CN207704394U - 具有跟踪功能的智能型vr显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有跟踪功能的智能型VR显示装置，包括底座、主体、连接机构和头盔，底座的下方设有移动机构，连接机构包括伸缩组件、吊板、线缆和至少两个连接组件，移动机构包括移动组件和调向组件，移动组件包括第一电机、第一锥齿轮和两个移动单元，调向组件包括调向杆、连接单元、调向单元和两个调向轮，该具有跟踪功能的智能型VR显示装置通过移动机构实现设备的移动和调向，便于用户佩戴头盔体验时，跟踪用户移动，提高了用户的活动范围，不仅如此，通过连接机构使线缆位于头盔的上方并使线缆保持S形的形状，使用户的身体动作不受线缆的限制，进而加强了用户的沉浸感，提高了设备的实用性。

Description

具有跟踪功能的智能型VR显示装置

技术领域

本实用新型涉及VR设备领域，特别涉及一种具有跟踪功能的智能型VR显示装置。

背景技术

VR技术，英文全称为Virtual Reality，即虚拟现实技术，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。

随着VR技术的发展，VR应用于工程设计领域中，通过佩戴VR偷窥，系统在VR头盔内的显示屏上投射VR影像，使用户沉浸到VR系统的环境中，目前的VR设备一般主要有两种类型，一种类型中，VR头盔需要配备较长的连接线缆，该类型的VR头盔沉浸感好，但是在使用过程中，受连接线缆的限制，用户不能自由移动，还可能被连接线缆绊倒，给用户带来了较多的不变，另一种类型中，VR头盔无需连接线缆，但是，由于设备功能的限制，其沉浸感较差，相应的用户的使用体验也较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有跟踪功能的智能型VR显示装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有跟踪功能的智能型VR显示装置，包括底座、主体、连接机构和头盔，所述主体固定在底座的上方，所述头盔设置在主体的一侧，所述头盔通过连接机构与主体连接，所述底座的下方设有移动机构；

所述连接机构包括伸缩组件、吊板、线缆和至少两个连接组件，所述伸缩组件与吊板传动连接，所述吊板位于头盔的上方，所述线缆的一端与主体连接，所述线缆的另一端与头盔连接，所述连接组件设置在吊板和头盔之间，所述连接组件包括至少两个第一连接单元和至少两个第二连接单元，各第二连接单元依次设置在相邻两个第一连接单元之间，所述第一连接单元包括第一吊线和第一吊环，所述第一吊线的顶端与吊板连接，所述第一吊线的底端与第一吊环连接，所述第一吊环套设在线缆上，所述第二连接单元包括第二吊线和第二吊环，所述第二吊线的顶端与吊板连接，所述第二吊线的底端与第二吊环连接，所述第二吊环套设在线缆上，所述第一吊线的长度小于第二吊线的长度；

所述移动机构包括移动组件和调向组件，所述移动组件包括第一电机、第一驱动轴、第一锥齿轮和两个移动单元，所述第一电机固定在底座的下方，所述第一电机通过第一驱动轴与第一锥齿轮传动连接，所述移动单元包括第二锥齿轮、转动轴、两个第一套环和两个移动轮，两个移动轮分别设置在转动轴的两端，所述第二锥齿轮套设在转动轴上，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，两个第一套环分别设置在第二锥齿轮的两侧，所述第一套环套设在转动轴上，所述第一套环固定在底座的下方；

所述调向组件包括调向杆、连接单元、调向单元和两个调向轮，所述调向杆通过连接单元设置在底座的下方，两个调向轮分别设置在调向杆的两端，所述调向单元与调向杆传动连接。

作为优选，为了调节调向杆的方向，所述调向单元包括第二电机、第一连杆和第二连杆，所述第二电机固定在底座的下方，所述第二电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与调向杆铰接。

作为优选，为了便于调向杆转动，所述连接单元包括吊杆、底板、调向环、第二套环和两个支架，所述吊杆、调向环、底板和第二套环从上而下依次设置，所述底板通过吊杆固定在底座的下方，所述调向环套设在吊杆上，所述第二套环套设在调向杆上，两个支架分别设置在第二套环的两侧，所述第二套环的两侧分别通过两个第二支架与第二套环固定连接。

