基于虚拟现实应用的动感体验座椅和VR设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于虚拟现实应用的动感体验座椅和VR设备。所述动感体验座椅包括EtherCAT运动控制模块、驱动装置、执行机构、以及座椅；所述EtherCAT运动控制模块通过EtherCAT总线与VR设备通信，并且通过EtherCAT总线控制驱动装置；所述驱动装置在所述EtherCAT运动控制模块的控制下驱动所述执行机构进行动作，以带动所述座椅进行相应的运动。本实用新型专利技术的动感体验座椅能够减少从VR设备输出姿态数据到动感体验座椅执行运动这一过程的延时。

Dynamic experience seating and VR devices based on virtual reality applications

The utility model discloses a dynamic experience seat and a VR device based on virtual reality application. The dynamic seat experience including EtherCAT motion control module, driving device, actuator, and seat; the EtherCAT motion control module through EtherCAT bus communication and VR equipment, and the drive device controlled by EtherCAT bus; the driving device drives the actuator in the control of the EtherCAT motion control module is carried out under the action. The campaign to drive the seat. The dynamic experience seat of the utility model can reduce the delay of the output of gesture data from the VR device to the dynamic experience and the seat execution movement.

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟现实应用的动感体验座椅和VR设备
本技术涉及VR技术，更具体地，涉及一种基于虚拟现实应用的动感体验座椅和一种VR设备。
技术介绍
随着虚拟现实(VirtualReality，简称VR)技术的进步，市面上出现了越来越多的VR动感体验座椅，与VR设备配合使用，能够根据虚拟现实环境变换姿态，使得坐在座椅上的用户得到身临其境的感觉。目前，VR动感体验座椅主要采用传统驱动控制方式，例如采用气缸、步进电缸、伺服电缸等驱动控制方式，VR设备将VR应用(例如VR游戏应用)需要的姿态信息通过PCI总线传送给VR动感体验座椅，由于传输速度慢导致延时，用户会有较为明显的眩晕感。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种EtherCAT总线技术的VR动感体验座椅。根据本技术的第一方面，提供了一种基于虚拟现实应用的动感体验座椅，包括EtherCAT运动控制模块、驱动装置、执行机构、以及座椅；所述EtherCAT运动控制模块通过EtherCAT总线与VR设备通信，以及通过EtherCAT总线控制驱动装置；所述驱动装置在所述EtherCAT运动控制模块的控制下驱动所述执行机构进行动作，以带动所述座椅进行相应的运动。可选地，所述EtherCAT运动控制模块为六轴运动控制模块。根据本技术的第二方面，还提供了一种与前述动感体验座椅配套的VR设备，所述VR设备通过EtherCAT总线与所述动感体验座椅连接。可选地，所述VR设备包括VR头盔和控制手柄；所述VR头盔与所述控制手柄之间通过有线或者无线的方式进行连接。可选地，所述VR设备还包括语音输入/输出装置。本技术提供的动感体验座椅，EtherCAT运动控制模块通过EtherCAT总线与VR设备通信，并且通过EtherCAT总线控制座椅运动，具有通信速度快的优点，能够减少从VR设备输出姿态数据到动感体验座椅执行运动这一过程的延时，从而提升用户的体验。通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。图1是本技术实施例提供的基于虚拟现实应用的动感体验座椅的结构框图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。参见图1所示介绍本技术的VR设备100和基于虚拟现实应用的动感体验座椅200。VR设备100例如为VR一体机，包括VR头盔和控制手柄，其中VR头盔与控制手柄之间通过有线或者无线的方式进行连接。VR头盔中包括主处理器和图像处理器等部分，主处理器具有独立运算、输入和输出的功能。VR设备100还可以包括存储器、接口装置、语音输入输出装置等，存储器例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等；接口装置例如包括USB接口、耳机接口等。动感体验座椅200包括EtherCAT运动控制模块201、驱动装置202、执行机构203、和座椅204。驱动装置202、执行机构203、和座椅204依次连接。EtherCAT运动控制模块201通过EtherCAT总线与VR设备100通信，EtherCAT运动控制模块201通过EtherCAT总线控制驱动装置202。驱动装置202在EtherCAT运动控制模块201的控制下驱动执行机构203进行动作，以带动座椅204进行相应的运动。座椅204可以在执行机构203的带动下在一定空间内进行移动和旋转。在一个实施例中，座椅204的旋转包括俯仰、偏航、横滚方式的旋转，也即，座椅的运动轴包括X、Y、Z、Pitch、Roll、Yaw六轴。在一个实施例中，EtherCAT运动控制模块201例如为六轴运动控制模块，可以选用智鼎自动化SA系列的EtherCAT运动控制模块。在一个实施例中，驱动装置202可以选用直驱直线伺服电机。VR设备100上搭载有VR应用，例如搭载有VR游戏，控制手柄例如为游戏手柄，用户可以通过游戏手柄完成射击之类的操作。VR设备100除了完成游戏的执行以及游戏图像输出，还会将游戏引擎产生的座椅姿态信息通过EtherCAT总线发送到EtherCAT运动控制模块201。在一个实施例中，座椅姿态信息包括三轴位移信息和三轴旋转角度信息。EtherCAT运动控制模块201接收到座椅姿态信息后，可以通过多轴平台的运动学解算以及核心运动规划和运动控制算法的运算来生成运动指令，并通过EtherCAT总线将运动指令发送到驱动装置202。驱动装置202按照运动指令驱动执行机构203进行动作，执行机构203带动座椅204进行相应的运动。对于用户来说，VR头盔将视觉体验传送给用户，动感体验座椅可以将与视觉体验对应的运动体验传给用户，最终结合在一起提供给用户身临其境的体验效果。除此之外，VR设备100还可以通过EtherCAT总线获取到驱动装置202的状态信息，例如驱动装置202的运行时间、温度以及速度等等，为构建一个智能化的VR体验平台提供良好的基础。可选地，基于EtherCAT良好的可拓展性，还可以在方案中还可以添加震动部件，为进一步优化用户体验提供了基础。EtherCAT(以太网控制自动化技术)是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，可以短时间内实现大量数据高速传输。本技术将EtherCAT网络通讯技术植入VR设备和动感体验座椅，实现VR设备与体动感体验座椅之间的高速运动指令传输，相比于目前的系统具有传输效率高、传输信息齐全等优点，保证整个系统的延时在一个可控范围内，为用户体验的优化提供保障。另外，EtherCAT的安全协议已根据IEC61508进行了认证，可达到安全集成级别(SIL)3，在采取相关措施后甚至可达到SIL4，为这种协议在VR体验椅的应用提供了保障。虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于虚拟现实应用的动感体验座椅，其特征在于，包括EtherCAT运动控制模块、驱动装置、执行机构、以及座椅；所述EtherCAT运动控制模块通过EtherCAT总线与VR设备通信，以及通过EtherCAT总线控制驱动装置；所述驱动装置在所述EtherCAT运动控制模块的控制下驱动所述执行机构进行动作，以带动所述座椅进行相应的运动。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实应用的动感体验座椅，其特征在于，包括EtherCAT运动控制模块、驱动装置、执行机构、以及座椅；所述EtherCAT运动控制模块通过EtherCAT总线与VR设备通信，以及通过EtherCAT总线控制驱动装置；所述驱动装置在所述EtherCAT运动控制模块的控制下驱动所述执行机构进行动作，以带动所述座椅进行相应的运动。2.根据权利要求1所述的动感体验座椅，其特征在于，所述Ethe...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元江，姜忠，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37