轮椅模拟训练系统的制作方法

本发明属于虚拟现实产品技术领域，具体涉及轮椅模拟训练系统。

背景技术：

轮椅是下肢行动不便人士的重要康复工具，它不仅是肢体伤残者和行动不便人士的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动；轮椅模拟训练系统专为那些行动不便的人设计，让残疾人通过非常有趣的方式进行体能锻炼；可以让残疾人通过非常有趣的方式进行体能锻炼，减少在轮椅上久坐的时间，有助于改善健康。

为了让使用者有更深度的沉浸感，或者到达身临其境的效果，使用者可以通过虚拟现实技术可以体验平时难以实现的户外运动或者游览从未去过的地方。

需要解决三大技术问题：

一是将轮椅转动的“位移”、“速度”、“方向”等数据实时采集，并上传到上位机解析，分析，并做出3d画面更真实的动作行为；

二是在3d画面场景中，如有斜坡，则使用者会感受到不同的转动轮椅的力量大小，即有不同的阻尼反馈到轮椅，达到更真实的上下坡所需要的力度；

三是在3d画面场景中，如有坑洼不同的路面，则使用者会感到不同程度的颠簸感，包括撞到障碍物，都会有不同程度的震动感。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供轮椅模拟训练系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：轮椅模拟训练系统，包括底座，所述底座上表面的左侧设置有固定架，且所述底座与所述固定架固定连接，所述固定架的一侧面与显示屏的一侧面固定连接，所述底座的上表面设置有固定座，且所述底座与所述固定座固定连接，所述固定座为空腔结构，且所述固定座的内壁安装有mcu数据处理板，且所述mcu数据处理板与所述固定座固定连接，所述固定座的上表面设置有支撑座a，所述支撑座a的一侧面设有编码器，且所述支撑座a与所述编码器转动连接，所述支撑座a远离编码器的一侧面设有摩擦轮a，且所述支撑座a与所述摩擦轮a转动连接，所述摩擦轮a与所述编码器固定连接，所述摩擦轮a远离支撑座的一端设有阻尼器a，且所述摩擦轮a与所述阻尼器a固定连接，所述阻尼器a远离摩擦轮a的一面与连接杆固定连接，且所述连接杆的另一端与所述阻尼器b的外表面固定连接，所述阻尼器b远离连接杆的一面与摩擦轮b的一端转动连接，所述摩擦轮b远离阻尼器的一端与支撑座b的外表面转动连接，所述支撑座b位于所述固定座的上表面，且所述支撑座b与所述固定座固定连接，所述轮椅位于所述摩擦轮a和所述摩擦轮b的上方，且所述轮椅的轮毂与所述摩擦轮a和所述摩擦轮b搭接，所述轮椅踏板的下表面与震动器的顶端固定连接，所述震动器的底端与所述固定座固定连接。

优选的，所述编码器、支撑座a、摩擦轮a、阻尼器a、连接杆、阻尼器b、摩擦轮b和支撑座b为两组，且两组支撑座a、摩擦轮a、阻尼器a、连接杆、阻尼器b、摩擦轮b和支撑座b均位于所述固定座的上表面。

优选的，所述编码器通过联轴器连接到摩擦轮a上。

优选的，所述阻尼器a和阻尼器b均通过联轴器连接到摩擦轮a和摩擦轮b上。

优选的，所述轮椅的轮毂分别与两组摩擦轮a和摩擦轮b搭接，且摩擦轮a和摩擦轮b的外表面设置有防滑纹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：很多人由于天生或因意外丧失了正常的运动能力，他们也许从未体验过或再也不能够体验运动带来的乐趣，本发明帮助了残疾人士进行轮椅训练，并配备模拟场景的体验，使残疾人在户外轮椅训练条件受限时，提供给残疾人一种简便的训练方法，轮椅上体验周游世界的感觉也许能给他们带来一些乐趣，这些经历能让悲观的患者重拾生命的信心，进一步帮助他们更好的融入社会。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明固定座处的结构示意图。