作为优选，为了防止调向环在吊杆上滑动影响设备的移动，所述调向环的上方设有限位板，所述限位板固定在吊杆上。

作为优选，为了防止第一套环在固定轴上滑动和第二套环在调向杆上滑动，所述第一套环的两侧设有第一夹板，所述第一夹板固定在转动轴上，所述第二套环的两侧设有第二夹板，所述第二夹板固定在调向杆上。

作为优选，为了便于调节吊板的水平位置，所述伸缩组件包括支板、第三电机、第三驱动轴和套管，所述支板的底端固定在主体上，所述第三电机固定在支板的靠近线缆的一侧，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，所述套管套设在第三驱动轴上，所述套管固定在吊板的上方，所述第三驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第三驱动轴上的外螺纹相匹配。

作为优选，为了辅助支撑吊板移动，所述吊板的靠近支板的一侧设有滑杆和若干支撑单元，所述滑杆与吊板固定连接，所述支撑单元均匀分布在主体的上方，所述支撑单元包括支杆和支撑环，所述支撑环通过支杆固定在主体的上方，所述支撑环和支板均套设在滑杆上。

作为优选，为了保证吊板与滑杆连接的稳固性，所述吊板和滑杆为一体成型结构。

作为优选，为了保证第三电机的驱动力，所述第三电机为直流伺服电机。

作为优选，为了便于确认用户的位置，所述主体的两侧均设有侧杆和超声波探测器，所述超声波探测器通过侧杆与主体固定连接。

本实用新型的有益效果是，该具有跟踪功能的智能型VR显示装置通过移动机构实现设备的移动和调向，便于用户佩戴头盔体验时，跟踪用户移动，提高了用户的活动范围，与传统的移动机构相比，该移动机构分别通过第一夹板和第二夹板限制了第一套环和第二套环的位置，使设备的移动更平稳，不仅如此，通过连接机构使线缆位于头盔的上方并使线缆保持S形的形状，使用户的身体动作不受线缆的限制，进而加强了用户的沉浸感，与传统的连接机构相比，该连接机构使线缆保持S形的形状，方便用户在体验时下蹲跳跃，提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的具有跟踪功能的智能型VR显示装置的结构示意图；

图2是本实用新型的具有跟踪功能的智能型VR显示装置的连接机构的结构示意图；

图3是本实用新型的具有跟踪功能的智能型VR显示装置的移动机构的结构示意图；

图4是本实用新型的具有跟踪功能的智能型VR显示装置的连接单元的结构示意图；

图中：1.底座，2.主体，3.头盔，4.吊板，5.线缆，6.第一吊线，7.第一吊环，8.第二吊线，9.第二吊环，10.第一电机，11.第一驱动轴，12.第一锥齿轮，13.第二锥齿轮，14.转动轴，15.第一套环，16.移动轮，17.第二电机，18.第一连杆，19.第二连杆，20.吊杆，21.底板，22.调向环，23.第二套环，24.支架，25.限位板，26.第一夹板，27.第二夹板，28.支板，29.第三电机，30.第三驱动轴，31.套管，32.滑杆，33.支杆，34.支撑环，35.侧杆，36.超声波探测器，37.调向杆，38.调向轮。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，包括底座1、主体2、连接机构和头盔3，所述主体2固定在底座1的上方，所述头盔3设置在主体2的一侧，所述头盔3通过连接机构与主体2连接，所述底座1的下方设有移动机构；

该VR显示装置中，用户戴上头盔3，由主体2控制头盔3内的显示内容，并通过底座1下方的移动机构实现设备的移动，便于跟随用户进行移动。

如图2所示，所述连接机构包括伸缩组件、吊板4、线缆5和至少两个连接组件，所述伸缩组件与吊板4传动连接，所述吊板4位于头盔3的上方，所述线缆5的一端与主体2连接，所述线缆5的另一端与头盔3连接，所述连接组件设置在吊板4和头盔3之间，所述连接组件包括至少两个第一连接单元和至少两个第二连接单元，各第二连接单元依次设置在相邻两个第一连接单元之间，所述第一连接单元包括第一吊线6和第一吊环7，所述第一吊线6的顶端与吊板4连接，所述第一吊线6的底端与第一吊环7连接，所述第一吊环7套设在线缆5上，所述第二连接单元包括第二吊线8和第二吊环9，所述第二吊线8的顶端与吊板4连接，所述第二吊线8的底端与第二吊环9连接，所述第二吊环9套设在线缆5上，所述第一吊线6的长度小于第二吊线8的长度；

