一种全向运动装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种全向运动装置，包括：平台、设置在平台上的若干个万向球以及用于驱动万向球转动的驱动机构；平台顶部设置有与若干个万向球相配合的容腔，万向球能够在容腔内自由转动，驱动机构能够控制万向球的偏转量与偏转速度；平台内部位于容腔的下方设置有若干个重力传感器、X方向位移传感器与Y方向位移传感器；重力传感器实时监测使用人员的脚掌压力，重力传感器能够检测使用人员的移动方向；X方向传感器用于检测使用人员在X方向的位移动量，Y方向传感器用于检测使用人员在Y方向的位移动量，X方向的位移动量与Y方向的位移动量的合位移量即为使用人员在平台上的实际位移量。

An omnidirectional motion device

【技术实现步骤摘要】
一种全向运动装置
本专利技术涉及一种运动装置，尤其涉及一种全向运动装置。
技术介绍
随着虚拟现实技术的兴起，新的设备和解决方案层出不穷，传统的设备人体只能再一个方向以不同的速度行走，不能满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求。而现有的一些运动装置只能实现单向运动，无法做到全向运动，用户体验较差，且万向球的控制不是通过建立X方向与Y方向坐标系，通过坐标系内的重力传感器进行检测，分析运动的合力方向，万向球控制精度较差，无法保证用户与运动装置之间保持相对静止。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种全向运动装置。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种全向运动装置，包括：平台、设置在平台上的若干个万向球以及用于驱动万向球转动的驱动机构；所述平台顶部设置有与若干个万向球相配合的容腔，所述万向球能够在所述容腔内自由转动，所述驱动机构能够控制所述万向球的偏转量与偏转速度；所述平台内部位于容腔的下方设置有若干个重力传感器、X方向位移传感器与Y方向位移传感器；所述重力传感器实时监测所述使用人员的脚掌压力，所述重力传感器能够检测使用人员的移动方向；所述X方向传感器用于检测使用人员在X方向的位移动量，所述Y方向传感器用于检测使用人员在Y方向的位移动量，X方向的位移动量与Y方向的位移动量的合位移量即为所述使用人员在所述平台上的实际位移量；所述万向球偏转能够带动所述使用人员在所述平台上移动。本专利技术一个较佳实施例中，所述平台外侧设置有第一滑道，所述第一滑道上沿周向配合连接有多个防护组件，所述防护组件包括气囊、第一固定件、第一伸缩件与转轴，所述第一固定件通过配合件配合连接在滑道上，所述伸缩件连接在所述固定件顶部，所述伸缩件顶部设置有转轴，所述转轴连接有摆臂，所述摆臂插入所述气囊内。本专利技术一个较佳实施例中，所述万向球的偏转方向与所述使用人员的移动方向相反。本专利技术一个较佳实施例中，所述重力传感器能够根据监测到的使用人员脚掌压力区域变化量进行检测使用人员的移动方向。本专利技术一个较佳实施例中，所述X方向位移传感器与所述Y方向位移传感器位于十字线上。本专利技术一个较佳实施例中，所述平台外侧还包括第二滑道，所述第二滑道上沿周向配合连接有一随动组件，所述随动组件包括第二固定件、第二伸缩件与操作面板，所述第二固定件配合连接在所述第二滑道上，所述伸缩件连接在所述固定件顶部，所述伸缩件顶部设置有操作面板。本专利技术一个较佳实施例中，所述万向球外侧设置有橡胶套。本专利技术一个较佳实施例中，所述万向球的偏转量与所述偏转速度均与所述传感器检测到的使用人员的位移量与位移速度相同。本专利技术一个较佳实施例中，所述容腔的尺寸不小于所述万向球的尺寸，且所述容腔包裹万向球的面积大于万向球表面积的2/3。本专利技术一个较佳实施例中，所述平台底部设置有底座，所述底座顶部边缘处连接有弧形结构的护板，所述底座顶部设置有凹槽，所述平台设置在凹槽内。本专利技术一个较佳实施例中，所述万向球外侧设置有至少一个偏置磁体，所述平台内部位于所述万向球下方设置有与若干个万向球相配合的运动单元。本专利技术一个较佳实施例中，所述运动单元包括至少一个容腔与若干个线圈，所述万向球能够在所述容腔内转动，若干个所述线圈环绕在容腔外侧，多个线圈不在同一平面内，所述线圈通电产生的磁场能够控制所述偏置磁体移动。本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：(1)通过重力传感器检测脚掌压力，当脚掌抬起后，重力传感器检测信号消失，当再次脚掌踩下后，重力传感器再次检测到压力，如此往复，每一次均有重力信号及X方向与Y方向位移动量，能够分析运动信息，进行提前预判下一次脚掌即将要踩下的区域，提前控制该区域内的万向球移动，减少万向球运动的滞后性。