原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，包括支撑结构(1)、脚踏装置(2)、可旋转座椅(3)、数据采集装置以及数据发送装置；所述支撑结构(1)的顶部可全方位水平转动的设置所述可旋转座椅(3)；所述支撑结构(1)的下部设置所述脚踏装置(2)。优点为：(1)可全面采集人体状态参数，包括：座椅旋转角度、脚踏装置状态、座椅压力传感器以及靠背旋转角度等，具有人体状态参数采集全面的优点，从而基于人体状态参数对三维游戏场景进行交互控制，全面提高用户在进行三维游戏时的游戏体验。(2)采用多通道并行数据采集器，具有采样效率高、采样安全性高以及采样可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备
本技术属于虚拟现实
，具体涉及一种原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备。
技术介绍
虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术以及网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科，近年来得到了广泛的应用。三维游戏是虚拟现实技术重要的应用方向之一，也为虚拟现实技术的快速发展起到了巨大的需求牵引作用。对于现有的虚拟现实三维游戏设备，主要设置有手势采集传感器，通过实时采集手势信息，进而实现对三维游戏场景的交互控制。该种三维游戏VR设备，主要存在以下不足：由于可采集的人体参数过少，导致用户在进行三维游戏时，体验较差。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术提供一种原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，可有效解决上述问题。本技术采用的技术方案如下：本技术提供一种原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，包括支撑结构(1)、脚踏装置(2)、可旋转座椅(3)、数据采集装置以及数据发送装置；所述支撑结构(1)的顶部可全方位水平转动的设置所述可旋转座椅(3)；所述支撑结构(1)的下部设置所述脚踏装置(2)；所述数据采集装置包括：座椅旋转角度采集传感器以及脚踏装置状态采集传感器；所述座椅旋转角度采集传感器以及所述脚踏装置状态采集传感器的输出端均连接到所述数据采集装置的输入端；所述数据采集装置的输出端连接到所述数据发送装置的输入端。优选的，所述脚踏装置(2)为旋转式脚踏装置或拉伸式脚踏装置；当所述脚踏装置(2)为旋转式脚踏装置时，所述脚踏装置状态采集传感器为踏板转动角度采集传感器；当所述脚踏装置(2)为拉伸式脚踏装置时，所述脚踏装置状态采集传感器为脚踏拉伸位移采集传感器。优选的，所述数据采集装置还包括座椅压力传感器；所述座椅压力传感器用于检测座椅所受到的压力值；所述座椅压力传感器连接到所述数据采集装置。优选的，还包括可旋转靠背(4)；所述可旋转靠背(4)包括靠背本体(4.1)以及位于所述靠背本体(4.1)左右两侧的左背带(4.2)和右背带(4.3)；所述左背带(4.2)和所述右背带(4.3)用于分别套于体验者的左右手臂上；所述靠背本体(4.1)可全方位水平转动的设置于所述可旋转座椅(3)的顶部；所述数据采集装置还包括：靠背旋转角度采集传感器；所述靠背旋转角度采集传感器与所述数据采集装置连接。优选的，所述数据发送装置为无线数据发送装置或有线数据发送装置。优选的，所述数据采集装置采用多通道并行数据采集器，包括：中央控制器以及N个数据采样通道；其中，N为自然数；每个所述数据采样通道均包括：AD采样电路、前置放大电路、信号调理电路、带通滤波电路以及光耦隔离电路；所述AD采样电路、所述前置放大电路、所述信号调理电路、所述带通滤波电路以及所述光耦隔离电路串联后，连接到所述中央控制器的输入端；并且，N个数据采样通道各位于一个电信号隔离物理通道中；所述数据采集装置还包括供电电源电路；所述供电电源电路具有N个供电接口，每个所述供电接口经独立的隔离栅分别向对应的一个所述数据采样通道供电。本技术提供的原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备具有以下优点：(1)可全面采集人体状态参数，包括：座椅旋转角度、脚踏装置状态、座椅压力传感器以及靠背旋转角度等，具有人体状态参数采集全面的优点，从而基于人体状态参数对三维游戏场景进行交互控制，全面提高用户在进行三维游戏时的游戏体验。(2)采用多通道并行数据采集器，具有采样效率高、采样安全性高以及采样可靠性高的优点。附图说明图1为本技术提供的原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备的结构示意图。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术提供一种原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，参考图1，包括支撑结构1、脚踏装置2、可旋转座椅3、数据采集装置以及数据发送装置；支撑结构1为整个装置的承重基础部分，为增强整个结构的稳定性，支撑结构采用如图所示的双腿支撑结构。