CN220834092U - 一种通用游戏模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通用游戏模拟器，包括：框架，所述框架的顶部、底部、正面内嵌有风机，所述风机用于模拟气流；丝杆升降组件，所述丝杆升降组件可沿垂直方向移动的安装在框架的顶端，所述丝杆升降组件由贯通式电机驱动中间丝杆实现上升下降，丝杆四周有辅助导杆；姿势控制组件，所述姿势控制组件固定设置在丝杆升降组件的底端，用于带动使用者身体水平圆周旋转、左右倾斜以及前后倾斜姿势变化；托载组件，所述托载组件设置在姿势控制组件的底端，本装置涉及游戏模拟技术领域，本装置提供了一个全面、多元和互动的游戏体验平台，打破了传统游戏模拟器的限制，开创了新的游戏体验，增强了游戏的可玩性和吸引力。

Description

一种通用游戏模拟器

技术领域

本实用新型涉及游戏模拟技术领域，具体为一种通用游戏模拟器。

背景技术

在现行的游戏模拟器技术中，每一个模拟器通常都被设计为特定类型的游戏，以提供最佳的游戏体验。例如，赛车模拟器可能会配备赛车方向盘、互动座椅和多屏显示，以模拟真实的赛车驾驶体验。类似地，飞行模拟器可能会采用多电缸六自由度驾驶仓模拟驾驶，以提供真实的飞行驾驶体验。这些模拟器在各自的领域中提供了非常出色的仿真效果，使玩家能够沉浸在他们所选择的游戏类型中。

在当前的游戏模拟器技术中，模拟器的设计和功能大多数是固定的，无法自由切换或适应不同类型的游戏。例如，一些模拟器可能专门设计用于第一人称射击游戏，玩家可以模拟实际的射击动作，但这样的模拟器可能并不适用于赛车或飞行类游戏。类似地，专门为赛车或飞行游戏设计的模拟器也无法适应其他类型的游戏。这些模拟器在其设计的特定游戏类型中性能出色，但在其他类型的游戏中可能无法提供同样的体验。

然而，这种专门化的模拟器无法适应不同类型的游戏，这限制了玩家的游戏选择，如果玩家想要体验不同类型的游戏，需要使用多个不同的模拟器。同时现有的模拟器通常只支持一种或有限的游戏姿势或动作，如站立、坐下或悬空等。这意味着，如果游戏需要玩家进行多种不同的姿势或动作，这些模拟器可能无法满足需求。这种缺乏灵活性和通用性的问题降低了游戏模拟器的使用价值，也限制了玩家的游戏体验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通用游戏模拟器，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种通用游戏模拟器，包括：框架，所述框架的顶部、底部、正面内嵌有风机，所述风机用于模拟气流；丝杆升降组件，所述丝杆升降组件可沿垂直方向移动的安装在框架的顶端，所述丝杆升降组件由贯通式电机驱动中间丝杆实现上升下降，丝杆四周有辅助导杆；姿势控制组件，所述姿势控制组件固定设置在丝杆升降组件的底端，用于带动使用者身体水平圆周旋转、左右倾斜以及前后倾斜姿势变化；托载组件，所述托载组件设置在姿势控制组件的底端，用于固定使用者的身体；旋转底座，所述旋转底座固定嵌装在框架的底部；行走组件，所述行走组件设置在旋转底座上，用于提供人体移动方向的补偿，使其位置保持不变；控制器，所述控制器控制丝杆升降组件、姿势控制组件、旋转底座以及行走组件中的一者或多者运作。

在一种可行的实施方式中，所述姿势控制组件包括：顶部电动旋转平台，所述顶部电动旋转平台固定在丝杆升降组件的下方，其中空部位用于布线，并由伺服电机驱动旋转；连接座，所述连接座安装在电动旋转平台的下方，所述连接座的底端还对应设置有两个凸耳；X轴旋转环，所述X轴旋转环可旋转的设置在两个所述凸耳之间；X轴舵机组，两个所述X轴舵机组分别固定设置在两个所述凸耳之间，且驱动端连接在X轴旋转环的旋转轴上，用于驱动X轴旋转环转动一定的角度；Y轴旋转环，所述Y轴旋转环可转动的设置在X轴旋转环内；Y轴舵机组，两个所述Y轴舵机组分别固定设置在Y轴旋转环的两侧，且驱动端连接于Y轴旋转环的旋转轴上，用于驱动Y轴旋转环转动一定的角度；吊绳，四根所述吊绳的顶端分别设置在Y轴旋转环上。

