CN107943289B - Vr行走机构以及在虚拟现实场景中行走的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种VR行走机构，其包括第一踏板、第二踏板、传感装置、控制装置和驱动装置，其中，所述第一和第二踏板分别连接于所述驱动装置；所述传感装置用于获取第一对象和/或第二对象的运动信息，并将所述运动信息发送至控制装置；所述控制装置基于所述运动信息判断所述第一对象和/或第二对象的预测落点，并根据所述预测落点控制所述驱动装置，以驱动所述第一踏板和/或第二踏板移动到对应位置；所述第一踏板和/或第二踏板在感测到第一对象和/或第二对象踏于其上后回位。本发明同样公开了一种与该行走机构对应的VR行走方法。

Description

VR行走机构以及在虚拟现实场景中行走的方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实(Virtual reality，VR)技术领域，特别地，本发明涉及模拟在VR场景中的行走的装置及方法。

背景技术

虚拟现实(VR)技术是现代仿真技术的一个重要发展方向，其产生和现实世界中相同的反馈信息，使人们得到与真实世界中同样的感受。随着显示技术、图形图像处理技术、多媒体技术、跟踪技术以及并行处理技术等方面的迅速发展，虚拟现实技术已逐渐广泛地应用于许多领域。

在虚拟现实系统中，原本在现实生活中需要人通过肢体来完成的任务，也应由现实生活中的人来完成人机交互。现有虚拟现实技术已在环境生成及展示、环绕立体声等方面取得巨大的成就，虚拟现实的输入设备即人机互动方面在操纵驾驶装置、手及手臂的运动探测方面在实际应用中都具有突破性的进展，然而关于人类不可缺少的动作之一——行走，还没有良好的解决方案。

VR行走机构是行业内待解决的一个问题，其目的在于在VR场景中将使用者在真实世界中的行走体现出来，反映出使用者向前、向后、转弯等行为。

VR装置整体占地面积通常是很有限的，所以行走机构同样有尺寸的限制。图1所示为现有技术提出的一种VR行走机构的示意图。如图1所示，现有技术提出的该VR行走机构包括一个光滑的凹台20’和凹台20’上方用于设置安全带10’的横梁30’，凹台20’具有凹陷台面21’。使用者100’身系安全带10’，在该台面21’的中间凹陷位置上行走，做原地滑步。

台面21’的表面下方具有传感器(图未示)，其可以感应使用者100’的两只脚的位置，从而在虚拟世界中反映出使用者行走的方式。举例来说，使用者前行时，左脚和右脚基本朝向同一方向，依次出脚(但是由于台面是光滑的，所以使用者进行的是滑步，即出脚后又滑回原来的位置)，这反映出使用者是前行的。在使用者左转时，左脚偏转一定角度，右脚也随之偏转，这反映出在VR场景中使用者是左转的。右转、后退的情况类似。

然而，这样的装置的重要缺陷之一在于台面太滑，滑步和真实行走的脚感区别很大，使用者在VR台面上走路的过程中会感觉很不自然。同时，同样由于台面太滑，即使身系安全带，使用者的安全仍无法得到充分保证。

发明内容

本发明提供了一种可以模拟真实行走的VR行走机构，为实现此目的，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例公开一种VR行走机构，包括：

第一踏板、第二踏板、传感装置、控制装置和驱动装置，其中，所述第一和第二踏板分别连接于所述驱动装置；

所述传感装置用于获取第一对象和/或第二对象的运动信息，并将所述运动信息发送至控制装置，所述运动信息包括位置信息；

所述控制装置基于所述运动信息判断所述第一对象和/或第二对象的预测落点，并根据所述预测落点控制所述驱动装置，以驱动所述第一踏板和/或第二踏板移动到对应位置。

根据上述方案所述的VR行走机构，其中所述第一踏板和/或第二踏板在感测到第一对象和/或第二对象踏于其上后回位。

根据上述任一方案所述的VR行走机构，其中所述第一踏板和第二踏板分别通过各自的驱动装置控制在平面内或立体空间内进行运动。

根据上述任一方案或3所述的VR行走机构，其中所述第一踏板或所述第二踏板对应的驱动装置包括电机、丝杠及连接件，所述连接件连接所述第一踏板或所述第二踏板，所述控制装置能够发送控制信号至所述电机，以驱动所述第一踏板或所述第二踏板根据该控制信号运动。

