CN109003503B - 一种基于家用汽车vr虚拟驾驶体验装置 - Google Patents

Abstract

一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，包括底座，底座前后左右四个端部上侧均固定安装竖向的第一液压杆，第一液压杆的活动杆的上端内侧均固定安装横向的支撑杆，不相邻的两根支撑杆同轴，支撑杆的内端均设有块体，支撑杆的内端与对应的块体的外端轴承活动连接，块体的内端面中间均开设矩形槽，矩形槽贯穿块体的上下两端面，矩形槽内均设有半圆环杆，四根半圆环杆的上端之间及下端之间均通过连接块固定连接，四根半圆环杆所在的圆同心，半圆环杆的横断面为矩形，半圆环杆的外圈侧面上中间处开设长条凹槽。本发明结构简单，设计巧妙，可以配合现有的VR头盔给体验者模拟创造出真实的驾驶体验。

Description

一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置

技术领域

本发明属于模拟驾驶装置领域，具体地说是一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置。

背景技术

虚拟现实头盔，即VR头显（虚拟现实头戴式显示设备）。早期也有VR眼镜、VR头盔等称呼。VR头显是一种利用头戴式显示器将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。

现如今，汽车已成为人们日常生活中必不可少的一种交通工具，并且随之生活水平的不断提高，越来越多的人加入了汽车驾驶的行列，然而受到时间、场地、费用等诸多因素限制，模拟驾驶系统受到广大人群喜爱。目前，比较常见的模拟驾驶可分为两类：一类是需要额外硬件设备配合使用的汽车模拟驾驶系统，另一类是纯软件而无使用任何硬件设备的汽车模拟驾驶系统。前者虽然可以与真实的驾驶环境相接近，但是多数的汽车模拟驾驶系统没有与先进的VR继续相结合，传动的汽车模拟驾驶系统模拟遇到不同路况的晃动时不够真实且晃动的角度较小，难以模拟极限路况的驾驶感觉，难以满足军队等特殊人群的训练使用，传统的汽车模拟驾驶系统多数没有模拟加速与减速时加速度变化的设备，传统的汽车模拟驾驶系统造价高不适合普通家庭的购买使用，而后者不仅仅是一款软件，通过键盘和鼠标来操控汽车，因而操作性不强。

发明内容

本发明提供一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，包括底座，底座前后左右四个端部上侧均固定安装竖向的第一液压杆，第一液压杆的活动杆的上端内侧均固定安装横向的支撑杆，不相邻的两根支撑杆同轴，支撑杆的内端均设有块体，支撑杆的内端与对应的块体的外端轴承活动连接，块体的内端面中间均开设矩形槽，矩形槽贯穿块体的上下两端面，矩形槽内均设有半圆环杆，四根半圆环杆的上端之间及下端之间均通过连接块固定连接，四根半圆环杆所在的圆同心，半圆环杆的横断面为矩形，半圆环杆的外圈侧面上中间处开设长条凹槽，长条凹槽沿半圆环杆长度方向开设，长条凹槽内均固定安装弧形齿条，弧形齿条的齿朝外，块体上部均通过轮架安装传动齿轮，传动齿轮与对应的弧形齿条啮合配合，块体顶部均固定安装步进电机，步进电机的输出轴上均固定安装主动齿轮，主动齿轮与对应的传动齿轮啮合配合，底座顶部上侧设有球面板，球面板底部与第一液压杆的活动杆的侧部之间均通过第一支架固定连接，球面板的内凹面朝上，半圆环杆外圈靠近下端处固定安装数个均匀分布的柱头，柱头与对应的半圆环杆外圈侧面垂直，柱头的下端均安装万向球头，万向球头均与球面板内凹面接触配合，四根半圆环杆之间设有VR虚拟驾驶操控台，VR虚拟驾驶操控台与半圆环杆之间通过第二支架固定连接。

如上所述的一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，所述的VR虚拟驾驶操控台包括支撑板、座椅、方向盘、操控踏板、VR头盔，座椅、方向盘、操控踏板均安装在支撑板上。

如上所述的一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，所述的支撑板顶部固定安装两根平行的第一导轨，第一导轨上均配合安装第一滑块，第一滑块与座椅底部固定连接，第一滑块与对应的第一导轨之间均设有锁止装置。

如上所述的一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，所述的底座底部设有支撑座，底座与支撑座之间通过转盘连接。

如上所述的一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，所述的支撑座底部设有两根相互平行的第二导轨，第二导轨与支撑座之间均配合安装两个第二滑块，第二滑块的右端均固定连接第二液压杆的活动杆的端部，第二液压杆的固定杆侧部与对应的第二导轨顶部固定连接。

如上所述的一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，所述的VR头盔两侧与座椅的靠背的两侧均通过伸缩杆铰接连接，铰接处用万向节连接。

