[发明专利]一种内收式人体全向运动平台

说明书

本发明公开了一种内收式人体全向运动平台，包括底座、推力轴承、传动环、传动轮、电机、螺旋顶环以及嵌入螺旋顶环中的滚轮，所述底座直接承载着推力轴承和传动轮，所述推力轴承上承载着传动环，所述传动环由多个不同直径的圆环组合构成，所述传动轮配合在传动环上用于对传动环进行逐层驱动，所述传动环的中心环通过电机直接驱动，所述传动环向上固定连接螺旋顶环。本发明结构设计科学巧妙，提出一种主动式的人体全向运动平台，与被动式的全向运动平台相比，人体不需要被束缚，可提供更加真实的移动感受，有效的解决了虚拟空间移动受现实空间限制的问题，此外本发明还具有低噪音，高拓展性等特点。

技术领域

本发明涉及人体运动设备技术领域，具体涉及一种内收式人体全向运动平台。

背景技术

在计算机网络技术迅猛发展的现代社会，网络技术不仅带来科技经济的发展，也带了休闲娱乐功能的革新，由此虚拟现实环境的终端模拟器类型多样，但大多的终端模拟器中，都需要大面积的场地进行运动，灵敏度不够，对于跳跃下蹲转向等运动无法自如实现，感受逼真度低，且由于人体移动时，没有防护措施容易造成伤害，这些都极大地制约了现有人体万向移动平台的发展。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如“一种万向跑步踩踏装置(201320425296.2)”，包括壳体、跑步机本体、主控制系统和传感器，所述传感器和跑步机本体均与主控制系统电连接所述壳体包括上盖，所述上盖上设置有一洞口，所述跑步机本体设置于壳体内、洞口所在位置的下方所述传感器传递其感应到的人跑步的受力信息到主控制系统，所述主控制系统控制调节跑步机本体运行方向。

又如“虚拟现实人体全向移动输入平台(201510333880.9)”解决了防护效果差，人体运动时安全性低的问题。但其仍属于被动式的跑步机，造成人体需要受到来自腰部的束缚，在倒退行走时极不自然。

在“一种基于速度分解与合成的全向运动输入平台(201611214960.3)”中，其有效的解决了行走不自然的问题，且结构简单。但由于使用链条式的方法，存在链条传动固有的缺点，即容易出现跳齿，脱节等现象，且维护成本较高，此外由于链条与其他部件的摩擦，所产生的噪音问题也难以解决。此外，由于使用链条式方式，在运行过程中仅有一面的滚轮有效，另一半滚轮则无法使用，滚轮利用效率低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种体验效果更佳、更加轻薄、主动式、易于维护、低噪音、滚轮利用率高的内收式人体全向运动平台。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种内收式人体全向运动平台，包括底座、推力轴承、传动环、传动轮、电机、螺旋顶环以及嵌入螺旋顶环中的滚轮，所述底座直接承载着推力轴承和传动轮，所述推力轴承上承载着传动环，所述传动环向上固定连接螺旋顶环，所述传动环由多个不同直径的圆环组合构成，所述传动轮配合在传动环上用于对传动环进行逐层驱动，所述传动环的中心环通过电机直接驱动，通过电机和传动轮对于传动环的驱动带动螺旋顶环的转动，通过滚轮嵌入螺旋顶环进而实现任意方向向内收缩和外放的功能，实现平台平面的内收和外放功能。

进一步地，所述底座上设有用于固定电机轴测的电机轴固定槽、若干同心但不同半径的推力轴承轨道以及若干传动轮固定点，所述推力轴承分别配合在对应的推力轴承轨道上，所述传动轮固定点位于不同半径的推力轴承轨道之间用于固定传动轮。

进一步地，所述推力轴承包括挡圈和若干钢珠，所述钢珠等间距设置在挡圈上，挡圈用于保证钢珠在推力轴承轨道内转动时具有不变的间距。推力轴承具有不同的半径，用于在不同半径的推力轴承轨道中运行。

进一步地，所述传动环由一组具有不同直径的同心环组成，所述传动环的正面设置有若干用于固定螺旋顶环的螺旋顶环固定孔，背面设置有与推力轴承相匹配的推力轴承轨道，所述传动环的中心环设置有用于固定电机的电机旋转固定槽。