[发明专利]单带全方向跑步机

说明书

相关申请案

本申请案主张2011年7月28日提出申请的第13/193,511号美国专利申请案及2010年7月29日提出申请的第61/400,535号临时申请案的优先权，所述申请案中两者的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种可在不从一个小区域进行物理移动的情况下沿任何方向在其上行走的跑步机。本发明的跑步机将能够大大地增强沉浸式虚拟现实的沉浸技术连同许多其它技术。

背景技术

已知数种类型的全方向跑步机或类似功能装置。第7,780,573号美国专利中揭示一种此类跑步机且所述跑步机采用多个高纵横比环形无动力跑步机，其横向于带旋转平面固定在一起从而使得其能够像坦克的踏面一样一起移动。接着通过使所述多个跑步机越过给众多跑步机提供动力的数个全方向轮子同时允许所述跑步机横穿所述全方向轮子而给其提供动力。

第20100022358号美国专利公开案中揭示另一较大全方向跑步机且所述全方向跑步机使用相同概念来将多个环形跑步机附接在一起且再次使其像坦克的踏面一样移动。

发明内容

与如由第7,780,573号美国专利所例示的需要多个带的现有技术不同，本发明是一种仅采用一个且本质上简单得多并较易于构建的全方向跑步机。替代针对每一跑步机段具有一单独输送带，本发明的全方向跑步机采用单个输送带。替代针对每一跑步机段具有一单独输送带，本发明的全方向跑步机采用单个输送带。本发明借此提供以下优点：不需要复杂的方法来连接端部滚子以将一个带的移动传送到下一个带，因此消除对个别地调整众多带上的张力的需要。此单个带从一个高纵横比横梁馈送到下一个高纵横比横梁。所有横梁附接到在每一梁的端部的下方并接近每一梁的端部定位的两个共用滚子链。此些共用滚子链接着借助每一端部处的链轮使平坦轨道移动。

附接到滚子链的横梁由连接到所述链环绕运行的链轮的电机驱动。此在本文中将称为X方向。随着所述输送带环绕附接到横梁端部的滚子行进，经由邻近于所述输送带而放置并接触所述输送带的全方向轮子产生Y方向移动。

可以数种方式实现对给所述全方向跑步机提供动力的所述电机的控制。一种手段将是并入有红外线感测装置(如Xbox Kinect)以了解用户在跑步机上的方向、速度及加速度并使用所述信息来使所述用户保持平衡且大概居中。

虽然此对移动来说最可能足够，但如果实际移动，那么其会使用户丧失用户通常将感觉到的惯性。举例来说，通常，如果一个人刚刚全速奔跑就在不试图减速的情况下突然停止，那么其将自然向前倾倒，或者如果在全速奔跑时，一个人在不仰倾成转弯的情况下迅速改变方向，那么其将再次跌倒。当然，自然平衡使人的脚保持在其重力中心下方，因此通常不会发生此种情况。

然而，在全方向跑步机上，由于存在相对极少实际移动，因此即使快速奔跑，用户在停止之前也将绝不仰倾成转弯或必须向后仰倾。此最可能将赋予用户不一致或稍微不连贯的感觉。

根据的本发明的另一方面，设计全方向跑步机以使得其可沿X方向及Y方向两者倾斜。倾斜控制可与速度控制器相关联，从而使得能够将所述全方向跑步机编程为与用户的小加速度成比例地倾斜。所述全方向跑步机可经编程以在用户在增加速度的情况下沿所述加速度的方向向上倾斜且在减小速度的情况下向下倾斜，倾斜为高或低且如控制加速度指示一样长地持续。此倾斜迫使用户有点难以工作就好像其实际上在沿其奔跑或转弯的方向加速其自身重量一样，从而赋予其与加速度相关联的预期感觉。

控制本发明的跑步机的另一或额外方式是使用动态控制界面。此处描述的说明性控制界面经由转环式安全带将用户附接到机器上。所述附接允许用户向前弯曲、向侧面弯曲、跳起及沿任何方向枢转。所述附接还允许其有限的移动。此移动给控制器提供用户的位置及加速度。此移动还允许阻抑其移动以模拟惯性的方式。此系统的额外特征是其提供用以修改用户的表观重量的手段。其重量可经由安全带界面而如其期望的一样多或少。而且，另一特征是其确保用户不会意外地跑下平台。

附图说明

图1是人站在根据本发明所构造的跑步机上的前视图。

图2是根据本发明的图1的跑步机的俯视图。

图3是沿与跑步机的横梁平行的方向截取的根据本发明的跑步机的剖视图。

图4是沿正交于图3的剖视图的方向的方向的根据本发明的跑步机的剖视图，其展示滚子链附接位置处的横梁。

图5是沿与图4的视图相同的方向截取的根据本发明的跑步机的剖视图，其展示中间位置处的横梁。