虚拟现实体验装置的制作方法

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种虚拟现实体验装置。

背景技术：

在VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术逐步发展的今天，已经有关于VR的初步技术产品进入市场，比如VR互动体验馆，能让体验者体验到VR技术的魅力。为了增强体验者的真实感，使得体验者的3D立体代入感更强，一般在VR互动体验馆内设置虚拟现实体验装置，体验者通过该体验装置进行虚拟现实体验。而现有的虚拟现实体验装置主要有球形模拟器或球形体验舱，体验者进入后就将置身于封闭的球形空间，然后在该球形空间内利用VR技术模拟出与现实相符的情景。但与虚拟情景相一致的的运动体验则通过球形空间内的座椅实现，限于球形空间的限制，在体验座椅上仅能完成左右小幅度的摆动或上下小幅度的颠簸振动，大大影响了体验情景的范围和体验的效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种虚拟现实体验装置，其可通过体验舱对虚拟现实的多种运动实现实时模拟，大大提高了体验情景的范围和体验的效果。

本实用新型的虚拟现实体验装置，包括承重支架、体验舱和用于安装体验舱并驱动其产生运动的驱动总成；

驱动总成包括旋转及上下运动驱动机构、水平运动驱动机构和摆动运动驱动机构，水平运动驱动机构设置于承重支架上用于实现体验舱在水平方向的往复运动，旋转及上下运动驱动机构与水平运动驱动机构固定连接用于实现体验舱绕竖直中心线的旋转运动和在竖直方向上的上下运动，摆动运动驱动机构固定于旋转及上下运动驱动机构设置用于实现体验舱在左右和前后方向上的摆动，体验舱与摆动运动驱动机构固定连接。

进一步，摆动运动驱动机构包括与旋转及上下运动驱动机构连接的安装壳和设置于安装壳内的摆动驱动组件，摆动驱动组件包括第一动力输入轴、第一主动锥齿轮、第二动力输入轴和第二主动锥齿轮，第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮同轴线并齿面相对设置，第一动力输入轴与第一主动锥齿轮圆周固定并与安装壳转动配合，第二动力输入轴与第二主动锥齿轮圆周固定并与安装壳转动配合，摆动驱动组件还包括动力输出轴、第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮，第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮同轴线并齿面相对设置，且第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮分别以轴线垂直相交的方式与第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮同时啮合，动力输出轴与第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮圆周固定，体验舱与动力输出轴固定连接。

进一步，动力输出轴包括一一对应第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮设置的第一动力输出轴和第二动力输出轴，体验舱的上部设置有U形连接耳，U形连接耳的两侧壁一一对应与第一从动锥齿轮和第二从动锥齿轮的外侧形成挤压抵靠并对应与第一动力输出轴和第二动力输出轴固定连接。

进一步，旋转及上下运动驱动机构包括旋转电机和伸长液压缸，旋转电机的活塞杆与伸长液压缸的缸体连接，旋转电机的机体与水平运动驱动机构连接，伸长液压缸的活塞杆与安装壳固定连接。

进一步，水平运动驱动机构包括滑块、第一水平驱动组件和第二水平驱动组件，第一水平驱动组件包括第一电机和由第一电机驱动旋转的第一丝杠，第二水平驱动组件包括第二电机和由第二电机驱动旋转的第二丝杠，第一丝杠和第二丝杠以轴线相垂直的方式分别与滑块螺纹连接，旋转电机的机体与滑块固定连接，第一电机和第二电机均与承重支架滑动配合。

进一步，第一水平驱动组件还包括对第一丝杠的转动形成支撑的第一支撑块，第二水平驱动组件还包括对第二丝杠的转动形成支撑的第二支撑块，第一支撑块和第二支撑块均与承重支架滑动配合。

进一步，承重支架为由立柱和连接立柱的横向顶杆构成的框架结构。

本实用新型的有益效果：本实用新型的虚拟现实体验装置，使用者位于体验舱内进行体验，根据虚拟现实的情景的具体情况，可通过控制旋转及上下运动驱动机构、水平运动驱动机构和摆动运动驱动机构的分别工作，以实现在横向水平方向上的运动、竖直方向的上下运动和绕体验舱自身竖直中心线的旋转运动，以及在前后和左右方向上的摆动，可对虚拟现实的多种运动情况进行模拟再现，从而可适用于多种不同情境下的虚拟现实体验情形，并大大增强体验效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型中的摆动驱动组件的结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型整体结构示意图，图2为本实用新型中的摆动驱动组件的结构示意图，如图所示：本实施例的虚拟现实体验装置，包括承重支架1、体验舱2和用于安装体验舱2并驱动其产生运动的驱动总成；驱动总成安装在承重支架1上，体验舱2安装在驱动总成上，体验舱2内设置有座椅，体验者体验时位于体验舱2内，体验舱2的具体形状可根据实际需要进行设计，通常为球形；

驱动总成包括旋转及上下运动驱动机构3、水平运动驱动机构4和摆动运动驱动机构，水平运动驱动机构4设置于承重支架1上用于实现体验舱2在水平方向的往复运动，旋转及上下运动驱动机构3与水平运动驱动机构4固定连接用于实现体验舱2绕竖直中心线的旋转运动和在竖直方向上的上下运动，摆动运动驱动机构5固定于旋转及上下运动驱动机构3设置用于实现体验舱2在左右和前后方向上的摆动，体验舱2与摆动运动驱动机构5固定连接；其中，旋转及上下运动驱动机构3沿竖直方向设置，其主要用于驱使体验舱2在竖直方向上的上下运动和绕自身竖直中线的旋转运动，在旋转及上下运动驱动机构3工作时，其驱使摆动运动驱动机构5和体验舱2一同运动，摆动运动驱动机构5用于驱使体验舱2做左右和前后方向上的摆动，而水平运动驱动机构4可驱使体验舱2做在水平 方向的往复移动，其工作时，会驱使旋转及上下运动驱动机构3和摆动驱动机构以及体验舱2一同做水平方向上的移动。

