[發(fā)明專利]用于虛擬現(xiàn)實(shí)的智能萬向輪滑鞋及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711087284.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN107803026B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖衛(wèi)東;廖鑫鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廖衛(wèi)東;廖鑫鵬
• 主分類號(hào): A63F13/24
• 分類號(hào): A63F13/24;A63F13/212;A63F13/55;A63F13/428
• 代理公司: 佛山市廣盈專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44339
• 代理人: 楊樂兵

本發(fā)明公開一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)的智能萬向輪滑鞋及其控制方法。該方法包括：由虛擬現(xiàn)實(shí)定位系統(tǒng)通過跟蹤兩只智能萬向輪滑鞋各自重心的連線中點(diǎn)投影在行走地面上的投影位置相對(duì)于位置原點(diǎn)產(chǎn)生平移時(shí)所具有的平移方向F1及平移速率V，以及兩只智能萬向輪滑鞋各自底座的中軸線之間的角平分線相對(duì)于初始朝向所具有的轉(zhuǎn)動(dòng)方向F2及轉(zhuǎn)動(dòng)角速度W；支撐腳以平移速率V朝平移方向F1相反的方向產(chǎn)生平移轉(zhuǎn)動(dòng)并同時(shí)以轉(zhuǎn)動(dòng)角速度W朝轉(zhuǎn)動(dòng)方向F2相反的方向轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到當(dāng)使用者回到位置原點(diǎn)并保持初始朝向時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)質(zhì)性的解決了現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)無限空間移動(dòng)需借助萬向行動(dòng)平臺(tái)的技術(shù)問題，簡(jiǎn)化了使用環(huán)境，提升了用戶體驗(yàn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，尤其是涉及一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)的智能萬向輪滑鞋及其控制方法。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR)技術(shù)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，為使用者提供視覺、聽覺、觸覺等多種感官的模擬，從而創(chuàng)造出身臨其境的感覺。

現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)中，使用者佩戴模擬VR眼鏡進(jìn)入虛擬環(huán)境后，需要借助手柄控制來實(shí)現(xiàn)在虛擬環(huán)境中的移動(dòng)，容易出現(xiàn)頭暈、惡心等模擬暈動(dòng)癥狀，用戶體驗(yàn)較差！隨之出現(xiàn)了萬向行動(dòng)平臺(tái)(Omni-directional treadmill,俗稱VR跑步機(jī))以實(shí)現(xiàn)VR環(huán)境下的無限空間移動(dòng)，萬向行動(dòng)平臺(tái)只需要一平方米左右的空間，就能實(shí)現(xiàn)虛擬世界中無限的、360度的自由移動(dòng)，用戶用自己的真實(shí)行動(dòng)操控游戲角色的移動(dòng)，從而跳過模擬暈動(dòng)癥產(chǎn)生的成因。然而，萬向行動(dòng)平臺(tái)需要占用一定的空間，重量較重不便于移動(dòng)，使其往往需要專門的房間安置，不利于推廣及普及使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)的智能萬向輪滑鞋及其控制方法，在虛擬現(xiàn)實(shí)的使用環(huán)境下使智能萬向輪滑鞋能回到初始位置及保持初始朝向，從而簡(jiǎn)化使用環(huán)境并提升用戶體驗(yàn)度。

本發(fā)明公開一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)的智能萬向輪滑鞋，其包括：

底座；

安裝于底座的多個(gè)全向輪，每個(gè)全向輪分別通過一個(gè)帶自鎖功能的減速器與一個(gè)電機(jī)相連；

安裝于底座上的感測(cè)部，該感測(cè)部用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的跟蹤定位裝置對(duì)使用者所穿的兩只智能萬向輪滑鞋進(jìn)行定位與跟蹤檢測(cè)；

間隔設(shè)置在底座的上側(cè)面且位于底座的中軸線的2個(gè)壓力傳感器，該壓力傳感器用于測(cè)量使用者作用于底座上的壓力；

固定在底座上的無線通訊單元，該無線通訊單元用于將2個(gè)壓力傳感器輸出的壓力數(shù)據(jù)發(fā)送給虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，并接收由虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在確定使用者所穿兩只智能萬向輪滑鞋分別為抬起腳或支撐腳所穿智能萬向輪滑鞋基礎(chǔ)上通過跟蹤檢測(cè)所獲得使用者的抬起腳所穿智能萬向輪滑鞋的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，該運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括：兩只智能萬向輪滑鞋各自重心的連線中點(diǎn)投影在行走地面上的投影位置相對(duì)于位置原點(diǎn)產(chǎn)生平移時(shí)所具有的平移方向F1及平移速率V，兩只智能萬向輪滑鞋各自底座的中軸線之間的角平分線相對(duì)于初始朝向的轉(zhuǎn)動(dòng)方向F2及轉(zhuǎn)動(dòng)角速度W；

固定在底座上的控制單元，該控制單元用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)控制使用者當(dāng)前的支撐腳所穿智能萬向輪滑鞋的全向輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使支撐腳所穿智能萬向輪滑鞋的全向輪以平移速率V朝平移方向F1相反的方向產(chǎn)生平移轉(zhuǎn)動(dòng)并同時(shí)以轉(zhuǎn)動(dòng)角速度W朝轉(zhuǎn)動(dòng)方向F2相反的方向轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)，讓使用者回到位置原點(diǎn)及保持初始朝向時(shí)支撐腳所穿智能萬向輪滑鞋停止運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，感測(cè)部為紅外標(biāo)記或光學(xué)傳感器。

優(yōu)選的，全向輪為麥克納姆輪或連續(xù)切換輪。

優(yōu)選的，底座側(cè)面設(shè)有用于防止對(duì)使用者發(fā)生鉤掛的擋板。

優(yōu)選的，底座上設(shè)有便于使用者穿戴的鞋體。