CN108149953A - 一种用于建筑工程设计的便于活动的智能型vr体验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，包括顶板、主机、头盔、连接机构和两个支撑机构，支撑机构包括底板、支板、升降组件和移动组件，升降组件包括驱动单元、伸缩架、铰接块、滑环和滑轨，连接机构包括第一滑杆、第二滑杆、线缆、中心块、连接杆、检测板、复位组件、若干第一滑块和若干第二滑块，该用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置通过支撑机构带动设备移动的过程中，还可根据需要灵活调整支板的高度，便于更改主机的建筑模型数据和佩戴头盔，不仅如此，通过连接机构使线缆始终位于头盔的上方，防止用户体验时被线缆绊倒，从而方便用户的活动，加强VR体验感，提高了设备的实用性。

Description

一种用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置

技术领域

本发明涉及VR设备领域，特别涉及一种用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置。

背景技术

VR技术，英文全称为Virtual Reality，即虚拟现实技术，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，使用户沉浸到该环境中。

随着VR技术的发展，VR应用于建筑工程设计领域中，通过佩戴VR头盔，系统在VR头盔内的显示屏上投射VR影像，使用户沉浸到VR系统的环境中，用户可在VR搭建的环境中进行移动，但是，VR头盔需要配备较长的连接线缆进行数据传输，该类型的VR头盔沉浸感好，但是在使用过程中，受连接线缆的限制，用户不能自由移动，还可能被连接线缆绊倒，给用户带来了较多的不便，进而降低了现有的VR体验装置的实用性

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，提供一种用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，包括顶板、主机、头盔、连接机构和两个支撑机构，两个支撑机构分别设置在顶板的下方的两端，所述主机固定在顶板的上方的一侧，所述连接机构位于主机的下方，所述连接机构位于两个支撑机构之间，所述头盔位于连接机构的下方，所述头盔通过连接机构与主机连接，所述主机内设有PLC；

所述支撑机构包括底板、支板、升降组件和移动组件，所述移动组件位于底板的下方，所述支板通过升降组件设置在底板的上方，所述升降组件包括驱动单元、伸缩架、铰接块、滑环和滑轨，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端和铰接块固定在底板的上方，所述伸缩架的底端的两侧分别与铰接块和滑环连接，所述伸缩架的顶端通过驱动单元与支板连接；

所述连接机构包括第一滑杆、第二滑杆、线缆、中心块、连接杆、检测板、复位组件、若干第一滑块和若干第二滑块，所述第一滑杆位于第二滑杆的上方，所述第一滑杆的两端分别与两个支板固定连接，所述第二滑杆的两端分别与两个支板固定连接，所述中心块固定在第二滑杆的中心处，所述第二滑块套设在第二滑杆上，所述第二滑块位于中心块的靠近主机的一侧，所述第一滑块套设在第二滑杆上，所述第一滑块的数量与第二滑块的数量相等，所述检测板套设在第一滑杆上，所述复位组件设置在检测板的靠近中心块的一侧，所述连接杆的顶端固定在检测板的下方，所述连接杆的底端固定在其中一个第二滑块的上方，所述中心块、第一滑块和第二滑块的下方均设有管道，所述管道套设在线缆上，所述线缆的一端与主机连接，所述线缆的另一端与头盔连接。

作为优选，为了驱动伸缩架伸缩，改变支板的高度，所述驱动单元包括气泵、气缸、活塞和移动块，所述气缸固定在支板的下方，所述气泵固定在气缸上，所述气泵与PLC电连接，所述气泵与气缸连通，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与移动块固定连接，所述气缸和移动块均与PLC电连接。

作为优选，为了实现设备的移动，所述移动组件包括动力组件和两个万向轮，两个万向轮分别设置在动力组件的两侧。

作为优选，为了实现底板的移动，所述动力组件包括第一电机、第一驱动轴、第二电机和两个动力单元，所述第一电机固定在底板的下方，所述第一电机与第一驱动轴的顶端传动连接，所述第二电机固定在第一驱动轴的底端，两个动力单元分别设置在第二电机的两侧，所述动力单元包括第二驱动轴和滚轮，所述第二电机通过第二驱动轴与滚轮传动连接，所述第一电机和第二电机均与PLC电连接。

