CN110384934B - 用于虚拟现实体验的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于虚拟现实体验的装置，包括外部连接座、势能力臂、盔甲和弹性连接装置，盔甲包括胸部盔甲和腰部盔甲；势能力臂上还设置有用于检测盔甲的主体姿态信号的姿态检测装置；姿态检测装置包括第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构；弹性连接装置包括第一支架和弹性连接机构；胸部盔甲包括背板装置、胸锁部件、肩带板和胸带板；腰部盔甲包括腰部背板和腰锁部件。本发明通过势能盔甲、弹性连接装置、势能力臂相结合的虚拟现实体验装置，能满足大部分体验者的身形要求，特有的前后、左右偏转、下蹲以及水平360°转动机构，能让体验者在一定的范围内自由的运动，并将这些运动线性地传递到控制系统，大大增强了体验者的体验度。

Description

用于虚拟现实体验的装置

技术领域

本发明涉及虚拟现实设备技术领域，具体涉及用于虚拟现实体验的装置。

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，造成沉浸感较差，且设备功能比较单一的问题；同时虚拟现实体验处于发展初期，有诸多需求未能得到有效解决，行业空白多，大部分从业单位都在使用高度雷同的动感座椅系统，不但体验形式、题材单一，系统本身也较为简单，产品生命周期非常短。

CN208065749U中公开了一种势能盔甲及虚拟现实体验设备，现有技术中的体验设备中存在如下问题：第一、胸部锁中设置有四个锁固单元，体验者在穿脱胸部盔甲时，需要有服务人员在旁协助，体验者不能独自穿脱；第二、盔甲的肩带和腰带上均设置有调节长度的同步锁，不能匹配大部分体验者的身形；对于不同体形的人使用时，均需通过多个同步锁调节盔甲的大小，调节过程较复杂；第三、现有的方向控制力臂中的穿戴式盔甲与势能力臂的连接结构，只考虑到如何连接盔甲，没有考虑到如何使玩家自由移动，使得玩家身体的活动范围受到了很大的制约；第四、现有设备的方向控制力臂监测弹簧杆移动位移靠点触碰传递信号，这样带来两个弊端：1）、触碰结构运动到触碰点有一段距离，这段距离是无法传递信号，是一段真空距离；2）、触碰结构运动到触碰点，弹簧杆继续运动，触碰点传递信号，但无法传弹簧杆位移的大小。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了用于虚拟现实体验的装置，通过势能盔甲、弹性连接装置、势能力臂相结合的虚拟现实体验装置，能满足大部分体验者的身形要求，特有的前后、左右偏转、下蹲以及水平360°转动机构，能让体验者在一定的范围内自由的运动，并将这些运动线性地传递到控制系统，大大增强了体验者的体验度；前后、左右偏转、下蹲都设有限位和复位机构，不仅保护了体验者也保护了设备，同时回中机构帮助体验者迅速回到原点，方便进行下一个动作。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

用于虚拟现实体验的装置，包括外部连接座、可转动设置在所述外部连接座上的势能力臂、势能盔甲和设置在所述势能力臂上用于连接势能盔甲的弹性连接装置，所述势能盔甲包括胸部盔甲和腰部盔甲；

所述势能力臂包括可转动设置在所述外部连接座上的第一臂、可转动设置在所述第一臂下端的第二臂、滑动设置在所述第二臂上的第三臂和可转动设置在所述第三臂的下端的第四臂；所述第四臂包括第四臂A和第四臂B、设置在所述第四臂A上的用于连接所述弹性连接装置的第一连接座和可转动设置在所述第四臂B上的用于连接所述弹性连接装置的第二连接座，所述势能力臂上还设置有用于检测盔甲的主体姿态信号的姿态检测装置；所述姿态检测装置包括用于检测所述第二臂相对所述第一臂的转动角度的第一检测机构、用于检测所述第四臂A相对所述第三臂的转动角度的第二检测机构和用于检测所述第二连接座相对于所述第四臂B的转动角度的第三检测机构；

