钢制成的电磁铁27在通电时有磁性,断电后磁性立刻消失,故能使得铁块29快速运动,从而使气囊30快速弹出。
作为优选,为了保护第二弹簧28,所述第二弹簧28上套设有波纹管,所述波纹管的两端分别与电磁铁27和铁块29连接。
作为优选,为了避免影响震动杆19的震动效果,所述限位块的表面和第二支板18的表面均涂有耐磨涂料,由于限位块和第二支板18在转动时相互摩擦,时间久了会出现磨损,导致限位块的高度变低、限位槽边浅,使得限位块从限位槽中滑出时,对第二支板18压动的幅度很小,从而影响震动杆19的震动幅度,而耐磨涂料可减少限位块和第二支板18间的磨损,从而避免影响震动杆19的震动效果。
作为优选,为了提高震动杆19移动的稳定性,所述驱动室15的顶面和底面均水平设有卡槽,两个滑动杆21的靠近驱动室15内壁的一端分别位于两个卡槽内,卡槽通过滑动杆21对第二支板18的活动范围进行了限定,使得第二支板18在移动过程中不易发生偏移,提高了第二支板18移动的稳定性,从而提高了震动杆19移动的稳定性。
作为优选,为了进一步提高震动杆19移动的稳定性,所述卡槽为燕尾槽。
作为优选,为了延长第一弹簧20的使用寿命,所述第一弹簧20的材质为不锈钢。
作为优选,为了实现自动检测,所述臂带3内设有压力传感器,所述压力传感器和气缸8均与PLC电连接,当将臂带3缠绕在手臂上后,臂带3内的压力传感器检测到压力,将信号传给PLC,PLC控制气缸8工作,启动检测组件,从而实现自动检测。
首先,将臂带3缠绕在手臂上,使得第一魔术贴4与第二魔术贴5对应粘贴,并使得保护室6朝向手臂的外侧,当进行VR体验时,检测组件启动,能够自动检测手臂与周围环境的距离,当小于安全距离时,PLC控制提示组件启动,对相应一侧的手臂做出震动提示,提醒体验者调节身体两侧的距离,避免由于手臂距离墙面等物体过近,而发生碰擦、撞伤等安全事故,大大提高了VR手柄的安全性和实用性。
与现有技术相比,该具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,通过保护机构能够自动检测手臂与周围环境的距离,当小于安全距离时,通过保护机构对相应一侧的手臂做出震动提示,提醒体验者调节身体两侧的距离,避免由于手臂距离墙面等物体过近,而发生碰擦、撞伤等安全事故,大大提高了VR手柄的安全性和实用性,与现有的保护机构相比,该保护机构能通过人体皮肤感受到的震动感来对人们做出提示,更加直观、有效,且能使体验者快速反应并调整距离,保护效果更好。
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 (10)
1.一种具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,包括主体(1),其特征在于,还包括连接绳(2)、臂带(3)和保护机构,所述臂带(3)为长方形,所述臂带(3)通过连接绳(2)与主体(1)连接,所述臂带(3)的顶部的一侧设有第一魔术贴(4),所述臂带(3)的底部的另一侧设有第二魔术贴(5),所述第一魔术贴(4)与第二魔术贴(5)匹配,所述保护机构设置在臂带(3)的一侧;
所述保护机构包括保护室(6)和设置在保护室(6)内的检测组件和提示组件,所述提示组件位于检测组件的一侧;
所述检测组件包括支撑板(7)和设置在支撑板(7)上方的气缸(8)、驱动杆(9)、连杆(10)、摆动杆(11)和红外线测距仪(12),所述驱动杆(9)、连杆(10)、摆动杆(11)和红外线测距仪(12)均位于气缸(8)的一侧,所述气缸(8)水平设置,所述连杆(10)和气缸(8)位于驱动杆(9)的同一侧,所述驱动杆(9)和摆动杆(11)分别位于连杆(10)的两侧,所述驱动杆(9)的一端与气缸(8)的气杆铰接,所述驱动杆(9)的另一端与连杆(10)的一端铰接,所述连杆(10)的另一端与摆动杆(11)的中部铰接,所述支撑板(7)的上方设有第一支撑轴(13)和第二支撑轴(14),所述第一支撑轴(13)和第二支撑轴(14)均与支撑板(7)垂直,所述驱动杆(9)的中部通过第一支撑轴(13)与支撑板(7)铰接,所述摆动杆(11)的一端通过第二支撑轴(14)与支撑板(7)铰接,所述红外线测距仪(12)设置在摆动杆(11)的另一端;