根据上述任一方案所述的VR行走机构，其中所述传感装置包括位置检测装置，以及安装在所述第一踏板和第二踏板上的压力检测装置；所述控制装置获取所述压力检测装置检测到的作用力信息，并结合所述第一对象和第二对象的运动信息判断所述第一对象的预测落点和第二对象的预测落点。

根据上述任一方案所述的VR行走机构，所述VR行走机构还包括对应所述第一踏板和所述第二踏板设置的转动机构，所述第一踏板和所述第二踏板通过所述转动机构响应所述控制装置的命令转动。

根据上述任一方案所述的VR行走机构，其中所述传感装置具备姿态感测功能或另外包括姿态传感器，用于感测所述第一对象和第二对象的姿态信息。

本发明实施例还公开一种应用于VR场景的行走方法，包括：

获取第一对象的运动信息；

根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点；

驱动所述第一踏板运动至与所述第一对象的预测落点对应的位置；

在感测到所述第一对象与所述第一踏板接触后，将所述第一踏板回位；

在感测到第二对象与第二踏板脱离后，获取所述第二对象的运动信息；

根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点；

驱动所述第二踏板运动至与所述第二对象的预测落点对应的位置；

在感测到所述第二对象与所述第二踏板接触后，将所述第二踏板回位。

根据上述方案所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点的步骤之前，该方法还包括：

获取作用于第一踏板上的作用力；

则，所述根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点的步骤包括：

根据所获得的作用力和所述第一对象的运动信息中的位置信息和对应时间信息预测所述第一对象的运动轨迹，获得预测落点。

所述根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点的步骤之前，所述方法还包括：

获取作用于第二踏板上的作用力；

则所述根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点的步骤包括：

根据所获得的作用力和所述第二对象的运动信息中的位置信息和对应时间信息预测所述第二对象的运动轨迹，获得预测落点。

根据上述任一方案所述的方法，其特征在于，在感测到所述第一对象与所述第一踏板接触之前，所述方法还包括：

根据所述第一对象的运动信息中的位置信息和姿态信息，计算所述第一对象的偏转角度；

将该第一踏板偏转所述偏转角度。

在感测到所述第二对象与所述第二踏板接触之前，所述方法还包括：

根据所述第二对象的运动信息中的位置信息和姿态信息，计算所述第二对象的偏转角度；

将该第二踏板偏转所述偏转角度。

通过上述可知，本发明实施例提出了一种VR行走机构和应用于VR场景的行走方法。在本发明实施例中，利用传感装置获取对象的落点，并利用驱动机构分别驱动第一踏板和第二踏板，使之能够根据该落点进行移动，承接该对象。本发明模拟真实行走的感觉，提高了使用的真实感，同时保证了安全性。

在可选实施例中，本发明的每一踏板分别对应不同的驱动装置，使得第一踏板和第二踏板的运动互不干涉。

在可选实施例中，本发明实施例提出的VR行走机构可以设置有各种传感器，能够精确地获取到使用者的脚位置，提高了计算精度的同时，进一步增加了使用者的真实感。同时上述VR行走机构可以设置有安全带，辅助保证了使用者的安全。

在下面的附图和具体实施方式中阐述了本发明的一个或多个实施例的细节。根据附图和具体实施方式并且根据权利要求的记载，其他特征和优点将是显而易见的。

附图说明

图1所示为现有技术的一种VR行走机构的示意图；

图2所示为本发明一实施例提出的VR行走机构的主要结构的示意图；

图3所示为本发明一实施例提出的VR行走机构的安全绳和一部分传感装置的示意图；

图4所示为本发明一实施例提出的VR行走方法的步骤的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

可以以许多方式来实施本发明，例如可实现为一种装置、一种方法、一种计算机程序产品。一般来说，除非另有说明，在本发明的范围内所公开的过程的步骤的顺序可改变。

下面结合图示本发明的原理的附图来提供本发明实施例的详细描述。虽然结合此类实施例来描述本发明，但是本发明不局限于任何实施例。在下面的详细描述中陈述许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。所提供的细节是为了达到示例的目的，然而可以在没有这些具体细节中的一些或所有的情况下根据权利要求来实践本发明。为了清晰明了，并未详细描述在与本发明有关的技术领域中已知的技术以使本发明重点突出。

