CN111708169A - 一种适于舒适佩戴的vr眼镜整体镜框 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，涉及VR眼镜技术领域。本发明包括眼镜主体和两个肩膀支架，两个肩膀支架相对侧壁之间固定连接有连接板，连接板侧壁固定连接有锂电池，锂电池顶部固定连接有PLC控制器，锂电池输出端与PLC控制器输入端电性连接，连接板侧壁固定连接有第一支撑板，第一支撑板靠近眼镜主体侧壁固定连接有检测机构，第一支撑板远离眼镜主体侧壁固定连接有助力机构，本发明通过检测机构实时检测使用者头部的运动轨迹，再通过主力机构驱动眼镜主体跟随头部进行运动，保障眼镜主体不压迫面部的同时能够贴合使用者的头部，同时不会对使用者的颈椎进行压迫，提高了佩戴的舒适性。

Description

一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框
技术领域
本发明涉及VR眼镜技术领域，具体为一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框。
背景技术
虚拟现实技术缩写为VR，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术，虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感，VR眼镜是虚拟现实头戴式显示设备，VR头显是利用头戴式显示设备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。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。
现阶段受技术发展水平的限制，大部分专业的VR眼镜都存在体积重量过大的缺陷，并且VR眼镜通常固定在使用者头部，这使得VR眼镜的主要重量均分担在使用者的头部和面部，长时间使用VR眼镜会压迫面部造成不适，同时过重的分量会给使用者的脊椎造成一定的压力，容易造成脖子的酸痛，因此开发一种可以不需要头部支撑的VR眼镜是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，包括眼镜主体和两个肩膀支架，两个所述肩膀支架相对侧壁之间固定连接有连接板，所述连接板侧壁固定连接有锂电池，所述锂电池顶部固定连接有PLC控制器，所述锂电池输出端与PLC控制器输入端电性连接，所述连接板侧壁固定连接有第一支撑板，所述第一支撑板靠近眼镜主体侧壁固定连接有检测机构，所述第一支撑板远离眼镜主体侧壁固定连接有助力机构。
进一步地，所述助力机构包括固定于第一支撑板侧壁上的固定轴，所述第一支撑板通过固定轴转动连接有电动伸缩杆，所述PLC控制器输出端与电动伸缩杆输入端电性连接，所述第一支撑板顶部固定连接有旋转轴，所述第一支撑板顶部通过旋转轴转动连接有弧形支架，所述弧形支架远离眼镜主体的侧壁固定连接有两个连接耳，所述电动伸缩杆顶端通过轴承与两个连接耳转动连接。
进一步地，所述弧形支架顶部固定连接有驱动电机，所述PLC控制器输出端与驱动电机输入端电性连接，所述弧形支架顶部固定连接有减速机，所述弧形支架顶面贯穿有旋转支架，所述驱动电机输出轴与减速机输入轴固定连接，所述减速机输出轴与旋转支架顶端固定连接，所述旋转支架底端与眼镜主体固定连接。
进一步地，所述检测机构包括固定于第一支撑板侧壁上的固定杆，所述固定杆顶端固定连接有转轴，所述固定杆顶端通过转轴转动连接有俯仰杆，所述俯仰杆顶端固定连接有连轴，所述俯仰杆顶端通过连轴转动连接有旋转杆，所述眼镜主体两侧均固定连接有固定带，两个所述固定带一端均固定连接有固定扣，所述固定扣靠近PLC控制器的侧壁与旋转杆固定连接。
进一步地，所述旋转杆两侧均固定连接有连杆，两个所述连杆一端分别与两个固定带固定连接。
进一步地，所述俯仰杆靠近PLC控制器的侧壁固定连接有第一力矩传感器，所述第一力矩传感器输入轴与连轴轴心处固定连接，所述第一力矩传感器输出端与PLC控制器输入端电性连接，所述转轴一端固定连接有传动轮，所述俯仰杆靠近PLC控制器的侧壁固定连接有第二力矩传感器，所述第二力矩传感器输入轴固定连接有皮带轮，所述传动轮周侧面通过传动皮带与皮带轮传动连接，所述第二力矩传感器输出端与PLC控制器输入端电性连接。
本发明具有以下有益效果：
1、该适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，通过检测机构实时检测使用者头部的运动轨迹，再通过主力机构驱动眼镜主体跟随头部进行运动，保障眼镜主体不压迫面部的同时能够贴合使用者的头部，眼镜主体的重量分摊在使用者的双肩，不会对使用者的颈椎进行压迫，提高了佩戴的舒适性。