所述弹性连接装置包括设置在所述第二连接座上用于连接所述腰部盔甲的第一支架和用于连接所述胸部盔甲的弹性连接机构；

所述胸部盔甲包括背板装置、胸锁部件、可转动设置在背板装置的上部的两侧的肩带板和可转动设置在所述背板装置的下部的两侧的胸带板，所述胸锁部件的顶部的两侧通过第一伸缩弹性带与两个肩带板的前端相连、下部的两侧通过第二伸缩弹性带与两个胸带板的前端相连；

所述背板装置包括背板架、滑动设置在所述背板架的两侧的用于连接肩带板与胸带板的连接座和用于移动所述连接座的驱动机构；

所述腰部盔甲包括腰部背板和腰锁部件，所述腰锁部件的两侧依次通过同步带、同步锁、腰带板与所述腰部背板的两侧相连。

进一步，所述弹性连接机构包括可转动设置在所述第二连接座的顶部的第二支架、可转动设置在所述第二支架的顶部的用于连接所述背板装置的顶端的第一弹性件、可转动设置在所述第二支架的中部的用于连接所述背板装置的下端的第二弹性件、通过第三连接座与所述第一连接座相连的第三弹性件，所述第三弹性件的顶端与所述第一弹性件可转动相连。

进一步，所述背板装置还包括设置在所述连接座与对应侧的所述背板架间的第一导向机构及多个定位机构；

所述第一导向机构包括支撑轴和便于所述支撑轴滑动的直线轴承；

所述定位机构为两个，所述定位机构包括设置在所述连接座上的定位销和设置在所述背板架上便于所述定位销插入的定位座。

进一步，所述驱动机构包括滑动设置在所述背板架上的用于移动两个所述连接座的两个齿条、设置在所述背板架上的驱动电机和设置在所述驱动电机的输出轴上的主动齿轮，

所述主动齿轮与两个所述齿条间均设置有中间齿轮和用于驱动所述齿条的从动齿轮，

所述背板架上对应所述齿条处均设置有便于所述齿条移动的第二导向机构，所述第二导向机构包括可拆卸的设置在背板架上的导轨和滑动设置在所述导轨上的用于连接所述齿条的滑块。

进一步，所述胸锁部件包括左锁体、右锁体和用于连接所述左锁体与所述右锁体的锁紧机构；

所述锁紧机构包括设置在所述右锁体上的胸锁插扣、设置在左锁体上的胸锁扣和滑动设置在所述左锁体上用于控制所述胸锁扣的胸锁按键；

所述左锁体的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的左第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的左第二插孔；

所述右锁体的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的右第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的右第二插孔。

进一步，所述第一臂与所述第二臂间设置有第一复位机构；所述第一复位机构包括可转动设置在第一臂两侧的第一弹性复位件和设置在第二臂上与所述第一弹性复位件可转动相连的第一复位座；

所述第三臂与第四臂A间设置有第二复位机构；所述第二复位机构包括设置在第三臂与第四臂A的两侧的第二弹性复位件；

所述第四臂B与所述第二连接座间设置有第三复位机构；第三复位机构包括设置在第二连接座上的两个复位销和设置在所述第四臂B上的多个第三弹性复位件。

进一步，所述第一检测机构包括设置在所述第二臂上的第一固定座和设置在所述第一固定座上的前后旋转电位器及前后旋转电位器壳，所述第二臂通过固定在所述第一臂上的第一销轴可转动相连，所述第一销轴穿过第一固定座伸入到前后旋转电位器中；

所述第二检测机构包括设置在所述第四臂A上的第二固定座和设置在所述第二固定座上的下蹲旋转电位器及下蹲旋转电位器壳，所述第四臂A通过固定在所述第三臂上的第二销轴可转动相连，所述第二销轴穿过第二固定座伸入到下蹲旋转电位中；

所述第三检测机构包括设置在所述第四臂B上的第三固定座和设置在第三固定座上的旋转电位器，所述第二连接座包括与所述第四臂B可转动相连的连接座轴和连接座板，所述连接座轴穿过第三固定座伸入到旋转电位器中。

进一步，还包括控制系统，所述控制系统包括设置在所述背板装置中的控制模块、设置在所述盔甲中的力反馈装置、设置在所述盔甲中的调节装置和显示终端，所述控制模块与所述力反馈装置、姿态检测装置、显示终端和调节装置电连通。

