基于微重力效应模拟及线控机器人的空间环境游戏平台的制作方法

本发明属于地面模拟仿真技术领域，涉及一种基于微重力效应模拟及线控机器人的空间环境游戏平台。

背景技术：

随着航天技术的提高和国家航天文化的发展，尤其是中国航天日的设立，越来越多的普通民众近距离了解到了航天技术，感触中国航天文化的魅力。然而，目前为止普通民众针对航天技术的了解还处于初步阶段，仅能通过展板宣传、视频宣传等方式方法，对航天技术和航天应用等方面有粗浅的了解，为了让普通民众对航天科技以及航天文化有更深入的体验和认识，需要一种游戏平台，该游戏平台能够模拟外太空环境，并且模拟的逼真度高，游戏人员的参与体验感强，并且成本低，然而现有技术中没有出现类似的设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于微重力效应模拟及线控机器人的空间环境游戏平台，该平台的模拟逼真度高，游戏人员参与体验感强，并且成本较低。

为达到上述目的，本发明所述的基于微重力效应模拟及线控机器人的空间环境游戏平台包括控制系统、中性浮力水池系统、vr虚拟现实外太空实景模拟系统及游戏虚拟情景线控装置，其中，所述中性浮力水池系统包括中性浮力水池、可穿戴模拟衣服以及用于检测用户状态的监控系统，在使用时，用户穿戴vr虚拟现实外太空实景模拟系统及可穿戴模拟衣服，并位于中性浮力水池中，用户自身的重力通过中性水池中水的浮力及可穿戴衣服的浮力进行抵消，使得用户处于失重状态下，vr虚拟现实外太空实景模拟系统、游戏虚拟情景线控装置及监控系统与控制系统相连接。

所述vr虚拟现实外太空实景模拟系统包括vr头盔、vr眼镜及vr手套，在使用时，用户穿戴vr头盔、vr眼镜及vr手套，通过vr眼镜与vr头盔相配合观看外太空实景及游戏情节，并根据游戏情节通过vr手套作出反应，vr手套的输出端与控制系统的输入端相连接。

游戏虚拟情景线控装置包括线控机器人及若干根执行线，其中，各根执行线的一端与可穿戴模拟衣服上的线控点相连接，各根执行线的另一端与线控机器人的局部关节相连接，其中，线控机器人的控制端与控制系统相连接。

执行线的数目为四根。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于微重力效应模拟及线控机器人的空间环境游戏平台在具体操作时，用户自身的重力通过中性水池中水的浮力及可穿戴衣服的浮力进行抵消，使得用户处于失重状态下，通过vr虚拟现实外太空实景模拟系统观看外太空环境及游戏情节，并作出相应的反应，控制系统根据用户做出的反应及游戏情节控制游戏虚拟情景线控装置，通过游戏虚拟情景线控装置拉动用户，以模拟游戏环境中对游戏玩家的外界冲击及机动，模拟逼真度高，游戏人员参与体验感强，并且成本低。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为本发明中线控点的位置图；

图3为本发明中中性浮力水池系统的结构示意图。

其中，1为中性浮力水池、2为可穿戴模拟衣服、3为执行线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1至图3所示，本发明所述的基于微重力效应模拟及线控机器人的空间环境游戏平台包括控制系统、中性浮力水池系统、vr虚拟现实外太空实景模拟系统及游戏虚拟情景线控装置，其中，所述中性浮力水池系统包括中性浮力水池1、可穿戴模拟衣服2以及用于检测用户状态的监控系统，在使用时，用户穿戴vr虚拟现实外太空实景模拟系统及可穿戴模拟衣服2，并位于中性浮力水池1中，用户自身的重力通过中性水池中水的浮力及可穿戴衣服的浮力进行抵消，使得用户处于失重状态下，vr虚拟现实外太空实景模拟系统、游戏虚拟情景线控装置及监控系统与控制系统相连接。

所述vr虚拟现实外太空实景模拟系统包括vr头盔、vr眼镜及vr手套，在使用时，用户穿戴vr头盔、vr眼镜及vr手套，通过vr眼镜与vr头盔相配合观看外太空实景及游戏情节，并根据游戏情节通过vr手套作出反应，vr手套的输出端与控制系统的输入端相连接。

游戏虚拟情景线控装置包括线控机器人及若干根执行线3，其中，各根执行线3的一端与可穿戴模拟衣服2上的线控点相连接，各根执行线3的另一端与线控机器人的局部关节相连接，其中，线控机器人的控制端与控制系统相连接，优选的，执行线3的数目为四根。

在使用时，监控系统监控游戏人员的运动状态以及身体状态，当出现紧急情况可以给控制系统发出信号，确保游戏人员安全；用户穿戴vr虚拟现实外太空实景模拟系统及可穿戴模拟衣服2，并位于中性浮力水池1中，用户自身的重力通过中性水池中水的浮力及可穿戴衣服的浮力进行抵消，使得用户处于失重状态下，通过vr眼镜与vr头盔相配合使用户观看太空环境及游戏情节，例如太空漫步、星际遨游、空间站操作等，并根据游戏情节通过vr手套作出反应，控制系统根据用户的反应及游戏情节控制线控机器人动作，线控机器人通过执行线3拉动可穿戴衣服的线控点，使用户作出相应的动作，以模拟游戏环境中对游戏玩家的外界冲击及机动，其中，在执行线3线控的加速度及时间节点由游戏场景决定。

本发明具有仿真平台逼真度高、操作简单、易于实现、成本低、游戏场景虚实结合、可使游戏人员深入其中、游戏情节丰富多彩及游戏时间不受限制等特点。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于微重力效应模拟及线控机器人的空间环境游戏平台，包括控制系统、中性浮力水池系统、VR虚拟现实外太空实景模拟系统及游戏虚拟情景线控装置，其中，所述中性浮力水池系统包括中性浮力水池、可穿戴模拟衣服以及用于检测用户状态的监控系统，在使用时，用户穿戴VR虚拟现实外太空实景模拟系统及可穿戴模拟衣服，并位于中性浮力水池中，用户自身的重力通过中性水池中水的浮力及可穿戴衣服的浮力进行抵消，使得用户处于失重状态下，VR虚拟现实外太空实景模拟系统、游戏虚拟情景线控装置及监控系统与控制系统相连接，该平台的模拟逼真度高，游戏人员参与体验感强，并且成本较低。

技术研发人员：孙冲;朱战霞;袁源;贾琪;崔尧;张博
受保护的技术使用者：西北工业大学;西北工业大学深圳研究院
技术研发日：2018.07.26
技术公布日：2019.01.18