2、该适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，通过将锂电池和PLC控制器靠后设置，可以平衡装置整体的重量分布，避免整个装置重心前移，导致装置前倾，同时两个连杆可以提高旋转杆的连接强度，使得旋转杆可以对使用者头部进行精准的跟随，提高了检测的精度。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为图1的相对侧的结构示意图；
图4为本发明的系统框图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
图中：1-眼镜主体，2-肩膀支架，3-锂电池，4-PLC控制器，5-连接板，6-第一支撑板，7-固定轴，8-电动伸缩杆，9-连接耳，10-弧形支架，11-驱动电机，12-减速机，13-旋转支架，14-固定带，15-连杆，16-固定扣，17-旋转杆，18-连轴，19-俯仰杆，20-固定杆，21-第一力矩传感器，22-转轴，23-传动轮，24-传动皮带，25-皮带轮，26-第二力矩传感器，27-旋转轴。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，包括眼镜主体1和两个肩膀支架2，两个肩膀支架2相对侧壁之间固定连接有连接板5，连接板5侧壁固定连接有锂电池3，锂电池3顶部固定连接有6ED1052-1FB08-0BA0型号PLC控制器4，锂电池3输出端与PLC控制器4输入端电性连接，连接板5侧壁固定连接有第一支撑板6，第一支撑板6靠近眼镜主体1侧壁固定连接有检测机构，第一支撑板6远离眼镜主体1侧壁固定连接有助力机构；锂电池3用于整个装置的供电，PLC控制器4用于整个装置的电路控制，锂电池3和PLC控制器4靠后设置，是为了平衡重量，避免整个装置重心前移，导致装置前倾。
其中，助力机构包括固定于第一支撑板6侧壁上的固定轴7，第一支撑板6通过固定轴7转动连接有ANT-52型号电动伸缩杆8，PLC控制器4输出端与电动伸缩杆8输入端电性连接，第一支撑板6顶部固定连接有旋转轴27，第一支撑板6顶部通过旋转轴27转动连接有弧形支架10，弧形支架10远离眼镜主体1的侧壁固定连接有两个连接耳9，电动伸缩杆8顶端通过轴承与两个连接耳9转动连接；电动伸缩杆8用于驱动弧形支架10进行俯仰，便于跟随使用者的头部进行俯仰，提供俯仰助力。
其中，弧形支架10顶部固定连接有Z2D15W型号驱动电机11，PLC控制器4输出端与驱动电机11输入端电性连接，弧形支架10顶部固定连接有减速机12，弧形支架10顶面贯穿有旋转支架13，驱动电机11输出轴与减速机12输入轴固定连接，减速机12输出轴与旋转支架13顶端固定连接，旋转支架13底端与眼镜主体1固定连接；减速机12的减速比为60:1，驱动电机11用于带动旋转支架13进行旋转，使得旋转支架13底端能够跟随使用者头部进行旋转，提供旋转助力。
其中，检测机构包括固定于第一支撑板6侧壁上的固定杆20，固定杆20顶端固定连接有转轴22，固定杆20顶端通过转轴22转动连接有俯仰杆19，俯仰杆19顶端固定连接有连轴18，俯仰杆19顶端通过连轴18转动连接有旋转杆17，眼镜主体1两侧均固定连接有固定带14，两个固定带14一端均固定连接有固定扣16，固定扣16靠近PLC控制器4的侧壁与旋转杆17固定连接；通过俯仰杆19与旋转杆17共同作用，方便第一力矩传感器21和第二力矩传感器26实时采集使用者头部转动信息，为提供助力提供信息参照。
其中，旋转杆17两侧均固定连接有连杆15，两个连杆15一端分别与两个固定带14固定连接；两个连杆15用于连接固定带14和旋转杆17，提高旋转杆17的连接强度，使得旋转杆17可以精确的跟随使用者头部转动。
其中，俯仰杆19靠近PLC控制器4的侧壁固定连接有SBT850A型号第一力矩传感器21，第一力矩传感器21输入轴与连轴18轴心处固定连接，第一力矩传感器21输出端与PLC控制器4输入端电性连接，转轴22一端固定连接有传动轮23，俯仰杆19靠近PLC控制器4的侧壁固定连接有SBT850A型号第二力矩传感器26，第二力矩传感器26输入轴固定连接有皮带轮25，传动轮23周侧面通过传动皮带24与皮带轮25传动连接，第二力矩传感器26输出端与PLC控制器4输入端电性连接；第一力矩传感器21与第二力矩传感器26用于采集使用者头部旋转角度信息，通过PLC控制器的计算得出使用者头部的运动轨迹，便于助力机构进行跟随助力，减轻眼镜主体1对使用者头部的压力。
