CN109985367A - 一种全身沉浸式虚拟现实体验设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，包括连接臂和固定座，还包括至少一个与连接臂转动连接的背部固定板，所述背部固定板的两侧均转动连接有固定杆，且所述背部固定板的两侧表面均转动连接有机械骨骼手臂，所述背部固定板的前表面固定连接有胸部固定带，所述背部固定板的底部转动连接有腰部固定板，所述腰部固定板的前表面安装有腰部固定带，所述背部固定板的下方设置有腿部机械骨骼；通过采用机械骨骼穿戴在玩家体表，由于固定座与连接臂之间通过万向转轴转动连接，可以使机械骨骼和玩家面朝三维空间的任何一面，可以实现卧、躺、倾斜等任何动作，并且手部和腿部做任何动作都不会受到限制。

Description

一种全身沉浸式虚拟现实体验设备
技术领域
本发明属于虚拟现实技术领域，具体涉及一种全身沉浸式虚拟现实体验设备。
背景技术
虚拟现实技术即VR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。
现在的VR体验设备，都是通过把人固定在座椅或者VR跑步机上来实现沉浸式游戏体验，由于座椅或者VR跑步机或多或少对玩家的动作都有约束，玩家只能保持坐姿或者站姿，玩家肢体活动的范围和角度受到了很大的制约，不能实现卧、躺、侧倾等动作，造成沉浸感较差，且设备功能比较单一的问题，为此我们提出一种全身沉浸式虚拟现实体验设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，以解决上述背景技术中提出现在的VR体验设备，都是通过把人固定在座椅或者VR跑步机上来实现沉浸式游戏体验，由于座椅或者VR跑步机或多或少对玩家的动作都有约束，玩家只能保持坐姿或者站姿，玩家肢体活动的范围和角度受到了很大的制约，不能实现卧、躺、侧倾等动作，造成沉浸感较差，且设备功能比较单一的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，包括连接臂和固定座，还包括至少一个与连接臂转动连接的背部固定板，所述背部固定板的两侧均转动连接有固定杆，且所述背部固定板的两侧表面均转动连接有机械骨骼手臂，所述背部固定板的前表面固定连接有胸部固定带，所述背部固定板的底部转动连接有腰部固定板，所述腰部固定板的前表面安装有腰部固定带，所述背部固定板的下方设置有腿部机械骨骼，所述腿部机械骨骼的内表面连接有腿部固定环，所述腿部机械骨骼的底部转动连接有脚部固定板，所述脚部固定板的顶部连接有脚部固定环。
优选的，所述固定座位于连接臂的底部，所述固定座与连接臂之间通过万向转轴转动连接，可实现多角度转动。
优选的，所述胸部固定带和腰部固定带的端部连接处均采用插销卡扣固定连接，在实现稳定固定的同时使用插销卡扣调节胸部固定带和腰部固定带也较为便捷。
优选的，所述机械骨骼手臂由三个连接板组成，且外侧的连接板连接有手掌机械关节，相邻所述连接板之间均通过转轴转动连接，便于增加机械骨骼手臂运动与人体手臂运动的相似度。
优选的，所述腿部机械骨骼由两个连接板组成，且所述顶部连接板与腰部固定板之间通过转轴转动连接，底部所述连接板与脚部固定板之间通过转轴转动连接，便于增加腿部机械骨骼运动与人体腿部运动的相似度。
优选的，相邻所述连接板之间通过转轴转动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设计采用半包裹式的人体机械骨骼穿戴在玩家体表，可以使玩家动作不再受限，具有全方位的躯体活动幅度，使VR内容的真实性更强，由于固定座与连接臂之间通过万向转轴转动连接，可以使机械骨骼和玩家面朝三维空间的任何一面，可以实现卧、躺、倾斜等任何动作，并且手部和腿部做任何动作都不会受到限制，同时也可在机械骨骼内可以安装导风孔，可以在某一处安装风机，导风至机械骨骼，从而达到给使用者降温的目的，其中连接臂的形状不受限制，可以其他形状的连接臂替代，只要能可实现机械骨骼任意角度转动即可。
附图说明
图1为本发明的右前侧视图；
图2为本发明的左前侧视图；
图3为本发明的后上方结构示意图；
图中：1、机械骨骼手臂；2、背部固定板；3、胸部固定带；4、固定杆；5、腰部固定带；6、腰部固定板；7、腿部机械骨骼；8、腿部固定环；9、脚部固定环；10、脚部固定板；11、连接臂；12、固定座。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参阅图1-图3，本发明提供一种技术方案：一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，包括机械外骨骼和固定机构，固定机构包括连接臂11和固定座12，机械外骨骼包括至少一个与连接臂11转动连接的背部固定板2和机械骨骼手臂1和腰部固定板6和腿部机械骨骼7以及脚部固定板10，背部固定板2的两侧均转动连接有固定杆4，且背部固定板2的两侧表面均转动连接有机械骨骼手臂1，背部固定板2的前表面固定连接有胸部固定带3，背部固定板2的底部转动连接有腰部固定板6，腰部固定板6的前表面安装有腰部固定带5，背部固定板2的下方设置有腿部机械骨骼7，腿部机械骨骼7的内表面连接有腿部固定环8，腿部机械骨骼7的底部转动连接有脚部固定板10，脚部固定板10的顶部连接有脚部固定环9，固定座12位于连接臂11的底部，固定座12与连接臂11之间通过万向转轴转动连接。
