CN217593760U - 可变换骑行姿态的模拟骑行装置及vr模拟骑行装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械技术领域，涉及健身装置，尤其涉及一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置及VR模拟骑行装置。本实用新型针对现有技术中不能自由变换骑行姿态问题，提供一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置及VR模拟骑行装置，包括车身，在车身上设有鞍座和转动连接于车身且分别位于车身两侧的脚蹬，在车身的前端设有车把头，车身设置在底座上，车身与底座之间设有万向连接机构，万向连接机构上设有当车身相对于底座摆动时可产生阻尼的阻尼结构。在模拟骑行过程中可通过万向连接机构实现车身相对于底座左右摆动或车身前端凌空，同时万向连接机构上的阻尼结构对车身提供缓冲和限位，帮助骑行者和车身舒适地复位，实现高沉浸式的模拟骑行体验。

Description

可变换骑行姿态的模拟骑行装置及VR模拟骑行装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及健身装置，尤其涉及一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置及VR模拟骑行装置。

背景技术

随着科学水平进步和人们对体育文化生活的追求，在办公场所或健身房等室内空间的模拟骑行装置越来越多，但结构相对单一，基本是车身与底座相对固定，车身没有摆动的自由度。为了提升使用者的体验感，人们探索了各种改进方案。

例如，中国专利文献公开了一种儿童平衡车训练台[专利申请号：CN201821290900.4]，包括：包括底座、固定架以及平衡车，固定架包括纵向固定在底座上的支撑杆和横向安装在支撑杆上的固定杆，平衡车通过卡套固定在固定架上的固定杆上，底座上平铺安设有滑杆，平衡车轮胎与滑杆接触。

该方案可以实现车身一定程度的摆动，但无法保证骑行者在摆动状态下的安全性，且摆动过程中随着摆动幅度的增加会迅速改变使用者的身体摆动位置，具有顿挫感，而且使用过程中噪音较大，且长期使用易于损坏，使用体验感较差。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种能够实现高沉浸式模拟骑行过程的可变换骑行姿态的模拟骑行装置。

本实用新型的另一目的是针对上述问题，提供一种可变换骑行姿态的VR模拟骑行装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置，包括车身，在车身上设有鞍座和转动连接于车身且分别位于车身两侧的脚蹬，在车身的前端设有车把头，车身设置在底座上，车身与底座之间设有万向连接机构，万向连接机构上设有当车身相对于底座摆动时可产生阻尼的阻尼结构。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，车身通过万向连接机构悬设于底座上，阻尼结构为万向阻尼结构。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，万向连接机构一端与底座相连，另一端与车身相连，车身与底座之间还设有至少一支撑结构，万向连接机构和支撑结构沿车身前后方向间隔分布，阻尼结构至少在相对于车身两侧的方向具有阻尼。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，车身包括前轮，前轮与底座接触从而形成支撑结构。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，万向连接机构包括设置在车身底部的球头/碗体和设置在底座的碗体/球头，球头位于碗体内，阻尼结构设置在球头和碗体之间。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，阻尼结构包括设于球头外围和碗体内壁之间的若干弹性体，弹性体水平设置且两端分别作用于球头外围和碗体内壁；或者阻尼结构包括设于球头外围和碗体内壁之间的阻尼层。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，车身包括后轮，后轮与两个脚蹬相连并在脚蹬作用下转动，后轮上连接有阻尼调节机构，阻尼调节机构与控制电路相连。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，后轮位于万向连接机构上方。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，碗体设置在底座上且碗体与底座自由转动相连，碗体相对于底座的转动轴平行于底座的横向；车把头被向上提升时车身前端凌空脱离底座。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，万向连接机构包括前后摆动座，前后摆动座后端与底座转动相连且前后摆动座前端相对于底座可自由摆动，车身与前后摆动座转动相连，前后摆动座与底座转动相连的转动中心线相对于底座横向设置，车身与前后摆动座转动相连的转动中心线相对于底座纵向设置，阻尼结构设置在车身与前后摆动座之间且当车身相对于前后摆动座左右摆动时可产生阻尼。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，阻尼结构包括对称设置在车身左右两侧的左阻尼组件和右阻尼组件，左阻尼组件和右阻尼组件分别包括伸缩杆，伸缩杆的一端与前后摆动座相铰接，另一端与车身相铰接，伸缩杆上套设有两端分别作用于伸缩杆两端的压缩弹簧。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，前后摆动座前端与底座之间设有前后摆动限位机构，前后摆动限位机构包括上限位结构和下限位结构。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，上限位结构包括上端穿出前后摆动座前端的限位柱，限位柱上套设有一端作用于限位柱上端且另一端作用于前后摆动座上表面的缓冲弹簧；下限位结构包括设置在前后摆动座上的挂钩，且当前后摆动座处于水平状态时挂钩挂于底座上。

