VR运动控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种VR运动控制装置，包括底座、设在所述底座上的第一控制机构，所述第一控制机构上设有用于检测所述第一控制机构位置变化的第一检测件；所述第一控制机构包括活动设置在所述底座上的踏板，所述第一检测件包括设在所述所述踏板上并用于获取所述踏板活动信号的倾斜角度传感器模块。本实用新型专利技术的一种VR运动控制装置通过所述倾斜角度传感器模块感知所述踏板及所述支柱的活动信号让操作者通过重心的改变来控制移动，符合人的自然行为，并且人的躯干和视觉会同时感受到移动，以此来减少虚拟现实中晕眩的问题，且不需要四肢的长时间运动，用户不容易产生疲劳感。用户不容易产生疲劳感。用户不容易产生疲劳感。

【技术实现步骤摘要】
VR运动控制装置


[0001]本技术涉及虚拟控制
，特别涉及一种VR运动控制装置。

技术介绍

[0002]VR是近年新兴的一种计算机平台，人们戴上VR头显可以看到三维场景，并有身临其境的沉浸感，现已广泛应用于娱乐、教育培训等领域，但因为没有较理想的VR移动控制外设，人们还难以在虚拟空间内移动。
[0003]目前用来在虚拟空间内移动的方式有这样几种：通过手柄按钮和摇杆操作前后移动；通过手柄按钮操作瞬间移动；通过原地踏步装置和动作识别设备进行多方向移动，如美国的Virtuix Omni、中国的KAT Walk等。
[0004]通过手柄移动的问题是交互非常不自然，并带有很强的晕眩感，非常影响沉浸式体验。原地踏步装置的问题是这类装置体积很大，占地面积不小，成本很高，并且长时间的原地踏步使得用户容易疲劳。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种VR运动控制装置。
[0006]本技术解决上述技术问题采用的技术方案是：
[0007]一种VR运动控制装置，包括底座、设在所述底座上的第一控制机构，所述第一控制机构上设有用于检测所述第一控制机构位置变化的第一检测件；所述第一控制机构包括活动设置在所述底座上的踏板，所述第一检测件包括设在所述所述踏板上并用于获取所述踏板活动信号的倾斜角度传感器模块。以上技术方案中，操作者站立在所述踏板上，操作者可带动踏板相对于所述底座活动，而设在踏板上的倾斜角度传感器检测踏板的活动信号并转换为电信号，再通过电信号传达至处理器，处理器接收该电信号并与外部计算机通信，从而外部计算机通过与处理器的信号交互而控制虚拟场景的变化，从而实现操作者向整个系统传达自身想要的运动控制的效果。
[0008]相对于现有技术中通过手柄按钮和摇杆，或者原地踏步和动作识别装置进行人机交互，本技术的VR运动控制装置通过倾斜角度传感器模块感知踏板的活动信号，解放了双手及双脚，缓解了操作者四肢的压力，且更加符合人体自然行为。当人要起步行走的时候，会把重心往前倾，人的躯干会感受到一个向前的加速度；当人停止行走的时候，会把重心稍向后倒，人的躯干会感受到一个向后的加速度。本技术方案利用了这一原理，让操作者通过重心的改变来控制移动，很符合人的自然行为，并且人的躯干和视觉会同时感受到移动，以此来减少虚拟现实中晕眩的问题；并且这种方案不需要四肢的长时间运动，用户不容易产生疲劳感。
[0009]作为优选，本技术的VR运动控制装置还包括设在所述第一控制机构上的第二控制机构，所述第二控制机构上设有用于检测所述第二控制机构位置变化的第二检测件，所述第二控制机构包括活动设置在所述踏板上的支柱。以上技术方案中，所述踏板相对于
所述底座前后转动并由所述第一检测件检测所述踏板前后方向上的运动状态，所述支柱相对于所述踏板左右转动并由所述第二检测件检测所述支柱左右方向上的运动状态。当然，所述踏板也可以相对于所述底座在左右方向上转动，此时所述支柱相对于所述踏板在前后方向上转动。需要注意的是，所述的前后左右方向为操控者站立在所述踏板上控制本技术的VR运动控制装置的方向。
[0010]作为优选，所述第二检测件包括设在所述支柱上的第一陀螺仪传感器及第一加速度传感器。以上技术方案中，所述第一陀螺仪传感器用于检测所述支柱的转动角度，所述第一加速度传感器用于检测所述支柱转动的加速度信号，从而根据检测到的不同的转动角度信号及加速度信号转换为不同电信号，并传达至处理器，从而实现操作者向整个系统传达自身想要的运动控制的效果。由用于检测所述支柱转动角度的第一陀螺仪传感器和矫正其转动误差的第一加速度传感器组成的传感器模组能够获得所述支柱的准确转动角度。