本实施例的具体应用为：将两个肩膀支架2佩戴在使用者肩部，手动将两个固定带14小幅度勒紧并将固定扣16固定，使得眼镜主体1固定在使用者面部，启动眼镜主体1并接通锂电池3与PLC控制器4的电源，PLC控制器4启动，当使用者转动头部时，两个固定带14同步转动，固定带14通过连杆15带动旋转杆17进行转动，第一力矩传感器21输入轴实时将连轴18转动的角度信息传输至PLC控制器4中，PLC控制器4控制弧形支架10顶部的驱动电机11启动，驱动电机11的输出轴旋转带动减速机12输入轴旋转，减速机12输出轴旋转带动旋转支架13转动对应的角度，给眼镜主体1转动提供助力，减速机12输出轴位于使用者头顶，因此旋转支架13转动带动眼镜主体1进行旋转可以很好的提供助力；当使用者俯仰头部时，俯仰杆19与固定杆20发生相对转动，转轴22跟随俯仰杆19进行旋转，转轴22一端带动传动轮23转动，传动轮23通过传动皮带24带动皮带轮25旋转，皮带轮25带动第二力矩传感器26输入轴旋转，使得第二力矩传感器26可以得知俯仰杆19的俯仰角度信息，第二力矩传感器26将角度信息传输至PLC控制器4中，PLC控制器4控制电动伸缩杆8进行伸缩，固定轴7与第一支撑板6发生相对转动，电动伸缩杆8顶端与连接耳9发生相对转动，同时电动伸缩杆8伸缩带动弧形支架10进行俯仰，因旋转轴27位于使用者后颈后方，所以弧形支架10在进行俯仰转动时会提供助力带动眼镜主体1旋转；需要说明的是，弧形支架10与旋转支架13共同作用会使得眼镜主体1自动跟随使用者面部进行同步移动，不需要使用使用者头部来支撑眼镜主体1的整体质量，减小使用者颈椎上的压力，眼镜主体1不会过度挤压使用者面部，同样两个固定带14也不会过度勒紧使用者头部，眼镜主体1的重量分摊在使用者的双肩，从而提高眼镜主体1佩戴时的舒适性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，包括眼镜主体(1)和两个肩膀支架(2)，其特征在于：两个所述肩膀支架(2)相对侧壁之间固定连接有连接板(5)，所述连接板(5)侧壁固定连接有锂电池(3)，所述锂电池(3)顶部固定连接有PLC控制器(4)，所述锂电池(3)输出端与PLC控制器(4)输入端电性连接，所述连接板(5)侧壁固定连接有第一支撑板(6)，所述第一支撑板(6)靠近眼镜主体(1)侧壁固定连接有检测机构，所述第一支撑板(6)远离眼镜主体(1)侧壁固定连接有助力机构。
2.根据权利要求1所述的一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，其特征在于，所述助力机构包括固定于第一支撑板(6)侧壁上的固定轴(7)，所述第一支撑板(6)通过固定轴(7)转动连接有电动伸缩杆(8)，所述PLC控制器(4)输出端与电动伸缩杆(8)输入端电性连接，所述第一支撑板(6)顶部固定连接有旋转轴(27)，所述第一支撑板(6)顶部通过旋转轴(27)转动连接有弧形支架(10)，所述弧形支架(10)远离眼镜主体(1)的侧壁固定连接有两个连接耳(9)，所述电动伸缩杆(8)顶端通过轴承与两个连接耳(9)转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，其特征在于，所述弧形支架(10)顶部固定连接有驱动电机(11)，所述PLC控制器(4)输出端与驱动电机(11)输入端电性连接，所述弧形支架(10)顶部固定连接有减速机(12)，所述弧形支架(10)顶面贯穿有旋转支架(13)，所述驱动电机(11)输出轴与减速机(12)输入轴固定连接，所述减速机(12)输出轴与旋转支架(13)顶端固定连接，所述旋转支架(13)底端与眼镜主体(1)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，其特征在于，所述检测机构包括固定于第一支撑板(6)侧壁上的固定杆(20)，所述固定杆(20)顶端固定连接有转轴(22)，所述固定杆(20)顶端通过转轴(22)转动连接有俯仰杆(19)，所述俯仰杆(19)顶端固定连接有连轴(18)，所述俯仰杆(19)顶端通过连轴(18)转动连接有旋转杆(17)，所述眼镜主体(1)两侧均固定连接有固定带(14)，两个所述固定带(14)一端均固定连接有固定扣(16)，所述固定扣(16)靠近PLC控制器(4)的侧壁与旋转杆(17)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，其特征在于，所述旋转杆(17)两侧均固定连接有连杆(15)，两个所述连杆(15)一端分别与两个固定带(14)固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种适于舒适佩戴的VR眼镜整体镜框，其特征在于，所述俯仰杆(19)靠近PLC控制器(4)的侧壁固定连接有第一力矩传感器(21)，所述第一力矩传感器(21)输入轴与连轴(18)轴心处固定连接，所述第一力矩传感器(21)输出端与PLC控制器(4)输入端电性连接，所述转轴(22)一端固定连接有传动轮(23)，所述俯仰杆(19)靠近PLC控制器(4)的侧壁固定连接有第二力矩传感器(26)，所述第二力矩传感器(26)输入轴固定连接有皮带轮(25)，所述传动轮(23)周侧面通过传动皮带(24)与皮带轮(25)传动连接，所述第二力矩传感器(26)输出端与PLC控制器(4)输入端电性连接。
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