一种多自由度加旋转的VR座椅的制作方法

本实用新型涉及VR座椅技术领域，特别是涉及一种多自由度加旋转的VR座椅。

背景技术：

VR座椅被广泛应用于VR影院和商用游戏机等娱乐行业，能结合VR影视画面和特殊效果，将观众带入虚拟运动场景中，给观众身临其境的真实体验。

目前的VR座椅主要存在以下缺点和问题：(1)现有的多自由度VR座椅缺少轴向旋转机构，只有多个自由度的伸缩电缸，使VR模拟动态缺失了一个自由度的模拟状态，从而降低了玩家的体验效果；(2)无层级分类，导致主机、控制器和线缆混乱摆放，造成设备运行隐患和混乱；(3)原电缸底部的链接方式用万向节固定，牢固度不高，强度较差；(4)原主机固定方式多固定在座椅最底部，且容易和控制器发生位置冲突，也有一定的电磁兼容的影响，没有独立安放层，整块设备安装板不可调，不可形成模块化任意组合，组装费时费力；(5)原主机、控制器、VR音视频头盔等电子设备线缆必须经过滑环传导出设备，这样增加了控制信号、图像输出信号、供电情况等等的不稳定性，容易发生线缆功能的丧失或各种因滑环功能重载而造成的不可靠性发生，严重情况可能导致整体设备停止工作。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种多自由度加旋转的VR座椅，以使其不仅能灵活实现座椅的前俯后仰和左右摇摆等动作，同时能实现座椅的旋转，提高了玩家的体验效果。

本实用新型提供了一种多自由度加旋转的VR座椅，包括多自由度运动平台以及安装于该多自由度运动平台上的座椅本体；所述多自由度运动平台包括动平台、旋转平台、伸缩动作筒和固定平台，所述座椅本体固定在动平台上，所述动平台和旋转平台之间通过多个伸缩动作筒连接，且伸缩动作筒的两端分别与动平台和旋转平台铰接，旋转平台安装在固定平台上，进而通过伸缩动作筒的伸缩运动和旋转平台的转动带动动平台和座椅本体做多自由度运动；所述旋转平台的中心同轴安装有过线滑环。

采用上述结构，通过多个伸缩动作筒的协同运动，可驱动动平台和座椅本体灵活实现座椅的前俯后仰和左右摇摆的动作，通过旋转平台的旋转，可带动动平台和座椅本体实现座椅的旋转，进而使VR模拟动态增加了一个旋转自由度的模拟状态，从而提高了玩家的体验效果，过线滑环用来连接旋转平台上的设备的电线和信号线的出线，防止旋转平台旋转时绞线。

进一步地，所述伸缩动作筒的上端通过万向节与动平台铰链连接，伸缩动作筒的下端设置有销轴，所述销轴的两端分别固定在两个相对设置的带座轴承的轴承内，各带座轴承均固定在旋转平台上。采用上述结构，既能保证多自由度运动平台运动的灵活性，同时伸缩动作筒的下端采用带座轴承的方式安装，结构牢固，强度较高。

进一步地，所述伸缩动作筒为电缸，动平台和旋转平台之间通过三个电缸连接。

进一步地，所述旋转平台和固定平台之间设置有带内圈齿的回转支承，所述回转支承的外圈与旋转平台固定连接，回转支承的内圈与固定平台固定连接；所述旋转平台的下部安装有行星齿轮，所述行星齿轮与回转支承的内圈齿啮合，行星齿轮通过安装在旋转平台上的减速电机驱动。回转支承的内圈固定在固定平台上，行星齿轮安装在旋转平台上，减速电机驱动行星齿轮转动，在内圈齿的作用下，行星齿轮驱动旋转平台转动，从而实现旋转平台的转动，整体结构紧凑，旋转采用内齿回转支承结构，提高设备安全性和结构强度。

进一步地，所述旋转平台的上侧安装有控制器安装板和主机安装板，所述控制器安装板和主机安装板上下相对设置，控制器安装板和主机安装板与旋转平台同步转动。本实用新型的控制器和主机分层安装在旋转平台的上侧，线缆逐层摆放，避免了控制器和主机之间的电磁干扰，解决了强电对信号的干扰，使设备运行稳定，不相互冲突，也方便维修，维修某一层设备而较少影响其它层设备，并且，控制器和主机均安装在旋转平台上并随旋转平台一起转动，减少了通过过线滑环的进出线，减少了控制信号、图像输出信号、供电情况等等的不稳定性，不容易发生线缆功能的丧失或各种因滑环功能重载而造成的传输不可靠的几率，降低滑环的制造难度。

进一步地，所述控制器安装板通过支撑柱支撑在旋转平台上，所述主机安装板为环形板，主机安装板的内缘与旋转平台的外缘固定连接。结构紧凑，空间利用合理，且结构牢固。

进一步地，所述主机安装板由若干块拼装单板在周向上拼接而成，主机的各部件分散安装在各拼装单板上。主机安装板采用模块化的设计，组装省时省力，当主机的某个部件损坏时，只需要将该部件对应的拼装单板取下即可，方便维修管理。

进一步地，所述多自由度运动平台的下部设置有罩设在旋转平台、固定平台、控制器安装板和主机安装板外的外壳，所述座椅本体与外壳之间设置有罩设在伸缩动作筒外的柔性围挡。外壳对多自由度运动平台的下部的结构起保护、防尘和遮挡的作用，柔性围挡对伸缩动作筒起保护、防尘、遮挡和装饰的作用。

