万向走步机的控制方法技术

本发明专利技术特别涉及一种万向走步机的控制方法，包括踏板、底座、安装台、定位单元以及控制单元；控制单元按如下步骤进行控制：A、控制单元驱动其中一个踏板运动至底座中间位置，用户双脚站在该踏板上；B、用户伸出某只脚时，根据定位单元监测的用户脚部位置计算出该脚的落脚点；C、控制单元踏板运动至该脚的落脚点位置承接用户伸出的这只脚；D、用户缩回另一只脚时，控制单元控制踏板换位；E、用户继续将缩回的这只脚伸出时，返回并执行步骤B。该结构可以方便的实现用户在原地朝任意方向移动，该控制方法执行起来非常的方便，响应速度快，大幅提高用户的原地行走体验。

【技术实现步骤摘要】
万向走步机的控制方法
本专利技术涉及虚拟现实设备
，特别涉及一种万向走步机的控制方法。
技术介绍
虚拟现实就是虚拟和现实相互结合，从理论上来讲，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，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来。因为这些现象不是我们直接所能看到的，而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界，故称为虚拟现实。虚拟现实技术受到了越来越多人的认可，用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受，其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假，让人有种身临其境的感觉；虚拟现实具有一切人类所拥有的感知功能，比如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统；它具有超强的仿真系统，真正实现了人机交互，使人在操作过程中，可以随意操作并且得到环境最真实的反馈。正是虚拟现实技术的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了许多人的喜爱。为了提高用户的沉浸感受，除了给用户戴上VR眼镜模拟周围环境外，一般还会设计一种承托用户的万向跑步机，将真实世界的行走、跑步等动作，变成虚拟空间里的相应运动，并且保证用户朝着任意方向运动时都不会脱离跑步机本体范围以外。这种设备目前极其少见，常见的传统跑步机很难实现任意方向的运动。目前最常见的万向跑步机结构如下：包括一个呈锅状的本体，用户穿上低摩擦力的鞋子或者带有滚轮的鞋子以后，在锅状本体上行走，这样不管用户怎么走，都会滑回锅里。这是目前较好的万向跑步机解决方案，但在实际体验中我们发现，在这种结构的跑步机上行走与在真实地面上行走的感觉很不一样，这种走路方式有点像是上坡时鞋底太滑，结果怎么走都走不动，但是也不会滑下去，行走在这种跑步机上，体验非常差，因此未能得到有效的推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种万向走步机的控制方法，能够为用户提供较为真实的行走体验。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种万向走步机的控制方法，包括踏板、底座、安装台、定位单元以及控制单元；所述的踏板包括用于托撑用户脚部的支撑板、伸缩单元以及第一驱动单元，伸缩单元用于控制伸缩头从踏板伸出至底座中或缩回至踏板中；底座上方设置有三个或四个踏板，底座内设置有第二驱动单元；安装台用于托撑底座且安装台内设置有第三驱动单元，控制单元按如下步骤进行控制：A、控制单元控制第二驱动单元启动，并控制任一个踏板的伸缩头伸出，第二驱动单元通过伸缩头驱动该踏板沿底座径向方向向内运动至该踏板的支撑板位于底座中间位置，用户双脚站在该踏板上；B、用户伸出某只脚时，根据定位单元监测的用户脚部位置计算出该脚的落脚点；C、控制单元根据该脚的落脚方向控制第一驱动单元和第三驱动单元反向同步动作使得另一个踏板运动至该脚的落脚方向承接用户伸出的这只脚；D、用户缩回另一只脚时，控制单元控制用户缩回的这只脚所踩踏板的伸缩头缩回并驱动步骤C中用户伸出的这只脚所踩踏板的伸缩头伸出；E、用户继续将缩回的这只脚伸出时，返回并执行步骤B。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：通过设置踏板，可以方便的对用户脚部进行支撑，第一驱动单元可以驱动支撑板转动，方便在踏板整体转动时提供反向转动使得用户保持静止，底座和踏板呈独立结构，更容易安装、更换和维修，底座内的第二驱动单元可以控制踏板沿径向方向运动，这样就能在用户行走时将用户的脚部收回至中心位置，从而实现原地行走的功能；通过设置安装台，可以方便放置底座和踏板，定位单元可以实现对用户脚部位置监控，这样控制单元就可以根据用户脚部位置来控制踏板动作，从而实现用户行走时踏板能够及时移动承接用户伸出去的脚，同时能够将用户移动至安装台的中心，方便的实现用户在原地朝任意方向移动，该装置结构简单，该控制方法执行起来非常的方便，响应速度快，大幅提高用户的原地行走体验。