[發明專利]一種基于虛擬現實的全向運動裝置

有效

• 申請號: 202010004034.3
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111228721B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 杜守杰;田中達也;胡磊;王忠禮
• 申請（專利權）人: 無限數聯網絡科技（北京）有限公司
• 主分類號: A63B22/00
• 分類號: A63B22/00
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 王希剛

本發明涉及一種基于虛擬現實的全向運動裝置，包括：平臺、VR頭盔、設置在平臺底部的若干個球體；球體外側設置有至少一個偏置磁體，平臺底部設置有與若干個球體相配合的運動單元，運動單元包括至少一個容腔與若干個線圈，球體能夠在容腔內轉動，若干個線圈環繞在容腔外側，任一球體的外側設置有多個線圈，線圈通電產生的磁場能夠控制球體轉動；平臺為柔性面結構，平臺上設置有若干個傳感器，若干個傳感器用于檢測使用人員在平臺上的移動方向和移動速度，平臺底部設置有底座；球體轉動能夠帶動平臺移動，平臺移動方向與使用人員的移動方向相反，且移動速度相同；VR頭盔用于顯示虛擬場景圖像，使用人員根據虛擬場景進行運動。

技術領域

本發明涉及一種全向運動裝置，尤其涉及一種基于虛擬現實的全向運動裝置。

背景技術

對于虛擬現實的應用，使用者虛擬的在應用中或在游戲中運動，在常見的印象下，使用者為了模擬游戲環境而佩戴VR頭盔，利用該頭盔，使用者在視覺和聽覺上再現的獲得游戲環境和游戲流程，在這些VR應用中，需要使玩家在不改變地點，也就是說在不顯著改變其空間位置的情況下可以沿任意水平的空間方向及全方向虛擬的運動，例如走動或跑動。

傳統的萬向運動裝置則是通過驅動機構直接驅動球體運動，驅動機構的控制精度難以保證，且不是通過偏置磁體在磁場的作用下，通過改變電流進行控制球體的偏置量。另外也無法通過設置線圈的排布方式如按照圓形軌跡，方形軌跡排布或菱形軌跡排布，來控制球體沿預定的軌跡進行依次運動旋轉，控制效果較差。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種基于虛擬現實的全向運動裝置，能夠用于跑步機或VR虛擬娛樂運動或模擬訓練平臺。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種基于虛擬現實的全向運動裝置，包括：平臺、VR頭盔、設置在平臺底部的若干個球體；所述球體外側設置有至少一個偏置磁體，所述平臺底部設置有與若干個球體相配合的運動單元，所述運動單元包括至少一個容腔與若干個線圈，所述球體能夠在所述容腔內轉動，若干個所述線圈環繞在容腔外側，任一所述球體的外側設置有多個線圈，多個線圈不在同一平面內，所述線圈通電產生的磁場能夠控制所述球體轉動；所述平臺為柔性面結構，所述平臺上設置有若干個傳感器，若干個所述傳感器用于檢測使用人員在平臺上的移動方向和移動速度，所述平臺底部設置有底座；所述球體轉動能夠帶動所述平臺移動，所述平臺移動方向與所述使用人員的移動方向相反，且移動速度相同；所述VR頭盔與所述平臺信號連接，所述VR頭盔用于顯示虛擬場景圖像，使用人員根據虛擬場景進行運動。

本發明一個較佳實施例中，若干個球體中的至少兩個或兩個以上的球體外側設置有偏置磁體，帶有偏置磁體的球體用于帶動所述平臺移動，帶有偏置磁體的球體在磁場的作用下產生的磁合力方向為平臺的移動方向。

本發明一個較佳實施例中，所述容腔的尺寸不小于所述球體的尺寸。

本發明一個較佳實施例中，任一運動單元外側設置有隔離磁場的隔磁面。

本發明一個較佳實施例中，所述平臺外側設置有防護組件，所述防護組件底部設置有相配合的滑道，所述防護組件能夠沿滑道移動。

本發明一個較佳實施例中，所述防護組件包括氣囊、固定桿、伸縮桿與轉軸，所述固定桿通過配合件配合連接在滑道上，所述伸縮桿連接在所述固定桿頂部，所述伸縮桿頂部設置有轉軸，所述轉軸連接有擺臂，所述擺臂插入所述氣囊內，所述氣囊中心位置設置有預留孔。

本發明一個較佳實施例中，所述平臺底部設置有底座，所述底座頂部邊緣處連接有弧形結構的護板，所述底座頂部設置有凹槽，所述平臺設置在凹槽內。

本發明一個較佳實施例中，所述線圈通入不同電流能夠產生不同強度的磁場，若干個所述線圈能夠按預定順序依次通電。

本發明一個較佳實施例中，若干個所述線圈能夠任一個線圈通電或多個線圈配合通電。