进一步，所述调节装置通过控制所述驱动机构控制胸部盔甲的打开、关闭；所述调节装置包括设置在胸锁部件中的用于调节背板装置的调节开关和设置在背板装置中的两个行程开关；

所述力反馈装置包括设置在所述盔甲的第一区域的第一振动装置、设置在所述盔甲的第二区域的第二振动装置、设置在所述盔甲的第三区域的第三振动装置、设置在所述盔甲的第四区域的第四振动装置和设置在所述盔甲的第五区域的第五振动装置；

所述第一区域为所述胸锁部件对应的人体胸部的区域，所述第二区域为所述背板装置对应的人体背部区域，所述第三区域为两侧的所述肩带板对应的人体肩部区域；所述第四区域为两侧的所述胸带板对应的胸部的两侧区域；所述第五区域为所述腰部盔甲对应的人体腰部区域。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

通过势能盔甲、弹性连接装置、势能力臂相结合的虚拟现实体验装置，能满足大部分体验者的身形要求，特有的前后、左右偏转、下蹲以及水平360°转动机构，能让体验者在一定的范围内自由的运动，并将这些运动线性地传递到控制系统，大大增强了体验者的体验度，前后、左右偏转、下蹲都设有限位和复位机构，不仅保护了体验者也保护了设备，同时回中机构帮助体验者迅速回到原点，方便进行下一个动作；势能盔甲特有胸锁和背板结构，使体验者能独自轻松地穿戴，势能盔甲内部设有的力反馈震动部件进一步增强了体验者的体验度。

附图说明

图1是本发明所述的用于虚拟现实体验的装置的整体结构示意图；

图2是本发明的盔甲的结构示意图；

图3是本发明的背板装置的结构示意图；

图4是本发明的背板装置的外部结构示意图；

图5是本发明的弹性连接装置的结构示意图；

图6是本发明的第一检测机构的结构示意图；

图7是本发明的第二检测机构的结构示意图；

图8是本发明的第三检测机构的结构示意图；

图9是本发明的胸锁部件的结构示意图；

图10是本发明的控制系统原理图。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

如图1-10所示，用于虚拟现实体验的装置，包括外部连接座1、可转动设置在外部连接座1上的势能力臂2、势能盔甲和设置在势能力臂2上用于连接势能盔甲的弹性连接装置4，通过将势能力臂可转动设置在外部连接座上，便于势能力臂围绕外部连接座做水平360°旋转运动；势能盔甲包括胸部盔甲5和腰部盔甲6；

势能力臂2包括可转动设置在外部连接座1上的第一臂21、可转动设置在第一臂21下端的第二臂22、滑动设置在第二臂22上的第三臂23和可转动设置在第三臂23的下端的第四臂24；第三臂可沿第二臂的内壁滑动，第三臂的上端设置有可沿第三臂滑动的弹性销结构，第二臂设置有多个便于弹性销结构插入的配合孔；第四臂24包括第四臂A241和第四臂B242、设置在第四臂A241上的用于连接弹性连接装置4的第一连接座41和可转动设置在第四臂B242上的用于连接弹性连接装置4的第二连接座42，势能力臂2上还设置有用于检测盔甲的主体姿态信号的姿态检测装置7；姿态检测装置7包括用于检测第二臂22相对第一臂21的转动角度的第一检测机构71、用于检测第四臂A241相对第三臂24的转动角度的第二检测机构72和用于检测第二连接座42相对于第四臂B242的转动角度的第三检测机构73；

弹性连接装置4包括设置在第二连接座42上用于连接腰部盔甲32的第一支架43和用于连接胸部盔甲5的弹性连接机构44；通过设置弹性连接装置便于在下蹲或弯腰过程中调节胸部盔甲与腰部盔甲的相对位置；

胸部盔甲5包括背板装置8、胸锁部件51、可转动设置在背板装置8的上部的两侧的肩带板53和可转动设置在背板装置8的下部的两侧的胸带板54，胸锁部件51的顶部的两侧通过第一伸缩弹性带55与两个肩带板53的前端相连、下部的两侧通过第二伸缩弹性带52与两个胸带板54的前端相连；

