一种虚拟现实跑步机的制作方法

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，具体而言，涉及一种虚拟现实跑步机。

背景技术：

随着技术与科技的发展，虚拟现实技术越来越成熟，开始不如普通人们的生活，如虚拟现实眼镜、虚拟现实跑步机和虚拟现实座椅等。例如，其中的虚拟现实跑步机受到越来越多的人喜爱，虚拟现实跑步机能够模拟人的行动动作，并且将虚拟现实跑步机和游戏相结合，通过布置在人体身上的传感器的监测可以将行走，奔跑和跳跃下蹲等动作模拟到游戏中，能够让人感受到真实的“游戏”，同时还能够在游戏中锻炼身体，使用者常常会发现当游戏结束后自己早已满头大汗，这是不一样的沉浸式体验。

但是现有的虚拟现实跑步机往往都存在诸多的缺点，其中与身体固定的部分往往较为沉重，游戏时间一长都会给体验者带来较大的负担；另外普遍的虚拟现实跑步机都较为固定，难以给人较为灵活的体验，或者是存在多个固定点，在人们使用的时候，动作弧度过大的时候容易碰伤，也是极为不灵活。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种虚拟现实跑步机，其能够让使用 者在该虚拟现实跑步机上灵活运动，不受固定装置或者支撑柱的限制。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种虚拟现实跑步机，包括：活动台、连接底座、高度调节架、弹性组件、连接带和固定装置，所述活动台与所述连接底座一端固定连接，所述高度调节架第一端和所述连接底座另一端固定连接，所述高度调节架上开设有条形开口，所述弹性组件设置在所述高度调节架的第二端的内部，所述连接带的第一端与所述固定装置的第一端连接，所述连接带的第二端与所述弹性组件连接，所述固定装置的第一端与所述条形开口处的高度调节架活动连接。

优选地，所述弹性组件包括环形弹簧片和转动轴，所述环形弹簧片的第一端和所述转动轴固定连接，所述环形弹簧片的第二端和所述高度调节架固定连接，所述连接带的第二端与所述转动轴固定连接，所述连接带环绕在所述转动轴上。

优选地，所述环形弹簧片的数量为一个或两个。

优选地，所述固定装置包括转动轴承和连接部，所述连接部的第一端与所述条形开口处的高度调节架活动连接，所述连接部的第二端与所述转动轴承的外边缘连接。

优选地，所述连接部的第一端设置有连接件，所述连接件的一端与所述连接部连接，所述连接件的另一端与所述高度调节架活动连接，所述高度调节架与所述连接部的连接位置、所述高度调节架与所述连接件的连接位置和所述连接件与所述连接部的连接位置共同形成三角形态。

优选地，所述转动轴承包括转动部和固定部，所述固定部与所述 连接部连接，所述转动部在所述固定内部，并与固定部转动连接。

优选地，所述高度调节架的条形开口的竖直长度大于水平长度。

优选地，所述高度调节架的条形开口处的较长的两个侧面上均设置有滑槽，所述固定装置的第一端能够在所述滑槽内滑动。

优选地，所述固定装置与所述高度调节装置连接的地方设置有滚轮，所述滚轮与所述固定装置转动连接，所述滚轮能够在所述滑槽内滚动。

优选地，所述连接底座内部开设有空腔，所述连接底座与所述高度调节架连接的位置开设有开口，所述虚拟现实跑步机的内部传感器和电路导线通过所述开口引出。

本实用新型提供的一种虚拟现实跑步机，对虚拟现实跑步机进行创新设计，将现有的多个支撑架更换使用一个高度调节架来实现，在该高度调节架上设置条形开口，固定装置与高度调节架的条形开口连接并能够在其中上下活动，增加了灵活性；此外在该高度调节架的上方内部增加弹性组件和连接带，弹性组件用于收紧连接带，连接带的一端连接在弹性组件上，其另一端连接在固定装置上，由于弹性组件能够收紧连接带，并通过连接带来平衡固定装置的重力，以此就能够减轻使用者的负重压力，使使用者能够更加的舒适的使用该虚拟现实跑步机，以享受沉浸式的游戏体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型较佳实施例提供的一种虚拟现实跑步机的结构示意图；

图2是本实用新型较佳实施例提供的一种虚拟现实跑步机的弹性组件的第一视角的结构示意图；

图3是本实用新型较佳实施例提供的一种虚拟现实跑步机的弹性组件的第二视角的结构示意图；

图4是本实用新型较佳实施例提供的一种虚拟现实跑步机的滑槽与固定装置滑动接触部的示意图；

图5是本实用新型较佳实施例提供的一种虚拟现实跑步机的安装有三个滚轮的固定装置与滑槽连接部的结构示意图。

附图标记汇总：

图标：10-虚拟现实跑步机；100-高度调节架；110-滑槽；200-弹性组件；210-环形弹簧片；220-转动轴；230-连接带；300-固定装置；310-转动轴承；320-连接部；330-连接件；350-滚轮；400-连接底座；500-活动台。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种虚拟现实跑步机10，包括高度调节架100、弹性组件200、连接带230、固定装置300、连接底座400和活动台500。

