CN205699105U - 一种脚步跟随式全向跑步机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种脚步跟随式全向跑步机，包括：底座装置、传送装置、传感器系统以及控制系统：所述底座装置包括底盘，所述底盘固定于地面；托盘，所述托盘位于底盘上部，与所述底盘同轴连接，用于支撑所述传送装置；所述底盘与所述托盘之间设置有支撑杆；所述传送装置包括第一履带和第二履带，且根据双脚的站位，所述第一履带和第二履带分布于托盘表面；所述第一履带和第二履带设置为并列柱元式组合履带，包括若干柱元，所述若干柱元跟随双脚的运动趋势能够分别改变其方向，用于配合双脚运动；所述传感器系统用于检测双脚运动趋势，将检测信号传输至所述控制系统；所述控制系统与所述传动装置相连接，用于控制所述传动装置的运动。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种全向跑步机，也称作ODT(Omnidirectional treadmill)，可用于虚拟现实领域中为用户在有限的实际空间中提供无限的自由行走空间，尤其是涉及到一种脚步跟随式全向跑步机，可在脚步转变方向的过程中传送带也跟随脚步方向转动。
背景技术
脚步跟随式全向跑步机，是指一类水平运动方向可随人的脚步变化的跑步机，它可以为室内用户提供无限的自由行走空间。
目前国际上已有多种ODT方案：其一是“虚拟行走(Cyberwalk)”计划，该方案采用大传送带嵌套方向垂直的小传送带的方式，优点是控制简便，只需要控制两个方向传送带的运动速度从而形成任意水平方向的合速度；缺点是系统惯性较大，由于小传送带系统整体安装在大传送带上，导致大传送带转动惯性太大，因而缺乏灵活性。为了有效地对人的运动进行跟踪，必须增大整个行走平面的尺寸，这进一步增大了系统惯性：另一种方案是“虚拟地毯(Cybercarpet)”计划，该方案采用沿垂直轴360度自由旋转的直线传送带配合其上面的滚珠阵列。此方案系统惯性小，同步性较好，但缺点是对虚拟行走路线的转弯半径有限制，当转弯半径过小时，滚珠的滚动会失调，当用户转弯半径较小或者原地转向时，传送带几乎无法实现对前进方向的有效快速跟踪。
另有其它一些ODT实现方案，如活动地板型，球形内面行走型，由于与本专利采用的技术方向完全无关，因此不加赘述。
目前现有方案还无法实现对复杂地形及上下台阶运动的有效模拟。
基于上述现有方案的不足之处，为了开发出在脚步转变方向后，再次落至传送带时，确保传送带也转到了与脚步相同的方向，本实用新型提出了脚步跟随式全向跑步机。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种脚步跟随式全向跑步机，包括：底座装置、传送装置、传感器系统以及控制系统：所述底座装置包括底盘，所述底盘固定于地面；托盘，所述托盘位于底盘上部，与所述底盘同轴连接，用于支撑所述传送装置；所述底盘与所述托盘之间设置有支撑杆；所述传送装置包括第一履带和第二履带，且根据双脚的站位，所述第一履带和第二履带分布于托盘表面；所述第一履带和第二履带设置为并列柱元式组合履带，包括若干柱元，所述若干柱元跟随双脚的运动趋势能够分别改变其方向，用于配合双脚运动；所述传感器系统用于检测双脚运动趋势，将检测信号传输至所述控制系统；所述控制系统与所述传送装置相连接，用于控制所述传送装置的运动。
优选地，所述第一履带和第二履带设置为根据彼此相对运动调整各柱元位置。
优选地，所述传送单元还包括耐磨垫片，位于所述履带与所述托盘之间。
优选地，所述履带与所述托盘之间均匀地布置有若干滚珠。
优选地，所述底座装置设置为圆形，用于节省空间。
优选地，所述底盘与所述托盘之间还设置有减震装置。
优选地，所述传感器系统包括方向传感器、惯性传感器、红外线传感器、图像传感器、陀螺仪中的一种或几种。
优选地，所述传感器系统为固定于所述跑步机的摄像装置。
优选地，所述传感器系统位于脚部，用于检测脚的方向，将检测信号传输至所述控制系统。
本实用新型的一种污泥浆化机具有如下优点：脚步转变方向后，再次落至传送带时，确保传送带也转到了与脚步相同的方向，并且双脚的柱元式履带能够根据角度调整相对运行位置，避免履带摩擦、碰撞而阻碍其跟随双脚方向。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。
附图说明
参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性地示出根据本实用新型的脚步跟随式全向跑步机的结构示意图；
图2a示意性地示出根据本实用新型的脚步跟随式全向跑步机的侧视图；
图2b-d示意性地示出根据本实用新型的脚步跟随式全向跑步机的柱元式履带运动原理图。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。
