一种全向阵列式跑步机制造技术

一种全向阵列式跑步机，包括电机、传动机构、跑带、支撑使用者的支撑平台，其中传动机构的第一传动装置设于支撑平台的中部位置，第二传动装置设于支撑平台的边缘位置，跑带的一端与第一传动装置连接，其另一端以拉伸状态与第二传动装置连接，通过在支撑平台的多个方向上设置多组跑带的排列方式，使整个跑带阵列合为一体，实现使用者在任意方向上的跑动。

An omnidirectional array treadmill

The utility model relates to an omnidirectional array treadmill, which comprises a motor, a transmission mechanism, a running belt and a support platform for users. The first transmission device of the transmission mechanism is located in the middle part of the support platform, the second transmission device is located at the edge of the support platform, one end of the running belt is connected with the first transmission device, and the other end is pulled. The stretching state is connected with the second transmission device. By arranging multiple groups of running belts in different directions of the supporting platform, the whole running belt array is integrated, and the user can run in any direction.

【技术实现步骤摘要】
一种全向阵列式跑步机
本专利技术涉及一种全向跑步机，也称作ODT（Omnidirectionaltreadmill），可用于虚拟现实领域中为用户在有限的实际空间中提供无限的自由行走空间，尤其是涉及到一种由多个方向的跑带所组成阵列的全向跑步机。
技术介绍
全向跑步机，国际上称为ODT，是指一类水平运动方向可随人的脚步变化的跑步机，它可以为室内用户提供无限的自由行走空间。目前国际上已有多种ODT方案。其一是“虚拟行走（Cyberwalk）”计划，该方案采用大传送带嵌套方向垂直的小传送带的方式，优点是控制简便，只需要控制两个方向传送带的运动速度从而形成任意水平方向的合速度；缺点是系统惯性较大，由于小传送带系统整体安装在大传送带上，导致大传送带转动惯性太大，因而缺乏灵活性。为了有效地对人的运动进行跟踪，必须增大整个行走平面的尺寸，这进一步增大了系统惯性。另一种方案是“虚拟地毯（Cybercarpet）”计划，该方案采用沿垂直轴360度自由旋转的直线传送带配合其上面的滚珠阵列。此方案系统惯性小，同步性较好，但缺点是对虚拟行走路线的转弯半径有限制，当转弯半径过小时，滚珠的滚动会失调，当用户转弯半径较小或者原地转向时，传送带几乎无法实现对前进方向的有效快速跟踪。另有其它一些ODT实现方案，如活动地板型，球形内面行走型，由于与本专利采用的技术方向完全无关，因此不加赘述。基于上述现有方案的不足之处，为了开发出动力系统惯性小同时对运动转弯半径无限制的全向跑步机，本专利技术提出了全向阵列式跑步机。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足之处，所要解决的技术问题是：开发出一种系统惯性小且无需转向的全向跑步机，解决转向带来的速度失调问题。一种全向阵列式跑步机，包括电机、传动机构、跑带、支撑使用者的支撑平台，其中传动机构的第一传动装置设于支撑平台的中部位置，第二传动装置设于支撑平台的边缘位置，跑带的一端与第一传动装置连接，其另一端以拉伸状态与第二传动装置连接，通过在支撑平台的多个方向上设置多组跑带的排列方式，使整个跑带阵列合为一体，实现使用者在任意方向上的跑动。作为优选，跑带可以在传动的过程中发生形变，具体方法是采用以多个菱形连接而成的网状结构，该网状结构在受力状态下可通过改变菱形的形状而使其可沿受力方向发生形变，或是采用以弹性体材料和具有韧性的材料共同构成跑带的主体结构，使其既能在传动方向上产生抗拉的韧性又能在与传动方向垂直的方向上产生可拉伸的弹性形变。作为优选，将较短的辊筒作为第一传动装置，将较长的辊筒作为第二传动装置，较长的辊筒之间用齿轮连接，并在其中一个辊筒中接入电机的动力，既可同步驱动所有较长辊筒的运动。作为优选，在跑带的边缘处设有磁带，磁带以磁性材料缝于跑带两边，跑带可通过磁带的磁力牵拉作用而产生形变，或是在跑带两边的边缘处设置相比跑带来说较厚的滑带，将出带口的间隙设置得比滑带的厚度小，同时又在出带口的两端设置作为第三传动装置的滑轮，当跑带由出带口传出时，跑带两边的滑带就会受到滑轮的牵拉而产生形变。作为优选，在支撑平台的表面设置可容纳滑带的凹槽，可避免让使用者踩到比跑带厚的滑带时影响体验。作为优选，在支撑平台底部靠近第一传动装置接合的地方设有分离板，分离板表面设有磁性材料并置于两条相邻磁带的中间，通过与磁带的斥力作用可使两条相邻的磁带(8)相互分离。作为优选，在支撑平台的中部位置设置距离传感器，当使用者的脚部接近距离传感器时，该距离传感器就会触发响应而发出电信号，控制系统接收到该信号就会控制电机制动，而当使用者的脚部远离距离传感器时，该距离传感器同样会触发响应并发出电信号，控制系统接收到该信号则会控制电机启动。作为优选，在使用者的鞋上设置可拆卸的距离传感器和运动传感器，当使用者双脚同时接触跑带时，双脚上的两个距离传感器将同时响应并发出无线电信号，控制系统同时接收到两个无线电信号就会控制电机制动从而使不同方向的跑带停止运动，使用者在跑动时，运动传感器能够监测使用者的跨步速度并将监测数据用无线电信号发送至控制系统，控制系统接收到该无线电信号即可根据使用者的跨步速度控制和调整电机的转速从而使跑带的运动速度与使用者跑动的速度保持一致。本专利技术有益效果如下。1.阵列中所有支持跑带运动的辊筒可连为一体，由统一的外部动力装置来进行驱动，保证了运动的统一性，且控制系统简单、可靠性高。2.通过传感器控制，可确保当使用者双脚同时接触跑带或单脚接近距离传感器时，电机制动使不同方向的跑带停止运动，又可通过运动传感器控制电机转速从而使跑带的运动速度与使用者跑动的速度保持一致，因而防止了速度失调问题对用户的影响。3.阵列中各个跑带的运动相互独立，因而结构简单，替换方便。4.阵列中所有跑带的运动方向不会因使用者方向的随意变换而改变，避免了因使用者瞬时改变方向而产生传动延迟和速度失调的问题，极大的增加了使用的安全性，同时也提升了使用者随意蹦跑的体验。附图说明图1为六边形全向阵列式跑步机的示意图。图2为四边形全向阵列式跑步机的示意图。图3为八边形全向阵列式跑步机的示意图。图4为十边形全向阵列式跑步机的示意图。以上各图中示意元素及编号：跑带1、短辊筒2、滑带3、出带口4、锥齿轮5、挡板6、长辊筒7、磁带8。具体实施方式实施例1：如图1所示，一个正六边形的支撑平台，在其平台之上设置有六组跑带（1），该跑带（1）有两层结构，其上层为氨纶面料制成的弹力布，下层为低弹面料所织成的具备抗拉韧性的网，在其跑带（1）的边缘设有滑带（3），滑带（3）以硬质材料缝于跑带两边，该跑带（1）的一端与短辊筒（2）连接，其另一端通过设于出带口（4）两端的滑轮对滑带（3）的牵拉作用而以拉伸状态与长辊筒（7）相连接，拉伸的跑带（1）经由长辊筒（7）而从支撑平台的底部返回短辊筒（2），从出带口（4）经由长辊筒（7）到短辊筒的回程距离比直接到短辊筒（2）的距离远，其底部拉伸的跑带之间会留有较大的空隙区域，该空隙区域则用以设置平台的支撑点。长辊筒两端装有锥齿轮（5），相邻长辊筒（7）之间的锥齿轮（5）相互连接，其中一个长辊筒（7）通过齿轮与安装在支撑平台底部的电机相连接，当电机启动时，所有长辊筒（7）同步运动，使各个跑带（1）的运动速度保持一致。在支撑平台的中间位置设有用于支撑使用者脚部的挡板(6)，在其挡板(6)之下设置有传感控制装置，该传感控制装置可通过实时监测使用者脚部的运动状态和落在支撑平台上的位置来控制电机的运转，使跑带（1）的运动速度与使用者跑动的速度保持一致。实施例2：如图2所示，一个正四边形的支撑平台，在其平台之上设置有四组跑带（1），该跑带（1）是以多个菱形连接而成的网状结构，该网状结构在受力状态下可通过改变菱形的形状而使其可沿受力方向发生形变，在其跑带（1）的边缘设有磁带（8），磁带（8）以磁性材料缝于跑带（1）两边。该跑带（1）的一端与短辊筒（2）连接，其另一端通过磁带(8)的磁力牵拉作用而以拉伸状态与长辊筒（7）相连接，在支撑平台底部靠近两短辊筒(2)接合的地方设有分离板，分离板表面设有磁性材料并置于两条相邻磁带(8)的中间，通过与磁带(8)的斥力作用可使两条相邻的磁带(8)相互分离，磁带(8)分离后其底部留有较大的空隙区域，该空隙区域则用以设置平台的支撑点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全向阵列式跑步机，包括电机、传动机构、跑带（1）、支撑使用者的支撑平台，其特征在于: 所述传动机构包括第一传动装置（2）和第二传动装置（7），其中所述第一传动装置（2）设于所述支撑平台的中部位置，所述第二传动装置（7）设于所述支撑平台的边缘位置，所述跑带（1）的一端与所述第一传动装置（2）连接，其另一端以拉伸状态与所述第二传动装置（7）连接。