本发明公开了一种VR行走机构。如图2所示，该VR行走机构包括第一踏板1和第二踏板2，分别用于供对象的踩踏。所述对象可以是使用者(见图3编号100)的左右脚或穿戴在左右脚上的装置等等，在图中并未显示。第一踏板1和第二踏板2分别连接到驱动装置，以便由驱动装置驱动踏板1、2在空间内移动。

在一个实施例中，上述驱动装置可以包括电机311-314、丝杠32、螺母33及连接件34，用于驱动踏板在三维空间中运动，以便到达期望位置。值得注意的是，在所述VR行走机构中，踏板的数目不限于2个，配置有其他数目的踏板也是可能的，在图中以2个为例进行说明。所述运动的方向如图1所示，每个踏板可以沿着X方向和Y方向运动，从而可以移动至X方向和Y方向定义的平面内的任何位置。

此外，在其他实施例中，踏板可以不限于在平面内移动，也可以在立体空间内移动。举例来说，第一踏板1和第二踏板2可以在由X方向和Y方向定义的平面内移动，或者由X方向、Y方向和Z方向定义的立体空间内移动，在此并不限制。

在本实施例中，以第一踏板1为例，说明驱动装置如何驱动第一踏板1运动。如图2所示，驱动装置的电机例如为步进电机。步进电机311接收到X方向移动的控制信号时输出转矩，带动与之相连的丝杠32转动，连接在丝杠32上的螺母33随着丝杠32的转动在X方向上移动，从而通过连接件34带动第一踏板1沿着X方向移动。步进电机312收到Y方向移动的控制信号时输出转矩，带动与之相连的丝杠转动32，连接在丝杠32上的螺母33随着丝杠32的转动在Y方向上移动，从而通过丝杠32带动第一踏板1沿着Y方向移动。

在上述的结构中，如图2所示，一端与电机311连接、用于X方向移动的丝杠32的另一端为螺母33，该螺母33与用于Y方向移动的丝杠32配合，使得电机311和丝杠32能够整体沿着Y方向移动。在沿着Y方向移动时，电机311例如可以通过滑设的方式设置在VR行走机构中，作为从动件，随着连接其的丝杠32沿着Y方向移动。

然而，正如本领域技术人员可知的，上述的电机、丝杠和螺母仅为驱动装置的一个实施例，本领域技术人员可以将其替换成任意可以驱动第一踏板和第二踏板移动的装置，在此并不限制。

在一个实施例中，该VR行走机构还包括控制装置，该控制装置可以表现为能够根据踏板的三维坐标来进行运动计算和运动估计的任何控制装置，例如微处理器、微控制器、片上系统(SoC)、集成电路、CPLD、FPGA、DSP、门电路、离散电子器件等。该控制装置能够与该驱动装置进行通信，例如通过双绞线、电子线路、射频、WiFi等任何通信方式来进行有线或无线通信。即，控制装置和驱动装置可以分别具有通信模块或者信号传递通路，用于通过有线或者无线的方式通信。控制装置和驱动装置的通信方式本发明并不特别限制。

在一个实施例中，该VR行走机构还包括传感装置51、52。该传感装置例如可以像图2一样设置在VR行走机构的两个顶部对角，用于对VR行走机构对应的区域进行扫描，获取用于获取第一对象(例如使用者的左脚)和/或第二对象(例如使用者的右脚)的运动信息，并将所述运动信息发送至该控制装置。

