基于VR和网络伺服控制的曲柄仿真平台的制作方法

文档序号:20265880发布日期:2020-04-03 18:23阅读:235来源:国知局
基于VR和网络伺服控制的曲柄仿真平台的制作方法

本发明涉及虚拟现实(vr)技术领域,具体指一种基于vr和网络伺服控制的曲柄仿真平台。



背景技术:

虚拟现实技术(vr)是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。为了使观众体验或者模拟虚拟环境中的飞行、激流勇进或驾驶等较为刺激的场景,市面上出现了很多动作仿真平台。

如专利申请号为cn201220351025.2(公告号为cn202700104u)的实用新型专利《一种用于动感影院的六自由度动作仿真平台》公开了一种用于动感影院的六自由度动作仿真平台,包括:上平台,设有六个上安装板,上安装板上固定有上安装座,上安装座内置有上滚动轴承与上转轴,上转轴连接端装配在上滚动轴承上,自由端内设有活动槽,活动槽中设有上销轴;下平台,设有六个下安装板,下安装板上固定有下安装座,下安装座内置有下滚动轴承与下转轴;六个箱体座,箱体座的双耳之间设有下销轴,下销轴穿过下转轴的销孔;六个电机安装板;六个电动缸,其活塞杆伸入活动槽中,上销轴穿过活塞杆;六个伺服电机,其通过滚丝杆为电动缸提供驱动力。

但是上述仿真平台结构复杂、摆动幅度有限,不适合模拟水上运动,另外需要由电动缸和活塞杆提供支撑力,容易在使用过程中发生损坏,使用寿命较短。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供一种结构简单、摆动幅度大且使用寿命长的基于vr和网络伺服控制的曲柄仿真平台。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种基于vr和网络伺服控制的曲柄仿真平台,包括有底座和位于底座上方的舱体;

其特征在于:还包括有设于底座和舱体之间的连接座、第一曲柄机构和第二曲柄机构;

所述的连接座包括有

第一旋转轴,沿舱体的前后方向延伸,转动连接在所述的底座上以能绕自身轴线旋转;以及

第二旋转轴,沿舱体的左右方向延伸,转动连接在所述的舱体上以能绕自身轴线旋转;

所述的第二旋转轴和第一旋转轴上下间隔设置且通过连接结构相连接;

所述的第一曲柄机构包括有

第一曲柄,第一端转动连接在所述的底座上;

第一连杆,第一端转动连接在所述第一曲柄的第二端上,第二端转动连接在所述的舱体上;以及

第一驱动件,设于所述的底座上,与所述第一曲柄的第一端传动连接,用以驱动第一曲柄绕其第一端旋转,从而通过第一连杆带动舱体以第一旋转轴为轴线左右摆动;

所述的第二曲柄机构包括有

第二曲柄,第一端转动连接在所述的底座上;

第二连杆,第一端转动连接在所述第二曲柄的第二端上,第二端转动连接在所述的舱体上;以及

第二驱动件,设于所述的底座上,与所述第二曲柄的第一端传动连接,用以驱动第二曲柄绕其第一端旋转,从而通过第二连杆带动舱体以第二旋转轴为轴线前后摆动。

为了方便第一旋转轴和第二旋转轴的安装,

所述底座的顶部设有供第一旋转轴安装的第一旋转座;

所述舱体的底部设有供第二旋转轴安装的第二旋转座。

为了提高连接座的稳定性,所述的连接结构包括有

支撑杆,两端分别连接在第一旋转轴和第二旋转轴的中间位置;以及

四根连接杆,两端分别连接在第一旋转轴和第二旋转轴的端部。

为了避免第一曲柄机构和第二曲柄机构在工作时与舱体之间发生干涉,所述舱体的底部设有第一转轴座和第二转轴座,所述的第一转轴座上转动连接有能绕自身轴线旋转的第一转轴,所述的第二转轴座上转动连接有绕自身轴线旋转的第二转轴;

所述第一连杆的第二端转动连接在第一转轴的自由端,所述第二连杆的第二端转动连接在所述第二转轴的自由端。

为了提高舱体的承载能力,所述的舱体包括有

骨架部分,由金属管材搭建而成;以及

舱室部分,设于骨架部分的上方,围绕形成有容置腔。

为了方便观众进入舱室部分的容置腔中,所述舱室部分的一侧具有开口,该开口处衔接有登舱机构。

为了方便观众使用vr眼镜,所述容置腔中设有座位以及放置在座位一侧的vr眼镜。

为了使vr眼镜的画面与舱体的摆动相配合,还包括有控制系统,该控制系统与所述的vr眼镜、第一驱动件和第二驱动件电连接。

为了使vr眼镜的画面与音响相配合,所述舱体的上方悬挂有音响,该音响与所述的控制系统电连接。

为了提高整体美观度,所述舱体的外周布置有地台,该地台和舱体之间具有间隙,所述舱室部分的上边缘向外弯折延伸形成有用于遮挡所述间隙的凸缘。

与现有技术相比,本发明的优点在于:通过在底座和舱体之间设置具有两个旋转轴的连接座,并通过第一曲柄机构和第二曲柄机构独立驱动舱体分别进行左右摆动和前后摆动,两种摆动方式可进行复合,在底座和舱体之间的高度差确定的条件下,曲柄机构的摆动幅度比电动缸大,该曲柄仿真平台结构简单、使用方便、占用空间小且摆动幅度大,适合模拟水上运动,且曲柄仿真平台工作过程中主要由连接座提供支撑力,第一曲柄机构和第二曲柄机构进行辅助支撑,使用寿命长。

附图说明

图1为本发明曲柄仿真平台的实施例的正视图;

图2为本发明曲柄仿真平台的实施例的俯视图;

图3为本发明曲柄仿真平台的实施例的左视图;

