[發明專利]一種原地行走驅動系統及行走裝置

在審

• 申請號: 202010647612.5
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111672096A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 張宇洋
• 申請（專利權）人: 北京三角座科技有限公司
• 主分類號: A63F13/211
• 分類號: A63F13/211;A63F13/212
• 代理公司: 北京領科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 張丹

本發明于虛擬現實(virtual reality，VR)行走裝置領域，具體涉及一種原地行走驅動系統，及具有所述原地行走驅動系統的行走裝置，包括：動力裝置、驅動機構及驅動部件、結合部。驅動機構與動力裝置和結合部連接，動力裝置為驅動系統提供動力，結合部有連接部件和支撐部件，使用者足部與連接部件連接，置于支撐部件之上。支撐部件底部有輪子或滑動部件，可承載使用者全方向移動。驅動機構的一端與結合部連接，另一端與動力裝置連接。驅動機構采用可變形機械結構，在機械變形范圍之內保持動力傳遞功能，可在限定范圍內將動力裝置的動力傳遞給驅動機構的輪子，對結合部施加驅動力。

技術領域

本發明屬于虛擬現實(virtual reality，VR)行走裝置領域，具體涉及一種原地行走驅動系統，及具有所述原地行走驅動系統的行走裝置。

背景技術

現階段國內外虛擬現實行走裝置有滑動式、滾珠陣列式、正交傳送帶式。其中滑動型全方向步行裝置將使用者腰部固定，雙足在凹形表面行走。滾珠陣列式也是將使用者腰部固定，雙足在珠盤上行走。正交傳送帶式全方向步行裝置是在大傳送帶上正交方向布置一周小傳送帶，大、小傳送帶沿正交方向的X、Y軸分別轉動，人的雙足在小傳送帶排列的上表面全方向行走。上述三種類型裝置的共同點是：設備笨重，都需要一個結構較復雜的裝置供使用者行走，尤其是正交傳送帶式最為笨重。滑動式雖然結構最簡單，但是需要使用者穿上特制的足部配件，影響使用舒適性和行走的自然感。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種使用者可原地行走的驅動系統方案和使用此方案的原地行走裝置。原地行走驅動系統包括：動力裝置、驅動機構及驅動部件、結合部，進一步地，本說明書中的驅動部件為輪子。驅動機構與動力裝置和結合部連接，動力裝置為驅動系統提供動力，進一步地，為驅動機構的輪子提供動力，為連接于驅動系統的結合部施加驅動力。結合部連接于使用者足部，并支撐足部。所述結合部可支撐使用者足部，也可以連接并支撐使用者所使用的行走輔助器械，如：拐杖、假肢，所以驅動機構和連接部的數量不限制，可以為配合使用者雙足而配備兩套，也可以為輔助使用者行走的單拐或雙拐配備三套或四套。為便于后續說明，在本發明說明書中，設驅動機構和結合部的數量為兩套，分別與使用者的雙足連接。

本發明的實現方法是：結合部有連接部件和支撐部件，使用者足部與連接部件連接，置于支撐部件之上。支撐部件底部有輪子或滑動部件，可承載使用者全方向移動。驅動機構的一端與結合部連接，另一端與動力裝置連接。驅動機構可采用多種可變形機械結構，可采用伸縮或折疊構造，在機械變形范圍之內保持動力傳遞功能，可在限定范圍內將動力裝置的動力傳遞給驅動機構的輪子，對結合部施加驅動力。動力裝置的位置相對不動，與動力裝置連接的驅動裝置機械變形，在機械變形的范圍內，將動力裝置的動力傳遞給驅動機構的輪子，為連接于驅動機構的結合部提供驅動力。動力裝置是驅動系統中質量最大的部分，動力裝置的位置相對固定，使用者足部動作時，帶動質量相對較小的結合部和驅動機構運動，便于實現使用者足部動作的靈活性。進一步地，可使用相對于連接于使用足部的動力裝置質量更大、動力更強的裝置，加大驅動機構對結合部的驅動力。

驅動機構包括傳動部件，傳動方式包括：皮帶、鏈條。驅動機構有輪子，輪子由動力裝置通過傳動部件提供動力。每套驅動機構可有一套傳動部件，也可以有多套傳動部件，多套傳動部件分別驅動與其連接的輪子。每個結合部可連接一套或多套驅動機構，多套驅動機構分別為結合部施加不同方向的驅動力。每個動力裝置可連接一套或多套驅動機構，動力裝置可同時為多套驅動機構提供動力，對多個結合部施加驅動力。

本發明可設置輔助機構，輔助機構用于限制驅動機構和結合部的軸向傾斜度，保持結合部不傾倒，也可用于限制傳動機構和結合部的運動范圍，并用于連接驅動機構和動力裝置。輔助機構可有多種構造、多組部件，為實現功能可有多種機械形式。輔助機構可與驅動機構結合，共用部件。