一种VR设备及其万向伸缩支架的制作方法

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种万向伸缩支架。本实用新型还涉及一种具有该万向伸缩支架的vr设备。

背景技术：

vr(virtualreality)，即虚拟现实技术广泛应用于娱乐、设计、销售、培训等领域，游戏娱乐方面的商业化应用较为成熟。

在进行电力vr培训时需要人体体验左右、上下、前后自由闪躲、跳跃、步行等等多个交互性运动，并通过设备与显示设备的同步连接，给体验者带来真实的交互感觉。对于vr沉浸式体验，体验者是看不到任何外界物体，安全性和体验性就显得非常重要。然而，由于目前市场上迷你影动时空htc设备，大多都是直接在设备区域连接头盔显示区，这样使头盔线路直接躺在地上显得不够美观及不能根据不同身高段来达到自动收线的目的，以致给体验者造成了被绕线、缠线的危险性；市面上也有直接通过固定性支架实现线路固定，这样容易导致在体验时由于激烈的左右，前后移位，而造成htc头盔掉落，同时容易把支架折断和htc头盔线折断，影响设备寿命及不同身高段人体动态体验的效果。由于以上体验性上存在问题，缺乏体验感和设备的灵活自由度，因此，缺乏一定的功能性。

因此，如何避免由于头盔支架和数据线束缚而导致影响体验过程的自由度与安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种万向伸缩支架，该万向伸缩支架可以让体验者有更好的体验，可以保证体验者不受头盔支架和数据线的束缚自由活动，从而提高在体验过程中的安全性与自由度。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述万向伸缩支架的vr设备。

为实现上述目的，本实用新型提供一种万向伸缩支架，包括用以与vr设备主机相连的支座，还包括与所述支座转动连接、用以实现展开与收拢的折叠部以及与所述折叠部配合连接、用以调节头盔沿竖直方向的移动距离的摇杆支臂。

优选地，所述折叠部包括水平设置、用以与所述支座转动连接的第一转动支臂以及用以与所述第一转动支臂转动连接的第二转动支臂，所述第一转动支臂与所述第二转动支臂的转动中心线均竖直设置。

优选地，所述第一转动支臂通过第一轴承机构与所述支座连接，所述支座与所述第一轴承机构的内圈固接，所述第一转动支臂靠近所述支座的一端与所述第一轴承机构的外圈连接。

优选地，所述第二转动支臂通过第二轴承机构与所述第一转动支臂连接，所述第二轴承机构的外圈连接有用以供所述第一转动支臂穿设的第一轴套以及设于所述第一轴套的上方、用以供所述第二转动支臂穿设的第二轴套。

优选地，还包括设于所述第二转动支臂与所述摇杆支臂之间、用以供所述摇杆支臂相对于所述第二转动支臂转动的弹性支架。

优选地，所述弹性支架包括两个分别用以与所述第二转动支臂和所述摇杆支臂连接的转动体，任一所述转动体设有用以与所述第二转动支臂或者所述摇杆支臂固接的第一连接臂以及垂直于所述第一连接臂、用以与所述第一连接臂固接的第二连接臂。

优选地，位于所述第二转动支臂一侧的所述转动体的所述第二连接臂与位于所述摇杆支臂一侧的所述转动体的所述第二连接臂二者通过转轴连接，所述转轴的转动中心线水平设置并垂直于所述第二转动支臂。

优选地，所述弹性支架还包括用以连接两个所述第一连接臂的弹簧。

优选地，所述支座可拆卸地连接于主机的上端。

本实用新型还提供一种vr设备，包括上述任一项所述的万向伸缩支架。

相对于上述背景技术，本实用新型针对虚拟现实技术的不同要求，设计了一种万向伸缩支架，现有技术的外接式头显由于有数据线的束缚，使用者没有办法很好的自由活动，尤其是在一些模拟游戏射击，各项电力培训，消防逃生，建筑紧急逃生中，由于数据线的束缚，会导致无法达到身临其境的效果或者会在体验过程中发生危险。因此，使用一种能够提高在vr体验过程中的安全性与自由度的万向伸缩支架很有必要。