支撑结构的顶部可全方位水平转动的设置可旋转座椅3，例如，可通过轴承连接方式实现；当人坐在座椅时，可全方位水平转动；支撑结构1的下部设置脚踏装置2，当人坐在座椅时，双脚操控脚踏装置；实际应用中，脚踏装置可以为旋转式脚踏装置或拉伸式脚踏装置；数据采集装置包括：座椅旋转角度采集传感器以及脚踏装置状态采集传感器；其中，座椅旋转角度采集传感器用于实时采集座椅旋转角度值；脚踏装置状态采集传感器用于实时采集左右踏板的位置值。具体的，当脚踏装置2为旋转式脚踏装置时，脚踏装置状态采集传感器为踏板转动角度采集传感器；当脚踏装置2为拉伸式脚踏装置时，脚踏装置状态采集传感器为脚踏拉伸位移采集传感器。座椅旋转角度采集传感器以及脚踏装置状态采集传感器的输出端均连接到数据采集装置的输入端；数据采集装置的输出端连接到数据发送装置的输入端。因此，对于本技术提供的原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，通过集成有可旋转座椅和脚踏装置，当人在座椅上旋转自己的腰部的时候，座椅旋转角度采集传感器可以检测到人的旋转角度，脚踏装置可检测到脚踏状态，从而对应到虚拟场景的不同操控，例如，充分模拟出人进行直线前进、直线后退、转向前进、转向后退，或者只是原地转向等，提高用户体验。在上述结构的基础之上，本技术还可以进行以下改进：改进1：数据采集装置还包括座椅压力传感器；座椅压力传感器用于检测座椅所受到的压力值；座椅压力传感器连接到数据采集装置。座椅上可选附带一个座椅压力传感器，可以检测到人的臀部是否离开了靠椅以及离开座椅的时间，从而可用于在虚拟游戏场景中模拟人跳跃的动作。改进2：还包括可旋转靠背4；可旋转靠背4包括靠背本体4.1以及位于靠背本体4.1左右两侧的左背带4.2和右背带4.3；左背带4.2和右背带4.3用于分别套于体验者的左右手臂上；靠背本体4.1可全方位水平转动的设置于可旋转座椅3的顶部，具体实现上，靠背本体4.1通过轴承与可旋转座椅3的顶部连接。数据采集装置还包括：靠背旋转角度采集传感器；靠背旋转角度采集传感器与数据采集装置连接。通过设置左背带4.2和右背带4.3，将人手臂固定于座椅，可提高人在操作座椅旋转时的安全性和可靠性。通过增加可旋转靠背，用于检测靠背旋转角度，可反映出人背部旋转角度，从而可以采集更为全面的人体状态参数，并对应到具体的虚拟游戏场景操控中。改进3：数据发送装置为无线数据发送装置或有线数据发送装置。作为一种优选方式，采用无线数据发送装置，达到简化布线、方便座椅和靠背旋转的优点。改进4：由于本技术中，需要采集多种人体状态参数，因此，对人体状态参数采集的效率有较高的要求。所以，本技术采用的数据采集装置为多通道并行数据采集器，包括：中央控制器以及N个数据采样通道；其中，N为自然数；每个数据采样通道均包括：AD采样电路、前置放大电路、信号调理电路、带通滤波电路以及光耦隔离电路；AD采样电路、前置放大电路、信号调理电路、带通滤波电路以及光耦隔离电路串联后，连接到中央控制器的输入端；并且，N个数据采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，其特征在于，包括支撑结构(1)、脚踏装置(2)、可旋转座椅(3)、数据采集装置以及数据发送装置；所述支撑结构(1)的顶部可全方位水平转动的设置所述可旋转座椅(3)；所述支撑结构(1)的下部设置所述脚踏装置(2)；所述数据采集装置包括：座椅旋转角度采集传感器以及脚踏装置状态采集传感器；所述座椅旋转角度采集传感器以及所述脚踏装置状态采集传感器的输出端均连接到所述数据采集装置的输入端；所述数据采集装置的输出端连接到所述数据发送装置的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，其特征在于，包括支撑结构(1)、脚踏装置(2)、可旋转座椅(3)、数据采集装置以及数据发送装置；所述支撑结构(1)的顶部可全方位水平转动的设置所述可旋转座椅(3)；所述支撑结构(1)的下部设置所述脚踏装置(2)；所述数据采集装置包括：座椅旋转角度采集传感器以及脚踏装置状态采集传感器；所述座椅旋转角度采集传感器以及所述脚踏装置状态采集传感器的输出端均连接到所述数据采集装置的输入端；所述数据采集装置的输出端连接到所述数据发送装置的输入端。2.根据权利要求1所述的原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，其特征在于，所述脚踏装置(2)为旋转式脚踏装置或拉伸式脚踏装置；当所述脚踏装置(2)为旋转式脚踏装置时，所述脚踏装置状态采集传感器为踏板转动角度采集传感器；当所述脚踏装置(2)为拉伸式脚踏装置时，所述脚踏装置状态采集传感器为脚踏拉伸位移采集传感器。3.根据权利要求1所述的原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，其特征在于，所述数据采集装置还包括座椅压力传感器；所述座椅压力传感器用于检测座椅所受到的压力值；所述座椅压力传感器连接到所述数据采集装置。4.根据权利要求1所述的原地模拟行走奔跑及转向跳跃的设备，其特征在于，还包括可旋转靠背(4)；...

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