为了便于实现机械外骨骼任意角度调节，本实施例中，优选的，固定座12位于连接臂11的底部，固定座12与连接臂11之间通过万向转轴转动连接。
为了给实现机械外骨骼的运动，本实施例中，优选的，背部固定板2和机械骨骼手臂1和腰部固定板6和腿部机械骨骼7以及脚部固定板10均通过电动液压泵驱动。
为了便于机械外骨骼的运动与人体的动作更加相近，本实施例中，优选的，机械骨骼手臂1由三个连接板组成，且外侧的连接板连接有手掌机械关节，相邻连接板之间均通过转轴转动连接，腿部机械骨骼7由两个连接板组成，且顶部连接板与腰部固定板6之间通过转轴转动连接，底部连接板与脚部固定板10之间通过转轴转动连接，相邻连接板之间通过转轴转动连接。
本发明中的电动液压泵型号为EP-X1。
本发明的工作原理及使用流程：该装置使用时，将玩家的双腿依次穿过腿部机械骨骼7一侧的腿部固定环8，并将脚放置在脚部固定板10的顶面并使脚尖穿过脚部固定环9，然后直立身体使腰部和背部均与腰部固定板6以及背部固定板2紧密贴合，然后将腰部固定带5的两端横向覆盖在腰部的表面并卡合固定，然后再将胸部固定带3的底部穿过玩家的腋下，并与顶部的胸部固定带3卡合，且将两侧的固定杆4向中间推动，直至将玩家固定，机械骨骼手臂1的部位可采用固定带与玩家手臂和手掌等固定，然后装置在接收到信号后，固定座12配合连接臂11转动可实现将玩家面朝三维空间的任一方向，甚至可以实现卧、躺、倾斜等任何动作，机械外骨骼的作用是固定及包裹住人的身体和四肢，并含有电动液压泵，并在接收到信号后可以通过电动液压泵在四肢处给人特定的助力或者阻力，即可模拟游戏效果，且可在机械骨骼内可以安装导风孔，可以在某一处安装风机，导风至机械骨骼，从而达到给使用者降温的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，包括连接臂(11)和固定座(12)，其特征在于：还包括至少一个与连接臂(11)转动连接的背部固定板(2)，所述背部固定板(2)的两侧均转动连接有固定杆(4)，且所述背部固定板(2)的两侧表面均转动连接有机械骨骼手臂(1)，所述背部固定板(2)的前表面固定连接有胸部固定带(3)，所述背部固定板(2)的底部转动连接有腰部固定板(6)，所述腰部固定板(6)的前表面安装有腰部固定带(5)，所述背部固定板(2)的下方设置有腿部机械骨骼(7)，所述腿部机械骨骼(7)的内表面连接有腿部固定环(8)，所述腿部机械骨骼(7)的底部转动连接有脚部固定板(10)，所述脚部固定板(10)的顶部连接有脚部固定环(9)。
2.根据权利要求1所述的一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，其特征在于：所述固定座(12)位于连接臂(11)的底部，所述固定座(12)与连接臂(11)之间通过万向转轴转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，其特征在于：所述背部固定板(2)和机械骨骼手臂(1)和腰部固定板(6)和腿部机械骨骼(7)以及脚部固定板(10)均通过电动液压泵驱动。
4.根据权利要求1所述的一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，其特征在于：所述胸部固定带(3)和腰部固定带(5)的端部连接处均采用插销卡扣固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，其特征在于：所述机械骨骼手臂(1)由三个连接板组成，且外侧的连接板连接有手掌机械关节，相邻所述连接板之间均通过转轴转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，其特征在于：所述腿部机械骨骼(7)由两个连接板组成，且所述顶部连接板与腰部固定板(6)之间通过转轴转动连接，底部所述连接板与脚部固定板(10)之间通过转轴转动连接。
7.根据权利要求6所述的一种全身沉浸式虚拟现实体验设备，其特征在于：相邻所述连接板之间通过转轴转动连接。
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