在一实施例中，所述运动信息可以包括例如所述第一、第二对象的位置信息(例如二维或三维坐标信息)。例如使用者的左脚(或右脚)的某一特定点的位置信息A(x，y，z)，或者使用者的左脚(或右脚)的某几个特定点的位置信息B(x1，y1，z1)、C(x2，y2，z2)、D(x3，y3，z3)，再利用这些点B、C、D模拟使用者的左脚(或右脚)的形态和姿态。在其他实施例中，传感装置还可以包括压力传感器，用于获取第一、第二对象的作用力信息(例如踩踏的压力信息)；在其他实施例中，控制装置可以还通过所述第一、第二对象的位置信息结合时间信息计算出第一、第二对象的速度信息等。在其他实施例中，所述运动信息可以包括所述第一对象和所述第一踏板之间的作用力信息、所述第二对象与所述第二踏板之间的作用力信息，此外，所述运动信息还可以包括与位置信息和作用力信息对应的时间信息。

在一实施例中，可以根据传感器获得的第一、第二对象上的不同点的位置信息，利用控制装置模拟出该第一、第二对象的姿态，这意味着该对象的取向可以被实时判断出，即该传感装置可以实时感知该对象在行进中的方向，即该使用者的前进、后退、转弯等动作。传感器例如为图2中编号51、52，其可以设置在VR行走装置所在的空间的两个对角顶点，用于捕获第一对象和第二对象的位置。

具体来说，传感装置例如可以包括下述多种传感器，并可以通过多种方式来获取所述运动信息：

例如，该传感装置可以是三维测量装置，其可以感测所述对象的三维轮廓，并确定所述对象的重心，在控制装置中结合得到测量信息的时间来实时计算所述对象的速度，从而估计所述对象的运动轨迹，以及结合各种信息(例如虚拟现实场景中呈现给用户的信息、关于运动对象运动轨迹的先验信息)来判断所述对象的落点。举例来说，当用户在虚拟现实环境中将要登台阶时，则其将抬高左脚或右脚，而人类登台阶过程中脚部的运动轨迹可以是先验已知的，所以在此场景下，可以根据该传感装置采集到的对象的运动信息，结合虚拟现实中台阶的场景信息(如台阶高度等)和脚部动作的先验信息来精确估计对象的运动轨迹，并判断对象的落点，即踏板上表面要移动到能够使该对象踏于其上的期望位置。

在一个实施例中，该VR行走机构的踏板上装有姿态传感器，该姿态传感器可以是惯性传感器，其可以测量该踏板的加速度和姿态，并且实时将测量数据发送给控制装置，以用于预测该踏板的运动轨迹。所述惯性传感器例如包括加速度计和角速度传感器以及它们的单、双、三轴组合惯性测量单元。

在一个实施例中，该VR行走机构还包括携带有位置标记的鞋套，例如，集成了位置传感器的鞋套。使用者能够将将双脚放入该鞋套中，通过对鞋套的定位来实现对双脚的定位进而实现对行进步伐的测量。

该传感装置还可以是计算机视觉测量装置，通过对附着于对象(或鞋套)上的位置标记点进行成像来测量该对象的三维位置。该传感装置还可以实现为双目测量装置、单目测量装置、结构光测量装置等。

在一个实施例中，如图3所示，传感装置可以包括在所述踏板上安装的压力检测装置61、62，其可以检测出踏板上的对象与踏板之间的作用力，并将与该作用力相关的信息发送给该控制装置，该控制装置在接收到该作用力信息后，结合对象的运动信息来预测对象的运动。具体地，该压力检测装置可以是一个或多个压力传感器，其通常由压力敏感元件和信号处理单元组成，能够感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号并输出给该控制装置。所述压力传感器例如压阻式力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、压电式压力传感器等。在该控制装置收到该压力检测装置传来的压力信号后，来判断对象施加在踏板上的重量。

