VR 行走机构以及在虚拟现实场景中行走的方法技术

本发明专利技术公开了一种VR行走机构，其包括第一踏板、第二踏板、传感装置、控制装置和驱动装置，其中，所述第一和第二踏板分别连接于所述驱动装置；所述传感装置用于获取第一对象和/或第二对象的运动信息，并将所述运动信息发送至控制装置；所述控制装置基于所述运动信息判断所述第一对象和/或第二对象的预测落点，并根据所述预测落点控制所述驱动装置，以驱动所述第一踏板和/或第二踏板移动到对应位置；所述第一踏板和/或第二踏板在感测到第一对象和/或第二对象踏于其上后回位。本发明专利技术同样公开了一种与该行走机构对应的VR行走方法。

【技术实现步骤摘要】
VR行走机构以及在虚拟现实场景中行走的方法
本专利技术涉及虚拟现实(Virtualreality，VR)
，特别地，本专利技术涉及模拟在VR场景中的行走的装置及方法。
技术介绍
虚拟现实(VR)技术是现代仿真技术的一个重要发展方向，其产生和现实世界中相同的反馈信息，使人们得到与真实世界中同样的感受。随着显示技术、图形图像处理技术、多媒体技术、跟踪技术以及并行处理技术等方面的迅速发展，虚拟现实技术已逐渐广泛地应用于许多领域。在虚拟现实系统中，原本在现实生活中需要人通过肢体来完成的任务，也应由现实生活中的人来完成人机交互。现有虚拟现实技术已在环境生成及展示、环绕立体声等方面取得巨大的成就，虚拟现实的输入设备即人机互动方面在操纵驾驶装置、手及手臂的运动探测方面在实际应用中都具有突破性的进展，然而关于人类不可缺少的动作之一——行走，还没有良好的解决方案。VR行走机构是行业内待解决的一个问题，其目的在于在VR场景中将使用者在真实世界中的行走体现出来，反映出使用者向前、向后、转弯等行为。VR装置整体占地面积通常是很有限的，所以行走机构同样有尺寸的限制。图1所示为现有技术提出的一种VR行走机构的示意图。如图1所示，现有技术提出的该VR行走机构包括一个光滑的凹台20’和凹台20’上方用于设置安全带10’的横梁30’，凹台20’具有凹陷台面21’。使用者100’身系安全带10’，在该台面21’的中间凹陷位置上行走，做原地滑步。台面21’的表面下方具有传感器(图未示)，其可以感应使用者100’的两只脚的位置，从而在虚拟世界中反映出使用者行走的方式。举例来说，使用者前行时，左脚和右脚基本朝向同一方向，依次出脚(但是由于台面是光滑的，所以使用者进行的是滑步，即出脚后又滑回原来的位置)，这反映出使用者是前行的。在使用者左转时，左脚偏转一定角度，右脚也随之偏转，这反映出在VR场景中使用者是左转的。右转、后退的情况类似。然而，这样的装置的重要缺陷之一在于台面太滑，滑步和真实行走的脚感区别很大，使用者在VR台面上走路的过程中会感觉很不自然。同时，同样由于台面太滑，即使身系安全带，使用者的安全仍无法得到充分保证。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可以模拟真实行走的VR行走机构，为实现此目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术实施例公开一种VR行走机构，包括：第一踏板、第二踏板、传感装置、控制装置和驱动装置，其中，所述第一和第二踏板分别连接于所述驱动装置；所述传感装置用于获取第一对象和/或第二对象的运动信息，并将所述运动信息发送至控制装置，所述运动信息包括位置信息；所述控制装置基于所述运动信息判断所述第一对象和/或第二对象的预测落点，并根据所述预测落点控制所述驱动装置，以驱动所述第一踏板和/或第二踏板移动到对应位置。根据上述方案所述的VR行走机构，其中所述第一踏板和/或第二踏板在感测到第一对象和/或第二对象踏于其上后回位。根据上述任一方案所述的VR行走机构，其中所述第一踏板和第二踏板分别通过各自的驱动装置控制在平面内或立体空间内进行运动。根据上述任一方案或3所述的VR行走机构，其中所述第一踏板或所述第二踏板对应的驱动装置包括电机、丝杠及连接件，所述连接件连接所述第一踏板或所述第二踏板，所述控制装置能够发送控制信号至所述电机，以驱动所述第一踏板或所述第二踏板根据该控制信号运动。根据上述任一方案所述的VR行走机构，其中所述传感装置包括位置检测装置，以及安装在所述第一踏板和第二踏板上的压力检测装置；所述控制装置获取所述压力检测装置检测到的作用力信息，并结合所述第一对象和第二对象的运动信息判断所述第一对象的预测落点和第二对象的预测落点。根据上述任一方案所述的VR行走机构，所述VR行走机构还包括对应所述第一踏板和所述第二踏板设置的转动机构，所述第一踏板和所述第二踏板通过所述转动机构响应所述控制装置的命令转动。根据上述任一方案所述的VR行走机构，其中所述传感装置具备姿态感测功能或另外包括姿态传感器，用于感测所述第一对象和第二对象的姿态信息。本专利技术实施例还公开一种应用于VR场景的行走方法，包括：获取第一对象的运动信息；根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点；驱动所述第一踏板运动至与所述第一对象的预测落点对应的位置；在感测到所述第一对象与所述第一踏板接触后，将所述第一踏板回位；在感测到第二对象与第二踏板脱离后，获取所述第二对象的运动信息；根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点；驱动所述第二踏板运动至与所述第二对象的预测落点对应的位置；在感测到所述第二对象与所述第二踏板接触后，将所述第二踏板回位。根据上述方案所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点的步骤之前，该方法还包括：获取作用于第一踏板上的作用力；则，所述根据所述第一对象的运动信息确定所述第一对象的预测落点的步骤包括：根据所获得的作用力和所述第一对象的运动信息中的位置信息和对应时间信息预测所述第一对象的运动轨迹，获得预测落点。所述根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点的步骤之前，所述方法还包括：获取作用于第二踏板上的作用力；则所述根据所述第二对象的运动信息确定所述第二对象的预测落点的步骤包括：根据所获得的作用力和所述第二对象的运动信息中的位置信息和对应时间信息预测所述第二对象的运动轨迹，获得预测落点。根据上述任一方案所述的方法，其特征在于，在感测到所述第一对象与所述第一踏板接触之前，所述方法还包括：根据所述第一对象的运动信息中的位置信息和姿态信息，计算所述第一对象的偏转角度；将该第一踏板偏转所述偏转角度。在感测到所述第二对象与所述第二踏板接触之前，所述方法还包括：根据所述第二对象的运动信息中的位置信息和姿态信息，计算所述第二对象的偏转角度；将该第二踏板偏转所述偏转角度。通过上述可知，本专利技术实施例提出了一种VR行走机构和应用于VR场景的行走方法。在本专利技术实施例中，利用传感装置获取对象的落点，并利用驱动机构分别驱动第一踏板和第二踏板，使之能够根据该落点进行移动，承接该对象。本专利技术模拟真实行走的感觉，提高了使用的真实感，同时保证了安全性。在可选实施例中，本专利技术的每一踏板分别对应不同的驱动装置，使得第一踏板和第二踏板的运动互不干涉。在可选实施例中，本专利技术实施例提出的VR行走机构可以设置有各种传感器，能够精确地获取到使用者的脚位置，提高了计算精度的同时，进一步增加了使用者的真实感。同时上述VR行走机构可以设置有安全带，辅助保证了使用者的安全。在下面的附图和具体实施方式中阐述了本专利技术的一个或多个实施例的细节。根据附图和具体实施方式并且根据权利要求的记载，其他特征和优点将是显而易见的。附图说明图1所示为现有技术的一种VR行走机构的示意图；图2所示为本专利技术一实施例提出的VR行走机构的主要结构的示意图；图3所示为本专利技术一实施例提出的VR行走机构的安全绳和一部分传感装置的示意图；图4所示为本专利技术一实施例提出的VR行走方法的步骤的流程图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种VR行走机构，其特征在于，包括：第一踏板、第二踏板、传感装置、控制装置和驱动装置，其中，所述第一和第二踏板分别连接于所述驱动装置；所述传感装置用于获取第一对象和/或第二对象的运动信息，并将所述运动信息发送至控制装置，所述运动信息包括位置信息；所述控制装置基于所述运动信息判断所述第一对象和/或第二对象的预测落点，并根据所述预测落点控制所述驱动装置，以驱动所述第一踏板和/或第二踏板移动到对应位置。