附图说明图1是万向走步机的结构示意图；图2是底座和踏板的结构示意图；图3是图2另一个角度的示意图；图4是踏板的结构示意图；图5是支撑座的结构示意图；图6是是踏板的剖视图；图7是底座的结构示意图；图8是图7中去掉上盖板和第二驱动板后的结构示意图；图9是底座的剖视图；图10是安装台结构示意图；图11是安装台不含转动板的结构示意图；图12是转动板的结构示意图；图13是安装台的剖视图；图14是扶手的结构示意图；图15是鞋底的结构示意图；图16是鞋底的爆炸结构示意图。具体实施方式下面结合图1至图16，对本专利技术做进一步详细叙述。参阅图1-图3，一种万向走步机的控制方法，包括踏板10、底座20、安装台30、定位单元以及控制单元；所述的踏板10包括用于托撑用户脚部的支撑板11、伸缩单元13以及第一驱动单元，伸缩单元13用于控制伸缩头132从踏板10伸出至底座20中或缩回至踏板10中；底座20上方设置有三个或四个踏板10，底座20内设置有第二驱动单元；安装台30用于托撑底座20且安装台30内设置有第三驱动单元，控制单元按如下步骤进行控制：A、控制单元控制第二驱动单元23启动，并控制任一个踏板10的伸缩头132伸出，第二驱动单元23通过伸缩头132驱动该踏板10沿底座20径向方向向内运动至该踏板10的支撑板11位于底座20中间位置，用户双脚站在该踏板10上；B、用户伸出某只脚时，根据定位单元监测的用户脚部位置计算出该脚的落脚点；C、控制单元根据该脚的落脚方向控制第一驱动单元和第三驱动单元反向同步动作使得另一个踏板10运动至该脚的落脚方向承接用户伸出的这只脚；D、用户缩回另一只脚时，控制单元控制用户缩回的这只脚所踩踏板10的伸缩头132缩回并驱动步骤C中用户伸出的这只脚所踩踏板10的伸缩头132伸出；E、用户继续将缩回的这只脚伸出时，返回并执行步骤B。通过设置踏板10，可以方便的对用户脚部进行支撑，第一驱动单元可以驱动支撑板11转动，方便在踏板10整体转动时提供反向转动使得用户保持静止，底座20和踏板10呈独立结构，更容易安装、更换和维修，底座20内的第二驱动单元23可以控制踏板10沿径向方向运动，这样就能在用户行走时将用户的脚部收回至中心位置，从而实现原地行走的功能。通过设置安装台30，可以方便放置底座20和踏板10，定位单元可以实现对用户脚部位置监控，这样控制单元就可以根据用户脚部位置来控制踏板10动作，从而实现用户行走时踏板10能够及时移动承接用户伸出去的脚，同时能够将用户移动至安装台30的中心，方便的实现用户在原地朝任意方向移动，该装置结构简单，控制起来非常的方便，响应速度快，大幅提高用户的原地行走体验。下面通过对用户的左右脚进行举例详细说明上述控制过程。首先控制其中一个踏板10运行至底座20的中心，用户双脚都站在该踏板10上；当用户行走伸出左脚时，控制另一个踏板10运动至左脚的落脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种万向走步机的控制方法，其特征在于：包括踏板(10)、底座(20)、安装台(30)、定位单元以及控制单元；所述的踏板(10)包括用于托撑用户脚部的支撑板(11)、伸缩单元(13)以及第一驱动单元，伸缩单元(13)用于控制伸缩头(132)从踏板(10)伸出至底座(20)中或缩回至踏板(10)中；底座(20)上方设置有三个或四个踏板(10)，底座(20)内设置有第二驱动单元；安装台(30)用于托撑底座(20)且安装台(30)内设置有第三驱动单元，控制单元按如下步骤进行控制：/nA、控制单元控制第二驱动单元(23)启动，并控制任一个踏板(10)的伸缩头(132)伸出，第二驱动单元(23)通过伸缩头(132)驱动该踏板(10)沿底座(20)径向方向向内运动至该踏板(10)的支撑板(11)位于底座(20)中间位置，用户双脚站在该踏板(10)上；/nB、用户伸出某只脚时，根据定位单元监测的用户脚部位置计算出该脚的落脚点；/nC、控制单元根据该脚的落脚方向控制第一驱动单元和第三驱动单元反向同步动作使得另一个踏板(10)运动至该脚的落脚方向承接用户伸出的这只脚；/nD、用户缩回另一只脚时，控制单元控制用户缩回的这只脚所踩踏板(10)的伸缩头(132)缩回并驱动步骤C中用户伸出的这只脚所踩踏板(10)的伸缩头(132)伸出；/nE、用户继续将缩回的这只脚伸出时，返回并执行步骤B。/n...