本实用新型的有益效果体现在：

(1)增加了该VR座椅一个旋转自由度的模拟状态，提高了玩家的体验效果；

(2)整体结构紧凑，旋转采用内齿回转支承结构，提高设备安全性和结构强度；

(3)伸缩动作筒的下端采用带座轴承的方式安装，结构牢固，强度较高；

(4)控制器和主机分层安装在旋转平台的上，线缆逐层摆放，避免了控制器和主机之间的电磁干扰，解决了强电对信号的干扰，使设备运行稳定，不相互冲突，也方便维修，减少了通过过线滑环的进出线，降低过线滑环的制造难度；

(5)主机安装板采用模块化的设计，组装省时省力，当主机的某个部件损坏时，只需要将该部件对应的拼装单板取下即可，方便维修管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的器件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各器件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的一视角的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的另一视角的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的竖向剖视示意图；

图4为本实用新型实施例的多自由度运动平台的立体结构示意图。

附图中，1表示多自由度运动平台；11表示动平台；12表示旋转平台；13表示伸缩动作筒；131表示万向节；132销轴；133表示带座轴承；14表示固定平台；15表示过线滑环；16表示回转支承；161表示外圈；162表示内圈；163表示内圈齿，17表示行星齿轮；18表示减速电机；19表示控制器安装板；191表示支撑柱；110表示主机安装板；111表示外壳；112表示柔性围挡；2表示座椅本体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利的保护范围。

如图1-图4所示，本实用新型实施例提供了一种多自由度加旋转的VR座椅，包括多自由度运动平台1以及安装于该多自由度运动平台1上的座椅本体2。

多自由度运动平台1包括动平台11、旋转平台12、伸缩动作筒13和固定平台14，座椅本体2固定在动平台11上，动平台11和旋转平台12之间通过多个伸缩动作筒13连接，且伸缩动作筒13的两端分别与动平台11和旋转平台12铰接，本实施例的伸缩动作筒13优选为电缸，动平台11和旋转平台12之间通过三个电缸连接，伸缩动作筒13的上端通过万向节131与动平台11铰链连接，伸缩动作筒13的下端设置有销轴132，销轴132的两端分别固定在两个相对设置的带座轴承133的轴承内，各带座轴承133均固定在旋转平台12上，这样既能保证多自由度运动平台1运动的灵活性，同时伸缩动作筒13的下端采用带座轴承133的方式安装，结构牢固，强度较高。

旋转平台12安装在固定平台14上，旋转平台12和固定平台14之间设置有带内圈齿163的回转支承16，回转支承16的外圈161与旋转平台12固定连接，回转支承16的内圈162与固定平台14固定连接；旋转平台12的下部安装有行星齿轮17，行星齿轮17与回转支承16的内圈齿163啮合，行星齿轮17通过安装在旋转平台12上的减速电机18驱动，减速电机18驱动行星齿轮17转动，在内圈齿163的作用下，行星齿轮17驱动旋转平台12转动，从而实现旋转平台12的转动，整体结构紧凑，旋转采用内齿回转支承结构，提高设备安全性和结构强度。旋转平台12的中心同轴安装有过线滑环15，过线滑环15用来连接旋转平台12上的设备的电线和信号线的出线，防止旋转平台12旋转时绞线。

上述结构通过多个伸缩动作筒13的协同运动，可驱动动平台11和座椅本体2灵活实现座椅的前俯后仰和左右摇摆等动作，通过旋转平台12的旋转，可带动动平台11和座椅本体2实现座椅的旋转，进而使VR模拟动态增加了一个旋转自由度的模拟状态，从而提高了玩家的体验效果。

本实施例中，旋转平台12的上侧安装有控制器安装板19和主机安装板110，控制器安装板19通过支撑柱191支撑在旋转平台12上，主机安装板110为环形板，主机安装板110的内缘与旋转平台12的外缘固定连接，控制器安装板19和主机安装板110随旋转平台12一起转动，结构紧凑，空间利用合理，且结构牢固。

本实施例的控制器安装在控制器安装板19上，主机安装在主机安装板110上，控制器和主机分层安装，线缆逐层摆放，避免了控制器和主机之间的电磁干扰，解决了强电对信号的干扰，使设备运行稳定，不相互冲突，也方便维修，维修某一层设备而较少影响其它层设备，并且，控制器和主机均安装在旋转平台12上并随旋转平台12一起转动，减少了通过过线滑环15的进出线，减少了控制信号、图像输出信号、供电情况等等的不稳定性，不容易发生线缆功能的丧失或各种因滑环功能重载而造成的传输不可靠的几率，降低过线滑环15的制造难度。

本实施例的主机安装板110由若干块拼装单板在周向上拼接而成，主机的各部件分散安装在各拼装单板上，这样，采用模块化的设计，组装省时省力，并且，当主机的某个部件损坏时，只需要将该部件对应的拼装单板取下即可，方便维修管理。

本实施例中，多自由度运动平台1的下部设置有罩设在旋转平台12、固定平台14、控制器安装板19和主机安装板110外的外壳111，外壳111对多自由度运动平台1的下部的结构起保护、防尘和遮挡的作用，座椅本体2与外壳111之间设置有罩设在伸缩动作筒13外的柔性围挡112，柔性围挡112对伸缩动作筒13起保护、防尘、遮挡和装饰的作用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。