高度调节架100，主要用于支撑固定装置300并使其能够上下滑动。

优选地，该高度调节架100可呈板状结构，该高度调节架100的底端与连接底座400连接，并且与连接底座400的夹角呈60度到90度最佳，但也不局限于此种情况。该高度调节架100与连接底座400的连接方式可以是可拆卸连接，例如拆用螺丝等方式的螺纹连接，此种连接方式可利于拆卸搬运，根据实际需求进行更换；另外在不考虑拆卸的情况时还可以对高度调节架100与连接底座400的连接处进行焊接，一体成型，这样可以更加的稳固。该高度调节架100能够给VR体验者留出了足够多的空间在活动台500上活动。

优选地，该高度调节架100的中间位置开设有条形开口，该条形开口的具体形状可以为方形，也可以是上下端部为弧形，还可以是其他的较为美观的形状，但条形开口的两条侧边应该保持竖直和平行，该两条侧边的长度应该与上下两边的长度长，该条形开口的下方离连接底座400的距离可以根据游戏中人下蹲时的最低高度来设置，以便能够完成下蹲动作。在该条形开口的两个侧边上还开设有滑槽110，通过该滑槽110与固定装置300的第一端滑动连接。该滑槽110应该 保证光滑，并且可以通过上润滑油的方式保持光滑，这样将固定装置300在滑槽110内滑动的阻力降到最小，以提高用户的使用感受，增加灵活度。

优选地，该高度调节架100的顶部(远离地面的一端)还设置有一可以安装弹性组件200的位置。可以是高度调节架100的内部的空腔，也可以是固定弹性组件200的高度调节架100的外部结构。若为外部固定结构，则可使用螺栓等可拆卸的固定，在弹性组件200损坏的时候方便拆卸和更换。若设置在高度调节架100的空腔之中，在空腔的下方即条形开口的上方的侧面上应当设置一开口供连接带230穿过。

弹性组件200，用于收紧连接带230，以此间接的拉动固定装置300，以平衡固定装置300的重力。

请参照图2，优选地，该弹性组件200包括环形弹簧片210和转动轴220，环形弹簧片210的靠近环心的一端与转动轴220固定连接，环形弹簧片210远离环心的一端相对于高度调节架100固定，可以是固定在高度调节架100上，也可以是其他的固定方式。该环形弹簧片210可以是涡卷弹簧。转动轴220的未连接弹簧片的部分与连接带230的端部固定连接，环形弹簧片210也可以使用其他弹性装置代替。该转动轴220的转动能够收紧弹簧片或者说收紧的弹簧片能够施加转动的力给转动轴220。该弹性组件200中的环形弹簧片210厚度宽度不做限定，应该以其弹力大小来设计，其弹力大小能够以连接连接带230之后恰好能够平衡固定装置300的重力为最佳，但也不限于此种情况，与平衡装置的重力相比稍大或者稍小都可以认为是有效的。为了增加连接带230的有效活动长度，该环形弹簧片210的可以采用尽量薄且较长的弹簧片，这样能够减小弹簧片的体积。该环形弹簧片 210的弹力大小可以根据使用的生产材料和弹簧片的厚度宽度长度共同确定。为了美观，该弹性组件200可以设置在上述的高度调节架100的条形开口的顶端内部。

优选地，该弹簧片的数量不做限制，可以为一个、两个以及三个等，在本实施例中以两个为例，该两个弹簧片可以固定在转动轴220的两端，转动轴220的中间位置可安装连接带230。如图3为两个环形弹簧片210。

另外，在该弹性组件200中还可以添加拉力传感器，用来检测弹簧片的拉力变化，并反馈给游戏主机等设备，一次还可以辅助判断游戏使用者的动作状态。

连接带230，主要用于连接弹性组件200和固定装置300。

优选地，该连接带230的一端固定于转动轴220上，并且环绕在转动轴220上面，当拉动连接带230的时候同时也牵引弹簧做放松或者收紧，由于连接带230的另一端连接在固定装置300上，所以该连接带230上的牵引力将和固定装置300的牵引力相抵消，以此达到减轻固定装置300的重力的效果，给人更加舒适的穿戴感受。该连接带230可采用高强度抗磨损的轻质材料做成，其形状可以有绳状，带状以及其他的合理形状。该连接带230的两端也可以采用可拆卸的连接，据此可以方便损坏后的更换和维护等。

