一种万向行动平台制造技术

本实用新型专利技术涉及一种万向行动平台，包括控制器，行动平台包括回转机构；回转机构上设有直线运动机构和扶手机构，扶手机构设于直线运动机构一侧，另一侧设有背部支撑机构；扶手机构、直线运动机构分别与控制器连接，控制器通过驱动机构连接至回转机构；万向行动平台还包括头显设备，头显设备内设有传感器，传感器连接至控制器。本实用新型专利技术使得使用者通过扶手机构进行转向，通过改变头显设备的高度实现制动的功能，通过身体重心变化驱动履带直线运动，通过背部支撑机构和扶手机构确保安全。本实用新型专利技术使用方便、操作简单、行走舒适。

A universal action platform

The utility model relates to a universal motion platform, which comprises a controller and a rotary mechanism, a linear motion mechanism and an armrest mechanism are arranged on the rotary mechanism, and the armrest mechanism is arranged on one side of the linear motion mechanism, and a back supporting mechanism is arranged on the other side; the armrest mechanism and the linear motion mechanism are connected with the controller respectively. The controller is connected to the rotary mechanism through the driving mechanism; the universal motion platform also includes a head display device, which is equipped with sensors, and the sensors are connected to the controller. The utility model enables the user to steer through the armrest mechanism, realizes the braking function by changing the height of the head display device, drives the caterpillar linear movement through the change of the body gravity center, and ensures the safety through the back support mechanism and the armrest mechanism. The utility model has the advantages of convenient operation, simple operation and comfortable walking.

