一种用于虚拟现实的模拟行走装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了提供一种用于虚拟现实的模拟行走装置，包括一个底座、左脚踏、右脚踏。在转动过程中，所述左脚踏、右脚踏在第一转轴及第二转轴的转动作用下跟随使用者的脚部运动做椭圆轨迹的运动。本发明专利技术设置两个脚踏及一个为脚踏提供运动中心的底座，所述脚踏可以实现模拟真实行走的椭圆形运动轨迹，实现在有限场地内提高用户灵活转向和运动感知水平的技术方案，十分有意义的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种用于虚拟现实的模拟行走装置。
技术介绍
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。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知。但是目前，限于虚拟现实技术应用的场地大小，人们无法进行大范围的移动，极大的降低了运动感知水平。如果能提供一种在有限场地内提高用户灵活转向和运动感知水平的技术方案，将是十分有意义的。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于虚拟现实的模拟行走装置，包括一个底座、左脚踏、右脚踏。两个脚踏的脚后跟位置均设置有第一转轴，前部位置设置有移动支撑机构。每个第一转轴都设置一个与之铰接的第二转轴，所述第二转轴通过活动固定机构连接到底座上，使得左脚踏、右脚踏能够绕着底座进行旋转。所述前端移动支撑机构支撑左脚踏、右脚踏的前部位置，且其能够在第一转轴及第二转轴转动作用下前后移动。在转动过程中，所述左脚踏、右脚踏在第一转轴及第二转轴的转动作用下跟随使用者的脚部运动做椭圆轨迹的运动。两个脚踏脚后跟处安装有后跟旋转轴承，一个支柱穿过所述后跟旋转轴承后伸入到脚踏后跟位置部分，轴承转动时，脚踏可以以支柱为轴心进行转动；所述第一转轴外具有壳体，后跟旋转轴承固定壳体上。进一步的，所述活动固定机构包括一个活动固定于底座上，且能够360度自转的中轴，所述中轴设置有贯穿左右两侧的通孔，所述左脚踏、右脚踏的第二转轴分别从通孔两侧穿进该通孔，在通孔内固定在一起，形成一根转轴。进一步的，所述活动固定机构包括一个活动固定于底座上，且能够360度自转的中轴及套设在中轴上的两个活动圈，左脚踏的第二转轴、右脚踏的第二转轴活动固定到不同活动圈上，所述活动圈能够在中轴上360度转动。进一步的，所述活动固定机构包括活动固定于底座上且可360度旋转的中轴、两个沿着垂直方向分别固定于中轴两侧的固定柱，所述两个固定柱上分别套设有一个转动圈，所述左脚踏、右脚踏的第二转轴分别活动固定到不同转动圈上。进一步的，所述活动固定机构包括一个活动固定于底座上，且能够360度自转的中轴及套设在中轴上的两个活动圈、两个沿着垂直方向固定于不同活动圈上的固定柱，两个固定柱上分别套设有一个转动圈，所述左脚踏、右脚踏的第二转轴分别活动固定到不同转动圈上。进一步的，所述前端移动支撑机构为滚轮。进一步的，所述前端移动支撑机构包括互相垂直的竖直板和水平板、第三转轴、第四转轴，所述第三转轴安装于所述脚踏的前端底部，第四转轴安装于竖直板上，且第三转轴及第四转轴铰接；所述水平板位于对应脚踏下部。进一步的，所述前端移动支撑机构包括一个从踏板前端向前延伸的凸部、一个扶手杆、一个底部设置有滑轮的支柱；扶手杆通过穿过扶手杆及支柱的转轴活动固定于支柱上，凸部前端与对应扶手杆下端通过一个转轴活动连接在一起。进一步的，所述装置设置有信号传输模块，两个脚踏的底部均安装有加速度传感器和/或陀螺仪和/或位移传感器，且各个传感器均与信号传输模块连接。进一步的，所述装置还设置电动马达，所述电动马达与各个转轴连接。本专利技术的有益效果为：本专利技术设置两个脚踏及一个为脚踏提供运动中心的底座，所述脚踏可以实现模拟真实行走的椭圆形运动轨迹，实现在有限场地内灵活转向和提高用户运动感知水平的技术方案，十分有意义的。附图说明图1为具体实施方式1中形式1的示意图。图2为具体实施方式1中形式2的示意图。图3为具体实施方式1中形式3的示意图。图4为具体实施方式2中形式1的示意图。图5为具体实施方式2中形式2的示意图。图6为具体实施方式2中形式3的示意图。图7为具体实施方式3中形式1的示意图。图8为具体实施方式3中形式2的示意图。图9为具体实施方式3中形式3的示意图。图10为具体实施方式4中形式1的示意图。图11为具体实施方式4中形式2的示意图。图12为具体实施方式4中形式3的示意图。图13为后跟旋转轴承安装示意图。其中：1.左脚踏，2.右脚踏，3.第一转轴，4.第二转轴，5.底座，6.中轴，7.滚轮，8.水平板，9.竖直板，10.凸部，11.支柱，12.扶手杆，13.活动圈，14.固定柱，15.后跟旋转轴承，16.转动圈。具体实施方式本专利技术的设计构思为：利用一个固定的底座，两个用于固定用户脚部的脚踏活动固定于底座上，该底座提供脚踏运动的中心点。脚踏的后跟处及前端设置有专门的机构，使得用户的脚部固定到脚踏上后可以实现和真实跑步、走路一样的椭圆运动，且两个脚踏可以进行方位移动。本专利技术能够模拟在虚拟场景中大范围内移动，又有真实的灵活移动感受。