作为优选，为了使第二滑块恢复初始位置，所述复位组件包括固定板、距离传感器和复位单元，所述固定板固定在顶板的下方，所述距离传感器固定在固定板的靠近检测板的一侧，所述复位单元设置在固定板的另一侧。

作为优选，为了带动检测板移动，所述复位单元包括吊杆、第三电机、第一连杆、第二连杆和复位杆，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机通过吊杆固定在顶板的下方，所述第三电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与复位杆的一端铰接，所述复位杆的另一端穿过固定板。

作为优选，为了保证第三电机的驱动力，所述第三电机为直流伺服电机。

作为优选，为了确定体验人员的位置，所述底板上设有超声波探测器，所述超声波探测器与PLC电连接。

作为优选，为了保证第一滑杆在第一滑块上流畅的滑动和第二滑块在第二滑杆上流畅的滑动，所述第一滑块与第一滑杆为间隙配合，所述第二滑块与第二滑杆为间隙配合。

作为优选，为了便于数据传输，所述主机内设有蓝牙。

本发明的有益效果是，该用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置通过支撑机构带动设备移动的过程中，还可根据需要灵活调整支板的高度，便于更改主机的建筑模型数据和佩戴头盔，与现有的支撑机构相比，该支撑机构结构灵活多变，满足各种功能需要，不仅如此，通过连接机构使线缆始终位于头盔的上方，防止用户体验时被线缆绊倒，从而方便用户的活动，加强VR体验感，与现有的连接机构相比，该连接机构通过第一滑块和第二滑块的滑动，便于线缆收缩的同时，方便了用户的活动，进而提高了设备的实用性。

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是本发明的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置的结构示意图；

图2是本发明的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置的支撑机构的结构示意图；

图3是本发明的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置的动力组件的结构示意图；

图4是本发明的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置的连接机构的结构示意图；

图5是本发明的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置的复位组件的结构示意图；

图中：1.顶板，2.主机，3.头盔，4.底板，5.支板，6.伸缩架，7.铰接块，8.滑环，9.滑轨，10.第一滑杆，11.第二滑杆，12.线缆，13.中心块，14.连接杆，15.检测板，16.第一滑块，17.第二滑块，18.管道，19.气泵，20.气缸，21.活塞，22.移动块，23.万向轮，24.第一电机，25.第一驱动轴，26.第二电机，27.第二驱动轴，28.滚轮，29.固定板，30.距离传感器，31.吊杆，32.第三电机，33.第一连杆，34.第二连杆，35.复位杆，36.超声波探测器。

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，一种用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，包括顶板1、主机2、头盔3、连接机构和两个支撑机构，两个支撑机构分别设置在顶板1的下方的两端，所述主机2固定在顶板1的上方的一侧，所述连接机构位于主机2的下方，所述连接机构位于两个支撑机构之间，所述头盔3位于连接机构的下方，所述头盔3通过连接机构与主机2连接，所述主机2内设有PLC；

该VR体验装置中，通过在主机2内设置建筑工程设计的数据模型后，用户可佩戴头盔3，主机2通过连接机构与头盔3进行数据模型传输，便于用户体验，用户在体验过程中，可实现自由移动，在头盔3两侧的支撑机构，可便捷的调节高度，方便对主机2设置建筑设计程序，还可跟随体验用户的移动实现灵活地移动，由于在移动过程中，连接机构的线缆12始终位于头盔3的上方，因此避免了用户体验时手脚被线缆12绊倒的可能，从而加强了用户的体验感。

如图2所示，所述支撑机构包括底板4、支板5、升降组件和移动组件，所述移动组件位于底板4的下方，所述支板5通过升降组件设置在底板4的上方，所述升降组件包括驱动单元、伸缩架6、铰接块7、滑环8和滑轨9，所述滑轨9的形状为U形，所述滑轨9的两端和铰接块7固定在底板4的上方，所述伸缩架6的底端的两侧分别与铰接块7和滑环8连接，所述伸缩架6的顶端通过驱动单元与支板5连接；