具体来说，上述万向伸缩支架包括支座，该支座用于与vr设备的主机固定连接，起到支撑的作用；进一步的，万向伸缩支架还包括折叠部与摇杆支臂，其中，折叠部与支座转动连接，折叠部通过自身的机构可以实现展开与收拢的功能；摇杆支臂与折叠部配合连接，这样可以调节头盔沿竖直方向的移动距离。上述万向伸缩支架可以实现随着人体运动的不同方向进行移动，折叠部以及折叠部与支座的连接可以实现前后、左右范围内的自由闪躲、步行；摇杆支臂与折叠部的连接可以实现上下范围内的自由闪躲、跳跃以及可以根据人体不同身高达到伸缩功能，从而可以让迷你影动时空体验者达到身临其境的沉浸式体验。与传统技术相比，上述设置方式可以解决单一吊线，绕线，缠线的缺点，并可以随着人体运动的轨迹，实现不缠线、不绕线的优点，进而可以增加人体的自由动感和活动范围，以提高vr体验的安全性和自由性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的万向伸缩支架与vr主机的装配结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的万向伸缩支架的结构示意图；

图3为图2中弹性支架的结构示意图。

其中：

1-支座、2-第一轴承机构、3-第一转动支臂、4-第二轴承机构、5-第二转动支臂、6-弹性支架、61-转动体、62-弹簧、7-摇杆支臂。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种万向伸缩支架，该万向伸缩支架可以让体验者有更好的体验，可以保证体验者不受头盔支架和数据线的束缚自由活动，从而提高在体验过程中的安全性与自由度。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述万向伸缩支架的vr设备。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上方、下方、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1、图2和图3，图1为本实用新型实施例所提供的万向伸缩支架与vr主机的装配结构示意图；图2为本实用新型实施例所提供的万向伸缩支架的结构示意图；图3为图2中弹性支架的结构示意图。

本实用新型实施例所提供的万向伸缩支架，主要用于人体头戴的vr头盔和vr主机的连接，以提高vr体验的安全性和无障碍性。上述万向伸缩支架包括支座1，该支座1用于与vr设备的主机连接，且支座1可拆卸地连接于主机的上端位置，支座1可以起到支撑万向伸缩支架的作用；进一步的，万向伸缩支架还包括折叠部与摇杆支臂7，其中，折叠部与支座1转动连接，折叠部通过自身的机构可以实现展开与收拢的功能；摇杆支臂7的一端与折叠部配合连接，摇杆支臂7的另一端通过头盔线与vr头盔连接，摇杆支臂7的作用是能够调节头盔沿竖直方向的移动距离。

一方面，折叠部以及折叠部与支座1的连接可以实现人体在vr体验过程中在水平面内，即在前后、左右范围内的自由闪躲、步行等，比如该折叠部可以设置为包括若干个转动支臂的结构，且任意两个相邻的转动支臂通过转动机构转动连接，转动支臂的数量可以根据实际应用需要进行调整；另一方面，摇杆支臂7与折叠部的连接可以实现人体在vr体验过程中在竖直方向，即上下范围内的自由闪躲、跳跃等，以及可以根据人体不同身高达到伸缩功能，从而可以让模拟射击、体育锻炼及迷你影动时空体验者达到身临其境的沉浸式体验。

也就是说，上述万向伸缩支架可以实现随着人体运动的不同方向进行移动，由人体的运动或者跳跃来带动万向伸缩支架的全方位移动。与传统技术相比，上述设置方式可以解决单一吊线，绕线，缠线的缺点；这样一来，上述万向伸缩支架可以随着人体运动的轨迹，实现不缠线、不绕线的优点，进而可以增加人体的自由动感和活动范围，以提高vr体验的安全性和自由性。

