一种全向跑步机的制作方法

本实用新型涉及一种跑步机，尤其涉及一种全向跑步机。

背景技术：

目前，我国公知的步行机均是由电机带动传送带反复转动而成的前后单向健身器材。当电机启动，带动相连的传送带，传送带带动覆盖其上的皮带，人体站立于皮带上行走，步伐与皮带转速同步，即可达到零距离步行的效果。但是，这种步行平台局限于前后两个方位，不能承担三百六十度全方位步行的需求。随着虚拟现实行业的迅速发展，在虚拟现实体验过程中不断出现了在身体互动方面的需求，体验者在看到虚拟画面时自己的身体也希望能随意向各个方向自由走动，从而得到更加真实的互动体验。另外，目前国内外已相继推出应用于虚拟现实行业的全向跑步机，可以实现三百六十度全方位步行。但大多采取平台表面与鞋底滑动或滚动的方式，体验者需要固定支架支撑或悬挂，与正常步行差异较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种全向跑步机，该全向跑步机能够实现360度全方位步行的目的，同时对使用者所穿的鞋没有特殊要求，不需要对体验者做固定或悬挂，让使用者能以更自然的方式体验。

为解决上述技术问题，本实用新型所提供的全向跑步机，包括底座装置、传送装置、传感器系统及控制系统；所述底座装置包括基座，所述基座固定于地面；支撑架，所述支撑架底端通过弹性元件与所述基座相连；所述传送装置包括环形托板，所述环形托板整个壁面上包裹有一体成形的传送带，所述环形托板支撑在所述支撑架上；驱动机构，所述驱动机构安装于所述支撑架上，用于驱动所述传送带绕其所包裹的环形托板作周向旋转运动和横向滚动运动；所述传感器系统用于检测双脚运动的趋势，将检测信号输送至控制系统；所述控制系统与所述驱动机构相连接，用于控制所述驱动机构的运动。

进一步的，所述支撑架由底板、顶板以及支撑所述底板和顶板的侧板组成；所述底板底端通过弹性元件与所述基座相连；所述顶板穿插于所述环形托板内孔中。

具体的，所述驱动机构包括万向轮、纵向驱动轮、横向驱动轮及驱动电机；所述顶板上沿环形托板周向均布有若干所述万向轮、纵向驱动轮和横向驱动轮；所述底板上端均布有若干所述万向轮、纵向驱动轮和横向驱动轮；所述万向轮用于支撑所述环形托板；所述纵向驱动轮和横向驱动轮与所述传送带接触，通过安装在支撑架内的驱动电机摩擦带动所述传送带分别绕其所包裹的环形托板作周向旋转运动和横向滚动运动。

具体的，所述驱动机构包括万向轮和万向驱动轮及驱动电机；所述顶板上沿环形托板周向均布有若干所述万向轮和万向驱动轮；所述底板上端均布有若干所述万向轮和万向驱动轮；所述万向轮用于支撑所述环形托板；所述万向驱动轮与所述传送带摩擦接触，通过安装在支撑架内的驱动电机摩擦带动所述传送带绕其所包裹的环形托板作周向旋转运动和横向滚动运动。

进一步的，所述传感器系统包括陀螺仪、压力传感器和加速度计，用以实时测算体验者的运动方向、方式、速度等参数，从而对驱动机构的驱动方向、速度发出指令，以实现对传送带做出实时反向等速的运动控制。

具体的，所述陀螺仪、压力传感器和加速度计安装于所述支撑架底板上。

进一步的，所述全向跑步机还包括外罩，所述外罩可以将所述传送带和支撑架罩住。

本实用新型的全向跑步机具有如下优点：可以通过传感器系统实时监测人体步伐，并根据人体步伐实时驱动全向跑步机上的传送装置，使人体不管以何种速度沿任意方向移动，均能确保人体处于全向跑步机中间位置，从而能够满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求；同时对使用者所穿的鞋没有特殊要求，不需要对体验者做固定或悬挂，让使用者能以更自然的方式体验。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型A-A向剖面图；