在支撑机构内部，通过底板4下方的移动组件带动底板4移动，从而实现设备的移动，便于设备跟随佩戴头盔3的体验用户的移动，而在支板5的上方，利用驱动单元可带动伸缩架6发生形态的变化，使伸缩架6的长度发生改变，进而调节支板5的高度，支板5用以固定支撑顶板1、主机2和连接机构的高度，当支板5下降时，主机2的高度下降，在主机2内部设计人员可对VR数据模型进行相应的设置更改，而当主机2的高度上升时，可通过增加连接机构的高度带动头盔3上升，便于根据用户的高度调整头盔3的高度，使头盔3正好能够戴入头顶位置，便于用户体验的同时防止用户被线缆12绊倒。

如图4所示，所述连接机构包括第一滑杆10、第二滑杆11、线缆12、中心块13、连接杆14、检测板15、复位组件、若干第一滑块16和若干第二滑块17，所述第一滑杆10位于第二滑杆11的上方，所述第一滑杆10的两端分别与两个支板5固定连接，所述第二滑杆11的两端分别与两个支板5固定连接，所述中心块13固定在第二滑杆11的中心处，所述第二滑块17套设在第二滑杆11上，所述第二滑块17位于中心块13的靠近主机2的一侧，所述第一滑块16套设在第二滑杆11上，所述第一滑块16的数量与第二滑块17的数量相等，所述检测板15套设在第一滑杆10上，所述复位组件设置在检测板15的靠近中心块13的一侧，所述连接杆14的顶端固定在检测板15的下方，所述连接杆14的底端固定在其中一个第二滑块17的上方，所述中心块13、第一滑块16和第二滑块17的下方均设有管道18，所述管道18套设在线缆12上，所述线缆12的一端与主机2连接，所述线缆12的另一端与头盔3连接。

在连接机构内部，第一滑杆10的位置和第二滑杆11的位置通过两个支撑机构中的支板5进行固定，第一滑块16和第二滑块17可分别在第一滑杆10和第二滑杆11上进行滑动，在第二滑杆11上，中心块13的位置固定，通过将线缆12穿过各个管道18，利用线缆12将主机2与头盔3连接，实现数据模型的传输，当用户带上头盔3体验时，随着用户的移动，头盔3跟随移动，此时头盔3与主机2的距离延长，进而带动第一滑杆10上的第一滑块16相互靠近，第二滑杆11上的第二滑块17相互靠近，此时，支撑机构随用户的移动进行移动，而后，由复位组件带动检测板15向靠近主机2的方向移动，在连接杆14的另一端，连接杆14带动与其连接的第二滑块17移动，从而使相邻两个第二滑块17间的距离增加，从而使第一滑块16、第二滑块17回复初始的位置，当用户再次移动时，首先由支撑机构进行移动，而后复位组件回复第一滑块16和第二滑块17的初始位置。

如图2所示，所述驱动单元包括气泵19、气缸20、活塞21和移动块22，所述气缸20固定在支板5的下方，所述气泵19固定在气缸20上，所述气泵19与PLC电连接，所述气泵19与气缸20连通，所述活塞21的一端设置在气缸20内，所述活塞21的另一端与移动块22固定连接，所述气缸20和移动块22均与PLC电连接。

当需要调节支板5的高度时，由PLC控制气泵19运行，改变气缸20中的气压，通过活塞21移动，改变移动块22的位置，进而调节移动块22与气缸20之间的距离，使伸缩架6发生形态变化，带动支板5升降。

作为优选，为了实现设备的移动，所述移动组件包括动力组件和两个万向轮23，两个万向轮23分别设置在动力组件的两侧。移动组件内部，万向轮23可实现灵活的滚动和角度变化，由动力组件带动底板4移动，并可改变底板4的移动方向。

如图3所示，所述动力组件包括第一电机24、第一驱动轴25、第二电机26和两个动力单元，所述第一电机24固定在底板4的下方，所述第一电机24与第一驱动轴25的顶端传动连接，所述第二电机26固定在第一驱动轴25的底端，两个动力单元分别设置在第二电机26的两侧，所述动力单元包括第二驱动轴27和滚轮28，所述第二电机26通过第二驱动轴27与滚轮28传动连接，所述第一电机24和第二电机26均与PLC电连接。