在上述的一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置中，还包括VR场景穿戴装置，VR场景穿戴装置与控制电路相连。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、在模拟骑行过程中可通过万向连接机构实现车身相对于底座左右摆动或车身前端凌空，同时万向连接机构上的阻尼结构对车身提供缓冲和限位，帮助骑行者和车身舒适地复位，使用过程中噪音小，最大化安全程度的同时实现高沉浸式的模拟骑行体验。

2、本实用新型的万向连接机构对前后左右摆动的范围实现最大化保留，保证自由变换骑行姿态的骑行效果在具有安全稳定的前提下最高程度还原，在模拟极限骑行过程中提高骑行者的高沉浸式感受。

3、本实用新型还添加有VR场景穿戴装置，为使用者在锻炼过程中增添视觉效果，模拟效果更加逼真。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型部分结构的结构示意图；

图4是本实用新型万向连接机构的第一种结构示意图；

图5是本实用新型万向连接机构的第二种结构示意图；

图6是本实用新型前端凌空状态的结构示意图；

图7是控制电路的连线草图；

图8是本实用新型万向连接机构的第三种结构示意图；

图9是本实用新型部分结构的结构示意图；

图中：车身10、鞍座11、脚蹬12、车把头13、前轮14、控制电路22、底座24、后轮35、阻尼调节机构36、VR场景穿戴装置39、碗体72、球头73、阻尼结构74、弹性件75、万向连接机构80、前后摆动座101、左阻尼组件102、右阻尼组件103、伸缩杆104、压缩弹簧105、前后摆动限位机构106、上限位结构107、下限位结构108、限位柱109、缓冲弹簧110、挂钩111。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例一

结合图1-6所示，本可变换骑行姿态的模拟骑行装置，包括车身10，在车身10上设有鞍座11和转动连接于车身10且分别位于车身10两侧的脚蹬12，在车身10的前端设有车把头13，车身10设置在底座24上，车身10与底座24之间设有万向连接机构80，万向连接机构80上设有当车身10相对于底座24摆动时可产生阻尼的阻尼结构74。

在本实施例中，在使用该模拟骑行装置时，骑行者坐在鞍座11上，双手握住车身10前端的车把头13且两脚在脚蹬12上蹬踏从而模拟骑车过程。在此过程中，为了更好地模拟骑行，车身10与底座24之间设有万向连接机构80，在模拟不同骑行环境时，车身10通过万向连接机构80相对于底座2左右倾斜、前端上翘、前端下压，实现模拟转弯、上坡和下坡的骑行模式。同时万向连接机构80上设有阻尼结构74，阻尼结构74可产生阻尼，阻尼对车身10提供缓冲，帮助骑行者和车身10以较为舒适的感觉复位，保证骑行者安全的同时实现高沉浸式的模拟骑行体验，模拟效果更加真实。

结合图1-6所示，车身10通过万向连接机构80悬设于底座24上，阻尼结构74为万向阻尼结构。

在本实施例中，车身10通过万向连接机构80悬设于底座24上，悬设状态为车身10提供摆动空间，同时阻尼结构74为万向阻尼结构，保证车身10相对于底座24向任何方向摆动时均会受到相应方向阻尼的作用，辅助骑行者在结束一骑行模式时回复到居中平衡位置且促使骑行者快速切换骑行模式。