图3为本发明的技术原理示意图。

图中：1、底座；2、固定架；3、显示屏；4、固定座；5、阻尼器a；6、轮椅；7、震动器；8、mcu数据处理板；9、摩擦轮a；10、编码器；11、支撑座a；12、连接杆；13、阻尼器b；14、摩擦轮b；15、支撑座b。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：轮椅模拟训练系统，包括底座1，底座1上表面的左侧设置有固定架2，且底座1与固定架2固定连接，固定架2的一侧面与显示屏3的一侧面固定连接，底座1的上表面设置有固定座4，且底座1与固定座4固定连接，固定座4为空腔结构，且固定座4的内壁安装有mcu数据处理板8，且mcu数据处理板8与固定座4固定连接，固定座4的上表面设置有支撑座a11，支撑座a11的一侧面设有编码器10，且支撑座a11与编码器10转动连接，支撑座a11远离编码器10的一侧面设有摩擦轮a9，且支撑座a11与摩擦轮a9转动连接，摩擦轮a9与编码器10固定连接，摩擦轮a9远离支撑座的一端设有阻尼器a5，且摩擦轮a9与阻尼器a5固定连接，阻尼器a5远离摩擦轮a9的一面与连接杆12固定连接，且连接杆12的另一端与阻尼器b13的外表面固定连接，阻尼器b13远离连接杆12的一面与摩擦轮b14的一端转动连接，摩擦轮b14远离阻尼器的一端与支撑座b15的外表面转动连接，支撑座b15位于固定座4的上表面，且支撑座b15与固定座4固定连接，轮椅6位于摩擦轮a9和摩擦轮b14的上方，且轮椅6的轮毂与摩擦轮a9和摩擦轮b14搭接，轮椅6踏板的下表面与震动器7的顶端固定连接，震动器7的底端与固定座4固定连接。

进一步的，编码器10、支撑座a11、摩擦轮a9、阻尼器a5、连接杆12、阻尼器b13、摩擦轮b14和支撑座b15为两组，且两组支撑座a11、摩擦轮a9、阻尼器a5、连接杆12、阻尼器b13、摩擦轮b14和支撑座b15均位于固定座4的上表面。

进一步的，编码器10通过联轴器连接到摩擦轮a9上。

进一步的，阻尼器a5和阻尼器b13均通过联轴器连接到摩擦轮a9和摩擦轮b14上。

进一步的，轮椅6的轮毂分别与两组摩擦轮a9和摩擦轮b14搭接，且摩擦轮a9和摩擦轮b14的外表面设置有防滑纹。

本实施例中，

编码器连接到mcu数据处理板；

阻尼器电磁轮和可调电源组成连接到mcu数据处理板；

震动器阵子和音频电源控制器组成连接到mcu数据处理板；

轮椅设备通过连接杆，轮毂固定在摩擦轮a和摩擦轮b上；

mcu数据处理板通过一根网线连接到主机设备上，进行数据交互；

打开主机设备之后，显示设备直接进入3d画面训练场景选择项，通过空间键鼠，选择训练的场景，使用者通过滚动轮椅的二个轮毂，即可行走；

前进：使用者通过轮椅设备顺时针转动轮椅的轮毂，采集设备实时采集轮毂的位移、方向、转速等数据，并且经过逻辑运算之后，实时上传到上位机，上位机解析数据，通过对解析后的数据分析，可以使3d画面在开阔的地面上即可实时往前行走；

后退：使用者通过轮椅设备逆时针转动轮椅的轮毂，采集设备实时采集轮毂的位移、方向、转速等数据，并且经过逻辑运算之后，实时上传到上位机，上位机解析数据，通过对解析后的数据分析，可以使3d画面在开阔的地面上即可实时往后行走；

左转：使用者通过轮椅设备顺时针转动轮椅的右轮毂，同时左轮毂不动，或者逆时针旋转，采集设备实时采集轮毂的位移、方向、转速等数据，并且经过逻辑运算之后，实时上传到上位机，上位机解析数据，通过对解析后的数据分析，可以使3d画面在开阔的地面上即可实时往左行走或者向左转弯；

右转：使用者通过轮椅设备逆时针转动轮椅的右轮毂，同时右轮毂不动，或者逆时针旋转，采集设备实时采集轮毂的位移、方向、转速等数据，并且经过逻辑运算之后，实时上传到上位机，上位机解析数据，通过对解析后的数据分析，可以使3d画面在开阔的地面上即可实时往右行走或者向右转弯；

震感：当3d画面在坑洼路面上行走，会有不同的震动感；如遇到围栏、或者墙等障碍物，3d画面撞上，系统平台也会有不同的震感反馈；

阻尼：当3d画面在斜坡上行走，轮毂会有不同程度的摩擦力，使用者要使用不同的力量大小去转动轮毂，从而模拟真实的场景，使用者也可以选择不同的场景，去综合的训练本身的力量。

综上所述，很多人由于天生或因意外丧失了正常的运动能力，他们也许从未体验过或再也不能够体验运动带来的乐趣，本发明帮助了残疾人士进行轮椅训练，并配备模拟场景的体验，使残疾人在户外轮椅训练条件受限时，提供给残疾人一种简便的训练方法，轮椅上体验周游世界的感觉也许能给他们带来一些乐趣，这些经历能让悲观的患者重拾生命的信心，进一步帮助他们更好的融入社会。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。