CN109663352A - 基于虚拟现实的多体感座椅 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于虚拟现实的多体感座椅，涉及虚拟现实技术领域。多体感座椅包括六自由度支撑平台、座椅外壳、座椅、悬挂支架、环境模拟组件及温度组件。六自由度支撑平台可使承载平台在空间X、Y、Z方向上移动和绕轴旋转，使用户体验位移和动感。环境模拟组件固定在所述悬挂支架的伸出端处，用于模拟现实场景的环境状况。温度组件设置在所述座椅处，用于根据场景需要加热或者制冷，以控制空气温度，使用户能够感受温度的变化。故本申请不但能够使用户体验位移和动感，而且由于增加了环境模拟组件及温度组件可模拟现实场景的环境状况，能够体现温度、湿度、气流等环境信息，提高了虚拟仿真场景的“真实”感，提高了用户的体验效果。

Description

基于虚拟现实的多体感座椅

技术领域

本申请涉及虚拟现实技术领域，特别是涉及一种基于虚拟现实的多体感座椅。

背景技术

虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，被广泛应用于娱乐、医学、设计、工业制造、教育培训等领域，用户主要通过头盔、操作手柄、座椅等辅助设备感知虚拟环境，并完成人与虚拟环境的交互。

目前的虚拟现实六自由度座椅由六自由度平台及固定在其上的座椅组成。虽然它可以让用户在空间X，Y，Z方向上同时进行小范围的移动和绕轴旋转，但是由于缺乏环境模拟，很大程度上减弱了虚拟仿真场景的“真实”感，降低了用户的体验效果。

发明内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请提供了一种基于虚拟现实的多体感座椅，用于与虚拟现实服务器相连，包括：

六自由度支撑平台，包括：

底座，用做底部支撑及安装基础；

驱动电机，安装在所述底座上，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于提供驱动力；

六根液压支撑杆，它们的一端均与所述底座铰接，并通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于提供移动及绕轴旋转动力；

承载平台，与所述六根液压支撑杆的另一端固定连接，通过所述六根液压支撑杆使得所述承载平台可在空间X、Y、Z方向上移动和绕轴旋转；

座椅外壳，固定在所述承载平台上，用于保护座椅，所述座椅外壳为半封闭结构，其前端为开口端，开口端用于用户进出；

座椅，固定在所述座椅外壳中，用于用户乘坐；

悬挂支架，其一端固定在所述座椅外壳前端处，另一端由所述座椅外壳伸出形成悬臂结构；

环境模拟组件，固定在所述悬挂支架的伸出端处，用于模拟现实场景的环境状况。

可选地，所述环境模拟组件包括烟发生器，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于制造产生烟，以让用户感受到烟。

可选地，所述烟发生器还配置成在制造产生烟时掺和相应的气味，以让用户感受到烟和各种气味。

可选地，所述环境模拟组件包括气流发生器，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于营造空气流动的效果，以使用户感受不同流动速度的气流/风。

可选地，所述的多体感座椅，还包括温度组件，设置在所述座椅处，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于根据场景需要加热或者制冷，以控制空气温度，使用户能够感受温度的变化。

可选地，所述温度组件包括：

电阻加热片，通过电路与所述温度控制器相连，用于加热；

制冷器，通过电路与所述温度控制器相连，用于制冷；和

温度控制器，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于控制所述电阻加热片及所述制冷器。

可选地，所述环境模拟组件包括水汽发生器，具有加热模块和制冷模块，用于产生相应的冷、热雾化水汽，所述水汽发生器结合座椅处温度组件协同工作，使用户感受到环境中温度。

可选地，所述座椅上安装有人体保护装置，以固定用户的身体防止摔落。

可选地，所述人体保护装置为安全带。

可选地，所述座椅外壳为半封闭球形外壳。

本申请的基于虚拟现实的多体感座椅，通过六自由度支撑平台可使承载平台在空间X、Y、Z方向上移动和绕轴旋转，使用户体验位移和动感。而且由于增加了环境模拟组件可模拟现实场景的环境状况，能够体现温度、湿度、气流等环境信息，提高了虚拟仿真场景的“真实”感，提高了用户的体验效果。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的基于虚拟现实的多体感座椅的示意性结构图；

