CN114546107A - 一种vr体验设备 - Google Patents

一种vr体验设备 Download PDF

Info

Publication number
CN114546107A
CN114546107A CN202210004119.0A CN202210004119A CN114546107A CN 114546107 A CN114546107 A CN 114546107A CN 202210004119 A CN202210004119 A CN 202210004119A CN 114546107 A CN114546107 A CN 114546107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base
user
rotating disc
ring
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210004119.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114546107B (zh
Inventor
许泽荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hainan Smart Travel Digital Tourism Technology Co ltd
Original Assignee
Hainan Smart Travel Digital Tourism Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hainan Smart Travel Digital Tourism Technology Co ltd filed Critical Hainan Smart Travel Digital Tourism Technology Co ltd
Priority to CN202210004119.0A priority Critical patent/CN114546107B/zh
Priority claimed from CN202210004119.0A external-priority patent/CN114546107B/zh
Publication of CN114546107A publication Critical patent/CN114546107A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114546107B publication Critical patent/CN114546107B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C16/00—Stand-alone rests or supports for feet, legs, arms, back or head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/012—Walk-in-place systems for allowing a user to walk in a virtual environment while constraining him to a given position in the physical environment

Abstract

本申请公开了一种VR体验设备，本发明通过活动装置、保护装置和缓冲杆，使用者可以在底座上自由活动，同时能够对使用者的腰部进行保护，在倾倒或活动中起缓冲和支撑作用，通过转动盘、控制器、角度测量装置、驱动装置和动作采集装置，自动检测使用者的转动动作，使转动盘的转动与使用者腰部的转动同步，使传送带的前后方向始终跟使用者的前后方向保持一致，通过减速装置，实时检测使用者的行走速度，配合动作采集装置精确判断使用者的行走速度是否有加速或者减速或者停止的动作，对滚轮进行控制，提高人机的协调性，提高智能化程度，解决了现有的VR体验设备受使用空间和环境的限制，且无保护装置的技术问题。