【技术实现步骤摘要】
一种万向行动平台
本技术涉及体育锻炼、体操、游泳、爬山或击剑用的器械；球类；训练器械的
，特别涉及一种能实现单向行走、自主控制转向的万向行动平台。
技术介绍
现今社会不仅经济迅猛发展，休闲娱乐业也快速发展，其中的网络游戏更得到了用户的喜爱和推广，为了使用户具有更强烈的操控感和沉浸感，也产生了众多的虚拟现实环境的终端模拟器。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统的技术，其利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术丰要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面，其中，自然技能是指人的头部转动、眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入做出实时响应，并分别反馈到用户的五官，这是虚拟现实技术中非常重要的一部分。然而，若要1:1实现人体在虚拟现实环境中做出行走、奔跑等动作，现实中则需要布置一个和虚拟现实环境中等面积的活动场地，这在一些较大场景的应用中是非常不现实的，并且由于用户在虚拟世界中操作，无法感知现实环境的变化，人身安全也存在很大隐患。现有技术中，由此产生了若干种可以让使用者在原地做出行走动作的外设设备，但这些设备无法兼顾直线运动和回转运动，无法完全模拟现实中行走与转向同时进行的场景，且由于在使用者行走的过程中存在惯性，如果产品不能很好的模拟走路的场景，则从整体上来说使用者会产生顿挫感，影响沉浸式体验，甚至存在安全隐患。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本技术提供一种优化的万向行动平台，行走舒适，使用和操作方便，可实现单向行走、可进行自主控制转向。本技术所采用的技术方案是，一种万向行动平台，包括控制器，所述行动平台包括回转机构；所述回转机构上设有直线运动机构和扶手机构，所述扶手机构设于直线运动机构一侧，所述直线运动机构的另一侧设有背部支撑机构；所述扶手机构、直线运动机构分别与所述控制器连接，所述控制器通过驱动机构连接至回转机构；所述万向行动平台还包括头显设备，所述头显设备内设有传感器，所述传感器连接至控制器。优选地，所述回转机构包括支撑底座，所述支撑底座的轴心处设有齿轮内圈，所述齿轮内圈外设有旋转齿轮，所述旋转齿轮与所述驱动机构配合设置；所述支撑底座下均匀分布设有若干支脚。优选地，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有过渡齿轮，所述过渡齿轮与所述旋转齿轮啮合；所述驱动电机配合设有第一距离编码器，所述驱动电机和第一距离编码器连接至控制器。优选地，所述直线运动机构包括旋转轴，所述旋转轴与所述回转机构同轴配合设置；所述旋转轴上对应设有2个直线横梁，所述2个直线横梁的两端分别对应设有转轴，2个所述转轴外套设有履带，所述2个直线横梁间还设有若干与所述转轴平行的辊轴；所述转轴侧部配合设有第二距离编码器，所述第二距离编码器与所述控制器连接；所述履带包括若干首尾连接的跑步块，所述跑步块包括底板，所述底板上设有踏板，所述踏板为拱形板，所述踏板和底板间设有若干支撑件，中心的所述支撑件的高度大于两侧的支撑件。优选地，所述直线运动机构还包括制动单元；所述制动单元包括设于所述转轴端部的金属安装板，所述金属安装板侧部设有制动盘，所述制动盘套设于转轴外侧；所述金属安装板通过继电器连接至控制器；所述转轴上套设有超越离合器。优选地，所述扶手机构包括2个第一支撑杆，所述第一支撑杆一端设于所述直线运动机构上，另一端设有手柄，所述手柄上设有控制部，所述2个第一支撑杆与手柄的连接端间设有显示器，所述控制部和显示器连接至控制器。优选地，所述背部支撑机构包括2个第二支撑杆，所述第二支撑杆一端设于所述直线运动机构上，所述2个第二支撑杆的另一端之间设有连杆，所述连杆外侧套设有轴套，所述轴套上设有调节螺杆，所述调节螺杆朝向扶手机构的一端顺次设有支撑板和腰环。一种所述的万向行动平台的控制方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：使用者登上万向行动平台，通电，控制器获取头显设备初始高度，记录高度最大值；使用者开始运动；步骤2：控制器始终保持工作，接收指令；控制部发出回转指令，则控制器根据回转指令控制回转机构做向左或向右的回转运动，由此带动人体实现360°的旋转，控制器实时获取第一距离编码器反馈的角度值；角度值反馈到使用者头显设备的虚拟场景中，可实现虚拟场景中人体的旋转；使用者在履带上行走，通过两脚的移动和重心的变化带动履带进行直线运动，控制器实时获取第二距离编码器反馈的距离数据，根据时间获得直线运动的距离和速度；距离和速度反馈到使用者头显设备的虚拟场景中，可实现虚拟场景中人体的行走或奔跑；控制器接收头显设备的实时高度，当实时高度为刹车高度时，进行步骤3，否则，重复步骤2；步骤3：控制器继续实时获取头显设备的实时高度，当实时高度大于刹车高度时，返回步骤2，否则控制回转机构和直线运动机构停止运动。优选地，刹车高度与头显设备初始高度的比值为m，正常运动高度与头显设备初始高度的比值为n，m＜n＜1。优选地，所述步骤2中，控制器读取第二距离编码器的数值，计算当前直线运动速度，履带的阻力为f，设定速度阈值VF，当使用者速度大于阈值时，控制器通过快速通断电、控制制动单元点动刹车，转轴的阻力为f’，f’＞f；点动刹车的频率和直线运动速度成正比。本技术提供了一种优化的万向行动平台，通过回转机构完成行动平台的转向，通过直线运动机构完成行动平台模拟直线运动，扶手机构用于给使用者支撑及保护，直线运动机构另一侧的背部支撑机构用于给使用者支撑保护；控制器通过获取头显设备的最高高度值得出使用者的身高高度，并实时监测头显设备高度值，由实时的头显设备高度值判定出使用者是否下蹲，下蹲时锁死履带，防止因为履带移动造成的隐患；头显设备配套的手柄及其上的控制部可控制回转机构旋转；第一距离编码器和第二距离编码器可测得旋转的绝对角度值及直线运动的距离和速度，这些数值反馈到虚拟场景中，实现人体的转身操作及行走和奔跑操作。本技术至少具有以下有益效果：（1）使用者可通过扶手机构进行产品转向，从而切换身体在虚拟环境中的朝向；（2）使用者可通过改变头显设备所在的空间位置高度实现制动的功能；（3）使用者可通过身体重心的变化产生驱动行走履带直线运动的动力；（4）使用者在体验过程中通过使用背部支撑机构和扶手机构来确保自身的安全。本技术使用方便、操作简单、行走舒适。附图说明图1为本技术的省略头显设备的结构示意图；图2为本技术的回转机构和驱动机构配合的结构示意图；图3为本技术的直线运动机构省略履带的结构示意图；图4为本技术的履带的跑步块的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步的详细描述，但本技术的保护范围并不限于此。本技术涉及一种万向行动平台，包括控制器1，所述行动平台包括回转机构2；所述回转机构2上设有直线运动机构3和扶手机构，所述扶手机构设于直线运动机构3一侧，所述直线运动机构3的另一侧设有背部支撑机构；所述扶手机构、直线运动机构3分别与所述控制器1连接，所述控制器1通过驱动机构连接至回转机构2；所述万向行动平台还包括头显设备，所述头显设备内设有传感器，所述传感器连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种万向行动平台，包括控制器，其特征在于：所述行动平台包括回转机构；所述回转机构上设有直线运动机构和扶手机构，所述扶手机构设于直线运动机构一侧，所述直线运动机构的另一侧设有背部支撑机构；所述扶手机构、直线运动机构分别与所述控制器连接，所述控制器通过驱动机构连接至回转机构；所述万向行动平台还包括头显设备，所述头显设备内设有传感器，所述传感器连接至控制器。

【技术特征摘要】
1.一种万向行动平台，包括控制器，其特征在于：所述行动平台包括回转机构；所述回转机构上设有直线运动机构和扶手机构，所述扶手机构设于直线运动机构一侧，所述直线运动机构的另一侧设有背部支撑机构；所述扶手机构、直线运动机构分别与所述控制器连接，所述控制器通过驱动机构连接至回转机构；所述万向行动平台还包括头显设备，所述头显设备内设有传感器，所述传感器连接至控制器。2.根据权利要求1所述的一种万向行动平台，其特征在于：所述回转机构包括支撑底座，所述支撑底座的轴心处设有齿轮内圈，所述齿轮内圈外设有旋转齿轮，所述旋转齿轮与所述驱动机构配合设置；所述支撑底座下均匀分布设有若干支脚。3.根据权利要求2所述的一种万向行动平台，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有过渡齿轮，所述过渡齿轮与所述旋转齿轮啮合；所述驱动电机配合设有第一距离编码器，所述驱动电机和第一距离编码器连接至控制器。4.根据权利要求1所述的一种万向行动平台，其特征在于：所述直线运动机构包括旋转轴，所述旋转轴与所述回转机构同轴配合设置；所述旋转轴上对应设有2个直线横梁，所述2个直线横梁的两端分别对应设有转轴，2个所述转轴外套设有履带，所述2个直线横梁间还设有若干与所述转轴平行的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博，
申请(专利权)人：杭州虚现科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33