在一种可行的实施方式中，所述托载组件为人身支架，所述人身支架由安全带和X架组成，所述X架通过四角部位的系孔与四根所述吊绳的末端连接。

在一种可行的实施方式中，所述托载组件为载具椅，所述载具椅由带有4个挂载点的椅子和安全带组成，所述椅子通过四个挂载点与四根所述吊绳的末端连接。

在一种可行的实施方式中，所述旋转底座包括：底部电动旋转平台，所述底部电动旋转平台固定在框架底部；活动圆盘，所述活动圆盘安装在底部电动旋转平台顶端，由底部电动旋转平台驱动旋转，所述活动圆盘的中心部位设置有凹陷。

在一种可行的实施方式中，所述行走组件由电机、履带、支架组成，并安装在活动圆盘中心的凹陷位置内侧，所述支架的底部还设置有可折叠脚撑。

在一种可行的实施方式中，所述底部电动旋转平台与顶部电动旋转平台均连接于控制器，用于实现底部电动旋转平台与顶部电动旋转平台同步同向旋转。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置不仅适用于一种游戏类别，而且可以适应各种类型的游戏，从赛车游戏到飞行模拟，从第一人称射击到角色扮演游戏，提供了一个全面的游戏体验平台，使游戏模拟/仿真具有通用性。同时，本装置支持多种游戏姿态，玩家可以根据游戏的需要和个人的喜好进行自由切换，极大地增强了游戏的沉浸感和玩家的游戏体验；

本设备还有助于将原本缺乏互动性的普通PC游戏转变为富有互动性的体验。通过集成人身支架、行走组件以及姿态控制组件等，玩家可以直接通过身体动作去控制游戏，这比传统的键鼠或手柄操作更加直观和有趣。增加了游戏的互动性的同时，还拓展了游戏的玩法，使得每一款游戏都有可能成为一个全新的体验。本装置提供了一个全面、多元和互动的游戏体验平台，它打破了传统游戏模拟器的限制，开创了新的游戏体验，增强了游戏的可玩性和吸引力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的轴侧结构示意图；

图3为本实用新型的载具椅结构示意图；

图4为本实用新型的各组件分解图；

图5为本实用新型的各部件分解图。

图中：1、框架，2、丝杆升降组件，3、姿势控制组件，4、人身支架，5、旋转底座，6、行走组件，7、载具椅，21、辅助导杆，22、丝杆，23、贯通式电机，31、顶部电动旋转平台，32、连接座，33、X轴旋转环，34、Y轴旋转环，35、X轴舵机组，36、Y轴舵机组，51、活动圆盘，52、底部电动旋转平台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种技术方案：一种通用游戏模拟器，包括：框架1、丝杆升降组件2、姿势控制组件3、托载组件、旋转底座5、行走组件6以及控制器，框架1的顶部、底部、正面内嵌有风机，风机用于模拟气流；丝杆升降组件2可沿垂直方向移动的安装在框架1的顶端，丝杆升降组件2由贯通式电机23驱动中间丝杆22实现上升下降，丝杆22四周有辅助导杆21；姿势控制组件3固定设置在丝杆升降组件2的底端，用于带动使用者身体水平圆周旋转、左右倾斜以及前后倾斜姿势变化；托载组件设置在姿势控制组件3的底端，用于固定使用者的身体；旋转底座5固定嵌装在框架1的底部；行走组件6设置在旋转底座5上，用于提供人体移动方向的补偿，使其位置保持不变；控制器控制丝杆升降组件2、姿势控制组件3、旋转底座5以及行走组件6中的一者或多者运作。