通过连接机构内，第一吊环7和第二吊环9依次交错设置，使得线缆5位于头盔3的上方，这样用户在佩戴头盔3后，身体的移动和手臂的摆动不受线缆5的限制，同时用户在进行下蹲、跳跃等竖直方向上的运动时，线缆5有足够的长度供用户运动。

如图3所示，所述移动机构包括移动组件和调向组件，所述移动组件包括第一电机10、第一驱动轴11、第一锥齿轮12和两个移动单元，所述第一电机10固定在底座1的下方，所述第一电机10通过第一驱动轴11与第一锥齿轮12传动连接，所述移动单元包括第二锥齿轮13、转动轴14、两个第一套环15和两个移动轮16，两个移动轮16分别设置在转动轴14的两端，所述第二锥齿轮13套设在转动轴14上，所述第二锥齿轮13与第一锥齿轮12啮合，两个第一套环15分别设置在第二锥齿轮13的两侧，所述第一套环15套设在转动轴14上，所述第一套环15固定在底座1的下方；

所述调向组件包括调向杆37、连接单元、调向单元和两个调向轮38，所述调向杆37通过连接单元设置在底座1的下方，两个调向轮38分别设置在调向杆37的两端，所述调向单元与调向杆37传动连接。

在移动机构内，由移动组件实现设备的移动，调向组件调节设备的移动方向。移动组件内，第一电机10通过第一驱动轴11带动第一锥齿轮12转动，从而与第一锥齿轮12啮合的第二锥齿轮13转动，实现转动轴14的旋转，从而使移动轮滚动，实现设备的移动。而调向组件内，由调向单元控制调向杆37的角度，实现设备移动方向的调节。

如图3所示，所述调向单元包括第二电机17、第一连杆18和第二连杆19，所述第二电机17固定在底座1的下方，所述第二电机17与第一连杆18传动连接，所述第一连杆18通过第二连杆19与调向杆37铰接。

第二电机17运行，带动第一连杆18转动，通过第二连杆19驱动调向杆37转动，实现设备移动方向的调节。

如图4所示，所述连接单元包括吊杆20、底板21、调向环22、第二套环23和两个支架24，所述吊杆20、调向环22、底板21和第二套环23从上而下依次设置，所述底板21通过吊杆20固定在底座1的下方，所述调向环22套设在吊杆20上，所述第二套环23套设在调向杆37上，两个支架24分别设置在第二套环23的两侧，所述第二套环23的两侧分别通过两个第二支架24与第二套环23固定连接。

在连接单元内，调向环22可沿着吊杆20的外周转动，通过支架24实现了第二套环23的转动，从而调节调向杆37的角度，便于设备改变移动方向。

作为优选，为了防止调向环22在吊杆20上滑动影响设备的移动，所述调向环22的上方设有限位板25，所述限位板25固定在吊杆20上。由底板21和限位板25固定了调向环22的高度位置，从而防止调向环22在吊杆20上滑动，影响设备的移动。

作为优选，为了防止第一套环15在固定轴上滑动和第二套环23在调向杆37上滑动，所述第一套环15的两侧设有第一夹板26，所述第一夹板26固定在转动轴14上，所述第二套环23的两侧设有第二夹板27，所述第二夹板27固定在调向杆37上。利用两个第一夹板26固定了第一套环15的位置，利用两个第二夹板27固定了第二套环23的位置，从而使设备的移动更稳定。

如图2所示，所述伸缩组件包括支板28、第三电机29、第三驱动轴30和套管31，所述支板28的底端固定在主体2上，所述第三电机29固定在支板28的靠近线缆5的一侧，所述第三电机29与第三驱动轴30传动连接，所述套管31套设在第三驱动轴30上，所述套管31固定在吊板4的上方，所述第三驱动轴30的外周设有外螺纹，所述套管31内设有内螺纹，所述套管31内的内螺纹与第三驱动轴30上的外螺纹相匹配。