图4为本发明曲柄仿真平台的实施例中舱体的骨架部分、连接座、第一曲机构构和第二曲柄机构的正视图;

图5为本发明曲柄仿真平台的实施例中舱体的骨架部分、连接座、第一曲机构构和第二曲柄机构的左视图;

图6为本发明曲柄仿真平台的实施例中连接座的正视图;

图7为本发明曲柄仿真平台的实施例中连接座的俯视图;

图8为本发明曲柄仿真平台的实施例中连接座的左视图;

图9为本发明曲柄仿真平台的实施例中第一转轴座和第一曲柄机构(省略第一驱动件)的正视图;

图10为本发明曲柄仿真平台的实施例中第一转轴座和第一曲柄机构(省略第一驱动件)的左视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图10所示,为本发明基于vr和网络伺服控制的曲柄仿真平台的一个优选实施例。该曲柄仿真平台包括有底座1、位于底座1上方的舱体2、设于底座1和舱体2之间的连接座3、第一曲柄机构4和第二曲柄机构5、分别设于舱体1两侧的登舱机构6和控制系统7、悬挂在舱体1上方的音响8、以及设于舱体2底部外周的地台9。

其中,底座1的顶部设有第一旋转座11。

舱体2包括有由金属管材搭建而成的骨架部分21以及设于骨架部分21上方并围绕形成有容置腔221的舱室部分22。具体地,骨架部分21的底部设有第二旋转座211、第一转轴座212和第二转轴座213,第一转轴座212上转动连接有能绕自身轴线旋转的第一转轴2121,第二转轴座213上转动连接有绕自身轴线旋转的第二转轴2131;舱室部分22的左侧具有开口222,容置腔221中设有座位223以及放置在座位223右侧的vr眼镜224,vr眼镜224的后侧设有穿线孔2241,用于供vr眼镜224的导线穿过。本实施例中,座位223和vr眼镜224的数量分别为6个,分两排布置在容置腔221中。舱体2和地台9之间具有间隙,该间隙的长度为60~120mm,舱室部分22的上边缘向外弯折延伸形成有用于遮挡上述间隙的凸缘225。

连接座3包括有第一旋转轴31、第二旋转轴32、支撑杆33和四根连接杆34。具体地,第一旋转轴31沿舱体2的前后方向延伸,转动连接在第一旋转座11上以能绕自身轴线旋转;第二旋转轴32沿舱体2的左右方向延伸,转动连接在第二旋转座211上以能绕自身轴线旋转;支撑杆33的两端分别连接在第一旋转轴31和第二旋转轴32的中间位置;连接杆34的两端分别连接在第一旋转轴31和第二旋转轴32的端部,其中,第一根连接杆34的两端分别连接在第一旋转轴31的前端部和第二旋转轴32的左端部,第二根连接杆34的两端分别连接在第一旋转轴31的前端部和第二旋转轴32的右端部,第三根连接杆34的两端分别连接在第一旋转轴31的后端部和第二旋转轴32的左端部,第四根连接杆34的两端分别连接在第一旋转轴31的后端部和第二旋转轴32的右端部,

第一曲柄机构4包括有第一曲柄41、第一连杆42和第一驱动件43。具体地,第一曲柄41的第一端转动连接在底座1上;第一连杆42的第一端转动连接在第一曲柄41的第二端上,第一连杆42的第二端转动连接在第一转轴2121的自由端,第一连杆42和第一转轴2121的连接点位于骨架部分21的偏心位置处并位于第一旋转轴31的右侧;第一驱动件43设于底座1上,并与第一曲柄41的第一端传动连接,用以驱动第一曲柄41绕其第一端旋转,从而通过第一连杆42带动舱体2以第一旋转轴31为轴线左右摆动。其中,第一曲柄41和第一连杆42的转动平面相平行,第一连杆42和第一转轴2121的转动平面相交。第一曲柄机构4和第一旋转轴31间隔开较大的距离,以保证足够的摆动幅度。本实施例中,第一驱动件43为电机。

第二曲柄机构5包括有第二曲柄51、第二连杆52和第二驱动件53。具体地,第二曲柄51的第一端转动连接在底座1上;第二连杆52的第一端转动连接在第二曲柄51的第二端上,第二连杆52的第二端转动连接在第二转轴2131的自由端,第二连杆52和第二转轴2131的连接点位于骨架部分21的偏心位置处并位于第二旋转轴32的后侧;第二驱动件53设于底座1上,并与第二曲柄51的第一端传动连接,用以驱动第二曲柄51绕其第一端旋转,从而通过第二连杆52带动舱体2以第二旋转轴32为轴线前后摆动。其中,第二曲柄51和第二连杆52的转动平面相平行,第二连杆52和第二转轴2131的转动平面相交。第二曲柄机构5和第二旋转轴32间隔开较大的距离,以保证足够的摆动幅度。本实施例中,第二驱动件53为电机。

登舱机构6衔接在开口222处。

控制系统7与vr眼镜224、第一驱动件43、第二驱动件53和音响8电连接。

本发明的工作原理如下:观众先通过登舱机构6从开口222进入舱体2的容置腔221中,接着坐到座位223上,戴上vr眼镜224,然后工作人员通过控制系统7控制vr眼镜224、第一驱动件43、第二驱动件53和音响8启动,第一驱动件43驱动第一曲柄41绕其第一端旋转,从而通过第一连杆42带动舱体2绕第一旋转轴31左右摆动,第二驱动件53驱动第二曲柄51绕其第一端旋转,从而通过第二连杆52带动舱体2绕第二旋转轴32前后摆动,通过vr眼镜224、摆动的舱体2和音响8的配合,在画面、动作、声音这几个方面给观众模拟虚拟环境,从而提高环境沉浸感。

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