结合图1-6所示，万向连接机构80一端与底座24相连，另一端与车身10相连，车身10与底座24之间还设有至少一支撑结构，万向连接机构80和支撑结构沿车身10前后方向间隔分布，阻尼结构74至少在相对于车身10两侧的方向具有阻尼。车身10包括前轮14，前轮14与底座24接触从而形成支撑结构。

在本实施例中，万向连接机构80一端与底座24相连，另一端与车身10相连，即车身10的后端与底座24通过万向连接机构80实现连接，而车身的前端包括前轮14，前轮14与底座24接触形成支撑结构，通过间隔分布的支撑结构和万向连接机构80实现车身10在模拟骑行过程中的稳定安全状态，另外阻尼结构74至少在车身10两侧的方向上设置有阻尼，即至少车身10在左右摆动时会受到阻尼的作用，在车体模拟转弯时，提供相应的支撑保持车体平衡，车身10前端凌空后复位会受到支撑结构的作用，进一步保证模拟骑行的沉浸式体验。

结合图1-6所示，万向连接机构80包括设置在车身10底部的球头73/碗体72和设置在底座24的碗体72/球头73，球头73位于碗体72内，阻尼结构74设置在球头73和碗体72之间。

在本实施例中，万向连接机构80包括碗体72和设置在碗体72内的球头73，阻尼结构7设置在球头73和碗体72之间，碗体72与球头73相适配，所述碗体72设置在车身10底部且相应的球头73设置在底座24上，球头73与碗体72相配合形成球副结构实现车体在不同骑行模式下以球副为转动中心摆动，从而模拟骑行过程中，灵活地左右摆动和前端凌空，进一步提升模拟效果。

本领域技术人员也可以采用球头73设置在车身10底部且相应的碗体72设置在底座24上的结构来实现，万向连接机构80，所达到的技术效果与前述技术方案基本相同。

结合图1-6所示，在本实施例中，阻尼结构74包括设于球头73外围和碗体72内壁之间的若干弹性体75，弹性体75水平设置且两端分别作用于球头73外围和碗体72内壁。在车身10发生向一个方向倾斜时，对应的弹性体75被挤压产生反作用力于车身10，达到支撑，限位的作用，且在结束该骑行状态时，实现复位车身的功能。保证骑行者在变换不同骑行状态的情况下均可以获得稳定的阻尼作用，模拟效果更加真实。

本领域技术人员也可在球头73外围和碗体72内壁之间的阻尼层构成阻尼结构74。在球头73与碗体72之间发生相对位置的转动时，产生阻尼。

结合图1-7所示，车身10包括后轮35，后轮35与两个脚蹬12相连并在脚蹬12作用下转动，后轮35上连接有阻尼调节机构36，阻尼调节机构36与控制电路22相连，后轮35位于万向连接机构80上方。

在本实施例中，与万向连接机构80连接的车身10的后轮35与两个脚蹬12相连并在脚蹬12作用下转动，后轮35上连接有阻尼调节机构36，阻尼调节机构36与控制电路22相连，在模拟骑行过程中遇到不同路况，可通过控制电路22对相连的阻尼调解机构36发出信号进而对脚蹬12的阻尼力度实现调节，进一步为骑行者与后轮35的交互感受提供沉浸式体验。

结合图1-6所示，碗体72设置在底座24上且碗体72与底座24自由转动相连，碗体72相对于底座24的转动轴平行于底座24的横向；车把头13被向上提升时车身10前端凌空脱离底座24。

在本实施例中，万向连接机构80的碗体72设置在底座24上，碗体72可相对于底座24进行转动，转动轴与底座24的横向是平行的，在变换前端凌空的骑行状态时，车把头13被向上提升，车身10以转动轴为支点进行转动，车身10前端凌空脱离底座24，更好实现高沉浸式的模拟骑行体验。

实施例二

本实施例二与实施例一的原理基本相同，区别在于万向连接机构80结构不同，具体区别如下所述：

结合图1-9所示，万向连接机构80包括前后摆动座101，前后摆动座101后端与底座24转动相连且前后摆动座101前端相对于底座24可自由摆动，车身10与前后摆动座101转动相连，前后摆动座101与底座24转动相连的转动中心线相对于底座24横向设置，车身10与前后摆动座101转动相连的转动中心线相对于底座24纵向设置，阻尼结构74设置在车身10与前后摆动座101之间且当车身10相对于前后摆动座101左右摆动时可产生阻尼。