第三电机29运行，带动第三驱动轴30旋转，使第三驱动轴30上的外螺纹与套管31内的内螺纹作用，带动套管31平移，从而实现了吊板4的平移。当设备闲置时，将吊板4向主体2靠近，便于缩小设备的体型，当使用设备时，将吊板4向主体2远离，便于增大头盔3与主体2间的距离，方便用户使用头盔3。

作为优选，为了辅助支撑吊板4移动，所述吊板4的靠近支板28的一侧设有滑杆32和若干支撑单元，所述滑杆32与吊板4固定连接，所述支撑单元均匀分布在主体2的上方，所述支撑单元包括支杆33和支撑环34，所述支撑环34通过支杆33固定在主体2的上方，所述支撑环34和支板28均套设在滑杆32上。利用固定的支板28和支撑环34固定滑杆32的高度位置，从而固定吊板4的高度位置，辅助吊板4移动。

作为优选，利用一体成型结构稳固的特点，为了保证吊板4与滑杆32连接的稳固性，所述吊板4和滑杆32为一体成型结构。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第三电机29的驱动力，所述第三电机29为直流伺服电机。

作为优选，为了便于确认用户的位置，所述主体2的两侧均设有侧杆35和超声波探测器36，所述超声波探测器36通过侧杆35与主体2固定连接。通过超声波探测器36发射超声波信号，由返回的超声波信号确认主体2与用户的距离，通过两个超声波发生器检测主体2两处与用户的距离，从而确认用户相对于主体2的位置。

该VR显示装置利用超声波探测器36确认用户位置后，由底板21下方的移动组件带动设备移动，调向组件改变设备的移动方向，从而使用户在体验头盔3时，主体2跟踪用户保持一定的距离位置，便于提高用户的移动范围，不仅如此，通过连接机构内的第一连接单元和第二连接单元使线缆5保持S形的形状，且位于头盔3的上方，使用户的身体动作不受线缆5的限制，加强了用户对该VR设备体验的沉浸感。

与现有技术相比，该具有跟踪功能的智能型VR显示装置通过移动机构实现设备的移动和调向，便于用户佩戴头盔3体验时，跟踪用户移动，提高了用户的活动范围，与传统的移动机构相比，该移动机构分别通过第一夹板26和第二夹板27限制了第一套环15和第二套环23的位置，使设备的移动更平稳，不仅如此，通过连接机构使线缆5位于头盔3的上方并使线缆5保持S形的形状，使用户的身体动作不受线缆5的限制，进而加强了用户的沉浸感，与传统的连接机构相比，该连接机构使线缆5保持S形的形状，方便用户在体验时下蹲跳跃，提高了设备的实用性。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有跟踪功能的智能型VR显示装置，包括底座(1)、主体(2)、连接机构和头盔(3)，所述主体(2)固定在底座(1)的上方，所述头盔(3)设置在主体(2)的一侧，所述头盔(3)通过连接机构与主体(2)连接，其特征在于，所述底座(1)的下方设有移动机构；

所述连接机构包括伸缩组件、吊板(4)、线缆(5)和至少两个连接组件，所述伸缩组件与吊板(4)传动连接，所述吊板(4)位于头盔(3)的上方，所述线缆(5)的一端与主体(2)连接，所述线缆(5)的另一端与头盔(3)连接，所述连接组件设置在吊板(4)和头盔(3)之间，所述连接组件包括至少两个第一连接单元和至少两个第二连接单元，各第二连接单元依次设置在相邻两个第一连接单元之间，所述第一连接单元包括第一吊线(6)和第一吊环(7)，所述第一吊线(6)的顶端与吊板(4)连接，所述第一吊线(6)的底端与第一吊环(7)连接，所述第一吊环(7)套设在线缆(5)上，所述第二连接单元包括第二吊线(8)和第二吊环(9)，所述第二吊线(8)的顶端与吊板(4)连接，所述第二吊线(8)的底端与第二吊环(9)连接，所述第二吊环(9)套设在线缆(5)上，所述第一吊线(6)的长度小于第二吊线(8)的长度；