Description

一种VR体验设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种VR体验设备。
背景技术
虚拟现实技术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。VR已经逐渐走进日常生活，与游戏、健身相结合，然而现有的VR体验设备通常没有保护装置，只有手柄以及眼镜，在使用过程中受使用空间和环境的限制，使用者容易沉浸在虚拟环境中而不注意外界环境，导致使用者在体验中容易摔倒或磕碰导致受伤，极其影响用户的使用体验。
发明内容
本申请提供了一种VR体验设备，用于解决现有的VR体验设备受使用空间和环境的限制，且无保护装置的技术问题。
有鉴于此，本申请提供了一种VR体验设备，包括底座，所述底座内部设有控制器和活动装置；
所述活动装置包括转动盘，所述转动盘内嵌在所述底座顶部且与所述底座转动连接，所述转动盘底部设有用于驱动所述转动盘转动的驱动装置；
所述转动盘顶部设有凹槽，所述凹槽内水平间隔设有两根平齐的滚轮，所述滚轮两端分别与所述凹槽的侧壁转动连接，两根所述滚轮上缠绕有传送带；
所述底座顶部设有用于采集使用者腿部动作的动作采集装置；
所述底座上方设有保护装置，所述保护装置包括支撑圈和活动圈，所述活动圈设置在所述支撑圈内侧且与所述支撑圈转动连接，所述活动圈内侧通过弹性伸缩杆连接有弹性腰带；
所述支撑圈内设有测量所述活动圈转动角度的角度测量装置；
所述支撑圈外侧通过至少三根缓冲杆与所述底座连接；
所述转动盘内设有用于控制所述滚轮转速的减速装置；
所述驱动装置、动作采集装置、减速装置和角度测量装置分别与所述控制器转动连接。
可选地，所述活动圈外圈周向设有凸起，所述支撑圈内圈周向设有与所述凸起配合转动连接的滑槽，所述凸起外侧周向设有锯齿；
所述角度测量装置包括角度传感器，所述角度传感器通过转轴连接有齿轮，所述齿轮与所述锯齿啮合，所述角度传感器与所述控制器电性连接。
可选地，所述动作采集装置包括至少四根竖向均匀布置在所述底座顶部的安装座，所述安装座内侧设有高清摄像头。
可选地，所述安装座内侧还设有红外传感器。
可选地，所述减速装置包括减速电机，所述减速电机的输出轴与其中一根所述滚轮同轴连接，所述减速电机与所述控制器电性连接。
可选地，所述缓冲杆两端分别与所述底座顶部和支撑圈外圈铰接。
可选地，所述凹槽顶部设有用于防尘的遮挡盖，所述遮挡盖的一端与所述传送带贴合。
可选地，所述活动圈顶部设有多个连接口，所述连接口与所述控制器电性连接。
可选地，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机设置在所述转动盘的下方，所述驱动电机的输出轴与所述转动盘同轴且与所述转动盘的底部连接。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
1、本发明通过传送带、滚轮、支撑圈、活动圈、弹性腰带、弹性伸缩杆和缓冲杆，使用者可以在底座上自由转动，以及自由的前进或者后退，增加设备使用的活动范围，同时能够对使用者的腰部进行保护，在倾倒或活动中起缓冲和支撑作用，避免使用者在体验过程中摔倒或磕碰导致受伤。
2、通过转动盘、控制器、角度测量装置、驱动装置和动作采集装置，自动检测使用者的转动动作，使转动盘的转动与使用者腰部的转动同步，让传送带的前后方向始终跟使用者的前后方向保持一致，这样保持使用者在体验过程中行走方向始终能自由活动，智能化程度较高。
3、通过减速装置和控制器，实时检测使用走的行走速度，再配合动作采集装置精确判断使用者的行走速度，是否有加速或者减速或者停止的动作，再根据控制器内预设的速度值对滚轮进行控制，提高人机的协调性，避免了使用者行走速度与传送带转动速度偏差较大导致使用者活动不平稳，影响使用体验，进一步提高智能化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中提供的一种VR体验设备的整体结构示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种VR体验设备的俯视图；
图3为图2中A-A剖视图；
图4为图3中B处放大图；
1、底座；2、控制器；3、转动盘；4、驱动电机；5、凹槽；6、滚轮；7、传送带；8、支撑圈；9、活动圈；10、弹性伸缩杆；11、弹性腰带；12、缓冲杆；13、凸起；14、滑槽；15、齿轮；16、角度传感器；17、安装座；18、高清摄像头；19、红外传感器；20、遮挡盖；21、连接口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
实施例1
为了便于理解，请参阅图1至图4，本申请提供了一种VR体验设备的实施例，包括底座1，底座1内部设有控制器2和活动装置；活动装置包括转动盘3，转动盘3内嵌在底座1顶部且与底座1转动连接，转动盘3底部设有用于驱动转动盘3转动的驱动装置；转动盘3顶部设有凹槽5，凹槽5内水平间隔设有两根平齐的滚轮6，滚轮6两端分别与凹槽5的侧壁转动连接，两根滚轮6上缠绕有传送带7；底座1顶部设有用于采集使用者腿部动作的动作采集装置；底座1上方设有保护装置，保护装置包括支撑圈8和活动圈9，活动圈9设置在支撑圈8内侧且与支撑圈8转动连接，活动圈9内侧通过弹性伸缩杆10连接有弹性腰带11；支撑圈8内设有测量活动圈9转动角度的角度测量装置；支撑圈8外侧通过至少三根缓冲杆12与底座1连接；转动盘3内设有用于控制滚轮6转速的减速装置；驱动装置、动作采集装置、减速装置和角度测量装置分别与控制器2转动连接。
需要说明的是，其中，传送带7在两根滚轮6上形成一个封闭的传送圈。在使用前，使用者以传送带7的传送方向为准将弹性腰带11套设在腰部，此时，使用者的行走方向与传送带7的方向一致，接着启动设备，在使用过程中，腰部通过弹性腰带11和弹性伸缩杆10可缓冲腰部活动时产生的作用力，进一步地，缓冲杆12、活动圈9和支撑圈8起到支撑作用，在带动活动圈9在支撑圈8内转动过程中，角度测量装置实时检测活动圈9的转动角度并反馈到控制器2，控制器2根据转动角度控制驱动电机4控制转动盘3同步转动，使得传送带7的传送方向始终与人的行走方向保持一致，腿部行走时，传送带7在脚部摩擦的作用下会转动，进而带动滚轮6转动，同时设置在底座1顶部的动作采集系统实时采集使用者的腿部动作并反馈到控制器2，控制器2根据反馈的腿部动作判断行走速度是在增加或者递减或者有停止趋势，同时结合减速装置反馈的滚轮6的转速，根据内置的预置速度值判断出此时滚轮6的预置速度，进而通过减速装置进行控制，使得行走的速度与传动带转动的速度相协调，提高使用者的使用体验。