固定装置300，用于固定游戏使用者，防止摔倒的作用。

优选地，该固定装置300包括连接部320和转动轴承310，该连接部320的整体可为长方形结构，该连接部320的第一端和高度调节架100活动连接，该连接部320的第一端还设置有连接件330，该连接件330的第一端和连接部320的中间位置固定连接(此处所述的中 间位置指非端部的位置，不理解为几何中心的位置)，固定连接的方式可以为焊接与可拆卸的螺栓连接。该连接件330的第二端与高度调节架100活动连接，并且能够在高度调节架100的滑槽110内上下滑动。此时，该连接件330的第一端和第二端，以及连接部320的第一端的与高度调节架100的连接处，三处位置共同形成三角形态。形成三角形态可以使固定装置300与高度调节架100的活动连接更加的稳固，也可减小局部压强过大引起的滑槽110内的部分磨损。

优选地，该固定装置300与高度调节架100活动连接的四个位置，与滑槽110的阻力应当相当微小，以达到用户在固定装置300一端的上下活动能够轻易的带动连接部320和连接件330在滑槽110内滑动。为了达到此目的，可以在固定装置300与高度调节架100活动连接的四个位置设置滚轮350，每个位置与滑槽110接触的相对的两个面各设置一个，共计8个滚轮350；也可以每个位置与滑槽110相接触的三个面都设置滚轮350，共计12个，如图4所示，该图示出了固定装置300与高度调节架100活动连接的四个位置的滚轮350与滑槽110两侧壁接触的示意图，而图5则示出了，与滑槽110底面相接触处也设置了滚轮350的情况(即与滑槽110相接触的三个面都设置滚轮350)。为防止滚轮350与滑槽110的磨损，在使用后可以适当的给滑槽110或滚轮350上润滑油、机油或黄油等能够减少磨损和滑动阻力的液体。

优选地，转动轴承310用于固定游戏使用者。该转动轴承310分为内圈和外圈两层结构，该转动轴承310的内圈可以配合其他的安全带之内的装置来固定游戏使用者。该转动轴承310的外圈与连接部320的第二端固定连接(焊接、可拆卸都可)，当使用者固定在内圈 之后，可以相对于外圈自由转动不受影响。该转动轴承310上可以设置防护垫防止VR游戏体验过程中碰伤等。

优选地，上述固定装置300上的所有部件都可以采用强度较高，质量较轻的铝合金或钛合金等材料。以此可使VR体验者感受毫无束缚的感觉。

连接底座400，主要作用是连接活动台500和高度调节架100。

请参照图1，优选地，该连接底座400的一端与活动台500固定连接，其另一端和高度调节架100固定连接，该连接底座400的内部可以设置空腔并且在与高度调节架100连接的一端的侧面设置有通孔，空腔的形状可为长方体，该虚拟现实跑步机10内的传感器等装置(例如活动台500内的传感器和环形弹簧片210处的传感器)的导线可以布置在该空腔中，并且通过连接底座400的侧面引出。另外该连接底座400的通孔位置的设置不作限制。

活动台500，该部分的主要作用是VR体验者或者游戏者活动的(例如，行走、跳跃、下蹲)部分。

优选地，在该活动台500与连接底座400固定连接或者可拆卸连接。在该连接底座400上还可以布置传感器，并且可以和VR体验者的身上的传感器配合使用。该活动台500呈凹面结构，并且在凹面的中心区域为平面结构。其中凹面结构中的斜面可以配合体验者或者使用者专用的鞋子使用(具体在此不再赘述)，可在此斜面上行走。该活动台500的中间位置的平面区域可在不行走的时候进行站立，下蹲或者跳跃等动作。另外，为方便搬运，该活动台500还可以设置成可拆卸的多块组合结构；为了防止使用过程中该虚拟现实跑步机10的 翻倒等情况发生，活动台500和连接底座400的材料可尽量采用钢板等密度和强大较大的材料。

综上所述，本实用新型提供的一种虚拟现实跑步机10，对虚拟现实跑步机10进行创新设计，将现有的多个支撑架更换使用一个高度调节架100来实现，在该高度调节架100上设置条形开口，固定装置300与高度调节架100的条形开口连接并能够在其中上下活动，增加了灵活性；此外在该高度调节架100的上方内部增加弹性组件200和连接带230，弹性组件200用于收紧连接带230，连接带230的一端连接在弹性组件200上，其另一端连接在固定装置300上，由于弹性组件200能够收紧连接带230，并通过连接带230来平衡固定装置300的重力，以此就能够减轻使用者的负重压力。另外，由于高度调节架100与活动台500之间通过连接部320连接，固定装置300使用一个高度调节架100支撑，这样设计能够增大使用者的活动区域。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。