在一些示例中，更进一步的，姿势控制组件3包括：顶部电动旋转平台31、连接座32、X轴旋转环33、X轴舵机组35、Y轴旋转环34、Y轴舵机组36以及吊绳，顶部电动旋转平台31固定在丝杆升降组件2的下方，其中空部位用于布线，并由伺服电机驱动旋转；连接座32安装在电动旋转平台的下方，连接座32的底端还对应设置有两个凸耳；X轴旋转环33可旋转的设置在两个凸耳之间；两个X轴舵机组35分别固定设置在两个凸耳之间，且驱动端连接在X轴旋转环33的旋转轴上，用于驱动X轴旋转环33转动一定的角度；Y轴旋转环34可转动的设置在X轴旋转环33内；两个Y轴舵机组36分别固定设置在Y轴旋转环34的两侧，且驱动端连接于Y轴旋转环34的旋转轴上，用于驱动Y轴旋转环34转动一定的角度；四根吊绳的顶端分别设置在Y轴旋转环34上。

在一些示例中，更进一步的，托载组件为人身支架4，人身支架4由安全带和X架组成，X架通过四角部位的系孔与四根吊绳的末端连接。

在一些示例中，更进一步的，托载组件为载具椅7，载具椅7由带有4个挂载点的椅子和安全带组成，椅子通过四个挂载点与四根吊绳的末端连接。

在一些示例中，更进一步的，旋转底座5包括：底部电动旋转平台52以及活动圆盘51，底部电动旋转平台52固定在框架1底部；活动圆盘51安装在底部电动旋转平台52顶端，由底部电动旋转平台52驱动旋转，活动圆盘51的中心部位设置有凹陷。

在一些示例中，更进一步的，行走组件6由电机、履带、支架组成，并安装在活动圆盘51中心的凹陷位置内侧，支架的底部还设置有可折叠脚撑。

在一些示例中，更进一步的，底部电动旋转平台52与顶部电动旋转平台31均连接于控制器，用于实现底部电动旋转平台52与顶部电动旋转平台31同步同向旋转。

需要说明的是，为了保持框架1上部和下部驱动力量的同步控制，需要保持底部电动旋转平台52与顶部电动旋转平台31的转速和转向相同，因此，可以将同接入到一个控制器中，控制器可以是PLC控制器或者伺服控制器。

需要说明的是，本装置可分别连接PC和VR一体机，下面分别介绍工作流程：

连接VR一体机使用过程：

将设备通电开机，先将工作模式设置为移动VR模式，使用者背好人身支架4，系好安全带，与VR一体机(以带有vr手柄的PICO NEO3 VR一体机为例)通过蓝牙无线方式连接，戴上VR头显，双脚站在行走组件6中的覆带上，左右手分别握好VR配套手柄，在VR一体机上运行经过适配的VR翼装飞行APP，由于VR头显会根据使用者头部动作自动转换视角，使用者只需通过控制器做出想要的动作、姿势即可，经过适配的APP中已预设通过VR一体机配套左右手柄控制本设备做出各种动作，比如左摇杆前后推动控制升降、左右推动控制人身左右倾斜；右摇杆前后推动控制身体前后倾斜，左右推动控制人身左右旋转(姿势控制组件3中的顶部电动旋转平台31和旋转底座5中的底部电动旋转平台52同步旋转)；行走组件6中的履带可由电机驱动，也可由脚力踩动，进而带动覆带转动驱动游戏中主角前进。