本发明通过传送带7、滚轮6、支撑圈8、活动圈9、弹性腰带11、弹性伸缩杆10和缓冲杆12，使用者可以在底座1上自由转动，以及自由的前进或者后退，同时能够对使用者的腰部进行保护，在倾倒或活动中起缓冲和支撑作用，避免使用者在体验过程中摔倒或磕碰导致受伤，通过转动盘3、控制器2、角度测量装置、驱动装置和动作采集装置，自动检测使用者的转动动作，时转动盘3的转动与使用者腰部的转动同步，让传送带7的前后方向始终跟使用者的前后方向保持一致，这样保持使用者在体验过程中行走方向始终能自由活动，智能化程度较高，通过减速装置和控制器2，实时检测使用走的行走速度，再配合动作采集装置精确判断使用者的行走速度，是否有加速或者减速或者停止的动作，再根据控制器2内预设的速度值对滚轮6进行控制，提高人机的协调性，避免了使用者行走速度与传送带7转动速度偏差较大导致使用者活动不平稳，影响使用体验，进一步提高智能化程度，解决了现有的VR体验设备受使用空间和环境的限制，且无保护装置的技术问题。
实施例2
作为对实施例1的进一步改进，如图1至图4所示，活动圈9外圈周向设有凸起13，支撑圈8内圈周向设有与凸起13配合转动连接的滑槽14，凸起13外侧周向设有锯齿；角度测量装置包括角度传感器16，角度传感器16通过转轴连接有齿轮15，齿轮15与锯齿啮合，角度传感器16与控制器2电性连接。
需要说明的是，角度传感器16的轴线与活动圈9的轴线平行，支撑圈8内在齿轮15安装处设有空腔，空腔与滑槽14连通，便于齿轮15与锯齿啮合。在活动圈9转动的过程中，凸起13上锯齿同时带动齿轮15转动，齿轮15则带动转轴转动，角度传感器16则能检测出转动角度。
进一步地，动作采集装置包括至少四根竖向均匀布置在底座1顶部的安装座17，安装座17内侧设有高清摄像头18，通过高清摄像头18识别出腿部的特征，并实时拍摄出腿部的特征变化，跟随变化通过控制器2计算出使用者的活动动态，最后根据活动动态计算行走速度，再根据预设的速度值对比来通过减速装置对滚轮6进行调整。
进一步地，安装座17内侧还设有红外传感器19，通过红外传感器19配合高清摄像头18反馈的信息进行综合判断，提高判断的精确性。
进一步地，减速装置包括减速电机，减速电机的输出轴与其中一根滚轮6同轴连接，减速电机与控制器2电性连接。
需要说明的是，减速电机设置在转动盘3内部，减速电机的输出轴穿过凹槽5与滚轮6同轴连接。通过减速电机便于对滚轮6的速度进行控制。
进一步地，缓冲杆12两端分别与底座1顶部和支撑圈8外圈铰接，以铰接的形式连接缓冲杆12，可增加活动空间，使得使用者在使用时缓冲空间更大，更有利于保护使用者。
进一步地，凹槽5顶部设有用于防尘的遮挡盖20，遮挡盖20的一端与履带贴合，既美观又可以起到防尘作用，提高使用寿命。
进一步地，活动圈9顶部设有多个连接口21，连接口21与控制器2电性连接，通过连接口21可接入手柄、眼镜等相应的配套设备。
进一步地，驱动装置包括驱动电机4，驱动电机4设置在转动盘3的下方，驱动电机4的输出轴与转动盘3同轴且与转动盘3的底部连接，需要说明的是，驱动电机4与控制器2电性连接，便于驱动转动盘3转动。
进一步地，弹性伸缩杆10包括第一支杆和第二支杆，第二支杆的一端同轴凹设有开孔，第一支杆一端与弹性腰带11连接，另一端伸入凹孔与第二支杆滑动连接，第一支杆伸入第二支杆的一端和凹孔的内端之间设有弹簧，第二支杆的自由端则与活动圈9的内圈连接，第一支杆和第二支杆在活动中通过弹簧起到缓冲作用。
尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种VR体验设备，其特征在于，包括底座，所述底座内部设有控制器和活动装置；
所述活动装置包括转动盘，所述转动盘内嵌在所述底座顶部且与所述底座转动连接，所述转动盘底部设有用于驱动所述转动盘转动的驱动装置；
所述转动盘顶部设有凹槽，所述凹槽内水平间隔设有两根平齐的滚轮，所述滚轮两端分别与所述凹槽的侧壁转动连接，两根所述滚轮上缠绕有传送带；
所述底座顶部设有用于采集使用者腿部动作的动作采集装置；
所述底座上方设有保护装置，所述保护装置包括支撑圈和活动圈，所述活动圈设置在所述支撑圈内侧且与所述支撑圈转动连接，所述活动圈内侧通过弹性伸缩杆连接有弹性腰带；
所述支撑圈内设有测量所述活动圈转动角度的角度测量装置；
所述支撑圈外侧通过至少三根缓冲杆与所述底座连接；
所述转动盘内设有用于控制所述滚轮转速的减速装置；
所述驱动装置、动作采集装置、减速装置和角度测量装置分别与所述控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的VR体验设备，其特征在于，所述活动圈外圈周向设有凸起，所述支撑圈内圈周向设有与所述凸起配合转动连接的滑槽，所述凸起外侧周向设有锯齿；
所述角度测量装置包括角度传感器，所述角度传感器通过转轴连接有齿轮，所述齿轮与所述锯齿啮合，所述角度传感器与所述控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的VR体验设备，其特征在于，所述动作采集装置包括至少四根竖向均匀布置在所述底座顶部的安装座，所述安装座内侧设有高清摄像头。
4.根据权利要求3所述的VR体验设备，其特征在于，所述安装座内侧还设有红外传感器。
5.根据权利要求1所述的VR体验设备，其特征在于，所述减速装置包括减速电机，所述减速电机的输出轴与其中一根所述滚轮同轴连接，所述减速电机与所述控制器电性连接。
6.根据权利要求1所述的VR体验设备，其特征在于，所述缓冲杆两端分别与所述底座顶部和支撑圈外圈铰接。
7.根据权利要求1所述的VR体验设备，其特征在于，所述凹槽顶部设有用于防尘的遮挡盖，所述遮挡盖的一端与所述传送带贴合。
8.根据权利要求1所述的VR体验设备，其特征在于，所述活动圈顶部设有多个连接口，所述连接口与所述控制器电性连接。
9.根据权利要求1所述的VR体验设备，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机，所述驱动电机设置在所述转动盘的下方，所述驱动电机的输出轴与所述转动盘同轴且与所述转动盘的底部连接。
CN202210004119.0A 2022-01-05 一种vr体验设备 Active CN114546107B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210004119.0A CN114546107B (zh) 2022-01-05 一种vr体验设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210004119.0A CN114546107B (zh) 2022-01-05 一种vr体验设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114546107A true CN114546107A (zh) 2022-05-27
CN114546107B CN114546107B (zh) 2024-05-17