例如，通过连续采集压力信号，该控制器可以测量出当前使用者的体重以用于后续计算。当该控制器采集到的压力信号从小到大变化时，说明该对象正在逐渐将重心转移到该踏板上，当该控制器采集到的压力信号从大到小变化时，说明该对象正在逐渐离开该踏板，利用此信息可帮助预测该对象的运动轨迹和行为模式识别。举例来说，如果该控制器接收到的压力信号显示第一踏板1上承受的压力正在增大，则说明使用者正在踏上此第一踏板1，当该压力接近使用者体重时，说明另一个对象(使用者的另外一只脚)可能即将离开另一个对应第二踏板2，在这种情形下，如果第一踏板1在第二踏板2的前方，则说明使用者可能正在向前行进，如果第一踏板1在第二踏板2的后方，则说明使用者可能正在向后退行。如果两个踏板处于并排靠拢位置，而承受压力比较接近则说明使用者可能正在原地站立，并且没有准备要行进。

值得注意的是，压力传感器还可以被设置成可以用来判断踏在对应踏板上的对象的姿态，例如通过在踏板上密集点状分布的压力传感器来采集数据，从而判断出该对象的朝向，例如可以判断出该对象踏在踏板上时与行进方向的夹角，通过该夹角来判断该对象是否正在转弯。

在一个实施例中，每个踏板1和2还配置有转动机构(图未示)，例如可以位于第一踏板1和连接件34之间，以及第二踏板2与连接件34之间，使得踏板1和2可以响应于控制装置的命令实现例如360°转动。该转动机构可以是机械设计领域中已知的转动机构，例如螺旋式转动机构、凸轮式转动机构、曲柄式转动机构、铰链式转动机构、连杆式转动机构、四杆机构等等。在传感装置判断该对象相对于行进方向具有一定夹角时，该对象对应的(即将落在其上的)踏板1或2也能够在控制器的控制下进行相应角度的旋转，以容纳该对象。即该踏板可以实现与对象转弯(使用者转弯)动作的配合。

在一实施例中，如图3所示，每一个VR行走结构还可以设置有安全绳200，以进一步确保使用者100的安全。如图2所示，还可以包括支撑脚4，用于支撑于地面。

本发明还公开了一种应用于VR场景的行走方法。在一个实施例中，本发明的踏板最初位于坐标系原点位置(该位置可以有开发人员或者使用者自己定义，可以定义为三维坐标系的原点)。在使用者准备在VR环境中进行行走之前或开始行走时，对使用者的对象位置和姿态进行感测以得到其坐标，或者坐标和取向。

例如，该对象(例如使用者的左脚或右脚)可以被模型化为一个矩形，可以认为其长边的方向与使用者的行进方向一致。例如，在捕捉到的第一对象(左脚)的位置并预测到左脚落点时，将左侧踏板送到预测的左脚落点位置，接下来，在左脚踩上踏板后，左侧踏板收回到原点位置附近。对于右脚可重复类似的操作。

可替代地，在一个实施例中，在对象(左脚或右脚)踩在踏板上的过程中，感测其对踏板的压力，在该压力大于第一阈值(例如体重的1/2)时，判定VR行走系统的使用者已踏上该踏板，在该压力大于第二阈值(例如体重的2/3)时，判定VR行走系统的使用者已经基本将重心转移到该踏板上，这意味着该使用者的另一只脚随时可能离开另一个踏板。此外，在检测到在行进方向上超前的踏板压力逐渐增大时，说明该VR行走系统的使用者正在向前行进，如果检测到在行进方向上超前的踏板所述压力逐渐减小时说明使用者正在后退；等同地，在检测到在行进方向上落后的踏板压力逐渐增大时，说明该VR行走系统的使用者正在向退，如果检测到在行进方向上落后的踏板所述压力逐渐减小时说明使用者正在向前行进。这样，就可以对VR行走系统的使用者在前行退行状态之间的反复(例如在可能藏有危险的虚拟环境中移动时)进行实时精确判断。

