[發明專利]電磁式多自由度虛擬漫游行進平臺

有效

• 申請號: 201410853710.9
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104461018A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 原碩朋
• 申請（專利權）人: 原碩朋
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;A63B22/00;A63B24/00
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 李玉祥;胡澎

1.一種電磁式多自由度虛擬漫游行進平臺，其特征是，包括有：

運動平臺，所述運動平臺是在底座上通過平臺傾側作動器支撐連接有臺板，在所述臺板上設置有角度傳感器；在所述臺板上布設有用于驅動踏墊移動的磁驅單元陣列，所述磁驅單元陣列是由多個磁驅單元排布組合而成；所述磁驅單元是在殼體中設置有直立的鐵芯和圍繞所述鐵芯的線圈繞組；在所述磁驅單元陣列中的所述磁驅單元之間的間隙中設置有若干氣閥和若干位置探測與壓力傳感組件；所述氣閥呈陣列排布，并與設置在磁驅單元陣列上的踏墊一道構成減少踏墊運動摩擦的氣浮軸承；所述位置探測與壓力傳感組件組成位置傳感器陣列，用于探測踏墊和使用者的雙足在所述運動平臺上的位置及運動變化情況；

空壓機，通過氣路與所述運動平臺上的所述氣閥相接，提供氣浮軸承的工作用氣；

踏墊，放置在所述運動平臺的所述磁驅單元陣列上，用于承載使用者的足部并在所述磁驅單元的驅動下，在所述運動平臺上靜止或移動；

虛擬現實場景設備，為佩戴式結構，內設顯示器、立體聲耳機、數據輸入設備和數據處理設備，用于向佩戴者展示其所選定的虛擬現實場景和隨運動過程所觀測到的變化場景；以及

嵌入式分布控制系統，包括虛擬場景選擇顯示與虛擬參數輸出系統、通過測距實現的步態追蹤系統、通過磁驅單元陣列實現的踏墊伺服系統、通過慣性元件實現的平臺傾角調整系統、通過平臺傾側作動器實現的坡度控制系統以及通過氣浮壓力測量和空壓機驅動調節系統；所述嵌入式分布控制系統用于采集傳感器數據，控制運動平臺隨場景變化所對應的姿態，控制運動平臺的磁場變換，以實現對踏墊的驅動，控制虛擬交通場景和音響效果。

2.根據權利要求1所述的電磁式多自由度虛擬漫游行進平臺，其特征是，所述氣閥是在管體中裝有彈簧，在所述管體的上口處設置有滾珠，在所述管體的底部設有注氣嘴，所述注氣嘴通過供氣管路與所述空壓機相接。

3.根據權利要求1所述的電磁式多自由度虛擬漫游行進平臺，其特征是，所述踏墊是在一塊板狀永磁體的中間設置有隔磁條帶，在所述永磁體的頂面和周邊包覆有隔磁罩。

4.根據權利要求1所述的電磁式多自由度虛擬漫游行進平臺，其特征是，所述平臺傾側作動器是由所述臺板以及套接在所述臺板外圍的萬向架外框組成二自由度的萬向架支撐結構，在所述底座上設置有兩個壓力缸，一個用于控制所述臺板相對于所述萬向架外框的傾側角度，另一個用于控制所述萬向架外框圍繞支點的旋轉角度。

5.根據權利要求1所述的電磁式多自由度虛擬漫游行進平臺，其特征是，所述平臺傾側作動器為六自由度運動平臺結構，是在所述底座與所述臺板之間設置有六個壓力缸，六個所述壓力缸的缸體兩兩一組連接在在所述底座的一個等邊三角形的三個頂點處設置的平臺球鉸上；相鄰兩組的兩個所述壓力缸的活塞分成一組，共接在所述臺板底面的一個等邊三角形的三個頂點之一處的平臺球鉸上；所述底座上的等邊三角形與所述臺板底面上的等邊三角形的頂角位置相反。