二轴陀螺仪式虚拟运动球形仓制造技术

本发明专利技术涉及二轴陀螺仪式虚拟运动球形仓，包括内部球形仓和固定在地面的最外层支架，内部球形仓包括套在一起、球心重合、直径不等的球体形状的载人运动仓和Y轴运动仓，载人运动仓外表面通过转轴固定在Y轴运动仓表面，还包括支架，Y轴运动仓外表面通过转轴固定在支架上，2个球体的转轴连线垂直、相交且都经过球心。基于二轴陀螺仪的球形运动仓，通过陀螺仪的自平衡特性实现运动物体的原点回归。

Two axis gyro ceremony virtual movement spherical silo

The present invention relates to two axis gyroscope virtual movement of spherical positions, including internal spherical chamber and the outer bracket is fixed on the ground, the internal spherical cartridge includes a set of manned exercise storehouse and Y axis positions together and the center of overlap, diameter ranging from spherical surface, manned motion storehouse through a rotating shaft fixed on the Y axis position the surface also comprises a bracket, Y axis positions surface of the rotating shaft is fixed on the bracket through a rotating shaft connection of the 2 spheres intersect and vertical, through the center. Based on the two axis gyroscope spherical moving cabin, the original return of the moving object is realized by the self balancing characteristics of the gyroscope.