所述移动机构包括移动组件和调向组件，所述移动组件包括第一电机(10)、第一驱动轴(11)、第一锥齿轮(12)和两个移动单元，所述第一电机(10)固定在底座(1)的下方，所述第一电机(10)通过第一驱动轴(11)与第一锥齿轮(12)传动连接，所述移动单元包括第二锥齿轮(13)、转动轴(14)、两个第一套环(15)和两个移动轮(16)，两个移动轮(16)分别设置在转动轴(14)的两端，所述第二锥齿轮(13)套设在转动轴(14)上，所述第二锥齿轮(13)与第一锥齿轮(12)啮合，两个第一套环(15)分别设置在第二锥齿轮(13)的两侧，所述第一套环(15)套设在转动轴(14)上，所述第一套环(15)固定在底座(1)的下方；

所述调向组件包括调向杆(37)、连接单元、调向单元和两个调向轮(38)，所述调向杆(37)通过连接单元设置在底座(1)的下方，两个调向轮(38)分别设置在调向杆(37)的两端，所述调向单元与调向杆(37)传动连接。

2.如权利要求1所述的具有跟踪功能的智能型VR显示装置，其特征在于，所述调向单元包括第二电机(17)、第一连杆(18)和第二连杆(19)，所述第二电机(17)固定在底座(1)的下方，所述第二电机(17)与第一连杆(18)传动连接，所述第一连杆(18)通过第二连杆(19)与调向杆(37)铰接。

3.如权利要求1所述的具有跟踪功能的智能型VR显示装置，其特征在于，所述连接单元包括吊杆(20)、底板(21)、调向环(22)、第二套环(23)和两个支架(24)，所述吊杆(20)、调向环(22)、底板(21)和第二套环(23)从上而下依次设置，所述底板(21)通过吊杆(20)固定在底座(1)的下方，所述调向环(22)套设在吊杆(20)上，所述第二套环(23)套设在调向杆(37)上，两个支架(24)分别设置在第二套环(23)的两侧，所述第二套环(23)的两侧分别通过两个第二支架(24)与第二套环(23)固定连接。

4.如权利要求3所述的具有跟踪功能的智能型VR显示装置，其特征在于，所述调向环(22)的上方设有限位板(25)，所述限位板(25)固定在吊杆(20)上。

5.如权利要求3所述的具有跟踪功能的智能型VR显示装置，其特征在于，所述第一套环(15)的两侧设有第一夹板(26)，所述第一夹板(26)固定在转动轴(14)上，所述第二套环(23)的两侧设有第二夹板(27)，所述第二夹板(27)固定在调向杆(37)上。

6.如权利要求1所述的具有跟踪功能的智能型VR显示装置，其特征在于，所述伸缩组件包括支板(28)、第三电机(29)、第三驱动轴(30)和套管(31)，所述支板(28)的底端固定在主体(2)上，所述第三电机(29)固定在支板(28)的靠近线缆(5)的一侧，所述第三电机(29)与第三驱动轴(30)传动连接，所述套管(31)套设在第三驱动轴(30)上，所述套管(31)固定在吊板(4)的上方，所述第三驱动轴(30)的外周设有外螺纹，所述套管(31)内设有内螺纹，所述套管(31)内的内螺纹与第三驱动轴(30)上的外螺纹相匹配。

7.如权利要求6所述的具有跟踪功能的智能型VR显示装置，其特征在于，所述吊板(4)的靠近支板(28)的一侧设有滑杆(32)和若干支撑单元，所述滑杆(32)与吊板(4)固定连接，所述支撑单元均匀分布在主体(2)的上方，所述支撑单元包括支杆(33)和支撑环(34)，所述支撑环(34)通过支杆(33)固定在主体(2)的上方，所述支撑环(34)和支板(28)均套设在滑杆(32)上。

8.如权利要求6所述的具有跟踪功能的智能型VR显示装置，其特征在于，所述吊板(4)和滑杆(32)为一体成型结构。

9.如权利要求6所述的具有跟踪功能的智能型VR显示装置，其特征在于，所述第三电机(29)为直流伺服电机。

10.如权利要求1所述的具有跟踪功能的智能型VR显示装置，其特征在于，所述主体(2)的两侧均设有侧杆(35)和超声波探测器(36)，所述超声波探测器(36)通过侧杆(35)与主体(2)固定连接。