所述提示组件包括驱动室(15)和设置在驱动室(15)内的第一电机(16)、第一支板(17)、第二支板(18)、震动杆(19)和第一弹簧(20),所述第一电机(16)水平设置在驱动室(15)的一侧,所述第一支板(17)为圆盘形,所述第一支板(17)与第一电机(16)的输出轴垂直连接,所述第一电机(16)的输出轴与第一支板(17)的圆心连接,所述第一支板(17)的远离第二电机(22)的一侧设有限位块,所述限位块为半球形,所述限位块有若干个,各限位块沿着第一支板(17)的圆心周向均匀设置,所述第二支板(18)为圆盘形,所述第二支板(18)与第一支板(17)平行,所述第二支板(18)与第一支板(17)同轴设置,所述限位块的球面与第二支板(18)的一侧抵靠,所述第二支板(18)的与限位块抵靠的一侧设有若干限位槽,各限位槽与各限位块一一匹配,所述震动杆(19)为长方体,所述震动杆(19)水平设置在第二支板(18)的远离限位块的一侧,所述震动杆(19)穿过驱动室(15)的一侧,所述第一弹簧(20)套设在震动杆(19)上,所述第二支板(18)通过第一弹簧(20)与驱动室(15)的侧面连接,所述第二支板(18)上竖向设有滑动杆(21),所述滑动杆(21)有两个,两个滑动杆(21)分别设置在第二支板(18)的上方和下方,两个滑动杆(21)分别与驱动室(15)的顶面和底面滑动连接,所述震动杆(19)朝向保护室(6)的靠近臂带(3)的一侧,所述震动杆(19)与保护室(6)的一侧抵靠;
所述保护室(6)内设有PLC,所述红外线测距仪(12)和第一电机(16)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,其特征在于,所述保护室(6)内设有调节机构,所述调节机构包括第二电机(22)、主动轮(23)、皮带(24)和从动轮(25),所述第二电机(22)与主动轮(23)传动连接,所述主动轮(23)通过皮带(24)与从动轮(25)传动连接,所述皮带(24)水平设置,所述支撑板(7)设置在皮带(24)的一侧。
3.如权利要求1所述的具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,其特征在于,所述保护室(6)上设有防护机构,所述防护机构有两个,两个防护机构分别设置在保护室(6)的两侧,所述防护机构包括防护室(26)和设置在防护室(26)内的电磁铁(27)、第二弹簧(28)、铁块(29)和气囊(30),所述电磁铁(27)设置在防护室(26)的靠近臂带(3)的一侧,所述第二弹簧(28)水平设置在电磁铁(27)和铁块(29)之间,所述气囊(30)设置在铁块(29)的远离第二弹簧(28)的一侧,所述防护室(26)的远离臂带(3)的一侧设有开口,所述开口内设有密封板,所述密封板与防护室(26)铰接。
4.如权利要求3所述的具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,其特征在于,所述电磁铁(27)的材质为硅钢。
5.如权利要求3所述的具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,其特征在于,所述第二弹簧(28)上套设有波纹管,所述波纹管的两端分别与电磁铁(27)和铁块(29)连接。
6.如权利要求1所述的具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,其特征在于,所述限位块的表面和第二支板(18)的表面均涂有耐磨涂料。
7.如权利要求1所述的具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,其特征在于,所述驱动室(15)的顶面和底面均水平设有卡槽,两个滑动杆(21)的靠近驱动室(15)内壁的一端分别位于两个卡槽内。
8.如权利要求7所述的具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,其特征在于,所述卡槽为燕尾槽。
9.如权利要求1所述的具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,其特征在于,所述第一弹簧(20)的材质为不锈钢。
10.如权利要求1所述的具有保护功能的安全系数高的智能型VR手柄,其特征在于,所述臂带(3)内设有压力传感器,所述压力传感器和气缸(8)均与PLC电连接。
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