图2是图1所示座椅及座椅外壳的示意性主视图。

图中各符号表示含义如下：

100多体感座椅，

A六自由度支撑平台，B环境模拟组件，

1底座、2驱动电机、3液压支撑杆、4承载平台、5座椅外壳、6座椅、7温度组件、8悬挂支架、9烟发生器、10水汽发生器、11气流发生器、12人体保护装置。

具体实施方式

图1是根据本申请一个实施例的基于虚拟现实的多体感座椅的示意性结构图。图2是图1所示座椅及座椅外壳的示意性主视图。如图1所示，还可参见图2，本申请提供了一种基于虚拟现实的多体感座椅100，用于与虚拟现实服务器相连，一般性可包括：六自由度支撑平台A、座椅外壳5、座椅6、悬挂支架8及环境模拟组件B。六自由度支撑平台A，包括：底座1、驱动电机2、六根液压支撑杆3及承载平台4。底座1用做底部支撑及安装基础。驱动电机2安装在所述底座1上，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于提供驱动力。六根液压支撑杆3的一端均与所述底座1铰接，并通过电路与所述虚拟现实服务器(图中未绘出)连接，用于提供移动及绕轴旋转动力。承载平台4与所述六根液压支撑杆3的另一端固定连接，通过所述六根液压支撑杆3使得所述承载平台4可在空间X、Y、Z方向上移动和绕轴旋转。座椅外壳5固定在所述承载平台4上，用于保护座椅6，所述座椅外壳5为半封闭结构，其前端为开口端，开口端用于用户进出。座椅6固定在所述座椅外壳5中，用于用户乘坐。悬挂支架8的一端固定在所述座椅外壳5前端处，另一端由所述座椅外壳5伸出形成悬臂结构。环境模拟组件B固定在所述悬挂支架8的伸出端处，用于模拟现实场景的环境状况。

本申请的基于虚拟现实的多体感座椅100，通过六自由度支撑平台A可使承载平台4在空间X、Y、Z方向上移动和绕轴旋转，使用户体验位移和动感。而且由于增加了环境模拟组件B可模拟现实场景的环境状况，能够体现温度、湿度、气流等环境信息，提高了虚拟仿真场景的“真实”感，提高了用户的体验效果。

更具体地，本实施例中，座椅外壳5底部焊接在承载平台4上面。座椅6位于座椅外壳5内部，并和座椅外壳5焊接。

更具体地，本实施例中，座椅外壳5的前端焊接有一个悬挂支架8，下方悬挂环境模拟组件B。环境模拟组件B可以包括烟发生器9、水汽发生器10和气流发生器11，且烟发生器9、水汽发生器10和气流发生器11位于用户正前端。可以产生烟、气味、水汽、气流。产生的烟、水汽、气流通过开口端直接进入座椅外壳5内部。虚拟现实服务器运行到不同场景时，通过电路控制这些装置营造相应的效果。

本实施例中，所述烟发生器9通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于制造产生烟，以让用户感受到烟。其中，烟发生器9就是一种能发生烟的装置，其为现有技术，例如影视拍摄的时候经常使用的烟气发生器。

更具体地，所述烟发生器9还配置成在制造产生烟时掺和相应的气味，例如，添加各种香料，以让用户感受到烟和各种气味。

本实施例中，所述气流发生器11通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于营造风流动的效果，以使用户感受不同流动速度的气流。所述气流发生器11可以是能改变速率风扇、鼓风机等常用设备。

本实施例中，所述的多体感座椅100还包括温度组件7，设置在所述座椅6处，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于根据场景需要加热或者制冷，以控制空气温度，使用户能够感受温度的变化。具体实施时，座椅6的上部和下部对应安装有温度组件7。

