CN109833598A - 万向跑步机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及VR跑步机的技术领域，具体万向跑步机，包括框体，框体内设有承重部，承重部包括承重盘，承重盘外套设有盘套，所述的框体内设有用于驱动盘套绕承重盘任意方向走位的至少一组动力装置。本发明结构简单，实用性强。

Description

万向跑步机

技术领域

本发明涉及VR跑步机的技术领域，具体为万向跑步机。

背景技术

虚拟现实技术(VR)是仿真技术的一个重要方向是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。

目前，虚拟现实技术(VR)被应用至有戏领域，因此，VR跑步机应运而生，能够给用户带来解放肢体的约束和心灵的束缚。

现有的万向跑步机结构复杂，造价昂贵，其原理是利用若干组带X轴的同步带在X轴方向上运动，然后利用Y轴电机驱动各组同步带，实现Y轴运动，这样的工作原理,一方面,设备的灵敏性底，适合用户小范围的运动（走、跳跃、下蹲、前倾、后仰），不合适在上面跑，局限性大；另一方面，用户需穿着专用的鞋子才能感觉到X轴同步带和Y轴同步带同时运动的摩擦力，即不能提供真实的摩擦力。

现在万向跑步机的结构越来越多，越富有科技感，申请人希望提供一种全新的万向跑步机，以便用户更多的选择。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种新的万向跑步机。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：万向跑步机，包括框体，框体内设有承重部，承重部包括承重盘，承重盘外套设有盘套，所述的框体内设有用于驱动盘套绕承重盘任意方向走位的至少一组动力装置。

进一步，所述的动力装置包括与盘套抵触连接的动力轮、驱动动力轮旋转的第一驱动装置、与第一驱动装置相连的转轴、驱动转轴旋转的第二驱动装置和用于固定第二驱动装置的座体，所述的转轴上设有第一齿轮，第二驱动装置连接有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合。

进一步，所述的动力装置包括与盘套抵触连接的动力轮、驱动动力轮旋转的第一驱动装置、与第一驱动装置相连的转轴、驱动转轴旋转的第二驱动装置和设在框体内且用于固定第二驱动装置的电机座，所述的转轴上设有第一齿轮，第二驱动装置连接有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合。

进一步，所述转轴上设有轴承，且轴承安装在座体上。

进一步，还包括固定在框体内的减震器，减震器与座体相连。

进一步，还包括固定在框体内的减震器，减震器通过磁悬浮装置与转轴相连。

进一步，还包括弹簧，弹簧的一端与电机座相连，另一端第二驱动装置相连。

进一步，所述的承重盘与盘套之间设有润滑油层。

进一步，所述的盘套上分别设有注油孔和排油孔。

进一步，所述的框体内设有若干个波仔螺丝，盘套与波仔螺丝抵触连接。

对比现有技术的不足，本发明提供的技术方案所带来的有益效果：1.利用盘套绕承重盘任意角度走位的方式，使得盘套在各感应器、摄像头感应用户预运动时辅助下，被第一驱动装置、第二驱动装置驱动的更加灵敏和细致，确保用户在盘套中心的同时，当用户在做剧烈运动（跑）的时候，盘套走位时也能与用户做出相应的运动（速度、角度、方向等等）。2.本发明还包括处理控制器、信号收发单元，框体上设有安全支架，安全支架上均布有4个摄像头，且连接有安全绳,在转轴上设置压力传感器，在框体的四周均布声呐传感器，在动力轮上设置速度传感器，在用户的腿上绑设动作捕捉传感器，处理控制器分别与信号收发单元、各组传感器、摄像头、第一驱动装置、第二驱动装置相连，通过上述各组传感器或摄像头来感应用户的运动状态、位置的信号，并通过信号收发单元将信号传递给处理控制器，处理控制器分析用户的运动状态、位置，或判断用户的预运动状态，以及时的使第二驱动装置驱动动力轮至相应的方向，同时使第一驱动装置驱动盘套走位方向与用户的运动方向相反，确保用户始终位于盘套的中心范围。3.框体内设有若干个波仔螺丝，盘套与波仔螺丝抵触连接，承重盘被各波仔螺丝架起，达到悬空的目的，当动力装置驱动时，盘套翻转、走位的过程中，盘套的外表面仅仅与波仔螺丝的钢球接触，进一步降低盘套运动的摩擦力，提高灵敏度。4.承重盘作为固定座，盘套在承重盘上走位，以第一驱动装置、第二驱动装置驱动盘套走位，盘套作为一个整体运动，相对传统X轴同步带和Y轴同步带同时运动更能为用户提供真实的摩擦力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1在A-A1方向上的剖视示意图。