在本实施例中，车身10与前后摆动座101转动相连，可以实现骑行者左右自由摆动，前后摆动座101后端与底座24转动相连，可以实现骑行者前后自由摆动，其中前后摆动座101与底座24转动相连的转动中心线相对于底座24横向设置，车身10与前后摆动座101转动相连的转动中心线相对于底座24纵向设置，相互垂直的两条转动中心线保证车身在变换骑行姿态过程中保持稳定，设置在车身10与前后摆动座101之间的阻尼结构74可对车身的左右摆动进行安全限定和迅速复位，提高骑行者的模拟骑行体验和安全系数。

结合图1-9所示，阻尼结构74包括对称设置在车身10左右两侧的左阻尼组件102和右阻尼组件103，左阻尼组件102和右阻尼组件103分别包括伸缩杆104，伸缩杆104的一端与前后摆动座101相铰接，另一端与车身10相铰接，伸缩杆104上套设有两端分别作用于伸缩杆104两端的压缩弹簧105。

在本实施例中，左阻尼组件102和右阻尼组件103对称设置，且包括伸缩杆104，套设有两端分别作用于伸缩杆104两端的压缩弹簧105与伸缩杆104相互配合实现对车身10和前后摆动座101的限位和复位，结构简单且更换方便，压缩弹簧105根据实际骑行者的需求可以更换弹性，使得模拟骑行装置能够适配更多群体。

结合图1-9所示，前后摆动座101前端与底座24之间设有前后摆动限位机构106，前后摆动限位机构106包括上限位结构107和下限位结构108。

在本实施例中，上限位结构107和下限位结构108共同在车身10前后摆动过程中提供限位和复位，

结合图1-9所示，上限位结构107包括上端穿出前后摆动座101前端的限位柱109，限位柱109上套设有一端作用于限位柱109上端且另一端作用于前后摆动座101上表面的缓冲弹簧110；下限位结构108包括设置在前后摆动座101上的挂钩111，且当前后摆动座101处于水平状态时挂钩111挂于底座24上。

在本实施例中，前后摆动座101靠近车头的一端设有限位柱109，限位柱109上套设有缓冲弹簧110，在车身10向上抬起时，缓冲弹簧110提供阻力；前后摆动座101上还设置有挂钩111，档车身10从抬起状态恢复到水平状态时，挂钩111与底座24适配且挂于底座24上，实现限位功能。整个装置使骑行者获得稳定的阻尼作用，模拟效果更加真实。

实施例三

该实施例提供一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置的VR模拟骑行装置，结合图1-9所示，与实施例一的原理基本相同，区别在于：还包括VR场景穿戴装置39，VR场景穿戴装置39与控制电路22相连。

在本实施例中，使用者在骑行锻炼时，还可以穿戴VR场景穿戴装置39，使骑行者在锻炼过程中具有视觉效果，模拟效果更加逼真，且VR场景穿戴装置39是与控制电路22相连的。

本实用新型的工作原理为：骑行者坐在鞍座11上，双手握住车身10前端的车把头13且两脚在脚蹬12上蹬踏从而模拟骑车过程。在此过程中，在此过程中，为了更好地模拟骑行，车身10的前轮14与底座24形成支撑结构，车身10的后轮35与底座24之间设有万向连接机构80，万向连接机构80的阻尼结构74对车身10提供缓冲，帮助骑行者和车身10复位，同时控制电路22可以对阻尼调节机构36的阻尼作用进行按需调节，实现高沉浸式的不同骑行状态的模拟骑行体验，模拟效果更加真实。

同时配备可用控制电路22打开的VR场景穿戴装置39，让使用者在锻炼过程中具有视觉效果，模拟效果更加逼真。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了车身10、鞍座11、脚蹬12、车把头13、前轮14、控制电路22、底座24、后轮35、阻尼调节机构36、VR场景穿戴装置39、碗体72、球头73、阻尼结构74、弹性件75、万向连接机构80、前后摆动座101、左阻尼组件102、右阻尼组件103、伸缩杆104、压缩弹簧105、前后摆动限位机构106、上限位结构107、下限位结构108、限位柱109、缓冲弹簧110、挂钩111等，使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (12)