在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
本实用新型提供了一种脚步跟随式全向跑步机，包括：底座装置、传送装置、传感器系统以及控制系统：所述底座装置包括底盘101，所述底盘固定于地面；托盘102，所述托盘位于底盘上部，与所述底盘同轴104连接，用于支撑所述传送装置；所述底盘101与所述托盘102之间设置有支撑杆105；所述传送装置包括第一履带103a和第二履带103b，且根据双脚的站位，所述第一履带和第二履带分布于托盘102表面；如图2a所示，所述第一履带和第二履带设置为并列柱元式组合履带，包括若干柱元202，所述若干柱元202跟随双脚201的运动趋势能够分别改变其方向，用于配合双脚运动；所述传感器系统106用于检测双脚运动趋势，将检测信号传输至所述控制系统；所述控制系统与所述传送装置相连接，用于控制所述传送装置的运动。
优选地，所述第一履带和第二履带设置为根据彼此相对运动调整各柱元位置。
图2a示意性地示出根据本实用新型的脚步跟随式全向跑步机的侧视图；根据双脚的站位，所述第一履带和第二履带分布于托盘102表面； 第一履带和第二履带设置为并列柱元式组合履带，包括若干柱元202，所述若干柱元202跟随双脚201的运动趋势能够分别改变其方向，用于配合双脚运动；如图2b-d示意性地示出根据本实用新型的脚步跟随式全向跑步机的柱元式履带运动原理图，如图2b所示，为双脚平行的方向，如图2c所示，为右脚已经向右转、左脚临界转的过程中，柱元的移动状态，为了避免右脚的柱元履带全部顺时针转动会与左脚的柱元履带摩擦或者碰撞，采取各个柱元单独运动的形式，既可以保证跟随脚步又可以有足够的空间进行转动；如图2d所示，为双脚的柱元履带全部都转向偏右侧的平行状态。
根据本实用新型的一个实施例，所述传送单元还包括耐磨垫片，位于所述履带与所述托盘之间。
根据本实用新型的一个实施例，所述履带与所述托盘之间均匀地布置有若干滚珠。
根据本实用新型的一个实施例，所述底座装置设置为圆形，用于节省空间，如图1所示的底盘101和托盘102。
根据本实用新型的一个实施例，所述底盘与所述托盘之间还设置有减震装置，用于减少震动以及减少噪声。
根据本实用新型的一个实施例，所述传感器系统包括方向传感器、惯性传感器、红外线传感器、图像传感器、陀螺仪中的一种或几种。
根据本实用新型的一个实施例，所述传感器系统为固定于所述跑步机的摄像装置。
根据本实用新型的一个实施例，所述传感器系统位于脚部，用于检测脚的方向，将检测信号传输至所述控制系统。
所述附图仅为示意性的并且未按比例画出。虽然已经结合优选实施例对本实用新型进行了描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不局限于这里所描述的实施例。
结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
Claims (9)
1.一种脚步跟随式全向跑步机，其特征在于，包括：底座装置、传送装置、传感器系统以及控制系统：
所述底座装置包括底盘，所述底盘固定于地面；托盘，所述托盘位于底盘上部，与所述底盘同轴连接，用于支撑所述传送装置；所述底盘与所述托盘之间设置有支撑杆；
所述传送装置包括第一履带和第二履带，且根据双脚的站位，所述第一履带和第二履带分布于托盘表面；
所述第一履带和第二履带设置为并列柱元式组合履带，包括若干柱元，所述若干柱元跟随双脚的运动趋势能够分别改变其方向，用于配合双脚运动；
所述传感器系统用于检测双脚运动趋势，将检测信号传输至所述控制系统；
所述控制系统与所述传送装置相连接，用于控制所述传送装置的运动。
2.如权利要求1所述的全向跑步机，其特征在于：所述第一履带和第二履带设置为根据彼此相对运动调整各柱元位置。
3.如权利要求1所述的全向跑步机，其特征在于：所述传送单元还包括耐磨垫片，位于所述履带与所述托盘之间。
4.如权利要求3所述的全向跑步机，其特征在于：所述履带与所述托盘之间均匀地布置有若干滚珠。
5.如权利要求1所述的全向跑步机，其特征在于：所述底座装置设置为圆形，用于节省空间。
6.如权利要求1所述的全向跑步机，其特征在于：所述底盘与所述托盘之间还设置有减震装置。
7.如权利要求1所述的全向跑步机，其特征在于：所述传感器系统包括方向传感器、惯性传感器、红外线传感器、图像传感器、陀螺仪中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的全向跑步机，其特征在于：所述传感器系统为固定于所述跑步机的摄像装置。
9.如权利要求1所述的全向跑步机，其特征在于：所述传感器系统位于脚部，用于检测脚的方向，将检测信号传输至所述控制系统。
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