当底板4需要移动时，PLC控制第二电机26运行，带动第二驱动轴27转动，使滚轮28滚动，从而实现底板4的移动，而PLC控制第一电机24运行时，可通过第一驱动轴25带动第二电机26转动，进而改变了底板4的移动方向。

如图5所示，所述复位组件包括固定板29、距离传感器30和复位单元，所述固定板29固定在顶板1的下方，所述距离传感器30固定在固定板29的靠近检测板15的一侧，所述复位单元设置在固定板29的另一侧。

由固定板29上的位置固定的距离传感器30检测与检测板15之间的距离，并将距离信息反馈给主机2内的PLC，随着检测板15的移动，当检测到检测板15移动至设定范围内后，由复位单元带动检测板15移动至初始位置。

如图5所示，所述复位单元包括吊杆31、第三电机32、第一连杆33、第二连杆34和复位杆35，所述第三电机32与PLC电连接，所述第三电机32通过吊杆31固定在顶板1的下方，所述第三电机32与第一连杆33传动连接，所述第一连杆33通过第二连杆34与复位杆35的一端铰接，所述复位杆35的另一端穿过固定板29。

吊杆31用以固定第三电机32的位置，PLC控制第三电机32带动第一连杆33做圆周运动，通过第二连杆34推动复位杆35做往复运动的同时，复位杆35推动固定板29另一侧的检测板15移动到第一滑杆10上的初始位置。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第三电机32的驱动力，所述第三电机32为直流伺服电机。

作为优选，为了确定体验人员的位置，所述底板4上设有超声波探测器36，所述超声波探测器36与PLC电连接。利用超声波探测器36发射超声波信号，在遇到用户后超声波信号返回，根据超声波的传播路径确定用户的位置，将位置信息反馈给PLC，PLC控制底板4下方的移动组件进行移动，使设备跟踪用户移动。

作为优选，利用间隙配合滑动流畅的特点，为了保证第一滑杆10在第一滑块16上流畅的滑动和第二滑块17在第二滑杆11上流畅的滑动，所述第一滑块16与第一滑杆10为间隙配合，所述第二滑块17与第二滑杆11为间隙配合。

作为优选，利用蓝牙可无线数据传输的特点，为了便于数据传输，所述主机2内设有蓝牙。

该VR体验装置中，利用升降组件可方便带动支板5进行升降，当支板5下降时，设计人员可便于更改主机2内的VR建筑模型和数据，当支板5上升时，可将头盔3佩戴于头部进行体验，不仅如此，在连接机构中，通过第一滑块16在第一滑杆10上滑动，第二滑块17在第二滑杆11上滑动，便于线缆12进行收缩，使用户在佩戴头盔3体验过程中，线缆12始终位于头盔3的上方，防止体验时被线缆12绊倒，配合移动组件带动设备跟随用户，从而方便了用户的移动，加强了VR体验感。

与现有技术相比，该用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置通过支撑机构带动设备移动的过程中，还可根据需要灵活调整支板5的高度，便于更改主机2的建筑模型数据和佩戴头盔3，与现有的支撑机构相比，该支撑机构结构灵活多变，满足各种功能需要，不仅如此，通过连接机构使线缆12始终位于头盔3的上方，防止用户体验时被线缆12绊倒，从而方便用户的活动，加强VR体验感，与现有的连接机构相比，该连接机构通过第一滑块16和第二滑块17的滑动，便于线缆12收缩的同时，方便了用户的活动，进而提高了设备的实用性。

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)

1.一种用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，包括顶板(1)、主机(2)、头盔(3)、连接机构和两个支撑机构，两个支撑机构分别设置在顶板(1)的下方的两端，所述主机(2)固定在顶板(1)的上方的一侧，所述连接机构位于主机(2)的下方，所述连接机构位于两个支撑机构之间，所述头盔(3)位于连接机构的下方，所述头盔(3)通过连接机构与主机(2)连接，所述主机(2)内设有PLC；