本发明的优点是：本发明结构简单，设计巧妙，可以配合现有的VR头盔给体验者模拟创造出真实的驾驶体验。使用者使用本发明时操作VR虚拟驾驶操控台，配合VR头盔给体验者呈现的虚拟行驶路况进行驾驶操作，四根半圆环杆与 VR虚拟驾驶操控台组成驾驶舱，球面板通过万向球头与柱头对驾驶舱进行支撑，通过步进电机、主动齿轮、传动齿轮、弧形齿条的配合可以带动驾驶舱进行前后方向与左右方向的晃动，由于支撑杆与块体之间通过轴承连接，驾驶舱前后方向与左右方向的晃动互不影响，通过四个步进电机的工作即可模拟虚拟驾驶过程中遇到上下坡、倾斜路面等不同路况时的晃动，四根第一液压杆同时伸长或收缩可以带动驾驶舱模拟上下方向的颠簸，四个块体与球面板可以保证驾驶舱运动时的稳定，本发明通过简单的结构即可完成VR虚拟驾驶中与到复杂路况时的不同晃动情况，本发明的动作均通过电脑程序配合VR虚拟路况进行控制，本发明的驾驶舱的可晃动角度较大，可以给体验者一个遇到不同路况的较为真实的驾驶体验，而且本发明的VR虚拟驾驶操控台仿照真实的车辆设计可以帮助人们训练驾驶技术，提高人们的驾驶技能，可以帮助特殊人群训练驾驶技巧，例如帮助军队的驾驶员训练面对危险且复杂的各种战场极限路况的应对能力等，本发明还具有很高的娱乐价值，可以通过本发明进行虚拟驾驶游戏等，本发明结构简单，造价低，配合控制的程序也较为简单，可以安装在普通的家庭内使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的Ⅰ部的局部放大图；图3是图1的俯视图；图4是图3的Ⅱ部的局部放大图；图5是图1的Ⅲ部的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，如图所示，包括底座1，底座1前后左右四个端部上侧均固定安装竖向的第一液压杆2，第一液压杆2的活动杆的上端内侧均固定安装横向的支撑杆3，不相邻的两根支撑杆3同轴，支撑杆3的内端均设有块体4，支撑杆3的内端与对应的块体4的外端轴承活动连接，块体4的内端面中间均开设矩形槽5，矩形槽5贯穿块体4的上下两端面，矩形槽5内均设有半圆环杆6，四根半圆环杆6的上端之间及下端之间均通过连接块26固定连接，四根半圆环杆6所在的圆同心，半圆环杆6的横断面为矩形，半圆环杆6的外圈侧面上中间处开设长条凹槽7，长条凹槽7沿半圆环杆6长度方向开设，长条凹槽7内均固定安装弧形齿条8，弧形齿条8的齿朝外，块体4上部均通过轮架安装传动齿轮9，传动齿轮9与对应的弧形齿条8啮合配合，块体4顶部均固定安装步进电机10，步进电机10的输出轴上均固定安装主动齿轮11，主动齿轮11与对应的传动齿轮9啮合配合，底座1顶部上侧设有球面板12，球面板12底部与第一液压杆2的活动杆的侧部之间均通过第一支架24固定连接，球面板12的内凹面朝上，半圆环杆6外圈靠近下端处固定安装数个均匀分布的柱头13，柱头13与对应的半圆环杆6外圈侧面垂直，柱头13的下端均安装万向球头14，万向球头14均与球面板12内凹面接触配合，四根半圆环杆6之间设有VR虚拟驾驶操控台15，VR虚拟驾驶操控台15与半圆环杆6之间通过第二支架16固定连接。本发明结构简单，设计巧妙，可以配合现有的VR头盔给体验者模拟创造出真实的驾驶体验。使用者使用本发明时操作VR虚拟驾驶操控台15，配合VR头盔给体验者呈现的虚拟行驶路况进行驾驶操作，四根半圆环杆6与 VR虚拟驾驶操控台15组成驾驶舱，球面板12通过万向球头14与柱头13对驾驶舱进行支撑，通过步进电机10、主动齿轮11、传动齿轮9、弧形齿条8的配合可以带动驾驶舱进行前后方向与左右方向的晃动，由于支撑杆3与块体4之间通过轴承连接，驾驶舱前后方向与左右方向的晃动互不影响，通过四个步进电机10的工作即可模拟虚拟驾驶过程中遇到上下坡、倾斜路面等不同路况时的晃动，四根第一液压杆2同时伸长或收缩可以带动驾驶舱模拟上下方向的颠簸，四个块体4与球面板12可以保证驾驶舱运动时的稳定，本发明通过简单的结构即可完成VR虚拟驾驶中与到复杂路况时的不同晃动情况，本发明的动作均通过电脑程序配合VR虚拟路况进行控制，本发明的驾驶舱的可晃动角度较大，可以给体验者一个遇到不同路况的较为真实的驾驶体验，而且本发明的VR虚拟驾驶操控台15仿照真实的车辆设计可以帮助人们训练驾驶技术，提高人们的驾驶技能，可以帮助特殊人群训练驾驶技巧，例如帮助军队的驾驶员训练面对危险且复杂的各种战场极限路况的应对能力等，本发明还具有很高的娱乐价值，可以通过本发明进行虚拟驾驶游戏等，本发明结构简单，造价低，配合控制的程序也较为简单，可以安装在普通的家庭内使用。