在一个实施例中，当传感装置检测到对象的取向和行进方向具有一定夹角时，则说明该使用者意图转弯。例如，当判断使用者正在向前行进时，左脚在空中的取向变成相对于前进方向向左偏移30°，则对应该左脚的踏板也相应地偏移30°，在判断出预测落点后，将对应该左脚的踏板移动到预测点附近，在这个过程中的角度变化可以按照任意方式或经历任意过程，只要保证在左脚踏在踏板上之前最终定格在预测点上的踏板取向为相对于前进方向向左偏移30°即可。此后，连续检测该左脚踏板上的作用力，如果该作用力从零开始逐渐单调增大，说明该使用者正在完成向左转的步行动作，当该作用力大于一定阈值或接近体重(这等同于另一踏板上的作用力小于一定阈值或接近零)时，以与行走速度相匹配的速度将左侧踏板移动到原点附近；如果该作用力从零开始增大但随后又开始减小但并未减小到零，则说明该使用者可能正在犹豫且尚未决定继续向前行进，此时不应收回左脚对应的踏板而应该保持该踏板静止不动；如果该作用力从零开始增大随后又减小至零(使用者的左脚已经离开踏板)，则该传感装置继续获取左脚的位置和取向，实时传达给控制系统，直到控制系统能够综合各种信息来判断出新的预测落点后，再驱动对应踏板进行相应移动来配合使用者新的步伐。

如上所述，可以根据VR场景中包括前进、后退、转弯、上台阶、下台阶、上坡、下坡等各种场景来控制踏板坐标及姿态，来配合使用者对虚拟环境的感知。

由上述可知，结合图4所示，本发明实施例提出的应用于VR场景的行走方法，包括如下步骤：

S401，获取第一对象的运动信息；

S402，根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点；

S403，驱动所述第一踏板运动至与所述第一对象的预测落点对应的位置；

S404，在感测到所述第一对象与所述第一踏板接触后，将所述第一踏板回位；

S405，在感测到第二对象与第二踏板脱离后，获取所述第二对象的运动信息；

S406，根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点；

S407，驱动所述第二踏板运动至与所述第二对象的预测落点对应的位置；

S408，在感测到所述第二对象与所述第二踏板接触后，将所述第二踏板回位。

在一可选实施例中，步骤S402，即根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点的步骤之前，该方法还可以包括：

S401a，获取作用于第一踏板上的作用力；

则，步骤S402，即根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点的步骤可以包括：

S402a，根据所获得的作用力和所述第一对象的运动信息中的位置信息和对应时间信息预测所述第一对象的运动轨迹，获得预测落点。

对应地，步骤S406，即根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点的步骤之前，所述方法还包括：

S405a，获取作用于第二踏板上的作用力；

则步骤S406，即根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点的步骤可以包括：

S406a，根据所获得的作用力和所述第二对象的运动信息中的位置信息和对应时间信息预测所述第二对象的运动轨迹，获得预测落点。

在一可选实施例中，步骤S404，在感测到所述第一对象与所述第一踏板接触之前，上述方法还可以包括：

S4030，根据所述第一对象的运动信息中的位置信息和姿态信息，计算所述第一对象的偏转角度；

S4031，将该第一踏板偏转所述偏转角度。

对应地，在一可选实施例中，S408，在感测到所述第二对象与所述第二踏板接触之前，上述方法还可以包括：

S4070，根据所述第二对象的运动信息中的位置信息和姿态信息，计算所述第二对象的偏转角度；

S4071，将该第二踏板偏转所述偏转角度。

通过上述可知，本发明实施例提出了一种VR行走机构和应用于VR场景的行走方法。在本发明实施例中，利用传感装置获取对象的落点，并利用驱动机构分别驱动第一踏板和第二踏板，使之能够根据该落点进行移动，承接该对象。本发明模拟真实行走的感觉，提高了使用的真实感，同时保证了安全性。

在可选实施例中，本发明的每一踏板分别对应不同的驱动装置，使得第一踏板和第二踏板的运动互不干涉。

在可选实施例中，本发明实施例提出的VR行走机构可以设置有各种传感器，能够精确地获取到使用者的脚位置，提高了计算精度的同时，进一步增加了使用者的真实感。同时上述VR行走机构可以设置有安全带，辅助保证了使用者的安全。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种VR行走机构，其特征在于，包括：