背板装置8包括背板架81、滑动设置在背板架81的两侧的用于连接肩带板53与胸带板54的连接座82和用于移动连接座82的驱动机构83；

腰部盔甲6包括腰部背板61和腰锁部件62，腰锁部件62的两侧依次通过同步带63、同步锁64、腰带板65与腰部背板61的两侧相连；腰锁部件包括腰左锁体、腰右锁体和腰锁紧机构；腰锁紧机构包括腰锁插扣、腰锁扣和腰锁面板。

本实施例中，弹性连接机构44包括可转动设置在第二连接座42的顶部的第二支架441、可转动设置在第二支架441的顶部的用于连接背板装置8的顶端的第一弹性件442、可转动设置在第二支架441的中部的用于连接背板装置8的下端的第二弹性件443、通过第三连接座444与第一连接座41相连的第三弹性件445，第三弹性件445的顶端与第一弹性件442可转动相连；相对于现有技术，体验者的下蹲运动，使得盔甲只能跟随转接件围绕力臂本体转动；本申请通过设置连接胸部盔甲的第一弹性组件和第二弹性组件，使得体验者做下蹲运动的既能围绕力臂本体转动、又能围绕第二支架做复合运动，使得胸部盔甲的移动更加自由、轻松，扩大胸部盔甲的活动范围；在体验者的偏摆过程中，通过设置第三连接座配合可转动的第二连接座，使得弹性连接机构可绕横臂偏转；同时，第三连接座可绕第一连接座在垂直平面内左右转动，增大弹性连接机构的转动范围；通过设置第三弹性组件，当外力作用于胸部盔甲带动第一弹性组件围绕第二支架转动，当外力结束后，通过第三弹性组件带动第一弹性组件围绕第二支架转动，使得胸部盔甲回到正常位置。

本实施例中，背板装置8还包括设置在连接座82与对应侧的背板架81间的第一导向机构84及多个定位机构85；

第一导向机构84包括支撑轴841和便于支撑轴841滑动的直线轴承842；

定位机构85为两个，定位机构85包括设置在连接座上82的定位销851和设置在背板架81上便于定位销851插入的定位座852；通过设置定位机构使得盔甲合拢后，盔甲的力通过定位机构传递到背板，避免第一/二导向机构承担人体移动过程中的力量，影响第一/二导向机构的使用寿命。

本实施例中，驱动机构83包括滑动设置在背板架81上的用于移动两个连接座82的两个齿条831、设置在背板架81上的驱动电机832和设置在驱动电机832的输出轴上的主动齿轮833，

主动齿轮833与两个齿条831间均设置有中间齿轮834和用于驱动所述齿条831的从动齿轮835，通过设置中间齿轮，便于拉开主动齿轮与从动齿轮的位置，便于增大齿条的行程；

所述背板架81上对应所述齿条831处均设置有便于所述齿条831移动的第二导向机构86，所述第二导向机构86包括可拆卸的设置在背板架81上的导轨861和滑动设置在导轨8611上的用于连接齿条831的滑块862；通过设置第二导向机构，便于齿条沿背板架平行滑动。

本实施例中，胸锁部件51包括左锁体511、右锁体512和用于连接左锁体511与右锁体512的锁紧机构；

锁紧机构包括设置在右锁体512上的胸锁插扣513、设置在左锁体511上的胸锁扣514和滑动设置在左锁体511上用于控制胸锁扣514的胸锁按键515；

左锁体511的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带55的左第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带52的左第二插孔；

右锁体512的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带55的右第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带52的右第二插孔。

本实施例中，第一臂21与第二臂22间设置有第一复位机构25；第一复位机构25包括可转动设置在第一臂21两侧的第一弹性复位件251和设置在第二臂22上与第一弹性复位件251可转动相连的第一复位座252；第一弹性复位件的一端与第一臂铰接、另一端与第二臂铰接；通过设置第一弹性复位件，便于将第二臂复位到空载位置，同时限制第二臂的转动极限位置；实施例子中优选的第一弹性复位件为弹簧伸缩杆；

第三臂23与第四臂A241间设置有第二复位机构26；第二复位机构26包括设置在第三臂与第四臂A的两侧的第二弹性复位件261；通过设置第二弹性复位件，便于将第四臂复位到空载位置；实施例子中优选的第二弹性复位件为弹簧；