图3为实施例1动力装置与承重盘抵触连接的结构示意图。

图4为实施例2动力装置与承重盘抵触连接的结构示意图。

图5为承重盘的结构示意图。

图6为各组动力装置的分布图。

图7为动力轮与盘套运动的示意图。

图8为承重部的结构示意图。

图9为图8中用户往n方向运动一定时间后，盘套中的a点和b点运动的位置。

图10为承重部被四组波仔螺丝架起的结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图10对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1、图2、图5所示：万向跑步机，包括框体1，框体1内设有承重部2，承重部2包括承重盘21，承重盘21外套设有盘套22，所述的框体1内设有用于驱动盘套22绕承重盘21任意方向走位的至少一组动力装置001。

其中，盘套22由伸缩性强、抗疲劳性强的自修复高分子材料支撑，可以为聚二甲基硅氧烷或天然乳胶等，那么盘套22可绕承重盘21任意方向、任意角度翻转或旋转，为了便于理解，将盘套想象成套在承重盘外的“气球”，当然聚二甲基硅氧烷或天然乳胶制成盘套的厚度比普通的气球厚的多，坚固的多，第一驱动装置是为盘套的某一个方向提供摩擦力，第二驱动装置可以使第一驱动装置的动力轮朝任意方向，且整个承重盘又是被波仔螺丝架起来的，悬在框体内的，当摩擦力作用在“气球”上时，又有润滑油的辅助下，“气球”会产生走位，也可以说产生运动，该运动或走位可以是翻转、旋转等。

如图8所示：当然，承重盘如果设计成球状的，那么就几乎不会对盘套的伸缩性强、抗疲劳性强、自修复性能有所要求，但是因为用户在承重盘上跑动，那么就要上面开设一个平台111，同时，17组动力装置需要与盘套抵触，那么需要在下面开设一个平台，那么为了减少开设上下两个平台后盘套走位时产生的影响，那么承重盘需要设计的足够大，一般可为3米、5米、10米，且两平面的之间的距离L与盘套左右两侧的最大距离D之间的比值也要足够大，可以为4/5,9/10等。

如图8所示：因为用户跑步的方向不同，b点、c点、d点均有可能走位或运动到a点，这时就需要套在承重盘上的盘套是胀紧，好比一个吹大、胀紧的气球，否则的话，如图8、图9所示：当用户向n方向运动时，b点运动到原a点，该处盘套外表是褶皱的，影响用户正常使用，a点运动到原c点，该处盘套外表是胀紧的，而将套在承重盘上的盘套是胀紧的设计，为了方便理解，将整个承重盘分为平台部和球型部，随着用户的运动，那么平台部的盘套点（如图8的a点）会移动至球型部（如图9的a点）上，此时，盘套的a点处进一步拉伸，以适应球型部，同样的，那么球型部的盘套点（如图8的b点）也可能会移动至平台部（如图9的b点）上，此时，盘套的b点处会收缩，以适应平台部，使平台部还是形成一个平面，防止褶皱的现象发生。

承重盘21与盘套22之间设有润滑油层3，润滑油层3填充润滑油，通过润滑油，使得盘套22的翻转、走位、旋转的摩擦力降低，进而增加盘套22的工作寿命, 且通过盘套的走位，用户在盘套上移动时，为用户提供了真实的摩擦力。

当有人站在本发明上时，在重力的影响下，下部的润滑油层会略小于上部的润滑油层的，而盘套套在承重盘外可以是注塑、滚塑或吹塑等等而成的，也可以将盘套皮先包裹在承重盘上，然后密封处高温熔融而成，再注入润滑油。

同时，利用盘套22绕承重盘21任意角度走位的方式，使得盘套22在结合各感应器感应用户预运动时被第一驱动装置52、第二驱动装置54驱动的更加灵敏和细微，确保用户在盘套22中心的同时，当用户在做剧烈运动（跑）的时候，盘套22走位时也能与用户做出相应的运动（速度、角度、方向等等）。

如图5所示：所述的盘套22上分别设有注油孔221和排油孔222，分别用于注油和排油。

所述的框体1内设有若干个波仔螺丝4，波仔螺丝4通过螺纹连接在框体1上的，盘套22与波仔螺丝4抵触连接，承重盘21被各波仔螺丝4架起，达到悬空的目的，当动力装置驱动时，盘套22翻转、走位的过程中，盘套22的外表面仅仅与波仔螺丝4的钢球接触，进一步降低盘套22运动的摩擦力，提高灵敏度。

如图10所示：其中一共有4组波仔螺丝组，每组波仔螺丝组有5颗波仔螺丝4。

如图3所示：所述的动力装置001包括与盘套22抵触连接的动力轮51、驱动动力轮51旋转的第一驱动装置52、与第一驱动装置52相连的转轴53、驱动转轴53旋转的第二驱动装置54和用于固定第二驱动装置54的座体55，所述的转轴53上设有第一齿轮531，第二驱动装置54连接有第二齿轮541，第一齿轮531和第二齿轮541啮合，其中第一驱动装置52和第二驱动装置54均为电机。