图3为本实用新型B-B向剖面图；

图4为本实用新型中实施方式一种驱动轮结构示意图；

图5为本实用新型中实施方式二中驱动轮结构示意图；

其中：1-基座；2-弹性元件；3-环形托板；4-传送带；5-万向轮；6-纵向驱动轮；61-驱动主轮；62-主卫星摩擦轮；63-副卫星摩擦轮；64-环形轴；65-安装支架；7-传感器系统；8-支撑架；81-底板；82-顶板；83-侧板；9-外罩；10-横向驱动轮；11-万向驱动轮；12-第一驱动电机；13-第二驱动电机。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1-图3所示，本实用新型所提供的全向跑步机，包括底座装置、传送装置、传感器系统及控制系统；所述底座装置包括基座1，所述基座1固定于地面；支撑架8，所述支撑架8底端通过弹性元件2支撑连接在所述基座1上；所述传送装置包括环形托板3，所述环形托板3整个壁面上包裹有一体成形的传送带4，所述环形托板3支撑在所述支撑架8上；驱动机构，所述驱动机构安装于所述支撑架8上，用于驱动所述传送带4绕其所包裹的环形托板3作周向旋转运动和横向滚动运动；所述传感器系统7用于检测双脚运动的趋势，将检测信号输送至控制系统7；所述控制系统7与所述驱动机构相连接，用于控制所述驱动机构的运动。

如图1和图2所示，所述支撑架8由底板81、顶板82以及支撑所述底板81和顶板82的侧板83组成；所述底板81底端四个角处通过四个弹性元件2支撑连接在所述基座1上；所述顶板82穿插于所述环形托板3内孔中，所述驱动机构包括万向轮5、纵向驱动轮6、横向驱动轮10及驱动电机；所述顶板82上沿环形托板3周向均布有若干所述万向轮5、纵向驱动轮6和横向驱动轮10；所述底板81上端均布有若干所述万向轮5、纵向驱动轮6和横向驱动轮10；所述侧板83内侧同样安装有若干所述万向轮5；所述万向轮5用于支撑所述环形托板3；所述纵向驱动轮6和横向驱动轮10与所述传送带4摩擦接触，通过安装在支撑架8内的驱动电机驱动所述纵向驱动轮6和横向驱动轮10摩擦带动所述传送带4分别绕其所包裹的环形托板3作周向旋转运动和横向滚动运动；所述传感器系统7安装于所述支撑架底板81上，包括陀螺仪、压力传感器和加速度计，用以实时测算体验者的运动方向、方式、速度等参数，从而对驱动机构的驱动方向、速度发出指令，以实现对传送带做出与人运动方向实时反向等速的运动控制。

如图4所示，所述纵向驱动轮6包括驱动主轮61、主卫星摩擦轮62、副卫星摩擦轮63组成，所述纵向驱动轮6通过安装支架65安装在支撑架8上；所述驱动主轮61外圆周上包含一圈环向排布的所述主卫星摩擦轮62；所述两相邻主卫星摩擦轮62之间设有副卫星摩擦轮63；所述主卫星摩擦轮62和副卫星摩擦轮63能够沿着与所述驱动主轮轴线垂直的环形轴64独立转动，安装在支撑架上的驱动电机驱动所述驱动主轮61转动，利用摩擦带动所述传送带4运动，当传送带4异于驱动主轮61旋转方向时，主卫星摩擦轮62和副卫星摩擦轮63能够利用绕自身环形轴64独立转动的特性来减少对传送带4形成的阻力；所述横向驱动轮10与所述纵向驱动轮6结构相同，只是安装方式一个横向安装另一个纵向安装。

如图5所示，本实用新型中的纵向驱动轮6和横向驱动轮10也可以由万向驱动轮11所替代，并通过第一驱动电机12和第二驱动电机13带动所述万向驱动轮11摩擦带动所述传送带4绕其所包裹的环形托板3作周向旋转运动和横向滚动运动(即全向运动)。

如图1所示，所述全向跑步机还包括外罩9，所述外罩9可以将所述传送带4和支撑架8罩住。

当体验者站立在所述全向跑步机上时，如果运动重心偏离跑步平台中心时，传送装置会发生偏斜，此时固定安装在支撑架底板81上的传感器系统7，实时测算体验者的运动方向、方式、速度等参数，从而对驱动器的驱动方向、速度发出指令，以实现对传送带做出实时反向等速的运动控制，使人体不管以何种速度沿任意方向移动，均能确保人体处于全向跑步机中间位置，从而能够满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求。