第四臂B242与第二连接座42间设置有第三复位机构27；第三复位机构27包括设置在第二连接座42上的两个复位销271和设置在第四臂B242上的多个第三弹性复位件272，第四臂B的端部设置有便于容纳第三弹性复位件和复位销的两个圆弧形凹槽，通过设置凹槽限制复位销的转动极限位置从而限制势能盔甲围绕第四臂的转动角度；实施例子中优选的第三弹性复位件为弹簧。

本实施例中，第一检测机构71包括设置在第二臂22上的第一固定座711和设置在第一固定座711上的前后旋转电位器712及前后旋转电位器壳713，第二臂22通过固定在第一臂21上的第一销轴211可转动相连，第一销轴211穿过第一固定座711伸入到前后旋转电位器712中；

第二检测机构72包括设置在第四臂A241上的第二固定座721和设置在第二固定座721上的下蹲旋转电位器722及下蹲旋转电位器壳723，第四臂A241通过固定在第三臂23上的第二销轴231可转动相连，第四臂A上靠近第二销轴的外端设置有限制第四臂A向下转动的转动角度的限位销轴；第二销轴231穿过第二固定座721伸入到下蹲旋转电位722中；

第三检测机构73包括设置在第四臂B242上的第三固定座731和设置在第三固定座731上的旋转电位器732，第二连接座42包括与第四臂B242可转动相连的连接座轴421和连接座板422，连接座轴421穿过第三固定座731伸入到旋转电位器732中；

通过在第一、二、三检测机构中采用旋转电位器，将体验者前进后退、左右、下蹲的动作线性地传递给控制系统，中间不存在真空距离，从而在虚拟现实的游戏中更能反应体验者的实时状态。

本实施例中，还包括控制系统3，控制系统包括设置在背板装置8中的控制模块31、设置在盔甲中的力反馈装置32、设置在盔甲中的调节装置33和显示终端34，控制模块31与力反馈装置32、姿态检测装置7、显示终端34和调节装置33电连通；

姿态检测装置用于采集势能盔甲的姿态信号，并将姿态信号传递给控制模块；

控制模块用于控制调节机构和接收到姿态信号，根据姿态信号生成控制信号，并将控制信号传递至显示终端；

显示终端用于接收控制信号，并输出与姿态信号对应的显示图像；

调节装置33通过控制驱动机构83控制胸部盔甲的打开、关闭；调节装置33包括设置在胸锁部件51中的用于调节背板装置8的调节开关331和设置在背板装置8中的两个行程开关332；在胸带板的内侧设置有压力传感器，行程开关、驱动机构、调节开关均与控制模块电连通；通过在胸锁部件中添加调节开关，一方面便于势能盔甲的打开，另一方面便于势能盔甲的调节，并根据压力传感器传输的信号，调节肩带板和胸带板的相对位置，来达到胸部盔甲适应不同身形的体验者，应用范围更广；

力反馈装置32包括设置在势能盔甲的第一区域的第一振动装置、设置在势能盔甲的第二区域的第二振动装置、设置在势能盔甲的第三区域的第三振动装置、设置在势能盔甲的第四区域的第四振动装置和设置在势能盔甲的第五区域的第五振动装置；

第一区域为胸锁部件对应的人体胸部的区域，第二区域为背板装置对应的人体背部区域，第三区域为两侧的肩带板对应的人体肩部区域；第四区域为两侧的胸带板对应的胸部的两侧区域；第五区域为腰部盔甲对应的人体腰部区域；

控制模块接收动作模拟信号，并将信号传递给力反馈装置，力反馈装置根据动作模拟信号生成震动信号；

首先，盔甲的盔甲本体内设置有用于模拟震动的力反馈装置，体验者佩戴显示终端，在显示例如子弹、剑、手、墙壁等实体触碰到体验者的画面时，力反馈装置可以相应地作出力学反馈，即在身体的局部位置，通过力反馈装置施加作用力(例如震动)给体验者，使体验者身体局部接收到真实的作用力，从而使体验者获得最佳的VR体验；