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107469283A (zh) * 2016-06-07 2017-12-15 成润泽 具有新型支撑结构的跑步机
CN107648803A (zh) * 2017-11-09 2018-02-02 魏梁 万向跑步机
CN108760010A (zh) * 2018-04-10 2018-11-06 西安蒜泥电子科技有限责任公司 一种三维人体扫描设备的扶手转台机构
CN210583486U (zh) * 2019-03-28 2020-05-22 天津运筹天下科技有限公司 一种vr人机交互全能运动与万向跑步机
CN112933516A (zh) * 2021-01-27 2021-06-11 重庆大学 基于虚拟现实技术的万向跑步机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107469283A (zh) * 2016-06-07 2017-12-15 成润泽 具有新型支撑结构的跑步机
CN107648803A (zh) * 2017-11-09 2018-02-02 魏梁 万向跑步机
CN108760010A (zh) * 2018-04-10 2018-11-06 西安蒜泥电子科技有限责任公司 一种三维人体扫描设备的扶手转台机构
CN210583486U (zh) * 2019-03-28 2020-05-22 天津运筹天下科技有限公司 一种vr人机交互全能运动与万向跑步机
CN112933516A (zh) * 2021-01-27 2021-06-11 重庆大学 基于虚拟现实技术的万向跑步机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3615158B1 (en) Seated motion simulation amusement park attraction
CN107137875A (zh) 一种用于虚拟现实的全向跑步装置
CN108114405A (zh) 基于3d深度摄像头和柔性力敏传感器的跑步机自适应系统
CN104117206A (zh) 基于动作捕捉系统实现虚拟现实全方位动作的方法
CN107866033A (zh) 一种组合式骑行跑步机
CN107320293A (zh) 一种穿戴式可原地无限制运动的自平衡外骨骼装置
CN210895355U (zh) 一种互动vr行走平台
CN107233718A (zh) 配合传感器的虚拟现实滑雪训练系统及方法
CN114546107A (zh) 一种vr体验设备
CN208426624U (zh) 一种vr体感装置
CN107335180A (zh) 用于虚拟现实系统的智能跑步机与方法
CN205699111U (zh) 一种安全型的跑步机
CN207085180U (zh) 用于虚拟现实系统的智能跑步机
CN107837528B (zh) 一种万向行动平台及其控制方法
CN209848334U (zh) 一种可测量心率的动感座椅
CN114546107B (zh) 一种vr体验设备
CN114225314B (zh) 一种全向电动跑步机
CN209848335U (zh) 一种赛车外形的动感座椅
AT522019A1 (de) Vorrichtung für die simulierte Fortbewegung eines Benutzers
CN207694156U (zh) 一种基于光电传感的自动调速跑步机
CN104014127B (zh) 电子游戏用旋转升降模拟器
CN208176930U (zh) 虚拟现实体态感应交互装置
CN210145460U (zh) 一种基于虚拟现实的交互式模拟系统
CN207168932U (zh) 适用于儿童的滚齿式自行车骑行智能模拟系统
CN108211217A (zh) 跑步机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant