CN113018842B - 一种立式全景虚拟现实体验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种立式全景虚拟现实体验装置，包括支撑组件、视觉模拟组件、触觉模拟组件和听觉模拟组件，所述视觉模拟组件包括圆形拼接屏、模拟旋转部件和仿真飞机模型，所述圆形拼接屏设置于支撑组件上，所述旋转模拟部件设置于圆形拼接屏内，所述仿真飞机模型设置于旋转模拟部件上，所述触觉模拟组件包括有环形喷管，所述环形喷管固定安装于圆形拼接屏内侧，所述环形喷管与供水部件相连通，所述供水部件设置于支撑组件上，所述听觉模拟组件包括环形风管和风循环部件，所述环形风管和风循环部件均设置于圆形拼接屏内，所述环形风管下侧固定设置有若干喷头。本发明解决了传统虚拟现实设备大多只拥有视觉感受这一弊端以及沉浸感不足的问题。

Description

一种立式全景虚拟现实体验装置
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术的技术领域，具体而言，涉及一种立式全景虚拟现实体验装置。
背景技术
虚拟现实技术，又称灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术，虚拟现实技术集计算机、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。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对虚拟现实技术的需求日益旺盛，虚拟现实技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。
但是传统虚拟现实设备沉浸体验不足，体验者大多数是使用VR眼镜观看VR视频来体验的，但是传统的虚拟现实设备只能给体验者视觉感受，无法使体验者从触觉、嗅觉、听觉等方面进行虚拟体验，传统的虚拟现实技术很难进行相应的感知传达。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种立式全景虚拟现实体验装置，解决了传统虚拟现实设备大多只拥有视觉感受这一弊端以及沉浸感不足的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种立式全景虚拟现实体验装置，包括支撑组件、视觉模拟组件、触觉模拟组件和听觉模拟组件，所述视觉模拟组件包括圆形拼接屏、模拟旋转部件和仿真飞机模型，所述圆形拼接屏设置于支撑组件上，所述旋转模拟部件设置于圆形拼接屏内，所述仿真飞机模型设置于旋转模拟部件上，所述触觉模拟组件包括有环形喷管，所述环形喷管固定安装于圆形拼接屏内侧，所述环形喷管与供水部件相连通，所述供水部件设置于支撑组件上，所述听觉模拟组件包括环形风管和风循环部件，所述环形风管和风循环部件均设置于圆形拼接屏内，所述环形风管下侧固定设置有若干喷头。
作为优选，所述支撑组件包括支撑盘和支撑筒，所述支撑筒固定连接于支撑盘的上表面，所述供水部件设置于支撑筒内，所述圆形拼接屏设置于支撑筒上方。
作为优选，所述供水部件包括水泵、出水管、进水管和储水箱，所述储水箱和水泵均固定连接于支撑筒内，所述出水管和进水管分别与水泵相连通，所述出水管远离水泵的一端与环形喷管相连通，进水管连接于水泵和储水箱之间。
作为优选，所述支撑筒上设置有推送组件，推送组件包括第二气缸和推板，所述第二气缸固定连接于支撑筒内部，所述第二气缸的输出端固定连接有竖直的第二推杆，所述第二推杆的一端伸出支撑筒，所述推板固定连接在第二推杆远离第二气缸的一端。
作为优选，所述圆形拼接屏内侧固定连接有隔板，所述隔板表面固定连接有第一气缸，所述第一气缸的输出端固定连接有第一推杆，所述第一推杆远离第一气缸的一端穿过隔板与模拟旋转部件相连接。
作为优选，所述模拟旋转部件包括水平旋转部件和竖直旋转部件，所述水平旋转部件包括第一电机和第一转杆，所述第一电机与第一推杆固定相连，所述第一转杆转动连接于第一电机上，所述第一转杆远离第一电机的一端固定连接有竖直旋转部件。
作为优选，所述竖直旋转部件包括第二电机、第三电机、环形齿轮、联动齿轮和环形滑轨，所述第二电机与第一转杆固定连接，所述第二电机上转动连接有第二转杆，所述第二转杆远离第二电机的一端固定连接有第三电机，所述第三电机与联动齿轮之间通过第三转杆相连接，所述第三电机上固定连接有固定板，所述固定板上固定连接有固定柱，所述环形滑轨与固定柱相连接，所述环形齿轮滑动连接于环形滑轨内，所述环形齿轮与联动齿轮相啮合。
作为优选，所述环形齿轮内部固定连接有支撑杆，所述仿真飞机模型通过支撑杆连接于环形齿轮上。
作为优选，所述风循环部件包括气泵、进风管和出风管，所述气泵固定连接于隔板上表面，所述进风管和出风管分别与气泵相连通，所述进风管远离气泵的一端伸出圆形拼接屏外，所述出风管与环形风管相连通。
作为优选，所述第二电机上设置有固定盘，所述固定盘通过螺栓连接于第二电机上，所述固定盘与第一转杆固定连接。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比：
本发明通过全景模拟组件中的第一气缸驱动第一推杆上下运动，使得坐在仿真模型飞机上的人在体验时可以感受到飞机的上下运动，增加虚拟现实的真实感；通过第一电机带动第一转杆进行转动，使得仿真飞机模型上的人可以进行水平方向的旋转；通过出水管将水送到环形喷管中进行喷淋操作，使得仿真飞机模型上的人可以感受到环境中水汽及温度的变换，再次增加人们的虚拟现实沉浸度；通过圆形拼接屏，体验者可以360度全方位观测画面，在进行飞机飞行时体验者可以进行全方位景色的观测，使得虚拟现实的真实度大大增加；通过固定盘将第一电机的第一转杆与第二电机固定连接，通过第二电机输出轴固定连接有第二转杆，使得仿真飞机模型中的人在竖直角度方进行旋转；通过第三电机带动第三转杆进行转动从而驱动联动齿轮转动，再通过环形滑轨中转动连接有环形齿轮，联动齿轮可以带动环形齿轮在环形滑轨中进行转动，使得仿真模型飞机中的体验者可以感受到另一竖直方向上旋转，在仿真模型飞机进行模拟飞行时，操作员对仿真飞机模型进行操作，可以实现多角度旋转，更能增加体验者的飞行感受；通过气泵将外界的空气进行抽取，然后通过环形风管的风头喷出，辅助环形喷管进行喷淋操作，可以模拟飞行时疾风的呼啸而过以及环境温度和湿度变化，使体验者的体验感更加真实，极大地增加了虚拟现实的沉浸式体验。
附图说明
图1为本发明一种立式全景虚拟现实体验装置的整体结构示意图。
图2为本发明一种立式全景虚拟现实体验装置的局部结构示意图。
图3为本发明一种立式全景虚拟现实体验装置的视觉模拟组件的局部结构示意图。
图4为本发明一种立式全景虚拟现实体验装置的竖直旋转部件的俯视结构示意图。
图5为本发明一种立式全景虚拟现实体验装置的视觉模拟组件的局部左视结构示意图。
图6为本发明一种立式全景虚拟现实体验装置的支撑筒内部结构示意图。
图中标记：1、支撑组件；101、支撑盘；102、支撑筒；2、触觉模拟组件；201、环形风管；202、喷头；203、出风管；204、气泵；205、进风管；206、环形喷管；207、出水管；208、进水管；209、水泵；210、储水箱；3、视觉模拟组件；301、圆形拼接屏；302、隔板；303、第一气缸；304、第一推杆；305、第一电机；306、第一转杆；307、固定盘；308、第二电机；309、第三电机；310、第二转杆；311、第三转杆；312、联动齿轮；313、推板；314、固定板；315、固定柱；316、环形滑轨；317、环形齿轮；318、支撑杆；319、仿真飞机模型；320、第二气缸；321、第二推杆；4、听觉模拟组件。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式，对本发明中的技术方案作进一步说明，清楚、完整地描述本发明的技术方案。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。
实施例：
如图1-6所示，一种立式全景虚拟现实体验装置，包括支撑组件1、视觉模拟组件3、触觉模拟组件2和听觉模拟组件4，视觉模拟组件3包括圆形拼接屏301、模拟旋转部件和仿真飞机模型319，圆形拼接屏301设置于支撑组件1上，旋转模拟部件设置于圆形拼接屏301内，仿真飞机模型319设置于旋转模拟部件上，触觉模拟组件2包括有环形喷管206，环形喷管206固定安装于圆形拼接屏301内侧，环形喷管206与供水部件相连通，供水部件设置于支撑组件1上，听觉模拟组件4包括环形风管201和风循环部件，环形风管201和风循环部件均设置于圆形拼接屏301内，环形风管201下侧固定设置有若干喷头202。
