[发明专利]一种用于虚拟现实的分离式模拟行走装置

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种用于虚拟现实的分离式模拟行走装置。

背景技术

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是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知。但是目前，限于虚拟现实技术应用的场地大小，人们无法进行大范围的移动，极大的降低了运动感知水平。

如果能提供一种在有限场地内提高用户运动感知水平的技术方案，将是十分有意义的。

发明内容

一种用于虚拟现实的分离式模拟行走装置，其特征在于，包括左脚踏、右脚踏。

所述左脚踏、右脚踏构造相同：包括一个用于放置用户脚部的平板。两个脚踏的脚后跟位置均设置有跟部转动机构，前端设置有前端移动支撑机构。

所述跟部转动机构包括底板、位于底板两侧的支撑板、位于脚踏脚后跟位置下方且沿左右方向设置的第一转轴、两个第二转轴。所述底板位于脚踏脚后跟位置下方，两侧的支撑板分别位于脚踏脚后跟位置左右两侧。第一转轴的轴向沿着两个支撑板的连线方向，其两端分别与一个第二转轴的一端铰接，而两个第二转轴的另一端则分别活动固定到邻近的支撑板上。

所述前端移动支撑机构用于支撑所属脚踏的前部，在用户利用脚踏进行行走时，与跟部转动机构配合形成用户脚部椭圆轨迹的运动。

进一步的，所述前端移动支撑机构为一个万向轮。

进一步的，所述前端移动支撑机构包括水平板、固定于水平板两侧的竖直板、第三转轴、两个第四转轴。所述第三转轴安装于所属脚踏的前端下方，轴向沿着两个竖直板的连线方向，其两端分别与一个第四转轴的一端铰接，而两个第四转轴的另一端则分别活动固定到邻近的竖直板上。

进一步的，还包括一个移动平台，所述移动平台用于提供左脚踏、右脚踏的运动平台。

进一步的，底板底面的材料为磁铁，移动平台上表面或者下表面设置有铁。

进一步的，底板底面的材料为铁，移动平台上表面或者下表面设置有电磁铁。

进一步的，底板底面为魔术贴齿面，移动平台上表面为魔术贴绒面。

进一步的，底板和/或水平板的底面设置磁铁，移动平台上表面或者下表面设置有铁。

进一步的，底板和/或水平板的底面的材料为铁，移动平台上表面或者下表面设置有电磁铁。

进一步的，底板和/或水平板的底面为魔术贴齿面，移动平台上表面为魔术贴绒面。

进一步的，底板和/或水平板的底面设置向下凸出的齿刷，移动平台上表面为设置向上凸出的齿刷。

进一步的，当设置电磁铁时，还包括与电磁铁连接的电源、手持控制装置，且在移动平台下方安装控制芯片、信号传输模块，所述信号传输模块用于手持控制装置向控制芯片传输信号，通过控制芯片开关电源或者调整电流的大小，进而控制电磁铁的磁性。

进一步的，所述装置设置有信号传输模块，两个脚踏的底部均安装有加速度传感器和/或陀螺仪和/或位移传感器，且各个传感器均与信号传输模块连接。

进一步的，所述模拟行走装置的两个脚踏上还分别还加装电动马达和/或者磁阻尼器。

本发明的有益效果为：

本发明通过设置两个可以独立可移动、且可实现椭圆行走轨迹的脚踏来实现模拟行走，可以在游戏场景中进行大范围的移动，极大的增强了运动感知水平。

附图说明

图1为具有移动平台且前端移动支撑机构为滚轮时的示意图。

图2为具有移动平台且前端移动支撑机构包含水平板与竖直板时的示意图。

图中：1.移动平台，2.左脚踏，3.右脚踏，4.第一转轴，5.第二转轴，6.底板，7.支撑板,8.滚轮，9.水平板，10.竖直板，11.第三转轴，12.第四转轴。

具体实施方式

本发明的设计构思为：设计两个脚踏，用于固定用户脚部，脚踏的后跟处及前端设置有专门的机构，使得用户的脚部固定到脚踏上后可以实现和真实跑步、走路一样的椭圆运动，且两个脚踏可以进行方位移动。本发明能够模拟在虚拟场景中大范围内移动，又有真实的灵活移动感受。

下面对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明包括移动平台1、左脚踏2、右脚踏3。