运动控制设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种运动控制设备，包括：限位装置，用于限制用户的运动范围，以使用户的双脚在预定的范围内运动；姿态跟踪传感器，用于识别用户的双脚在所述预定的范围内运动时的运动姿态；摩擦力控制装置，用于根据用户双脚的运动姿态调整用户双脚在对应运动姿态所需的抓地摩擦力。本实用新型专利技术的运动控制设备可在用户做出站立、行走或跑动等运动姿态时实时调节脚部的抓地力，从而达到修正用户运动姿态，缩小使用体验与正常行走之间的感觉差距，并且降低了由于用户操作不当而滑摔的可能性。

Motion control equipment

The utility model relates to a motion control device, including: limiting device for limiting the user's range of motion, so that the user's feet movement within a predetermined range; the attitude tracking sensor for motion recognition range of motion at the feet of the user within a predetermined time; the friction control device, according to the motion attitude adjustment feet feet in the corresponding user user motion required for friction grip. The equipment can make standing, walking or running in user motion when the real-time adjustment of the foot grip to control the motion of the utility model, so as to achieve the correct user motion, shorten the experience of using the normal walking feeling gap, and reduce the possibility of users due to improper operation and slip fall.

【技术实现步骤摘要】
运动控制设备
本技术涉及与虚拟现实(VirtualReality，缩写为VR)系统配合使用的运动设备，更具体地说，涉及一种运动控制设备。
技术介绍
最近这些年VR领域的火热使得人们迫切地需要一种能够让他们在有限空间中模拟自由行走的装置，以解放现实空间对虚拟现实空间的限制。但是现有的全方向运动控制设备对于普通消费者来说有着诸多的不便。目前现有产品大多体积庞大或者实际体验与真实行走跑步感觉相去甚远，制约了相关设备的普及速度。目前大多消费级全方向运动控制设备，例如VirtuixOmni，采用低摩擦的底座，用户双脚在底座上的抓地力低且不可控，用户在底座上做行走姿态时脚感别扭，而站立状态时因为底座过于光滑，稍不留神便有滑倒的风险，因而需要庞大复杂的外部支撑保护结构防止用户摔倒，进而造成制造和使用成本高昂。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能缩小用户使用体验与正常运动之间的感觉差距并降低用户由于操作不当而滑摔的可能性的运动控制设备。本技术为解决其技术问题而采用的技术方案是，提出一种运动控制设备，包括：限位装置，用于限制用户的运动范围，以使用户的双脚在预定的范围内运动；姿态跟踪传感器，用于识别用户的双脚在所述预定的范围内运动时的运动姿态；摩擦力控制装置，用于根据用户双脚的运动姿态调整用户双脚在对应运动姿态所需的抓地摩擦力。根据本技术的一个实施例中，所述摩擦力控制装置包括可穿戴到用户的双脚上并支撑起用户的双脚的一对足部穿戴组件，每一所述足部穿戴组件的底部设有可改变与外部对象接触时的摩擦力的摩擦力调整结构。根据本技术的一个实施例中，所述摩擦力调整结构包括至少一个滚动件和用于对至少一个滚动件的滚动进行限制的至少一个摩擦力控制单元，每一所述滚动件的至少一部分露出足部穿戴组件的底部与外部对象接触以支撑用户。根据本技术的一个实施例中，所述摩擦力控制单元包括对所述滚动件设置的至少一个刹车块和驱动所述至少一个刹车块移动以接触或远离所述滚动件的至少一个驱动器。根据本技术的一个实施例中，所述滚动件由导电材料制成，所述滚动件由导电材料制成，所述摩擦力控制单元包括对所述滚动件设置的至少一个电磁铁。根据本技术的一个实施例中，所述摩擦力调整结构包括至少一个阻力块和用于驱动至少一个阻力块上下升降以从足部穿戴组件的底部对应开设的开口中露出或通过所述开口收回到足部穿戴组件的底部内的至少一个驱动单元。根据本技术的一个实施例中，所述限位装置包括一底座，所述底座提供用户的双脚运动的范围，所述摩擦力调整结构用于改变足部穿戴组件与所述底座之间的摩擦力。根据本技术的一个实施例中，所述限位装置还包括用于限制用户的身体运动的范围的限位组件，所述限位组件通过支撑架与底座连接。根据本技术的一个实施例中，所述摩擦力控制装置包括供用户的双脚踩放的底座和设于所述底座上的可改变用户的双脚与底座接触时的摩擦力的摩擦力调整结构。根据本技术的一个实施例中，所述摩擦力调整结构包括分布于底座上的多个滚动件和用于对至少一个滚动件的滚动进行限制的至少一个摩擦力控制单元，每一所述滚动件的至少一部分露出所述底座的上表面与用户的双脚接触以支撑用户。根据本技术的一个实施例中，所述摩擦力控制单元包括对所述滚动件设置的至少一个刹车块和驱动所述至少一个刹车块移动以接触或远离所述滚动件的至少一个驱动器。根据本技术的一个实施例中，所述滚动件由导电材料制成，所述滚动件由导电材料制成，所述摩擦力控制单元包括所述滚动件设置的至少一个电磁铁。根据本技术的一个实施例中，所述摩擦力调整结构包括分布于底座上的多个阻力块和和用于驱动至少一个阻力块上下升降以从底座的上表面对应开设的开口中露出或通过所述开口收回到底座内的至少一个驱动单元。根据本技术的一个实施例中，所述限位装置包括用于限制用户的身体运动的范围的限位组件，所述限位组件通过支撑架与所述底座连接。根据本技术的一个实施例中，所述姿态跟踪传感器包括安装于所述限位装置上的至少一个视觉识别摄像头。本技术的运动控制设备可在用户做出站立、行走或跑动等运动姿态时实时调节脚部的抓地力，从而达到修正用户运动姿态，缩小使用体验与正常行走之间的感觉差距，并且降低了由于用户操作不当而滑摔的可能性。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术第一实施例的运动控制设备在用户使用环境下的一个角度的示意图；图2是本技术的一种调整用户运动姿态的流程图；图3是本技术第一实施例中足部穿戴组件的后侧上方角度的示意图；图4是本技术第一实施例中足部穿戴组件的前侧上方角度的示意图；图5是本技术第一实施例中足部穿戴组件的前侧下方角度的示意图；图6是本技术第一实施例中足部穿戴组件的局部结构示意图；图7是本技术第一实施例中足部穿戴组件的摩擦力调整结构的截面示意图；图8是本技术第二实施例中足部穿戴组件的前侧下方角度的示意图；图9是本技术第二实施例中足部穿戴组件的局部结构示意图；图10是本技术第三实施例中足部穿戴组件的局部结构示意图；图11是本技术第三实施例中足部穿戴组件的摩擦力调整结构的截面示意图；图12是本技术第四实施例中足部穿戴组件的局部结构示意图；图13是本技术第四实施例中足部穿戴组件的前下方角度的示意图；图14是本技术第四实施例中足部穿戴组件的摩擦力调整结构处于放下状态的截面示意图；图15是本技术第四实施例中足部穿戴组件的摩擦力调整结构处于抬起状态的截面示意图；图16是本技术第五实施例的运动控制设备的一个角度下的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。图1示出了本技术第一实施例的运动控制设备100在一用户80使用的环境下的示意图。如图1所示，该运动控制设备主要由限位装置110、姿态跟踪传感器130和摩擦力控制装置120构成。限位装置110用于限制用户80的运动范围，以使用户80的双脚在预定的范围内运动。姿态跟踪传感器130用于识别用户80的双脚在预定的范围内运动时的运动姿态，该运动姿态包括但不限于站立、行走、跑步等。摩擦力控制装置120用于根据识别到的用户双脚的运动姿态调整用户双脚在对应运动姿态所需的抓地摩擦力。具体如图1所示的实施例中，限位装置110主要由底座112、支撑架114和限位圈116构成。用户80的双脚可在底座112上运动，限位圈116通过支撑架114与底座112连接，限位圈116可包围于用户80的腰部外围，抵消用户80在一些运动姿态例如行走或者跑步姿态时产生的侧向力，并限制用户80躯干在预先设定的范围内。根据本技术的不同实施例中，限位圈116也可以采用其他各种合适的限位组件来替代，例如C形的限位护栏等等。姿态跟踪传感器130用于识别用户80的双脚的运动姿态，具体可以是通过例如视觉识别摄像头对用户80的脚步运动实时识别。一个或多个视觉识别摄像头可按照不同的角度分布安装在支撑架114上。摩擦力控制装置120则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动控制设备，其特征在于，包括：限位装置，用于限制用户的运动范围，以使用户的双脚在预定的范围内运动；姿态跟踪传感器，用于识别用户的双脚在所述预定的范围内运动时的运动姿态；摩擦力控制装置，用于根据用户双脚的运动姿态调整用户双脚在对应运动姿态所需的抓地摩擦力。