进入游戏默认为第一人称VR视角，进入游戏后，主角位于高山悬崖边，使用者此时可原地踏步踩动行走组件6的覆带转动，覆带转动会向游戏中输入前进动作，主角会在游戏场景中前进走动，右手柄上的摇杆往左或往右推动，可左右转向，转动头部可环看四周的环境，此时游戏中提示主角走到指定的悬崖位置，走到指定位置后，本设备丝杆升降组件2会自动下降一定高度使使用者可下蹲，其中，辅助导杆21用于在丝杆22在进行升降动作时，更加稳定，起着稳定导向的作用，游戏中提示使用者下蹲，并做好十秒倒计时后起跳的准备，十秒倒计时结束，丝杆升降组件2会快速升高到预设的高度，使使用者完全悬空，同时姿势控制组件3中的X轴舵机组35驱动X轴旋转环33转动到指定角度，即调整人身支架4前后倾斜，让使用者的身体从垂直逐步转变为悬空平飞姿势，模拟真实翼装飞行时跳起到平飞时的身体姿势变化；使用者进入平飞状态后，根据游戏中提示双手展开，转动头部，可自由查看飞行中四周的风景，由于VR手柄有空间定位功能，可以用空间定位功能实现动作控制，双手展开平飞时抬高右手，将识别为向左倾斜转向，姿势控制组件3中的顶部电动旋转平台31向左侧转向，Y轴舵机组36驱动Y轴旋转环34向左倾斜，使用者身体向左侧倾斜并向左旋转，游戏主角同步向左侧倾斜并向左转向，同理，抬高左手，姿势控制组件3将控制身体向右侧倾斜并向右转向，双手往身体两侧收拢降低翼装飞行浮力，丝杆升降组件2将缓慢下降高度模拟高度下降，游戏主角会下坠并加速飞行，反之，双手往身体两侧最大打开可提升翼装飞行浮力，丝杆升降组件2将缓慢提升高度模拟高度上升并减速飞行，除了靠手柄的空间定位功能的动作识别实现控制外，还可通过直接拨动左右手柄上的摇杆按键来控制，减少手臂长时间平伸引起的肌肉酸痛，左右手柄摇杆控制方法为：左摇杆前后推动控制高度升降、左右推动控制左右倾斜，右摇杆前后推动控制前后倾斜，左右推动控制左右旋转转向，手柄上的ABXY键可实现其它功能，比如按下手柄上的A键可自拍，按下B键可切换第一/第三人称视角，扳机键可发射道具，Y键可戴上望远镜观景，X键可打开降落伞，游戏到达降落点时，按下X键打开降落伞，丝杆升降组件2会快速上升10CM并马上下降10CM，模拟降落伞打开时的拽拉效果，同时姿势控制组件3释放X轴舵机组35和Y轴舵机组36，让使用者身体在重力作用下从平飞姿势变为垂直悬空姿势，丝杆升降组件2随游戏中降落伞下降同步缓慢下降，降到使用者双脚离地15CM时，不再继续下降，直到游戏中双脚落地时才快速下降，模拟落地时的冲击力，如此完成整个游玩体验。在整个游戏过程中，除了丝杆升降组件2配合游戏场景进行升降动作、姿势控制组件3配合游戏场景进行前后左右倾斜和旋转动作外，框架1顶部、底部、正面内嵌的风机分别配合游戏场景吹出模拟上升气流、下降气流、前进气流的风。

连接PC使用工作过程：

以steam游戏平台上运行赛车游戏神力科莎进行演示，先将工作模式设置为PC模式，与PC通过USB线连接，在PC上安装运行配套软件/驱动(使游戏基于OPENXR API与本设备控制器通信)，使用者坐在载具椅7上，系好安全带，载具椅7上事先安装好了方向盘、脚踏板。戴上VR头显(比如HTC VIVE)，steamVR进入游戏，在游戏设置中将游戏中的操作更改为方向盘和脚踏板，开始游戏后，本设备控制系统通过OPENXR API获取转向、震动、车辆跃起、速度等信息并作出对应的互动动作，比如，打方向盘转弯，本设备顶部电动旋转平台31和底部电动旋转平台52会往对应方向转动，带动载具椅7和旋转底盘同步转动，同理，原地漂移大幅度转圈时，载具椅7和旋转底盘也会大幅度转圈；车辆通过坑洼路面产生颠簸时，姿势控制组件3会快速前后左右多个方向倾斜并进行小幅度升降，模拟震动；游戏中车辆跃离地面时，丝杆升降组件2会同步升起，带动载具椅7离地，同时姿势控制组件3在跃起前段控制载具椅7后仰，跃起落地的后段控制载具椅7前倾；车辆上坡或者下坡时，姿势控制组件3会控制戴具椅后仰或前倾一定角度，模拟真实场景上坡下坡时车身姿势变化，整个游戏过程中，使用者只需以常规方式操作游戏即可，本设备提供同步震动、旋转、前后左右倾斜、飞跃姿态模拟等互动，同理该互动拟真同样适用于飞行模拟等其它戴具类模拟游戏。

