[发明专利]一种智慧滑雪健身仿真模拟器及其控制方法

权利要求书

1.一种智慧滑雪健身仿真模拟器，其特征在于，包括：滑雪视景装置、机械运动装置和控制装置，所述控制装置包括控制器以及与控制器电性连接的通信装置和数据采集装置，所述数据采集装置包括空间定位装置和人机交互设备，所述控制器通过所述通信装置与上位计算机系统通信连接；

所述滑雪视景装置用于模拟滑雪场景，所述机械运动装置用于用户执行滑雪动作，所述控制器分别与所述滑雪视景装置、机械运动装置电性连接，所述控制器接收所述空间定位装置和人机交互设备采集的信息传输给所述上位计算机系统，所述上位计算机系统向所述控制器发送执行指令，所述控制器控制所述滑雪视景装置和机械运动装置动作。

2.根据权利要求1所述的智慧滑雪健身仿真模拟器，其特征在于，所述滑雪视景装置包括支架和球形外壳，所述球形外壳固定连接在所述支架上，所述球形外壳的内侧壁设置有球幕显示屏，所述球形外壳的上盖内壁设置有两台投影仪和一台融合相机，所述投影仪用于向所述球幕显示屏投射虚拟滑雪场景图像，所述融合相机用于捕捉两台所述投影仪拼接后所投射的投影图像范围，所述球幕显示屏、投影仪和融合相机分别与所述控制器电性连接。

3.根据权利要求2所述的智慧滑雪健身仿真模拟器，其特征在于，所述滑雪视景装置还包括音响装置和吹风装置，所述音响装置和吹风装置设置在所述支架的下方，所述音响装置和吹风装置分别与所述控制器电性连接。

4.根据权利要求2所述的智慧滑雪健身仿真模拟器，其特征在于，所述机械运动装置包括底座、滑板组件和步进电机，所述滑板组件包括滑板和滑板固定座，所述滑板固定连接在所述滑板固定座上，所述滑板固定座与所述底座滑动连接，所述滑板固定座的两侧壁分别通过弹性绳索与所述底座连接，所述步进电机与可伸缩连杆传动连接，所述可伸缩连杆与所述滑板固定座固定连接，所述步进电机与所述控制器电性连接，所述步进电机驱动所述可伸缩连杆，带动所述滑板固定座沿所述底座滑动。

5.根据权利要求4所述的智慧滑雪健身仿真模拟器，其特征在于，所述步进电机设置在所述底座的底部，所述底座上设置有滑动轨道，所述滑板固定座的底部固定连接有滑块，所述滑板固定座通过所述滑块与所述滑动轨道滑动连接，所述滑动轨道旁设置有移动槽，所述可伸缩连杆穿过所述移动槽与所述滑板固定座连接，所述可伸缩连杆沿所述滑动槽移动。

6.根据权利要求4所述的智慧滑雪健身仿真模拟器，其特征在于，所述机械运动装置还包括扶手，所述扶手设置在所述底座上。

7.根据权利要求2所述的智慧滑雪健身仿真模拟器，其特征在于，所述空间定位装置安装在球幕显示屏的两端，所述空间定位装置包括两台激光定位器发射装置，用于扫描用户身上设置的光敏传感器。

8.一种智慧滑雪健身仿真模拟器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

用户通过人机交互设备输入操作指令，并通过控制器传输给上位计算机系统；

上位计算机系统控制虚幻引擎中滑雪装备模型运动，虚幻引擎将滑雪装备模型的实时位姿参数输出，经过位姿反解计算转化成机械运动装置的运动参数，并发送给控制器；

控制器将机械运动装置的运动参数转换为步进电机能识别的脉冲信号，以此来控制机械运动装置复现虚幻引擎中滑雪装备模型的运动状态；

融合相机和空间定位装置采集到的信息传输给控制器，并发送给上位计算机系统；

上位计算机系统根据融合相机和空间定位装置采集到的信息，调用场景库的图像数据，并传送给控制器；

控制器根据图像数据，控制投影仪向球幕显示屏投射虚拟滑雪场景图像。

9.根据权利要求8所述的智慧滑雪健身仿真模拟器的控制方法，其特征在于，所述上位计算机系统根据融合相机和空间定位装置采集到的信息，调用场景库的图像数据，并传送给控制器，具体还包括：调用场景库中与所述图像数据相匹配的音响和风力数据，并传输给控制器。

10.根据权利要求8所述的智慧滑雪健身仿真模拟器的控制方法，其特征在于，所述控制器根据图像数据，控制投影仪向球幕显示屏投射虚拟滑雪场景图像，还包括，所述控制器根据音响和风力数据，分别控制所述音响装置和吹风装置动作。