其次，由于体验者是以盔甲的方式进行VR体验，盔甲的姿态通过姿态检测装置检测，势能力臂可以根据盔甲的姿态进行适应性调整，这种适应性调整基于势能力臂各个力臂相对位置调整，显然，这种适应性调整更加符合人体工程学，位于势能力臂上的姿态检测装置能够自然捕捉体验者的姿态，VR显示终端的显示效果基于体验者的姿态，因而，更加自然且精确的姿态信息将有助于显示终端显示更加贴近实际的反馈画面，从而使体验者得到更加沉浸式的VR体验。

再次，在体验者的具体使用过程中，将上述的虚拟现实体验的装置安装于体验仓内，其中势能力臂通过外部连接座安装于体验仓的顶部，人体盔甲位于体验仓内，人体位于体验仓内的姿态可以为站姿、坐姿或者悬浮等，无论体验者进行任何姿态调整，例如围绕第四臂转动、向前运动或者向后运动，盔甲均会伴随人体进行相应的姿态调整，由于势能力臂包括从上至下依次设置的第一臂、第二臂、第三臂和第四臂，并且第一臂能够相对于水平面旋转，因而，该虚拟现实体验设备可以适应盔甲的扭转运动，另外，第一臂与第二臂可转动连接，第二臂与第三臂滑动连接，第三臂与第四臂铰接，弹性连接装置连接盔甲和势能力臂，盔甲的任何姿态都可以通过各部件关节进行柔性转化，即各部件通过各部件的关节进行相对位置调整以适应盔甲的姿态调整，人体的各个方向的动作产生的作用力均可以通过盔甲均匀分散，从而体验者在体验过程中整体感觉较为舒适，即使发生失重或者跌倒的情况，操作者也会被势能力臂牢固锁定，不存在现有的VR体验设备的不安全问题。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (7)

1.用于虚拟现实体验的装置，其特征在于，包括外部连接座、可转动设置在所述外部连接座上的势能力臂、势能盔甲和设置在所述势能力臂上用于连接势能盔甲的弹性连接装置，所述势能盔甲包括胸部盔甲和腰部盔甲；

所述势能力臂包括可转动设置在所述外部连接座上的第一臂、可转动设置在所述第一臂下端的第二臂、滑动设置在所述第二臂上的第三臂和可转动设置在所述第三臂的下端的第四臂；所述第四臂包括第四臂A和第四臂B、设置在所述第四臂A上的用于连接所述弹性连接装置的第一连接座和可转动设置在所述第四臂B上的用于连接所述弹性连接装置的第二连接座，所述势能力臂上还设置有用于检测盔甲的主体姿态信号的姿态检测装置；所述姿态检测装置包括用于检测所述第二臂相对所述第一臂的转动角度的第一检测机构、用于检测所述第四臂A相对所述第三臂的转动角度的第二检测机构和用于检测所述第二连接座相对于所述第四臂B的转动角度的第三检测机构；

所述弹性连接装置包括设置在所述第二连接座上用于连接所述腰部盔甲的第一支架和用于连接所述胸部盔甲的弹性连接机构；

所述胸部盔甲包括背板装置、胸锁部件、可转动设置在背板装置的上部的两侧的肩带板和可转动设置在所述背板装置的下部的两侧的胸带板，所述胸锁部件的顶部的两侧通过第一伸缩弹性带与两个肩带板的前端相连、下部的两侧通过第二伸缩弹性带与两个胸带板的前端相连；

所述背板装置包括背板架、滑动设置在所述背板架的两侧的用于连接肩带板与胸带板的连接座和用于移动所述连接座的驱动机构；

所述腰部盔甲包括腰部背板和腰锁部件，所述腰锁部件的两侧依次通过同步带、同步锁、腰带板与所述腰部背板的两侧相连；

所述弹性连接机构包括可转动设置在所述第二连接座的顶部的第二支架、可转动设置在所述第二支架的顶部的用于连接所述背板装置的顶端的第一弹性件、可转动设置在所述第二支架的中部的用于连接所述背板装置的下端的第二弹性件、通过第三连接座与所述第一连接座相连的第三弹性件，所述第三弹性件的顶端与所述第一弹性件可转动相连；