本实施例中，摆动运动驱动机构5包括与旋转及上下运动驱动机构3连接的安装壳5-1和设置于安装壳5-1内的摆动驱动组件，摆动驱动组件包括第一动力输入轴5-2、第一主动锥齿轮5-3、第二动力输入轴5-4和第二主动锥齿轮5-5，第一主动锥齿轮5-3和第二主动锥齿轮5-5同轴线并齿面相对设置，第一动力输入轴5-2与第一主动锥齿轮5-3圆周固定并与安装壳5-1转动配合，第二动力输入轴5-4与第二主动锥齿轮5-5圆周固定并与安装壳5-1转动配合，摆动驱动组件还包括动力输出轴、第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7，第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7同轴线并齿面相对设置，且第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7分别以轴线垂直相交的方式与第一主动锥齿轮5-3和第二主动锥齿轮5-5同时啮合，动力输出轴与第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7圆周固定，体验舱2与动力输出轴固定连接；其中，第一动力输入轴5-2和第二动力输入轴5-4用于输入动力，分别对应由在安装壳5-1外部固定设置的第一摆动驱动电机5-10和第二摆动驱动电机5-11驱动工作，当第一摆动驱动电机5-10和第二摆动驱动电机5-11驱使第一动力输入轴5-2和第二动力输入轴5-4做相同方向旋转时，第一主动锥齿轮5-3和第二主动锥齿轮5-5同样做相同方向的旋转，此时第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7由于与第一主动锥齿轮5-3和第二主动锥齿轮5-5啮合紧靠形成连接，第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7即不做绕自身轴线的旋转运动，而随第一主动锥齿轮5-3和第二主动锥齿轮5-5同步运动，即做绕第一主动锥齿轮5-3和第二主动锥齿轮5-5轴线的旋转运动，从而产生在如图1所示的纸面上的前后方向的摆动，当第一摆动驱动电机5-10和第二摆动驱动电机5-11驱使第一动力输入轴5-2和第二动力输入轴5-4做相反方向的旋转时，则同理使得第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7做绕自身轴线方向的旋转，且此时第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7的旋转方向相同，即产生在如图1所示的纸面上左右方向的摆动，至于前后或左右 具体哪一个方向的摆动，则由控制第一摆动驱动电机5-10和第二摆动驱动电机5-11的正反转进行控制选择。

本实施例中，动力输出轴包括一一对应第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7设置的第一动力输出轴5-8和第二动力输出轴5-9，体验舱2的上部设置有U形连接耳6，U形连接耳6的两侧壁一一对应与第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7的外侧形成挤压抵靠并对应与第一动力输出轴5-8和第二动力输出轴5-9固定连接；由于U形连接耳6与第一从动锥齿轮5-6和第二从动锥齿轮5-7的外侧形成挤压抵靠，即U形连接耳6可使得从动锥齿轮与主动锥齿轮形成紧紧啮合，防止松脱。

本实施例中，旋转及上下运动驱动机构3包括旋转电机3-1和伸长液压缸3-2，旋转电机3-1的活塞杆与伸长液压缸3-2的缸体连接，旋转电机3-1的机体与水平运动驱动机构4连接，伸长液压缸3-2的活塞杆与安装壳5-1固定连接；当需要旋转时，旋转电机3-1工作带动摆动驱动机构和体验舱2一同旋转，当需要上下运动时，伸长液压缸3-2工作带动摆动驱动机构和体验舱2一同上下运动。

本实施例中，水平运动驱动机构4包括滑块4-1、第一水平驱动组件和第二水平驱动组件，第一水平驱动组件包括第一电机4-2和由第一电机4-2驱动旋转的第一丝杠4-3，第二水平驱动组件包括第二电机和由第二电机驱动旋转的第二丝杠4-4，第一丝杠4-3和第二丝杠4-4以轴线相垂直的方式分别与滑块4-1螺纹连接，旋转电机3-1的机体与滑块4-1固定连接，第一电机4-2和第二电机均与承重支架1滑动配合；由于第一丝杠4-3和第二丝杠4-4以轴线相垂直的方式设置，使得第一水平驱动组件与第二水平驱动组件形成对滑块4-1相互的限位，当第一水平驱动组件工作时，第一丝杠4-3旋转，由于第二水平驱动组件限制了滑块4-1绕第一丝杠4-3轴线的旋转，从而使得滑块4-1沿第一丝杠4-3的轴线的直线运动，且此时第二水平驱动组件产生随滑块4-1一同的运动，同理，当第二水平驱动组件工作时，滑块4-1和第一水平驱动组件产生沿第二丝杠4-4轴线的直线运动。

本实施例中，第一水平驱动组件还包括对第一丝杠4-3的转动形成支撑的第一支撑块4-5，第二水平驱动组件还包括对第二丝杠4-4的转动形成支撑的第二支撑块，第一支撑块4-5和第二支撑块均与承重支架1滑动配合；第一电机4-2、第一支撑块4-5的底部通过可沿承重支架1顶部滑动的动块4-6与承重支架1配合，同理，第二电机和第二支撑块同样通过可沿承重支架1顶部滑动的动块与承重支架1配合。

本实施例中，承重支架1为由立柱和连接立柱的横向顶杆构成的框架结构。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。