[发明专利]一种万向行动平台及其控制方法

权利要求书

1.一种万向行动平台，包括控制器，其特征在于：所述行动平台包括回转机构；所述回转机构上设有直线运动机构和扶手机构，所述扶手机构设于直线运动机构一侧，所述直线运动机构的另一侧设有背部支撑机构；所述扶手机构、直线运动机构分别与所述控制器连接，所述控制器通过驱动机构连接至回转机构；所述万向行动平台还包括头显设备，所述头显设备内设有传感器，所述传感器连接至控制器。

2.根据权利要求1所述的一种万向行动平台，其特征在于：所述回转机构包括支撑底座，所述支撑底座的轴心处设有齿轮内圈，所述齿轮内圈外设有旋转齿轮，所述旋转齿轮与所述驱动机构配合设置；所述支撑底座下均匀分布设有若干支脚。

3.根据权利要求1所述的一种万向行动平台，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有过渡齿轮，所述过渡齿轮与所述旋转齿轮啮合；所述驱动电机配合设有第一距离编码器，所述驱动电机和第一距离编码器连接至控制器。

4.根据权利要求1所述的一种万向行动平台，其特征在于：所述直线运动机构包括旋转轴，所述旋转轴与所述回转机构同轴配合设置；所述旋转轴上对应设有2个直线横梁，所述2个直线横梁的两端分别对应设有转轴，2个所述转轴外套设有履带，所述2个直线横梁间还设有若干与所述转轴平行的辊轴；所述转轴侧部配合设有第二距离编码器，所述第二距离编码器与所述控制器连接；所述履带包括若干首尾连接的跑步块，所述跑步块包括底板，所述底板上设有踏板，所述踏板为拱形板，所述踏板和底板间设有若干支撑件，中心的所述支撑件的高度大于两侧的支撑件。

5.根据权利要求4所述的一种万向行动平台，其特征在于：所述直线运动机构还包括制动单元；所述制动单元包括设于所述转轴端部的金属安装板，所述金属安装板侧部设有制动盘，所述制动盘套设于转轴外侧；所述金属安装板通过继电器连接至控制器；所述转轴上套设有超越离合器。

6.根据权利要求1所述的一种万向行动平台，其特征在于：所述扶手机构包括2个第一支撑杆，所述第一支撑杆一端设于所述直线运动机构上，另一端设有手柄，所述手柄上设有控制部，所述2个第一支撑杆与手柄的连接端间设有显示器，所述控制部和显示器连接至控制器。

7.根据权利要求1所述的一种万向行动平台，其特征在于：所述背部支撑机构包括2个第二支撑杆，所述第二支撑杆一端设于所述直线运动机构上，所述2个第二支撑杆的另一端之间设有连杆，所述连杆外侧套设有轴套，所述轴套上设有调节螺杆，所述调节螺杆朝向扶手机构的一端顺次设有支撑板和腰环。

8.一种采用权利要求1~7之一所述的万向行动平台的控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：使用者登上万向行动平台，通电，控制器获取头显设备初始高度，记录高度最大值；使用者开始运动；

步骤2：控制器始终保持工作，接收指令；

控制部发出回转指令，则控制器根据回转指令控制回转机构做向左或向右的回转运动，由此带动人体实现360°的旋转，控制器实时获取第一距离编码器反馈的角度值；角度值反馈到使用者头显设备的虚拟场景中，可实现虚拟场景中人体的旋转；

使用者在履带上行走，通过两脚的移动和重心的变化带动履带进行直线运动，控制器实时获取第二距离编码器反馈的距离数据，根据时间获得直线运动的距离和速度；距离和速度反馈到使用者头显设备的虚拟场景中，可实现虚拟场景中人体的行走或奔跑；

控制器接收头显设备的实时高度，当实时高度为刹车高度时，进行步骤3，否则，重复步骤2；

步骤3：控制器继续实时获取头显设备的实时高度，当实时高度大于刹车高度时，返回步骤2，否则控制回转机构和直线运动机构停止运动。

9.根据权利要求8所述的万向行动平台的控制方法，其特征在于：所述刹车高度与头显设备初始高度的比值为m，正常运动高度与头显设备初始高度的比值为n，m＜n＜1。

10.根据权利要求8所述的万向行动平台的控制方法，其特征在于：所述步骤2中，控制器读取第二距离编码器的数值，计算当前直线运动速度，履带的阻力为f，设定速度阈值VF，当使用者速度大于阈值时，控制器通过快速通断电、控制制动单元点动刹车，转轴的阻力为f’，f’＞f；点动刹车的频率和直线运动速度成正比。