1.一种可变换骑行姿态的模拟骑行装置，包括车身(10)，在车身(10)上设有鞍座(11)和转动连接于车身(10)且分别位于车身(10)两侧的脚蹬(12)，在车身(10)的前端设有车把头(13)，其特征在于，所述的车身(10)设置在底座(24)上，所述的车身(10)与底座(24)之间设有万向连接机构(80)，所述的万向连接机构(80)上设有当车身(10)相对于底座(24)摆动时可产生阻尼的阻尼结构(74)。

2.根据权利要求1所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的车身(10)通过万向连接机构(80)悬设于底座(24)上，所述的阻尼结构(74)为万向阻尼结构。

3.根据权利要求1所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的万向连接机构(80)一端与底座(24)相连，另一端与车身(10)相连，所述的车身(10)与底座(24)之间还设有至少一支撑结构，所述的万向连接机构(80)和支撑结构沿车身(10)前后方向间隔分布，所述的阻尼结构(74)至少在相对于车身(10)两侧的方向具有阻尼。

4.根据权利要求3所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的车身(10)包括前轮(14)，所述的前轮(14)与底座(24)接触从而形成所述支撑结构。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的万向连接机构(80)包括设置在车身(10)底部的球头(73)/碗体(72)和设置在底座(24)的碗体(72)/球头(73)，所述的球头(73)位于碗体(72)内，所述的阻尼结构(74)设置在球头(73)和碗体(72)之间。

6.根据权利要求5所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的阻尼结构(74)包括设于球头(73)外围和碗体(72)内壁之间的若干弹性体(75)，所述的弹性体(75)水平设置且两端分别作用于球头(73)外围和碗体(72)内壁；或者所述的阻尼结构(74)包括设于球头(73)外围和碗体(72)内壁之间的阻尼层。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的车身(10)包括后轮(35)，所述的后轮(35)与两个脚蹬(12)相连并在脚蹬(12)作用下转动，所述的后轮(35)上连接有阻尼调节机构(36)，所述的阻尼调节机构(36)与控制电路(22)相连。

8.根据权利要求7所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的后轮(35)位于万向连接机构(80)上方。

9.根据权利要求5所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的碗体(72)设置在底座(24)上且碗体(72)与底座(24)自由转动相连，所述的碗体(72)相对于底座(24)的转动轴平行于底座(24)的横向；所述的车把头(13)被向上提升时所述的车身(10)前端凌空脱离底座(24)。

10.根据权利要求1所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的万向连接机构(80)包括前后摆动座(101)，所述的前后摆动座(101)后端与底座(24)转动相连且前后摆动座(101)前端相对于底座(24)可自由摆动，所述的车身(10)与前后摆动座(101)转动相连，所述的前后摆动座(101)与底座(24)转动相连的转动中心线相对于底座(24)横向设置，所述的车身(10)与前后摆动座(101)转动相连的转动中心线相对于底座(24)纵向设置，所述的阻尼结构(74)设置在车身(10)与前后摆动座(101)之间且当车身(10)相对于前后摆动座(101)左右摆动时可产生阻尼。

11.根据权利要求10所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置，其特征在于，所述的阻尼结构(74)包括对称设置在车身(10)左右两侧的左阻尼组件(102)和右阻尼组件(103)，所述的左阻尼组件(102)和右阻尼组件(103)分别包括伸缩杆(104)，所述的伸缩杆(104)的一端与前后摆动座(101)相铰接，另一端与车身(10)相铰接，所述的伸缩杆(104)上套设有两端分别作用于伸缩杆(104)两端的压缩弹簧(105)。

12.一种采用权利要求1-11中任意一项所述的可变换骑行姿态的模拟骑行装置的VR模拟骑行装置，其特征在于，还包括VR场景穿戴装置(39)，所述的VR场景穿戴装置(39)与控制电路(22)相连。

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