所述转轴53上设有轴承56，且轴承56安装在座体55上。

还包括固定在框体1内的减震器57，减震器57与座体55相连。

当用户站在承重盘21上时，减震器57起到缓冲的作用，第二驱动装置54固定在座体55上，转轴53通过轴承56固定在座体55上，那减震器57在缓冲的过程中，第一齿轮531与第二齿轮541始终啮合的，第二驱动装置54用于驱动转轴53旋转，来调节动力轮51驱动盘套22的方向，结合摄像头02和各传感器，使得盘套的移动方向与人的运动方向相反，而盘套作为一个整体运动，相对传统X轴同步带和Y轴同步带同时运动更能为用户提供真实的摩擦力，而第一驱动装置52用于驱动动力轮51旋转，使盘套22旋转、翻转、走位，如图7所示，当动力轮51在如图7方向上顺时针旋转时，位于下方的套体将向上翻转，而位于上方的套体将向下走位，而图7仅展示盘套22在一个方向的运动，同样的，其他方向可由第二驱动装置54来调节。

其中，本发明还包括处理控制器、信号收发单元，框体1上设有安全支架01，安全支架01上均布有4个摄像头02，且连接有安全绳03,在转轴53上设置压力传感器04，在框体1的四周均布声呐传感器，在动力轮51上设置速度传感器，在用户的腿上绑设动作捕捉传感器，处理控制器分别与信号收发单元、各组传感器、摄像头、第一驱动装置、第二驱动装置相连，信号收发单元与各传感器、摄像头相连，通过上述各组传感器或摄像头02来感应用户的运动状态、位置的信号，并通过信号收发单元将信号传递给处理控制器，处理控制器分析用户的运动状态、位置，或判断用户的预运动状态，以及时的控制第二驱动装置54驱动动力轮51至相应的方向，同时控制第一驱动装置52驱动盘套22走位方向与用户的运动方向相反，确保用户始终位于盘套22的中心范围。

如图6所示：动力装置的组数为17组，均布在框体1内，使得驱动时的动力更加充足、均匀、灵敏。

实施例2

如图4所示：本实施例与实施例1基本相同，唯一不同的是，所述的动力装置001包括与盘套22抵触连接的动力轮51、驱动动力轮51旋转的第一驱动装置52、与第一驱动装置52相连的转轴53、驱动转轴53旋转的第二驱动装置54和设在框体1内且用于固定第二驱动装置54的电机座60，所述的转轴53上设有第一齿轮531，第二驱动装置54连接有第二齿轮541，第一齿轮531和第二齿轮541啮合。

还包括固定在框体1内的减震器57，减震器57通过磁悬浮装置58与转轴53相连。

还包括弹簧59，弹簧59的一端与电机座60相连，另一端第二驱动装置54相连。

第二驱动装置54通过电机座60固定，减震器57通过磁悬浮装置58与转轴53相连，当用户站在承重部2上时，减震器57起到缓冲的作用，转轴53势必有所升降，第一齿轮531和第二齿轮541势必分离，而通过弹簧59的设计，当转轴53上升时，带动第二齿轮541上升，当转轴53下降时，弹簧59复位，使连接在第二驱动装置54上的第二齿轮541下降，那么确保第一齿轮531和第二齿轮541始终啮合的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.万向跑步机，其特征在于：包括框体，框体内设有承重部，承重部包括承重盘，承重盘外套设有盘套，所述的框体内设有用于驱动盘套绕承重盘任意方向走位的至少一组动力装置。

2.根据权利要求1所述的万向跑步机，其特征在于：所述的动力装置包括与盘套抵触连接的动力轮、驱动动力轮旋转的第一驱动装置、与第一驱动装置相连的转轴、驱动转轴旋转的第二驱动装置和用于固定第二驱动装置的座体，所述的转轴上设有第一齿轮，第二驱动装置连接有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的万向跑步机，其特征在于：所述的动力装置包括与盘套抵触连接的动力轮、驱动动力轮旋转的第一驱动装置、与第一驱动装置相连的转轴、驱动转轴旋转的第二驱动装置和设在框体内且用于固定第二驱动装置的电机座，所述的转轴上设有第一齿轮，第二驱动装置连接有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合。

4.根据权利要求2所述的万向跑步机，其特征在于：所述转轴上设有轴承，且轴承安装在座体上。

5.根据权利要求4所述的万向跑步机，其特征在于：还包括固定在框体内的减震器，减震器与座体相连。

6.根据权利要求3所述的万向跑步机，其特征在于：还包括固定在框体内的减震器，减震器通过磁悬浮装置与转轴相连。

7.根据权利要求3所述的万向跑步机，其特征在于：还包括弹簧，弹簧的一端与电机座相连，另一端第二驱动装置相连。

8.根据权利要求1所述的万向跑步机，其特征在于：所述的承重盘与盘套之间设有润滑油层。

9.根据权利要求1或8所述的万向跑步机，其特征在于：所述的盘套上分别设有注油孔和排油孔。

10.根据权利要求1或8所述的万向跑步机，其特征在于：所述的框体内设有若干个波仔螺丝，盘套与波仔螺丝抵触连接。