【技术特征摘要】
2018.09.11 CN 20181105711971.一种全向阵列式跑步机，包括电机、传动机构、跑带（1）、支撑使用者的支撑平台，其特征在于:所述传动机构包括第一传动装置（2）和第二传动装置（7），其中所述第一传动装置（2）设于所述支撑平台的中部位置，所述第二传动装置（7）设于所述支撑平台的边缘位置，所述跑带（1）的一端与所述第一传动装置（2）连接，其另一端以拉伸状态与所述第二传动装置（7）连接。2.根据权利要求1所述的全向阵列式跑步机，其特征在于:所述跑带（1）由包括弹性体在内的材料构成，其所述弹性体可使所述跑带在沿传动方向的垂直方向上发生弹性形变。3.根据权利要求1所述的全向阵列式跑步机，其特征在于:所述传动机构包括第三传动装置，所述跑带（1）受到所述第三传动装置的牵拉作用而使所述跑带（1）的一端保持拉伸状态。4.根据权利要求3所述的全向阵列式跑步机，其特征在于:所述第三传动装置为滑轮，所述跑带（1）的边缘设有滑带（3），所述滑带（3）受到所述滑轮的牵拉作用而使所述跑带（1）的一端保持拉伸状态。5.根据权利要求1所述的全向阵列式跑步机，其特征在于:所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴考寅，
申请(专利权)人：吴考寅，
类型：发明
国别省市：广东,44