(2)X方向传感器与Y方向传感器形成平面坐标系，左脚与右脚分别位于坐标系的第一象限与第三象限内，左脚与右脚移动时，均能通过X方向传感器与Y方向传感器检测到左脚与右脚在对应象限内的X方向位移动量与Y方向位移动量，从而得到左脚与右脚的合位移动量，精确性较高。(3)通过分析X方向传感器与Y方向传感器检测到左脚与右脚在对应象限内的X方向位移动量与Y方向位移动量，也可以控制部分万向球朝X方向位移动量的反方向运动相同的位移量，控制另一部分万向球Y方向位移动量的反方向运动相同的位移量，两种方向运动的万向球的合位移动量正好等于用户相反方向的位移动量，保证用户与运动装置相对静止。(4)通过线圈通电，万向球外侧的偏置磁体受到磁场的作用下，能够带动万向球转动，线圈设置在平台内部，每个线圈均能够独立控制通电，通电电流的大小能够改变磁场强度，从而控制万向球旋转速率，进行灵活控制万向球转动，使用人员与运动装置始终保持相对静止。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的优选实施例的局部结构示意图；图2是本专利技术的优选实施例的万向球分布示意图；图3是本专利技术的优选实施例的平台俯视图。图4是本专利技术的优选实施例的A部分局部放大图。图5是本专利技术的优选实施例的运动单元爆炸图；图6是本专利技术的优选实施例的X方向与Y方向传感器分布示意图；图7是本专利技术的又一实施例的防护组件结构示意图；图中：使用人员1；左脚11；右脚12；气囊2；防护组件3；第一固定件31；第一伸缩件32；转轴33；摆臂34；预留孔35；护腰36；第一滑道4；平台5；万向球51；第二滑道6；随动组件7；第二固定件71；第二伸缩件72；操作面板73；Y方向传感器80；X方向传感器81；重力传感器82；运动单元90；容腔91；偏置磁体92；线圈93。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全向运动装置，包括：平台、设置在平台上的若干个万向球以及用于驱动万向球转动的驱动机构；其特征在于；/n所述平台顶部设置有与若干个万向球相配合的容腔，所述万向球能够在所述容腔内自由转动，所述驱动机构能够控制所述万向球的偏转量与偏转速度；/n所述平台内部位于容腔的下方设置有若干个重力传感器、X方向位移传感器与Y方向位移传感器；/n所述重力传感器实时监测所述使用人员的脚掌压力，所述重力传感器能够检测使用人员的移动方向；/n所述X方向传感器用于检测使用人员在X方向的位移动量，所述Y方向传感器用于检测使用人员在Y方向的位移动量，X方向的位移动量与Y方向的位移动量的合位移量即为所述使用人员在所述平台上的实际位移量；/n所述万向球偏转能够带动所述使用人员在所述平台上移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种全向运动装置，包括：平台、设置在平台上的若干个万向球以及用于驱动万向球转动的驱动机构；其特征在于；
所述平台顶部设置有与若干个万向球相配合的容腔，所述万向球能够在所述容腔内自由转动，所述驱动机构能够控制所述万向球的偏转量与偏转速度；
所述平台内部位于容腔的下方设置有若干个重力传感器、X方向位移传感器与Y方向位移传感器；
所述重力传感器实时监测所述使用人员的脚掌压力，所述重力传感器能够检测使用人员的移动方向；
所述X方向传感器用于检测使用人员在X方向的位移动量，所述Y方向传感器用于检测使用人员在Y方向的位移动量，X方向的位移动量与Y方向的位移动量的合位移量即为所述使用人员在所述平台上的实际位移量；
所述万向球偏转能够带动所述使用人员在所述平台上移动。


2.根据权利要求1所述的一种全向运动装置，其特征在于：所述平台外侧设置有第一滑道，所述第一滑道上沿周向配合连接有多个防护组件，所述防护组件包括气囊、第一固定件、第一伸缩件与转轴，所述第一固定件通过配合件配合连接在滑道上，所述伸缩件连接在所述固定件顶部，所述伸缩件顶部设置有转轴，所述转轴连接有摆臂，所述摆臂插入所述气囊内。


3.根据权利要求1所述的一种全向运动装置，其特征在于：所述万向球的偏转方向与所述使用人员的移动方向相反。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：杜守杰，田中达也，胡磊，王忠礼，
申请(专利权)人：孝感峰创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42