进一步地，托载组件可根据不同的游戏类型使用人身支架4或者载具椅7，在PC模式下，也可背上人身支架4游玩角色扮演式VR游戏，比如半条命阿力克斯，通过VR手柄控制本设备做出各种动作，双脚原地踏步带动覆带转动模拟前进的方式(与VR一体机使用方式相同)。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；同时除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“固定安装”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种通用游戏模拟器，其特征在于，包括：

框架，所述框架的顶部、底部、正面内嵌有风机，所述风机用于模拟气流；

丝杆升降组件，所述丝杆升降组件可沿垂直方向移动的安装在框架的顶端，所述丝杆升降组件由贯通式电机驱动中间丝杆实现上升下降，丝杆四周有辅助导杆；

姿势控制组件，所述姿势控制组件固定设置在丝杆升降组件的底端，用于带动使用者身体水平圆周旋转、左右倾斜以及前后倾斜姿势变化；

托载组件，所述托载组件设置在姿势控制组件的底端，用于固定使用者的身体；

旋转底座，所述旋转底座固定嵌装在框架的底部；

行走组件，所述行走组件设置在旋转底座上，用于提供人体移动方向的补偿，使其位置保持不变；

控制器，所述控制器控制丝杆升降组件、姿势控制组件、旋转底座以及行走组件中的一者或多者运作。

2.根据权利要求1所述的一种通用游戏模拟器，其特征在于：所述姿势控制组件包括：

顶部电动旋转平台，所述顶部电动旋转平台固定在丝杆升降组件的下方，其中空部位用于布线，并由伺服电机驱动旋转；

连接座，所述连接座安装在电动旋转平台的下方，所述连接座的底端还对应设置有两个凸耳；

X轴旋转环，所述X轴旋转环可旋转的设置在两个所述凸耳之间；

X轴舵机组，两个所述X轴舵机组分别固定设置在两个所述凸耳之间，且驱动端连接在X轴旋转环的旋转轴上，用于驱动X轴旋转环转动一定的角度；

Y轴旋转环，所述Y轴旋转环可转动的设置在X轴旋转环内；

Y轴舵机组，两个所述Y轴舵机组分别固定设置在Y轴旋转环的两侧，且驱动端连接于Y轴旋转环的旋转轴上，用于驱动Y轴旋转环转动一定的角度；

吊绳，四根所述吊绳的顶端分别设置在Y轴旋转环上。

3.根据权利要求2所述的一种通用游戏模拟器，其特征在于：所述托载组件为人身支架，所述人身支架由安全带和X架组成，所述X架通过四角部位的系孔与四根所述吊绳的末端连接。

4.根据权利要求2所述的一种通用游戏模拟器，其特征在于：所述托载组件为载具椅，所述载具椅由带有4个挂载点的椅子和安全带组成，所述椅子通过四个挂载点与四根所述吊绳的末端连接。

5.根据权利要求2所述的一种通用游戏模拟器，其特征在于：所述旋转底座包括：

底部电动旋转平台，所述底部电动旋转平台固定在框架底部；

活动圆盘，所述活动圆盘安装在底部电动旋转平台顶端，由底部电动旋转平台驱动旋转，所述活动圆盘的中心部位设置有凹陷。

6.根据权利要求5所述的一种通用游戏模拟器，其特征在于：所述行走组件由电机、履带、支架组成，并安装在活动圆盘中心的凹陷位置内侧，所述支架的底部还设置有可折叠脚撑。

7.根据权利要求5所述的一种通用游戏模拟器，其特征在于：所述底部电动旋转平台与顶部电动旋转平台均连接于控制器，用于实现底部电动旋转平台与顶部电动旋转平台同步同向旋转。