[0011]作为优选，所述踏板通过阻尼转轴活动设置在所述底座上。以上技术方案中，所述阻尼转轴使得所述踏板与所述底座之间存在摩擦，增加了操作者的操控感，且降低了操作者因惯性等其他因素导致的操作失误。当然，也可以采用普通转轴使得所述踏板活动设置在所述底座上。
[0012]作为优选，所述踏板与所述底座之间还设置有弹性件。以上技术方案中，所述弹性件一方面缓解所述踏板与所述底座之间的相对位移，增加操作者的操控感，另一方面当操作者撤离所述踏板时弹性件使得所述踏板复位。
[0013]作为优选，所述倾斜角度传感器模块包括第二陀螺仪传感器及第二加速度传感器。以上技术方案中，操作者站立在所述踏板上并控制踏板相对于所述底座活动，所述踏板可以通过阻尼转轴相对所述底座转动，所述第二陀螺仪传感器用于检测所述踏板的转动角度，所述第二加速度传感器用于检测所述踏板的运动加速度，从而根据检测到的不同的转动角度及运动加速度信号转换为不同电信号，并传达至处理器，从而实现操作者向整个系统传达自身想要的运动控制的效果。由用于检测所述踏板转动角度的第二陀螺仪传感器和矫正其转动误差的第二加速度传感器组成的传感器模组能够获得所述踏板的准确转动角度。
[0014]作为优选，所述支柱上设有靠垫和腰带。以上技术方案中，所述腰带绑在操作者人体上，用于防护操作者发生意外摔倒或其他危险行为；所述靠垫增加了操控者的舒适感。所述腰带还连接了操控者与所述支柱，从而操控者只需要改变重心左右位置即可带动所述支柱左右方向上摆动，再通过所述踏板前后方向上转动，从而操控者不需要使用双手即可实现前后左右方向上的运动。
[0015]作为优选，所述支柱通过转轴转动设置在所述踏板上，所述支柱包括第一柱体、套设在所述第一柱体外并通过调节装置与第一柱体固定连接的第二柱体，所述靠垫和所述腰带均设在所述第二柱体上。以上技术方案中，通过调节装置可以调整所述第二柱体的高度，从而可以将所述靠垫和腰带调整至符合操控着身高的合适位置。
[0016]作为优选，所述调节装置包括设在所述第一柱体上的安装孔、设在所述第二柱体上并与所述安装孔相对应的高度调节钮；所述底座还固定连接有稳定脚。以上技术方案中，所述安装孔数量为若干个，均匀设置在所述第一柱体上，所述高度调节钮穿过所述第二柱体并与任一所述安装孔配合，从而将所述第二柱体固定在第一柱体上。需要调整所述第二
柱体高度时，将所述高度调节钮与不同的安装孔配合即可。所述稳定脚使得所述底座更加稳固。
[0017]作为优选，本技术的VR运动控制装置还包括设置所述踏板上的处理器和通信模块，所述第一检测件、第二检测件和所述通信模块分别与所述处理器连接。以上技术方案中，所述处理器用于接收所述第一检测件、第二检测件的电信号，并通过通信模块与外部计算机连接，外部计算机接收所述处理传达的信号并根据所接收到的信号输出虚拟场景变化。当然，所述处理器和通信模块也可以设置在底座内，在不改变原有技术的创造内容下进行简单的置换均视为相同的创造。
[0018]本技术具有的有益效果是：
[0019]本技术的一种VR运动控制装置通过所述倾斜角度传感器模块感知所述踏板及所述支柱的活动信号让操作者通过重心的改变来控制移动，符合人的自然行为，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种VR运动控制装置，其特征在于：包括底座(1)、设在所述底座(1)上的第一控制机构，所述第一控制机构上设有用于检测所述第一控制机构位置变化的第一检测件(12)；所述第一控制机构包括活动设置在所述底座(1)上的踏板(2)，所述第一检测件(12)包括设在所述踏板(2)上并用于获取所述踏板(2)活动信号的倾斜角度传感器模块。2.根据权利要求1所述的VR运动控制装置，其特征在于：还包括设在所述第一控制机构上的第二控制机构，所述第二控制机构上设有用于所述检测第二控制机构位置变化的第二检测件(13)，所述第二控制机构包括活动设置在所述踏板(2)上的支柱。3.根据权利要求2所述的VR运动控制装置，其特征在于：所述第二检测件(13)包括设在所述支柱上的第一陀螺仪传感器(131)及第一加速度传感器(132)。4.根据权利要求1或2或3所述的VR运动控制装置，其特征在于：所述踏板(2)通过阻尼转轴(8)活动设置在所述底座(1)上。5.根据权利要求4所述的VR运动控制装置，其特征在于：所述踏板(2)与所述底座(1)之间还设置有弹性件(11)。6.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝晟，
申请(专利权)人：祝晟，
类型：新型
国别省市：