所述支撑机构包括底板(4)、支板(5)、升降组件和移动组件，所述移动组件位于底板(4)的下方，所述支板(5)通过升降组件设置在底板(4)的上方，所述升降组件包括驱动单元、伸缩架(6)、铰接块(7)、滑环(8)和滑轨(9)，所述滑轨(9)的形状为U形，所述滑轨(9)的两端和铰接块(7)固定在底板(4)的上方，所述伸缩架(6)的底端的两侧分别与铰接块(7)和滑环(8)连接，所述伸缩架(6)的顶端通过驱动单元与支板(5)连接；

所述连接机构包括第一滑杆(10)、第二滑杆(11)、线缆(12)、中心块(13)、连接杆(14)、检测板(15)、复位组件、若干第一滑块(16)和若干第二滑块(17)，所述第一滑杆(10)位于第二滑杆(11)的上方，所述第一滑杆(10)的两端分别与两个支板(5)固定连接，所述第二滑杆(11)的两端分别与两个支板(5)固定连接，所述中心块(13)固定在第二滑杆(11)的中心处，所述第二滑块(17)套设在第二滑杆(11)上，所述第二滑块(17)位于中心块(13)的靠近主机(2)的一侧，所述第一滑块(16)套设在第二滑杆(11)上，所述第一滑块(16)的数量与第二滑块(17)的数量相等，所述检测板(15)套设在第一滑杆(10)上，所述复位组件设置在检测板(15)的靠近中心块(13)的一侧，所述连接杆(14)的顶端固定在检测板(15)的下方，所述连接杆(14)的底端固定在其中一个第二滑块(17)的上方，所述中心块(13)、第一滑块(16)和第二滑块(17)的下方均设有管道(18)，所述管道(18)套设在线缆(12)上，所述线缆(12)的一端与主机(2)连接，所述线缆(12)的另一端与头盔(3)连接。

2.如权利要求1所述的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，所述驱动单元包括气泵(19)、气缸(20)、活塞(21)和移动块(22)，所述气缸(20)固定在支板(5)的下方，所述气泵(19)固定在气缸(20)上，所述气泵(19)与PLC电连接，所述气泵(19)与气缸(20)连通，所述活塞(21)的一端设置在气缸(20)内，所述活塞(21)的另一端与移动块(22)固定连接，所述气缸(20)和移动块(22)均与PLC电连接。

3.如权利要求1所述的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，所述移动组件包括动力组件和两个万向轮(23)，两个万向轮(23)分别设置在动力组件的两侧。

4.如权利要求3所述的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，所述动力组件包括第一电机(24)、第一驱动轴(25)、第二电机(26)和两个动力单元，所述第一电机(24)固定在底板(4)的下方，所述第一电机(24)与第一驱动轴(25)的顶端传动连接，所述第二电机(26)固定在第一驱动轴(25)的底端，两个动力单元分别设置在第二电机(26)的两侧，所述动力单元包括第二驱动轴(27)和滚轮(28)，所述第二电机(26)通过第二驱动轴(27)与滚轮(28)传动连接，所述第一电机(24)和第二电机(26)均与PLC电连接。

5.如权利要求1所述的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，所述复位组件包括固定板(29)、距离传感器(30)和复位单元，所述固定板(29)固定在顶板(1)的下方，所述距离传感器(30)固定在固定板(29)的靠近检测板(15)的一侧，所述复位单元设置在固定板(29)的另一侧。

6.如权利要求5所述的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，所述复位单元包括吊杆(31)、第三电机(32)、第一连杆(33)、第二连杆(34)和复位杆(35)，所述第三电机(32)与PLC电连接，所述第三电机(32)通过吊杆(31)固定在顶板(1)的下方，所述第三电机(32)与第一连杆(33)传动连接，所述第一连杆(33)通过第二连杆(34)与复位杆(35)的一端铰接，所述复位杆(35)的另一端穿过固定板(29)。

7.如权利要求6所述的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，所述第三电机(32)为直流伺服电机。

8.如权利要求1所述的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，所述底板(4)上设有超声波探测器(36)，所述超声波探测器(36)与PLC电连接。

9.如权利要求1所述的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，所述第一滑块(16)与第一滑杆(10)为间隙配合，所述第二滑块(17)与第二滑杆(11)为间隙配合。

10.如权利要求1所述的用于建筑工程设计的便于活动的智能型VR体验装置，其特征在于，所述主机(2)内设有蓝牙。