第一踏板、第二踏板、传感装置、控制装置和驱动装置，其中，所述第一和第二踏板分别连接于所述驱动装置；

所述传感装置用于获取第一对象和/或第二对象的运动信息，并将所述运动信息发送至控制装置，所述运动信息包括位置信息；

所述控制装置基于所述运动信息判断所述第一对象和/或第二对象的预测落点，并根据所述预测落点控制所述驱动装置，以驱动所述第一踏板和/或第二踏板移动到对应位置；

所述第一踏板或所述第二踏板对应的驱动装置包括电机、丝杠及连接件，所述连接件连接所述第一踏板或所述第二踏板，所述控制装置能够发送控制信号至所述电机，以驱动所述第一踏板或所述第二踏板根据该控制信号运动；

所述第一踏板对应的电机包括第一步进电机和第二步进电机，所述第一步进电机收到第一方向移动的控制信号时输出转矩，带动与之相连的丝杠转动，从而通过所述丝杠带动所述第一踏板沿着所述第一方向移动；所述第二步进电机收到第二方向移动的控制信号时输出转矩，带动与之相连的丝杠转动，从而通过所述的丝杠带动所述第一踏板沿着所述第二方向移动；

所述第一步进电机通过滑设的方式设置在所述VR行走机构中，作为从动件随着连接所述第一步进电机的丝杠移动；

其中，所述第一踏板和/或第二踏板在感测到第一对象和/或第二对象踏于其上后回位。

2.根据权利要求1所述的VR行走机构，其中所述第一踏板和第二踏板分别通过各自的驱动装置控制在平面内或立体空间内进行运动。

3.根据权利要求1所述的VR行走机构，其中所述传感装置包括位置检测装置，以及安装在所述第一踏板和第二踏板上的压力检测装置；所述控制装置获取所述压力检测装置检测到的作用力信息，并结合所述第一对象和第二对象的运动信息判断所述第一对象的预测落点和第二对象的预测落点。

4.根据权利要求1所述的VR行走机构，所述VR行走机构还包括对应所述第一踏板和所述第二踏板设置的转动机构，所述第一踏板和所述第二踏板通过所述转动机构响应所述控制装置的命令转动。

5.根据权利要求1所述的VR行走机构，其中所述传感装置具备姿态感测功能或另外包括姿态传感器，用于感测所述第一对象和第二对象的姿态信息。

6.一种应用于VR场景的行走方法，其特征在于，所述行走方法应用于如权利要求1所述的VR行走机构，所述方法包括：

获取第一对象的运动信息；

根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点；

驱动所述第一踏板运动至与所述第一对象的预测落点对应的位置；

在感测到所述第一对象与所述第一踏板接触后，将所述第一踏板回位；

在感测到第二对象与第二踏板脱离后，获取所述第二对象的运动信息；

根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点；

驱动所述第二踏板运动至与所述第二对象的预测落点对应的位置；

在感测到所述第二对象与所述第二踏板接触后，将所述第二踏板回位。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点的步骤之前，该方法还包括：

获取作用于第一踏板上的作用力；

则，所述根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点的步骤包括：

根据所获得的作用力和所述第一对象的运动信息中的位置信息和对应时间信息预测所述第一对象的运动轨迹，获得预测落点；

所述根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点的步骤之前，所述方法还包括：

获取作用于第二踏板上的作用力；

则所述根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点的步骤包括：

根据所获得的作用力和所述第二对象的运动信息中的位置信息和对应时间信息预测所述第二对象的运动轨迹，获得预测落点。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在感测到所述第一对象与所述第一踏板接触之前，所述方法还包括：

根据所述第一对象的运动信息中的位置信息和姿态信息，计算所述第一对象的偏转角度；

将该第一踏板偏转所述偏转角度；

在感测到所述第二对象与所述第二踏板接触之前，所述方法还包括：

根据所述第二对象的运动信息中的位置信息和姿态信息，计算所述第二对象的偏转角度；

将该第二踏板偏转所述偏转角度。

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