本实施例中，所述温度组件7包括：电阻加热片、制冷器和温度控制器。电阻加热片通过电路与所述温度控制器相连，用于加热。制冷器通过电路与所述温度控制器相连，用于制冷。温度控制器通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于控制所述电阻加热片及所述制冷器。

本实施例中，所述水汽发生器10具有加热模块和制冷模块，用于产生相应的冷、热雾化水汽，所述水汽发生器10结合座椅处温度组件7协同工作，使用户感受到环境中温度。其中，水汽发生器10类似于加湿器。

发明人发现，现有技术中的六自由度座椅是开放式的，用户很容易从平台上面摔下来，造成损伤。

基于此，本实施例中，所述座椅上安装有人体保护装置12，以固定用户的身体防止摔落，避免造成伤害。

本实施例中，所述人体保护装置12为安全带。

本实施例中，所述座椅外壳5为半封闭球形外壳。其外形是一个球体，前端开口，让用户进出。半封闭结构能减少座椅内部和外界进行温度交换，具有良好的保温的效果。

具体实施时，本申请的多体感座椅100与现有技术中的VR头盔配合使用，以实现用户的虚拟现实体验。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实的多体感座椅，用于与虚拟现实服务器相连，其特征在于，包括：

六自由度支撑平台，包括：

底座，用做底部支撑及安装基础；

驱动电机，安装在所述底座上，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于提供驱动力；

六根液压支撑杆，它们的一端均与所述底座铰接，并通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于提供移动及绕轴旋转动力；

承载平台，与所述六根液压支撑杆的另一端固定连接，通过所述六根液压支撑杆使得所述承载平台可在空间X、Y、Z方向上移动和绕轴旋转；

座椅外壳，固定在所述承载平台上，用于保护座椅，所述座椅外壳为半封闭结构，其前端为开口端，开口端用于用户进出；

座椅，固定在所述座椅外壳中，用于用户乘坐；

悬挂支架，其一端固定在所述座椅外壳前端处，另一端由所述座椅外壳伸出形成悬臂结构；

环境模拟组件，固定在所述悬挂支架的伸出端处，用于模拟现实场景的环境状况。

2.根据权利要求1所述的多体感座椅，其特征在于，所述环境模拟组件包括烟发生器，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于制造产生烟，以让用户感受到烟。

3.根据权利要求2所述的多体感座椅，其特征在于，所述烟发生器还配置成在制造产生烟时掺和相应的气味，以让用户感受到烟和各种气味。

4.根据权利要求1所述的多体感座椅，其特征在于，所述环境模拟组件包括气流发生器，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于营造空气流动的效果，以使用户感受不同流动速度的气流/风。

5.根据权利要求1所述的多体感座椅，其特征在于，还包括温度组件，设置在所述座椅处，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于根据场景需要加热或者制冷，以控制空气温度，使用户能够感受温度的变化。

6.根据权利要求5所述的多体感座椅，其特征在于，所述温度组件包括：

电阻加热片，通过电路与所述温度控制器相连，用于加热；

制冷器，通过电路与所述温度控制器相连，用于制冷；和

温度控制器，通过电路与所述虚拟现实服务器连接，用于控制所述电阻加热片及所述制冷器。

7.根据权利要求6所述的多体感座椅，其特征在于，所述环境模拟组件包括水汽发生器，具有加热模块和制冷模块，用于产生相应的冷、热雾化水汽，所述水汽发生器结合座椅处温度组件协同工作，使用户感受到环境中温度。

8.根据权利要求1所述的多体感座椅，其特征在于，所述座椅上安装有人体保护装置，以固定用户的身体防止摔落。

9.根据权利要求8所述的多体感座椅，其特征在于，所述人体保护装置为安全带。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的多体感座椅，其特征在于，所述座椅外壳为半封闭球形外壳。