在本实用新型实施例中，上述折叠部包括第一转动支臂3与第二转动支臂5，其中，第一转动支臂3与第二转动支臂5二者均水平设置，第一转动支臂3用于与支座1转动连接，从而可以实现绕竖直方向的转动中心线旋转运动，第二转动支臂5用于与第一转动支臂3转动连接，同样的，第二转动支臂5的转动中心线也竖直设置，不一样的是，第一转动支臂3绕着定轴转动，而第二转动支臂5的转动中心线可以在水平面内自由移动。

进一步的说，第一转动支臂3通过第一轴承机构2与支座1连接，即支座1与第一轴承机构2的内圈固接，第一转动支臂3靠近支座1的一端与第一轴承机构2的外圈连接，这样一来，通过第一轴承机构2的外圈与内圈的配合连接，即可实现第一转动支臂3绕第一轴承机构2的内圈的轴线转动的功能。

此外，第二转动支臂5通过第二轴承机构4与第一转动支臂3连接，第二轴承机构4的外圈连接有第一轴套和第二轴套，其中，第一轴套用于供第一转动支臂3穿设套接，第二轴套设于第一轴套的上方，第二轴套用于供第二转动支臂5穿设套接，这样一来，通过第二轴承机构4的外圈与内圈的配合连接，第一转动支臂3与第二转动支臂5均能够绕第二轴承机构4的内圈的轴线转动。

需要说明的是，上述第一转动支臂3相对于支座1的旋转运动属于定轴转动，而第二转动支臂5相对于第一转动支臂3的旋转运动的轴线可以在水平面内自由移动，这样可以在一定程度上增加人体在vr体验过程的活动范围。

当然，根据实际需要，第一转动支臂3与第二转动支臂5的旋转运动的连接可以有其他不同的设置方式，并不限于上述轴承机构的设置方式；此外，针对上述第一轴承机构2和第二轴承机构4，只要能够满足上述第一转动支臂3与第二转动支臂5的旋转运动的轴承机构均在本申请的保护范围之内，本文不再一一展开。

为了进一步实现vr体验的自由动感，万向伸缩支架还包括设于第二转动支臂5与摇杆支臂7之间的弹性支架6，该弹性支架6用于第二转动支臂5与摇杆支臂7之间的弹性连接，在弹性支架6的作用下，摇杆支臂7能够相对于第二转动支臂5转动，从而可以实现上下范围内的自由闪躲、跳跃以及可以根据人体不同身高达到伸缩功能，从而可以让vr体验者达到身临其境的沉浸式体验。

弹性支架6包括两个相互连接的转动体61，其中位于第二转动支臂5一侧的转动体61与第二转动支臂5连接，位于摇杆支臂7一侧的转动体61和摇杆支臂7连接，且任一转动体61设有第一连接臂和第二连接臂，其中，第一连接臂用于与第二转动支臂5或者摇杆支臂7固接，第二连接臂垂直于第一连接臂，第二连接臂用于与第一连接臂固接，当然，第二连接臂与第一连接臂可以设置为一体式结构。

此外，位于第二转动支臂5一侧的转动体61的第二连接臂与位于摇杆支臂7一侧的转动体61的第二连接臂二者通过转轴连接，且转轴的转动中心线水平设置并垂直于第二转动支臂5。

进一步的，上述弹性支架6还包括弹簧62，该弹簧62设于两个转动体61的第一连接臂之间并用于连接两个第一连接臂，这样一来，一方面，弹簧62可以向摇杆支臂7提供弹力，另一方面，弹簧62可以对摇杆支臂7的转动起到限位的作用，以防止摇杆支臂7转动过度而影响vr体验的安全性。

当然，根据实际需要，上述第二转动支臂5与摇杆支臂7可以有其他不同的设置方式，只要能够在保证vr体验安全性的基础上，进一步实现摇杆支臂7相对于第二转动支臂5在竖直平面内的转动、以实现上下范围内的自由闪躲、跳跃及根据人体不同身高达到伸缩功能的设置方式均在本申请的保护范围之内，本文并不限于上述设置方式。

本实用新型所提供的一种vr设备，包括上述具体实施例所描述的万向伸缩支架；vr设备的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的vr设备及其万向伸缩支架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。