一种基于VR虚拟现实交互式运动平台的制作方法

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于VR虚拟现实交互式运动平台。

背景技术：

现有的六自由度运动平台一般包括一个定平台、六个支链及一个动平台。定平台一般固定放置，六个支链均利用球铰连接定平台及动平台，且每个支链都可以伸缩运动。这样，通过控制支链，可以使动平台相对于定平台做三维移动及绕坐标轴转动等各种轨迹的运动，广泛用于飞行模拟、海浪模拟等实验中。

公开号为CN104142692A的中国专利文献公开了一种六自由度运动平台，包括设置在底座上的六个电磁直线执行器，所述电磁直线执行器通过三自由度铰链与连杆的一段相连，连杆另一端通过二自由度铰链与上平台相连，上平台上设有位姿传感器，其特征在于所述电磁直线执行器均与一个自抗扰控制器相连。

公开号为CN102384341A的中国专利文献公开了一种六自由度运动平台，其包括一个定平台、六个支链、一个动平台及十二组固定组件。每个支链两端均设置有一个球头，定平台及动平台上均开设有与该球头对应的球窝。每个支链一端的球头通过一组固定组件转动连接在定平台上，另外一端的球头通过另一组固定组件转动连接在动平台上。

现有六自由度运动平台仅能在平台上感受不同维度的运动，但是不能模拟一些常见运动。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供基于VR虚拟现实交互式运动平台，本实用新型的基于VR虚拟现实交互式运动平台能够虚拟游泳运动，有助于掌握游泳姿势和锻炼身体。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于VR虚拟现实交互式运动平台，包括长方形底座、固定于方形底座中部用于支撑人体腰部的支撑台、位于所述长方形底座上方的多个六自由度平台以及控制所述六自由度平台运动动作的动作产生器，所述多个六自由度平台包括位于所述支撑台后方的两个脚踝固定平台、两个膝盖固定平台以及位于所述支撑台前方的连个手肘固定平台和一个胸部支撑平台，每个所述六自由度平台上设置有固定带。

可选的，所述六自由度平台包括底座、固定在底座上的电动缸、位于电动缸上方的平台底板，所述平台底板与所述电动缸固定连接以使通过电动缸的驱动能够上下移动，所述平台底板的下部还设置有位于所述电动缸外侧的六个等间距等角度设置的支撑弹簧和位于每个所述支撑弹簧外侧的步进伺服电机，每个支撑弹簧中穿过有钢丝绳，所述钢丝绳一端与所述平台底板的底部固定连接，另一端与所述步进伺服电机传动连接。

可选的，所述动作产生器包括多个伺服控制器，所述伺服控制器的型号为KZQ08-3B。

可选的，所述电动缸型号为YSL134-028。

可选的，所述六自由度平台上方设置有多个弯曲弹簧，所述固定带固定在所述弯曲弹簧上部。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型将现有六自由度平台进行推广应用，能够利用其虚拟现实下模拟游泳运动，从而提高游泳趣味性，有助于掌握游泳姿势和锻炼身体。

附图说明

图1是本实用新型基于VR虚拟现实交互式运动平台一种具体实施方式的结构示意图(俯视图)。

图2是本实用新型六自由度运动平台一种具体实施方式的结构示意图。

图3是本实用新型六自由度运动平台另一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种基于VR虚拟现实交互式运动平台，包括长方形底座100、固定于方形底座100中部用于支撑人体腰部的支撑台200、位于所述长方形底座100上方的多个六自由度平台300以及控制所述六自由度平台300运动动作的动作产生器，所述多个六自由度平台300包括位于所述支撑台200后方的两个脚踝固定平台310、两个膝盖固定平台320以及位于所述支撑台200前方的连个手肘固定平台330和一个胸部支撑平台340，每个所述六自由度平台300上设置有固定带350。本实用新型将现有六自由度平台进行推广应用，能够利用其虚拟现实下模拟游泳运动，从而提高游泳趣味性，有助于掌握游泳姿势和锻炼身体。

本实用新型基于VR虚拟现实交互式运动平台的具体模拟方式可以为：使用者面朝长方形底座100趴在支撑台200上，并使腰部位于所述支撑台200上方胸部贴在胸部支撑平台340上方并用固定带350进行捆绑，将脚踝、膝盖和手肘分别放在脚踝固定平台310、膝盖固定平台320和手肘固定平台330上方并用固定带350进行固定，接着通过动作产生器控制六自由度运动平台的运动，从而模拟游泳的姿势，例如需要蹬腿时，可以控制脚踝固定平台310从前斜向内运动，膝盖固定平台320从前向后并向外运动，要浮出水面呼吸时，将胸部支撑平台340向上抬起，要用手拨水使，控制手肘固定平台(330)在一定范围内进行画圈。六自由度平台的动作产生器是本领域技术人员所熟知的，例如可以参考中国专利文献CN203455965U。

本实用新型的基于VR虚拟现实交互式运动平台可以配合虚拟现实头盔进行使用，从而提高真实性，虚拟现实头盔可以提高游泳者在游泳的情景。

本实用新型可以使用现有六自由度运动平台，也可以采用如图2-3所示的所述六自由度运动平台，包括底座1、固定在底座1上的电动缸2、位于电动缸2上方的平台底板3，所述平台底板3与所述电动缸2固定连接以使通过电动缸2的驱动能够上下移动，所述平台底板3的下部还设置有位于所述电动缸2外侧的六个等间距等角度设置的支撑弹簧5和位于每个所述支撑弹簧5外侧的步进伺服电机6，每个支撑弹簧5中穿过有钢丝绳7，所述钢丝绳7一端与所述平台底板3的底部固定连接，另一端与所述步进伺服电机6传动连接。本实用新型将六自由度运动平台的平台底板与底座通过电动缸相连，可以使六自由度运动平台的底板能够上下进行移动，而通过支撑弹簧支撑后，使底板的运动范围受限，从而在安全的距离内进行运动，另外通过与底座相连的钢丝绳和步进伺服电机能够在电力的作用下使底板进行运动。

步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。通过控制步进伺服电机6例如为MOONS系列，可以在小幅度范围内进行往复转动，例如，正转半圈后反转半圈，可以使平台底板进行晃动，为了方便控制步进伺服电机6的运动，所述动作产生器包括多个伺服控制器，所述伺服控制器的型号可以为KZQ08-3B。伺服控制器(servo drives)又称为“伺服驱动器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位。

根据运动平台的大小不同，其驱动平台底座上下运动的所述电动缸2可以为多个。电动缸型号可以为YSL134-028。电动缸可以与电动缸一起使用，也可以与步进电机进行匹配使用，例如一个电动缸匹配六个步进电机，或者多个电动缸匹配六个步进电机。

如图3所示，为了提高在水中波动的感觉，减少来自六自由度运动平台的刚性运动感觉，所述六自由度平台300上方可以设置有多个弯曲弹簧8，所述固定带350固定在所述弯曲弹簧8上部。固定带350可以通过卡扣相连。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。