通过上述方案，支撑组件1对整个装置起支撑作用，通过支撑组件1进行支撑和供水，配合环形喷管206可以进行喷淋操作，使得仿真飞机模型319上的人可以感受到温度和湿度的变换，通过圆形拼接屏301，可以360度全方位观测画面，使得在进行飞机飞行时可以进行全方位景色的观测，模拟旋转组件可以控制仿真飞机模型319水平和竖直方向旋转，使得坐在仿真模型飞机上的人在进行飞行时可以感受到飞机的旋转运动，增加虚拟现实的真实感，通过风循环组件对外界的空气进行抽取，然后通过环形风管201上的喷头202喷出，辅助环形喷管206进行操作，达到触觉和听觉双重感官体验的效果，从而解决了传统虚拟现实设备大多只拥有视觉感受这一弊端以及沉浸感不足的问题。
支撑组件1包括支撑盘101和支撑筒102，支撑筒102固定连接于支撑盘101的上表面，供水部件设置于支撑筒102内，圆形拼接屏301设置于支撑筒102上方。供水部件包括水泵209、出水管207、进水管208和储水箱210，储水箱210和水泵209均固定连接于支撑筒102内，出水管207和进水管208分别与水泵209相连通，出水管207远离水泵209的一端与环形喷管206相连通，进水管208连接于水泵209和储水箱210之间。
通过上述方案，储水箱210内储存水，通过水泵209将水从储水箱210内抽取至环形喷管206，再通过环形喷管206，使得仿真飞机模型319上的体验者可以感受到环境中水汽和温度的变换，再次增加人们的虚拟现实沉浸度。
支撑筒102上设置有推送组件，推送组件包括第二气缸320和推板313，第二气缸320固定连接于支撑筒102内部，第二气缸320的输出端固定连接有竖直的第二推杆321，第二推杆321的一端伸出支撑筒102，推板313固定连接在第二推杆321远离第二气缸320的一端。通过第二气缸320推动第二推杆321向上运动，使得推板313可以向上移动，将体验者送入仿真飞机模型319内进行虚拟体验。
圆形拼接屏301内侧固定连接有隔板302，隔板302表面固定连接有第一气缸303，第一气缸303的输出端固定连接有第一推杆304，第一推杆304远离第一气缸303的一端穿过隔板302与模拟旋转部件相连接。第一气缸303带动第一推杆304竖直滑动，从而带动整个模拟旋转部件和仿真飞机模型319上下运动，使得坐在仿真模型飞机上的人在进行飞行时可以感受到飞机的上下运动，增加虚拟现实的真实感。
模拟旋转部件包括水平旋转部件和竖直旋转部件，水平旋转部件包括第一电机305和第一转杆306，第一电机305与第一推杆304固定相连，第一转杆306转动连接于第一电机305上，第一转杆306远离第一电机305的一端固定连接有竖直旋转部件。竖直旋转部件包括第二电机308、第三电机309、环形齿轮317、联动齿轮312和环形滑轨316，第二电机308与第一转杆306固定连接，第二电机308上转动连接有第二转杆310，第二转杆310远离第二电机308的一端固定连接有第三电机309，第三电机309与联动齿轮312之间通过第三转杆311相连接，第三电机309上固定连接有固定板314，固定板314上固定连接有固定柱315，环形滑轨316与固定柱315相连接，环形齿轮317滑动连接于环形滑轨316内，环形齿轮317与联动齿轮312相啮合。环形齿轮317内部固定连接有支撑杆318，仿真飞机模型319通过支撑杆318连接于环形齿轮317上。第一电机305转动驱动第一转杆306转动，带动竖直旋转部件和仿真飞机模型319在水平方向进行旋转，第二电机308转动带动第三电机309和仿真飞机模型319在竖直方向旋转，第三电机309驱动联动齿轮312和环形齿轮317转动，使得仿真飞机模型319在另一个竖直方向旋转，在进行飞机飞行时体验者可以进行全方位景色的观测，而且能够体验到重力和加速度的变化，使得虚拟现实的真实度大大增加。
风循环部件包括气泵204、进风管205和出风管203，气泵204固定连接于隔板302上表面，进风管205和出风管203分别与气泵204相连通，进风管205远离气泵204的一端伸出圆形拼接屏301外，出风管203与环形风管201相连通。体验者进行虚拟体验时，气泵204通过进风管205将圆形拼接屏301外的空气抽取，抽取的空气通过出风管203进入环形风管201中，最后通过喷头202喷出，再与环形喷管206相配合，使得体验者在多重感官的体验上得到满足，提高虚拟现实体验装置的真实感。