【技术特征摘要】
1.一种VR行走机构，其特征在于，包括：第一踏板、第二踏板、传感装置、控制装置和驱动装置，其中，所述第一和第二踏板分别连接于所述驱动装置；所述传感装置用于获取第一对象和/或第二对象的运动信息，并将所述运动信息发送至控制装置，所述运动信息包括位置信息；所述控制装置基于所述运动信息判断所述第一对象和/或第二对象的预测落点，并根据所述预测落点控制所述驱动装置，以驱动所述第一踏板和/或第二踏板移动到对应位置。2.根据权利要求1所述的VR行走机构，其中所述第一踏板和/或第二踏板在感测到第一对象和/或第二对象踏于其上后回位。3.根据权利要求1所述的VR行走机构，其中所述第一踏板和第二踏板分别通过各自的驱动装置控制在平面内或立体空间内进行运动。4.根据权利要求1或3所述的VR行走机构，其中所述第一踏板或所述第二踏板对应的驱动装置包括电机、丝杠及连接件，所述连接件连接所述第一踏板或所述第二踏板，所述控制装置能够发送控制信号至所述电机，以驱动所述第一踏板或所述第二踏板根据该控制信号运动。5.根据权利要求1所述的VR行走机构，其中所述传感装置包括位置检测装置，以及安装在所述第一踏板和第二踏板上的压力检测装置；所述控制装置获取所述压力检测装置检测到的作用力信息，并结合所述第一对象和第二对象的运动信息判断所述第一对象的预测落点和第二对象的预测落点。6.根据权利要求1所述的VR行走机构，所述VR行走机构还包括对应所述第一踏板和所述第二踏板设置的转动机构，所述第一踏板和所述第二踏板通过所述转动机构响应所述控制装置的命令转动。7.根据权利要求1所述的VR行走机构，其中所述传感装置具备姿态感测功能或另外包括姿态传感器，用于感测所述第一对象和第二对象的姿态信息。8.一种应用于VR场...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昭胜，
申请(专利权)人：陈昭胜，
类型：发明
国别省市：北京,11