下面对本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术包括一个底座5、左脚踏1、右脚踏2。所述底座5可固定于行走平面，如地面或者专门设置的平台。底座5的设置目的是提供一个虚拟现实技术用户的运动范围中心。所述左脚踏1、右脚踏2设置于底座5两侧，用于固定用户脚部，其形态可以为一个前后具有挡块的平板（或者没有挡板）。两个脚踏的脚后跟位置均设置有第一转轴3，前部位置设置有移动支撑机构；每个第一转轴3都设置一个有与之铰接的第二转轴4，所述第二转轴4通过活动固定机构连接到底座5上，使得左脚踏1、右脚踏2能够绕着底座5进行旋转。所述前端移动支撑机构用于支撑左脚踏1、右脚踏2的前部位置，且其能够被第一转轴3及第二转轴4的转动力带动进行运动。活动固定机构和前端移动支撑机构的共同运动使得使用者的脚部能做椭圆轨迹的运动。下面对活动固定机构、前端移动支撑机构的不同形态进行说明。具体实施例1：本实施例如图1所示，所述活动固定机构包括一个设置于活动固定于底座5上，且能够360度自转的中轴6，且中轴6设置有贯穿左右两侧的通孔（图中未标出），所述左脚踏1、右脚踏2的第二转轴4穿进该通孔，且固定在一起。应该理解，两个第二转轴4其实可以为一根转轴。转轴的转动可以利用轴承来实现。为了使脚踏转动更加灵活，在脚后跟处还设置有一个后跟旋转轴承15（如图13所示）。一个支柱穿过所述后跟旋转轴承15后伸入到脚踏后跟处，在该轴承的作用下，脚踏可以以脚后跟为轴心进行转动。所述后跟旋转轴承15固定于第一轴承外的壳体内。所述前端移动支撑机构可以有三种形式：形式1：为一个滚轮7（万向轮或者单向轮），其可以在第一转轴3、第二转轴4的转动作用下进行前后转动。当脚踏以脚后跟为轴心进行旋转时，滚轮7也可以向同一方向转动。如图1所示。形式2：包括互相垂直的竖直板9和水平板8、第三转轴（图中未标出）、第四转轴（图中未标出），所述第三转轴安装于对应脚踏的前端底部，第四转轴一端活动固定于竖直板9上，另一端与第三转轴铰接。所述竖直板9用于活动固定第四转轴，水平板8设置于脚踏下方，以提供支撑力。当用户站立于脚踏上迈步时，第一转轴3、第二转轴4、第三转轴、第四转轴都开始进行360度的旋转，脚踏形成椭圆形的行走轨迹。如图2所示。形式3：包括一个踏板前端向前延伸的凸部10、一个扶手杆12、一个底部设置有滑轮的支柱11。扶手杆12通过穿过扶手杆12及支柱11的转轴活动固定于支柱11上；凸部10前端与对应扶手杆12下端通过一个转轴活动连接在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于虚拟现实的模拟行走装置，其特征在于，包括一个底座、左脚踏、右脚踏；两个脚踏的脚后跟位置均设置有第一转轴，前部位置设置有前端移动支撑机构；每个第一转轴都设置一个与之铰接的第二转轴，所述第二转轴通过活动固定机构连接到底座上，使得左脚踏、右脚踏能够绕着底座进行旋转；所述前端移动支撑机构支撑左脚踏、右脚踏的前部位置，且其能够在第一转轴及第二转轴转动作用下前后移动；在转动过程中，所述左脚踏、右脚踏在第一转轴及第二转轴的转动作用下跟随使用者的脚部运动做椭圆轨迹的运动；两个脚踏脚后跟处安装有后跟旋转轴承，一个支柱穿过所述后跟旋转轴承后伸入到脚踏后跟位置部分，轴承转动时，脚踏可以以支柱为轴心进行转动；所述第一转轴外具有壳体，后跟旋转轴承固定壳体上。

【技术特征摘要】
1.一种用于虚拟现实的模拟行走装置，其特征在于，包括一个底座、左脚踏、右脚踏；两个脚踏的脚后跟位置均设置有第一转轴，前部位置设置有前端移动支撑机构；每个第一转轴都设置一个与之铰接的第二转轴，所述第二转轴通过活动固定机构连接到底座上，使得左脚踏、右脚踏能够绕着底座进行旋转；所述前端移动支撑机构支撑左脚踏、右脚踏的前部位置，且其能够在第一转轴及第二转轴转动作用下前后移动；在转动过程中，所述左脚踏、右脚踏在第一转轴及第二转轴的转动作用下跟随使用者的脚部运动做椭圆轨迹的运动；两个脚踏脚后跟处安装有后跟旋转轴承，一个支柱穿过所述后跟旋转轴承后伸入到脚踏后跟位置部分，轴承转动时，脚踏可以以支柱为轴心进行转动；所述第一转轴外具有壳体，后跟旋转轴承固定壳体上。2.如权利要求1所述的用于虚拟现实的模拟行走装置，其特征在于，所述活动固定机构包括一个活动固定于底座上，且能够360度自转的中轴，所述中轴设置有贯穿左右两侧的通孔，所述左脚踏、右脚踏的第二转轴分别从通孔两侧穿进该通孔，在通孔内固定在一起，形成一根转轴。3.如权利要求1所述的用于虚拟现实的模拟行走装置，其特征在于，所述活动固定机构包括一个活动固定于底座上，且能够360度自转的中轴及套设在中轴上的两个活动圈，左脚踏的第二转轴、右脚踏的第二转轴活动固定到不同活动圈上，所述活动圈能够在中轴上360度转动。4.如权利要求1所述的用于虚拟现实的模拟行走装置，其特征在于，所述活动固定机构包括活动固定于底座上且可360度自转的中轴、两个沿着垂直方向分别固定于中轴两侧的固定柱，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳熙，
申请(专利权)人：李佳熙，
类型：发明
国别省市：四川;51