具体而言，如图所示，本实施例所述的VR虚拟驾驶操控台15包括支撑板151、座椅152、方向盘153、操控踏板154、VR头盔155，座椅152、方向盘153、操控踏板154均安装在支撑板151上。VR虚拟驾驶操控台15的所有零件的安装位置与使用方法均与真正的汽车相同，可以更好的模拟真实的驾驶操控，提高驾驶体验。

具体的，如图所示，本实施例所述的支撑板151顶部固定安装两根平行的第一导轨17，第一导轨17上均配合安装第一滑块18，第一滑块18与座椅152底部固定连接，第一滑块18与对应的第一导轨17之间均设有锁止装置。身高与臂长不同的使用者使用本发明时能方便的将座椅152调整到舒适的位置，提高本发明的使用舒适性。

进一步的，如图所示，本实施例所述的底座1底部设有支撑座19，底座1与支撑座19之间通过转盘20连接。通过转盘20可以带动底座1进行水平方向的转动，驾驶体验者进行虚拟驾驶的拐弯时，转盘20的工作可以进一步的提高驾驶体验的真实性。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的支撑座19底部设有两根相互平行的第二导轨21，第二导轨21与支撑座19之间均配合安装两个第二滑块22，第二滑块22的右端均固定连接第二液压杆23的活动杆的端部，第二液压杆23的固定杆侧部与对应的第二导轨21顶部固定连接。第二液压杆21可以带动对应的第二滑块22做变速移动，四个第二滑块22可以带动转盘20及底座1做变速移动，该设计可以模拟驾驶体验中的加速与刹车等动作，进一步的提高了本发明的驾驶体验的真实性。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的VR头盔155两侧与座椅152的靠背的两侧均通过伸缩杆25铰接连接，铰接处用万向节连接。将VR头盔155与座椅152连接到一起，不影响使用者的舒适性，还可以避免VR头盔155从本发明上部掉落而损坏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，其特征在于：包括底座（1），底座（1）前后左右四个端部上侧均固定安装竖向的第一液压杆（2），第一液压杆（2）的活动杆的上端内侧均固定安装横向的支撑杆（3），不相邻的两根支撑杆（3）同轴，支撑杆（3）的内端均设有块体（4），支撑杆（3）的内端与对应的块体（4）的外端轴承活动连接，块体（4）的内端面中间均开设矩形槽（5），矩形槽（5）贯穿块体（4）的上下两端面，矩形槽（5）内均设有半圆环杆（6），四根半圆环杆（6）的上端之间及下端之间均通过连接块（26）固定连接，四根半圆环杆（6）所在的圆同心，半圆环杆（6）的横断面为矩形，半圆环杆（6）的外圈侧面上中间处开设长条凹槽（7），长条凹槽（7）沿半圆环杆（6）长度方向开设，长条凹槽（7）内均固定安装弧形齿条（8），弧形齿条（8）的齿朝外，块体（4）上部均通过轮架安装传动齿轮（9），传动齿轮（9）与对应的弧形齿条（8）啮合配合，块体（4）顶部均固定安装步进电机（10），步进电机（10）的输出轴上均固定安装主动齿轮（11），主动齿轮（11）与对应的传动齿轮（9）啮合配合，底座（1）顶部上侧设有球面板（12），球面板（12）底部与第一液压杆（2）的活动杆的侧部之间均通过第一支架（24）固定连接，球面板（12）的内凹面朝上，半圆环杆（6）外圈靠近下端处固定安装数个均匀分布的柱头（13），柱头（13）与对应的半圆环杆（6）外圈侧面垂直，柱头（13）的下端均安装万向球头（14），万向球头（14）均与球面板（12）内凹面接触配合，四根半圆环杆（6）之间设有VR虚拟驾驶操控台（15），VR虚拟驾驶操控台（15）与半圆环杆（6）之间通过第二支架（16）固定连接，VR虚拟驾驶操控台（15）包括支撑板（151）、座椅（152）、方向盘（153）、操控踏板（154）、VR头盔（155），座椅（152）、方向盘（153）、操控踏板（154）均安装在支撑板（151）上，支撑板（151）顶部固定安装两根平行的第一导轨（17），第一导轨（17）上均配合安装第一滑块（18），第一滑块（18）与座椅（152）底部固定连接，第一滑块（18）与对应的第一导轨（17）之间均设有锁止装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，其特征在于：所述的底座（1）底部设有支撑座（19），底座（1）与支撑座（19）之间通过转盘（20）连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，其特征在于：所述的支撑座（19）底部设有两根相互平行的第二导轨（21），第二导轨（21）与支撑座（19）之间均配合安装两个第二滑块（22），第二滑块（22）的右端均固定连接第二液压杆（23）的活动杆的端部，第二液压杆（23）的固定杆侧部与对应的第二导轨（21）顶部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于家用汽车VR虚拟驾驶体验装置，其特征在于：所述的VR头盔（155）两侧与座椅（152）的靠背的两侧均通过伸缩杆（25）铰接连接，铰接处用万向节连接。

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