【技术实现步骤摘要】
二轴陀螺仪式虚拟运动球形仓
本专利技术涉及到的是二轴陀螺仪的式虚拟运动球形仓。
技术介绍
虚拟现实技术在20世纪80年代提出以来，随着计算机技术、传感器技术及光学技术等相关科学的发展，在工业设计、实景展示、教育培训、消费娱乐等方面均展现出了巨大的发展潜力。虚拟现实技术要实现真实的环境模拟，除了满足使用对象的视觉效果，还要在空间上进行相关的配合；例如对象在行走时3D成像或全息投影技术实现景物的不断变化，而运动者本身应保持在光学技术能够实施的范围之内。如果使用对象的运动状态受到限制就无法使对象的感受更加真实，或使用空间随着对象的运动不断增加，就增加了技术成本，并且不符合“虚拟现实”宗旨。为了真实模拟运动对象的使用空间配合光学技术实现更加真实虚拟环境体验，各种针对运动对象出现的装置不断出现。目前可以查到的行为控制装置可以分为2种：1，具有环装或束带牵引约束的运动系统，上述装备在一定程度上节省了运动空间，但由于约束装置直接作用在使用对象身上，使用者无法享受到自由的运动感觉，并且受相关穿戴设备的限制无法进行大幅度剧烈的运动。2，基于传送带的多向跑步机系统，上述装置在一定程度上放松了对人体的束缚，改由传动装置实现将运动的人体带回虚拟装置作用中心。单存在诸多不足：人体运动方向的复杂使之无法精确的实现回归原点；对传送带或齿轮的控制过多而且复杂，增加了机械设备维护和使用难度，对于较大的人体动作同样难以实现回归原点。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于二轴陀螺仪的球形运动仓，通过陀螺仪的自平衡特性实现运动物体的原点回归。二轴陀螺仪式虚拟运动球形仓，包括内部球形仓和固定在地面的最外层支架，内部球形仓包括套在一起、球心重合、直径不等的球体形状的载人运动仓和Y轴运动仓，载人运动仓外表面通过转轴固定在Y轴运动仓表面，Y轴运动仓外表面通过转轴固定在支架上，2个球体的转轴连线垂直、相交且都经过球心。进一步的，所述载人运动仓通过外表面对称的两根转轴，即为“X轴”，固定在Y轴运动仓内表面，所述“X轴”的连线通过载人运动仓的球心；Y轴运动仓通过外表面对称的两根转轴，即为“Y轴”，固定在最外层支架上，所述“Y轴”的连线通过载人运动仓的球心；“X轴”的连线和“Y轴”的连线互相垂直。进一步的，载人运动仓为全封闭球体，Y轴运动仓为全封闭或者半封闭圆环、全封闭或者半封闭球形骨架。进一步的，载人运动仓直径5.5-6米，以方便运动对象进行各种动作。构成材料为2-5CM厚、双面喷砂、透明高强度亚克力，需承受运动对象与接收外界投影，采用材料构成，为使舱体达到更好的投影效果，降低透光率。(载人运动仓为了可以移动到球面上任意一点，应该为全封闭球形，为了可以投影，需要透明透光)。进一步的，整个载人运动仓由花瓣状亚克力板拼接而成，拼接完成后在花瓣交点处开有直径1米的仓门，供人员进出，人员准备好后仓门关闭。进一步的，在虚拟运动球形仓设备内部或者外部设置投影设备。进一步的，载人运动仓表面布满密集排列的孔。(方便超声波等波穿过载人运动仓)载人运动仓，为人员运动的平台。使用者进入载人运动仓后起点位置肯定是载人运动仓球面的最低点，当使用者在载人运动仓内表面沿“Y轴”方向移动时，由于重力作用，载人运动仓绕“X轴”发生转动，最终使对象回到起点位置，即此时载人运动仓球面的最低点。换言之，载人运动仓通过绕“X轴”发生转动，使得使用者在载人运动仓内部运动产生的“Y轴”方向的位移“消失”了。同理，当使用者在载人运动仓内表面沿“X轴”方向移动时，Y轴运动仓绕“Y轴”发生转动，最终使对象回到起点位置，即此时载人运动仓球面的最低点。换言之，Y轴运动仓通过绕“Y轴”发生转动，使得使用者在载人运动仓内部运动产生的“X轴”方向的位移“消失”了。因此，无论使用者在载人运动仓内部如何运动，由于重力和内部球形仓绕“X轴”、“Y轴”转动的效果，使用者最终都会回到起点位置，即此时载人运动仓球面的最低点。本专利基本结构采用二轴陀螺仪构架，每层转轴均由特殊材料构成完整球体。共分3层，最外层支架固定在地面上，保证系统稳定；最内层采用高强度定向有机玻璃构成，方便外部光线在内部球体的投影灯操作，每层球体均有扇形开口方便人员进出。附图说明图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式如图1所示，二轴陀螺仪式虚拟运动球形仓，包括内部球形仓和固定在地面的最外层支架3，内部球形仓包括套在一起、球心重合、直径不等的球体形状的载人运动仓1和Y轴运动仓2，载人运动仓1外表面通过转轴，即为“X轴”12，固定在Y轴运动仓2内表面，Y轴运动仓2外表面通过转轴，即为“Y轴”21固定在支架3上，2个球体的转轴连线垂直、相交且都经过球心。载人运动仓1为全封闭球体，开有直径1米的仓门11，供人员进出，人员准备好后仓门关闭。Y轴运动仓2为全封闭球形骨架。载人运动仓1直径6米，以方便运动对象进行各种动作。构成材料为2-5CM厚、双面喷砂、透明高强度亚克力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
二轴陀螺仪式虚拟运动球形仓，其特征为：包括内部球形仓和固定在地面的最外层支架，内部球形仓包括套在一起、球心重合、直径不等的球体形状的载人运动仓和Y轴运动仓，载人运动仓外表面通过对称的转轴固定在Y轴运动仓内表面，Y轴运动仓外表面通过对称的转轴固定在支架上，2个球体的转轴连线垂直、相交且都经过球心。

【技术特征摘要】
1.二轴陀螺仪式虚拟运动球形仓，其特征为：包括内部球形仓和固定在地面的最外层支架，内部球形仓包括套在一起、球心重合、直径不等的球体形状的载人运动仓和Y轴运动仓，载人运动仓外表面通过对称的转轴固定在Y轴运动仓内表面，Y轴运动仓外表面通过对称的转轴固定在支架上，2个球体的转轴连线垂直、相交且都经过球心。2.如权利要求1所述的二轴陀螺仪式虚拟运动球形仓，其特征为：载人运动仓构成材料为2-5CM厚、双面喷砂、透明高强度亚克力。3.如权利要求2所述的二轴陀螺仪式虚拟运动球形仓，其特征为：载人运动仓为全封闭球体，Y轴运动仓为全封闭或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭月明，彭晓光，蔡明伟，
申请(专利权)人：河北建研节能设备有限公司，河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13