第二电机308上设置有固定盘307，固定盘307通过螺栓连接于第二电机308上，固定盘307与第一转杆306固定连接。当模拟旋转部件出现故障时，可通过螺栓和固定盘307将模拟旋转部件从体验装置上拆下进行维修和更换，方便操作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种立式全景虚拟现实体验装置，其特征在于：包括支撑组件(1)、视觉模拟组件(3)、触觉模拟组件(2)和听觉模拟组件(4)，所述视觉模拟组件(3)包括圆形拼接屏(301)、模拟旋转部件和仿真飞机模型(319)，所述圆形拼接屏(301)设置于支撑组件(1)上，所述旋转模拟部件设置于圆形拼接屏(301)内，所述仿真飞机模型(319)设置于旋转模拟部件上，所述触觉模拟组件(2)包括有环形喷管(206)，所述环形喷管(206)固定安装于圆形拼接屏(301)内侧，所述环形喷管(206)与供水部件相连通，所述供水部件设置于支撑组件(1)上，所述听觉模拟组件(4)包括环形风管(201)和风循环部件，所述环形风管(201)和风循环部件均设置于圆形拼接屏(301)内，所述环形风管(201)下侧固定设置有若干喷头(202)；
所述支撑组件(1)包括支撑盘(101)和支撑筒(102)，所述支撑筒(102)固定连接于支撑盘(101)的上表面，所述供水部件设置于支撑筒(102)内，所述圆形拼接屏(301)设置于支撑筒(102)上方；
所述供水部件包括水泵(209)、出水管(207)、进水管(208)和储水箱(210)，所述储水箱(210)和水泵(209)均固定连接于支撑筒(102)内，所述出水管(207)和进水管(208)分别与水泵(209)相连通，所述出水管(207)远离水泵(209)的一端与环形喷管(206)相连通，进水管(208)连接于水泵(209)和储水箱(210)之间；
所述支撑筒(102)上设置有推送组件，推送组件包括第二气缸(320)和推板(313)，所述第二气缸(320)固定连接于支撑筒(102)内部，所述第二气缸(320)的输出端固定连接有竖直的第二推杆(321)，所述第二推杆(321)的一端伸出支撑筒(102)，所述推板(313)固定连接在第二推杆(321)远离第二气缸(320)的一端；
所述圆形拼接屏(301)内侧固定连接有隔板(302)，所述隔板(302)表面固定连接有第一气缸(303)，所述第一气缸(303)的输出端固定连接有第一推杆(304)，所述第一推杆(304)远离第一气缸(303)的一端穿过隔板(302)与模拟旋转部件相连接；
所述模拟旋转部件包括水平旋转部件和竖直旋转部件，所述水平旋转部件包括第一电机(305)和第一转杆(306)，所述第一电机(305)与第一推杆(304)固定相连，所述第一转杆(306)转动连接于第一电机(305)上，所述第一转杆(306)远离第一电机(305)的一端固定连接有竖直旋转部件；
所述竖直旋转部件包括第二电机(308)、第三电机(309)、环形齿轮(317)、联动齿轮(312)和环形滑轨(316)，所述第二电机(308)与第一转杆(306)固定连接，所述第二电机(308)上转动连接有第二转杆(310)，所述第二转杆(310)远离第二电机(308)的一端固定连接有第三电机(309)，所述第三电机(309)与联动齿轮(312)之间通过第三转杆(311)相连接，所述第三电机(309)上固定连接有固定板(314)，所述固定板(314)上固定连接有固定柱(315)，所述环形滑轨(316)与固定柱(315)相连接，所述环形齿轮(317)滑动连接于环形滑轨(316)内，所述环形齿轮(317)与联动齿轮(312)相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种立式全景虚拟现实体验装置，其特征在于：所述环形齿轮(317)内部固定连接有支撑杆(318)，所述仿真飞机模型(319)通过支撑杆(318)连接于环形齿轮(317)上。
3.根据权利要求1所述的一种立式全景虚拟现实体验装置，其特征在于：所述风循环部件包括气泵(204)、进风管(205)和出风管(203)，所述气泵(204)固定连接于隔板(302)上表面，所述进风管(205)和出风管(203)分别与气泵(204)相连通，所述进风管(205)远离气泵(204)的一端伸出圆形拼接屏(301)外，所述出风管(203)与环形风管(201)相连通。
4.根据权利要求1所述的一种立式全景虚拟现实体验装置，其特征在于：所述第二电机(308)上设置有固定盘(307)，所述固定盘(307)通过螺栓连接于第二电机(308)上，所述固定盘(307)与第一转杆(306)固定连接。
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