【技术特征摘要】
1.一种运动控制设备，其特征在于，包括：限位装置，用于限制用户的运动范围，以使用户的双脚在预定的范围内运动；姿态跟踪传感器，用于识别用户的双脚在所述预定的范围内运动时的运动姿态；摩擦力控制装置，用于根据用户双脚的运动姿态调整用户双脚在对应运动姿态所需的抓地摩擦力。2.根据权利要求1所述的运动控制设备，其特征在于，所述摩擦力控制装置包括可穿戴到用户的双脚上并支撑起用户的双脚的一对足部穿戴组件，每一所述足部穿戴组件的底部设有可改变与外部对象接触时的摩擦力的摩擦力调整结构。3.根据权利要求2所述的运动控制设备，其特征在于，所述摩擦力调整结构包括至少一个滚动件和用于对至少一个滚动件的滚动进行限制的至少一个摩擦力控制单元，每一所述滚动件的至少一部分露出足部穿戴组件的底部与外部对象接触以支撑用户。4.根据权利要求3所述的运动控制设备，其特征在于，所述摩擦力控制单元包括对所述滚动件设置的至少一个刹车块和驱动所述至少一个刹车块移动以接触或远离所述滚动件的至少一个驱动器。5.根据权利要求3所述的运动控制设备，其特征在于，所述滚动件由导电材料制成，所述摩擦力控制单元包括对所述滚动件设置的至少一个电磁铁。6.根据权利要求2所述的运动控制设备，其特征在于，所述摩擦力调整结构包括至少一个阻力块和用于驱动至少一个阻力块上下升降以从足部穿戴组件的底部对应开设的开口中露出或通过所述开口收回到足部穿戴组件的底部内的至少一个驱动单元。7.根据权利要求2-6中任一项所述的运动控制设备，其特征在于，所述限位装置包括一底座，所述底座提供用户的双脚运动的范围，所述摩擦力调整结构用于改变足...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴龙威，
申请(专利权)人：吴龙威，
类型：新型
国别省市：海南,46