一种应用六自由度液压平台的万向跑步机系统的制作方法

本实用新型涉及虚拟现实技术，具体涉及一种应用六自由度液压平台的万向跑步机系统。

背景技术：

目前的虚拟现实相关设备包括VR眼镜、VR头盔等，佩戴者能够通过眼镜看到计算机生成的虚拟场景，给佩戴者带来强烈的沉浸感。再如，虚拟现实万向跑步机，游戏者可以在这种万向跑步机上做出比较贴近正常行走的动作来驱动虚拟场景，给用户造成更逼真的互动真实感。虽然现在的虚拟现实的设备非常多，但是这些设备都是独立的，没有一种设计将这些设备集成起来，形成部署更方便，体验更逼真的成套设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提高VR场景的逼真性，提高各个VR设备部署的简洁性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种应用六自由度液压平台的万向跑步机系统，包括万向跑步机、六自由度液压平台、VR头戴设备、框架、摄像机及限位环，其中，

万向跑步机固定在六自由度液压平台上，且框架安装在万向跑步机外侧，摄像机安装在框架顶部，框架由固定杆组成，固定杆上可拆卸安装固定器，固定器通过弹性件连接限位环；

还包括安装在框架顶部的探测定位器、控制机、多媒体设备以及电源接口，万向跑步机、六自由度液压平台、VR头戴设备、摄像机、探测定位器和多媒体设备均与控制机连接，由控制机统一控制，摄像机、探测定位器、控制机、多媒体设备通过电源电缆接口输入电压；

还包括穿戴在用户身上的光电跑步鞋、臂环与脚环，光电跑步鞋、臂环、脚环均与控制机连接。探测定位器根据探测到的VR头戴设备、臂环、脚环位置判断出用户的动作姿态。光电跑步鞋的光电传感器能够探测鞋与万向跑步机面板的相对移动信号，同时结合万向跑步机的压力感应地板的压力感应信号能够融合计算出用户移动的方向、速度和步幅。

进一步，控制机为电脑、笔记本、手机或PC机。

进一步，弹性件为橡皮筋或弹性拉锁。

进一步，六自由度液压平台包括液压伺服作动筒，液压伺服作动筒一端通过球铰与万向跑步机连接，另一端固定到液压平台。

进一步，万向跑步机包括压力感应地板、处理器，压力感应地板与处理器串口连接。

进一步，光电跑步鞋包括鞋体，鞋体上设置鞋带，鞋体内安装光电传感器、无线发射装置、电池盒，无线发射装置集成在光电传感器上，电池盒与光电传感器连接，且光电传感器还连接有三轴陀螺仪，鞋体底部安装滚珠，鞋体底部包括前部分和后部分，且二者通过柔性缓冲件连接。

在上述技术方案中，本实用新型将VR头戴设备、万向跑步机、六自由度活动液压平台、控制机及六自由度活动液压平台结合到一起，实现了根据VR场景进行控制，使得用户对VR场景的体验更逼真，提高体验效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述的应用六自由度液压平台的万向跑步机系统的结构示意图；

图2为本实用新型所述的应用六自由度液压平台的万向跑步机系统中光跑步鞋一个实施例的外部的结构示意图；

图3a为本实用新型所述的应用六自由度液压平台的万向跑步机系统中光跑步鞋一个实施例的内部正视结构示意图；

图3b为本实用新型所述的应用六自由度液压平台的万向跑步机系统中光跑步鞋一个实施例的内部侧视结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1所示，本实用新型提供了一种应用六自由度液压平台的万向跑步机系统，包括万向跑步机1、六自由度液压平台2、VR头戴设备3、框架4、摄像机5、限位环6和光电跑步鞋，其中，

万向跑步机1固定在六自由度液压平台2上，且框架4安装在万向跑步机1外侧，摄像机5安装在框架4顶部，框架4由固定杆组成，固定杆上可拆卸安装固定器7，固定器7通过弹性件61连接限位环6；

还包括安装在框架4顶部的探测定位器、控制机8、多媒体设备9以及电源接口10，万向跑步机1、六自由度液压平台2、VR头戴设备3、摄像机5、探测定位器和多媒体设备9均与控制机8连接，由控制机8统一控制，摄像机5、探测定位器、控制机8、多媒体设备9通过电源电缆接口输入电压；

还包括穿戴在用户身上的光电跑步鞋11、臂环与脚环12，光电跑步鞋11、臂环、脚环均与控制机8连接。

如图2、图3a和图3b所示，光电跑步鞋包括鞋体13，鞋体上设置鞋带18，鞋体内安装光电传感器14、无线发射装置、电池盒17，无线发射装置集成在光电传感器上，电池盒与光电传感器连接，且光电传感器还连接有三轴陀螺仪，鞋体底部安装滚珠15，鞋体底部包括前部分和后部分，且二者通过柔性缓冲件16连接。

工作原理：玩家进行游戏时，将限位环套在身上，限位环通过4根弹力较大的弹性件(如弹性拉索、橡皮筋等)与固定在框架上固定杆上的固定器，具体实施时，固定器通过螺丝或卡扣安装在固定杆上实现与固定杆的可拆卸连接，通过固定器与固定杆的可拆卸连接调节固定器在固定杆上的高度以适应玩家的身高。玩家穿着特制的光电跑步鞋在万向跑步机上动作，万向跑步机由压力感应地板构成，光电跑步鞋结合压力感应地板能够在感应玩家的移动信号的同时，通过压力变化强度检测出玩家的跳跃动作。万向跑步机固定在六自由度的活动液压平台上，该六自由度液压平台在控制机(如计算机)控制下根据玩家及VR场景的变化实时调节万向跑步机平台状态，使玩家获得更逼真的VR体验。具体实施时，探测定位器可选的采用OptiTrack，VR头戴设备可采用HTC Vive、Oculus Rift。

具体实施时，光电传感器可选的采用光电传感器，如T8系列、Q08系列、Q10系列、Q14系列等。而集成在光传感器上的无线发射装置可选的为wifi模块、蓝牙模块、射频模块等无线收发模块，以便将采集的信号发送到控制机。具体实施时，柔性缓冲件可选的采用橡胶等软性材料提高鞋体的舒适度，同时，鞋体底部设置的滚珠方便穿戴着行走过程中滑行。具体实施时，可选用MPU-6050型号的三轴陀螺仪。本实用新型目的并不在于对光电传感器或三轴陀螺仪的改进，而仅仅是在于利用几种部件的组合实现光电跑步鞋的功能，因此具体使用中，二者均可选的利用现有型号的部件。

进一步，控制机为电脑、笔记本、手机或PC机。

进一步，弹性件为橡皮筋、弹性拉锁等。

进一步，六自由度液压平台包括液压伺服作动筒，液压伺服作动筒一端通过球铰与万向跑步机连接，另一端通过球铰固定到地面。

进一步，万向跑步机包括压力感应地板、处理器，压力感应地板与处理器串口连接。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。