【技术特征摘要】
1.一种万向走步机的控制方法，其特征在于：包括踏板(10)、底座(20)、安装台(30)、定位单元以及控制单元；所述的踏板(10)包括用于托撑用户脚部的支撑板(11)、伸缩单元(13)以及第一驱动单元，伸缩单元(13)用于控制伸缩头(132)从踏板(10)伸出至底座(20)中或缩回至踏板(10)中；底座(20)上方设置有三个或四个踏板(10)，底座(20)内设置有第二驱动单元；安装台(30)用于托撑底座(20)且安装台(30)内设置有第三驱动单元，控制单元按如下步骤进行控制：
A、控制单元控制第二驱动单元(23)启动，并控制任一个踏板(10)的伸缩头(132)伸出，第二驱动单元(23)通过伸缩头(132)驱动该踏板(10)沿底座(20)径向方向向内运动至该踏板(10)的支撑板(11)位于底座(20)中间位置，用户双脚站在该踏板(10)上；
B、用户伸出某只脚时，根据定位单元监测的用户脚部位置计算出该脚的落脚点；
C、控制单元根据该脚的落脚方向控制第一驱动单元和第三驱动单元反向同步动作使得另一个踏板(10)运动至该脚的落脚方向承接用户伸出的这只脚；
D、用户缩回另一只脚时，控制单元控制用户缩回的这只脚所踩踏板(10)的伸缩头(132)缩回并驱动步骤C中用户伸出的这只脚所踩踏板(10)的伸缩头(132)伸出；
E、用户继续将缩回的这只脚伸出时，返回并执行步骤B。


2.如权利要求1所述的万向走步机的控制方法，其特征在于：所述的踏板(10)包括支撑座(12)和第一电机(14)，支撑座(12)整体呈方形且其上设置有第一通孔(121)用于安装第一电机(14)，第一通孔(121)的轴芯沿竖直方向布置；支撑座(12)的顶面上设置有多个第一半球形孔洞(122)用于容纳滚珠(60)，多个第一半球形孔洞(122)的中心位于同一圆周上且该圆周的中心线与第一电机(14)的轴芯重合；支撑板(11)为圆形板，第一电机(14)的轴与支撑板(11)的圆心固定连接，支撑板(11)下侧板面上设置有第一环形凹槽(111)与滚珠(60)构成滚动配合；第一电机(14)即构成第一驱动单元；
所述支撑座(12)的下方设置有凸起，伸缩单元(13)包括自下而上设置在凸起中的第一沉孔(131)、呈T型的伸缩头(132)、压簧(133)、压板(134)、气流通道(135)以及三通阀，伸缩头(132)位于第一沉孔(131)中且T型头朝向第一沉孔(131)的孔底一侧，压板(134)设置在凸起的下方且压板(134)中开设有供伸缩头(132)伸出的孔洞，压簧(133)套设在伸缩头(132)上，压簧(133)的一端抵靠在伸缩头(132)的T型台阶上、另一端抵靠在压板(134)上，气流通道(135)自第一沉孔(131)底部延伸至凸起的侧面并通过气管连接三通阀的公共端，三通阀的常开端连接大气、常闭端连接气源。


3.如权利要求2所述的万向走步机的控制方法，其特征在于：所述的底座(20)包括圆形的上盖板(21)和下盖板(22)，下盖板(22)的边缘朝上设置有第二翻边(222)，上盖板(21)固定在第二翻边(222)上；上盖板(21)的板面上设置有多个条形孔(212)，条形孔(212)的长度方向沿上盖板(21)的径向方向布置，多个条形孔(212)沿圆周方向均匀间隔布置；踏板(10)的支撑座(11)下方设置有第二半球形孔洞(125)用于容纳滚珠(60)，条形孔(212)的两侧设置有滚珠槽(215)与滚珠(60)构成滚动配合，滚珠槽(215)与条形孔(212)平行；
所述第二驱动单元(23)包括滚轮(234)、第一驱动板(235)、第二驱动板(236)以及第三电机(237)，滚轮(234)固定在下盖板(22)上且沿圆周方向间隔布置有多个，滚轮(234)沿其轴芯方向布置有两组，两组滚轮(234)分别卡在第一驱动板(235)和第二驱动板(236)的边缘使得两个驱动板绕下盖板(22)的轴芯转动；第一驱动板(235)上沿周向均匀间隔设置有多条阿基米德螺旋线段槽，第二驱动板(236)上设置有形状相同且方向相反的阿基米德螺旋线段槽，第一驱动板(235)和第二驱动板(236)上的阿基米德螺旋线段槽在条形孔(212)处相交；第一驱动板(235)和第二驱动板(236)朝向彼此一侧面上均设置有平面齿轮，第三电机(237)驱动第一驱动板(235)和第二驱动板(236)按同样的转速朝相反方向转动。


4.如权利要求3所述的万向走步机的控制方法，其特征在于：安装台(30)包括圆盘状本体(31)，本体(31)上设置有第二沉孔(311)，第二沉孔(311)内设置有台阶(312)且台阶面上设置有第三半球形孔洞(313)用于容纳滚珠(60)，第二沉孔(311)的孔口处设置有转动板(32)且转动板(32)的下侧板面上设置有第二环形凹槽(321)用于和滚珠(60)构成滚动配合；转动板(32)下侧板面位于第二环形凹槽(321)内还设置有齿轮，安装台(30)的本体(31)内设置有第四电机(34)，第四电机(34)的输出轴上固定有齿轮并与转动板(32)上的齿轮相啮合，第四电机(34)即构成第三驱动单元。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：童丹桂，李传红，
申请(专利权)人：安庆美特优智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34