所述驱动机构包括滑动设置在所述背板架上的用于移动两个所述连接座的两个齿条、设置在所述背板架上的驱动电机和设置在所述驱动电机的输出轴上的主动齿轮，

所述主动齿轮与两个所述齿条间均设置有中间齿轮和用于驱动所述齿条的从动齿轮，

所述背板架上对应所述齿条处均设置有便于所述齿条移动的第二导向机构，所述第二导向机构包括可拆卸的设置在背板架上的导轨和滑动设置在所述导轨上的用于连接所述齿条的滑块。

2.根据权利要求1所述的用于虚拟现实体验的装置，其特征在于，所述背板装置还包括设置在所述连接座与对应侧的所述背板架间的第一导向机构及多个定位机构；

所述第一导向机构包括支撑轴和便于所述支撑轴滑动的直线轴承；

所述定位机构为两个，所述定位机构包括设置在所述连接座上的定位销和设置在所述背板架上便于所述定位销插入的定位座。

3.根据权利要求1所述的用于虚拟现实体验的装置，其特征在于，所述胸锁部件包括左锁体、右锁体和用于连接所述左锁体与所述右锁体的锁紧机构；

所述锁紧机构包括设置在所述右锁体上的胸锁插扣、设置在左锁体上的胸锁扣和滑动设置在所述左锁体上用于控制所述胸锁扣的胸锁按键；

所述左锁体的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的左第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的左第二插孔；

所述右锁体的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的右第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的右第二插孔。

4.根据权利要求1所述的用于虚拟现实体验的装置，其特征在于，所述第一臂与所述第二臂间设置有第一复位机构；所述第一复位机构包括可转动设置在第一臂两侧的第一弹性复位件和设置在第二臂上与所述第一弹性复位件可转动相连的第一复位座；

所述第三臂与第四臂A间设置有第二复位机构；所述第二复位机构包括设置在第三臂与第四臂A的两侧的第二弹性复位件；

所述第四臂B与所述第二连接座间设置有第三复位机构；第三复位机构包括设置在第二连接座上的两个复位销和设置在所述第四臂B上的多个第三弹性复位件。

5.根据权利要求1所述的用于虚拟现实体验的装置，其特征在于，所述第一检测机构包括设置在所述第二臂上的第一固定座和设置在所述第一固定座上的前后旋转电位器及前后旋转电位器壳，所述第二臂通过固定在所述第一臂上的第一销轴可转动相连，所述第一销轴穿过第一固定座伸入到前后旋转电位器中；

所述第二检测机构包括设置在所述第四臂A上的第二固定座和设置在所述第二固定座上的下蹲旋转电位器及下蹲旋转电位器壳，所述第四臂A通过固定在所述第三臂上的第二销轴可转动相连，所述第二销轴穿过第二固定座伸入到下蹲旋转电位中；

所述第三检测机构包括设置在所述第四臂B上的第三固定座和设置在第三固定座上的旋转电位器，所述第二连接座包括与所述第四臂B可转动相连的连接座轴和连接座板，所述连接座轴穿过第三固定座伸入到旋转电位器中。

6.根据权利要求1-5任一所述的用于虚拟现实体验的装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括设置在所述背板装置中的控制模块、设置在所述盔甲中的力反馈装置、设置在所述盔甲中的调节装置和显示终端，所述控制模块与所述力反馈装置、姿态检测装置、显示终端和调节装置电连通。

7.根据权利要求6所述的用于虚拟现实体验的装置，其特征在于，所述调节装置通过控制所述驱动机构控制胸部盔甲的打开、关闭；所述调节装置包括设置在胸锁部件中的用于调节背板装置的调节开关和设置在背板装置中的两个行程开关；

所述力反馈装置包括设置在所述盔甲的第一区域的第一振动装置、设置在所述盔甲的第二区域的第二振动装置、设置在所述盔甲的第三区域的第三振动装置、设置在所述盔甲的第四区域的第四振动装置和设置在所述盔甲的第五区域的第五振动装置；

所述第一区域为所述胸锁部件对应的人体胸部的区域，所述第二区域为所述背板装置对应的人体背部区域，所述第三区域为两侧的所述肩带板对应的人体肩部区域；所述第四区域为两侧的所述胸带板对应的胸部的两侧区域；所述第五区域为所述腰部盔甲对应的人体腰部区域。