本发明涉及vr设备领域，特别涉及一种基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置。
背景技术：
vr技术，英文全称为virtualreality，即虚拟现实技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。
随着vr技术的发展，vr应用于各类工程设计领域中，通过佩戴vr头盔，系统在vr头盔内的显示屏上投射vr影像，使用户沉浸到vr系统的环境中，用户可在vr搭建的环境中进行移动，但是，现有的vr头盔普遍较重，佩戴后，由于身体负担加重，不仅会降低用户的体验感，而且还会影响人的身体健康，从而导致现有的vr体验装置实用性降低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置，包括底座、托板、主机、承载机构、佩戴机构、两个升降机构和四个移动机构，四个移动机构分别设置在底座的下方的四角处，两个升降机构分别设置在底座的上方的两侧，所述升降机构与托板传动连接，所述主机固定在托板的上方，所述主机内设有plc，所述主机和佩戴机构分别设置在承载机构的下方的两侧；
所述佩戴机构包括头盔、弹簧、拉力计、平板、连接杆和两个定位杆，所述弹簧竖向设置，所述弹簧的底端与头盔连接，所述弹簧的顶端与拉力计连接，所述拉力计固定在平板的下方，所述连接杆的底端固定在平板的上方，所述连接杆的顶端与承载机构连接，两个定位杆分别位于弹簧的两侧，所述定位杆的底端与头盔固定连接，所述平板套设在定位杆上，所述弹簧处于拉伸状态，所述拉力计与plc电连接；
所述承载机构包括底盘、顶板、承载组件和四个侧板，所述底盘与主机固定连接，所述底盘上设有开口，所述连接杆的顶端穿过开口，所述承载组件位于底盘的上方，四个侧板分别固定在底盘的四条侧边上，所述侧板固定在底盘的上方，四个侧板首尾相连，所述顶板的四条侧边分别固定在四个侧板的顶端；
所述承载组件包括移动板和若干支撑单元，所述移动板的上方与顶板的下方抵靠，所述支撑单元周向均匀分布在开口的上方，所述支撑单元包括支杆和万向轮，所述万向轮抵靠在底盘的上方，所述万向轮通过支杆固定在顶板的下方，所述移动块的下方设有凹口，所述凹口内设有钢珠，所述凹口与钢珠相匹配，所述钢珠的球心位于凹口内，所述钢珠固定在连接杆的顶端。
作为优选，为了实现设备的移动，所述移动机构包括第一电机、第一驱动轴、第二电机和两个移动组件，所述第一电机固定在底座的下方，所述第一电机与第一驱动轴的顶端传动连接，所述第二电机固定在第一驱动轴的底端，两个移动组件分别位于第二电机的两侧，所述移动组件包括第二驱动轴和滚轮，所述第二电机通过第二驱动轴与滚轮传动连接，所述第一电机和第二电机均与plc电连接。
作为优选，为了保证第一电机和第二电机的驱动力，所述第一电机和第二电机均为直流伺服电机。
作为优选，为了实现托板的升降，所述升降机构包括驱动组件、移动块、固定块、伸缩架、铰接块、滑环和滑轨，所述固定块固定在底座的上方，所述驱动组件与移动块传动连接，所述伸缩架的底端的两侧分别与移动块和固定块铰接，所述伸缩架的顶端的两侧分别与滑环和铰接块铰接，所述滑轨的形状为u形，所述滑轨的两端和铰接块均固定在托板的下方，所述滑环套设在滑轨上。
作为优选，为了驱动移动块移动块移动，所述驱动组件包括第三电机和第三驱动轴，所述第三电机位于移动块的远离固定块的一侧，所述第三电机固定在底座上，所述第三电机与plc电连接，所述第三驱动轴设置在第三电机和固定块之间，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，所述移动块套设在第三驱动轴上，所述移动块的与第三驱动轴的连接处设有与第三驱动轴匹配的螺纹。
作为优选，为了防止平板脱离定位杆，所述定位杆的顶端设有凸块。
作为优选，为了检测移动板的移动位置，所述移动板的四条侧边上均设有距离传感器，所述距离传感器与侧板一一对应，所述距离传感器与plc电连接。
作为优选，为了加固顶板、侧板与底盘的连接，所述顶板、侧板与底盘为一体成型结构。
作为优选，为了便于钢珠的转动，所述钢珠的表面涂有润滑油。
作为优选，为了便于无线通讯连接，所述主机内设有天线，所述天线与plc电连接。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置通过佩戴机构减轻了头盔对用户头部的负担，提高了用户佩戴的舒适度，与现有的佩戴机构相比，该佩戴机构结构简单，功能可靠，不仅如此，通过承载机构方便头盔转动的同时，自动检测头盔的运动状况，便于设备通过移动机构进行相应的移动，使设备与用户保持同步的运动，与现有承载机构相比，该承载机构结构灵活，能够自动识别头盔的运动状况，便于设备进行调整，从而提高了该vr体验装置的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置的佩戴机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置的承载机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置的升降机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.托板，3.主机，4.头盔，5.弹簧，6.拉力计，7.平板，8.连接杆，9.定位杆，10.底盘，11.顶板，12.侧板，13.开口，14.移动板，15.支杆，16.万向轮，17.钢珠，18.第一电机，19.第一驱动轴，20.第二电机，21.第二驱动轴，22.滚轮，23.移动块，24.固定块，25.伸缩架，26.铰接块，27.滑环，28.滑轨，29.第三电机，30.第三驱动轴，31.凸块，32.距离传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置，包括底座1、托板2、主机3、承载机构、佩戴机构、两个升降机构和四个移动机构，四个移动机构分别设置在底座1的下方的四角处，两个升降机构分别设置在底座1的上方的两侧，所述升降机构与托板2传动连接，所述主机3固定在托板2的上方，所述主机3内设有plc，所述主机3和佩戴机构分别设置在承载机构的下方的两侧；
该vr体验装置中，将工程设计的vr程序装入主机3中，通过佩戴机构方便减轻头盔4的负担，防止头盔4过重影响用户在工程设计时的vr体验，利用承载机构检测头盔4的移动状况，并且方便头盔4的灵活转动，用户在体验过程中，由升降机构配合头盔4的升降对主机3进行竖直方向上的移动，由移动机构带动底座1移动，配合体验用户移动，从而减轻了佩戴头盔4的负重，便于加强用户的体验。
如图2所示，所述佩戴机构包括头盔4、弹簧5、拉力计6、平板7、连接杆8和两个定位杆9，所述弹簧5竖向设置，所述弹簧5的底端与头盔4连接，所述弹簧5的顶端与拉力计6连接，所述拉力计6固定在平板7的下方，所述连接杆8的底端固定在平板7的上方，所述连接杆8的顶端与承载机构连接，两个定位杆9分别位于弹簧5的两侧，所述定位杆9的底端与头盔4固定连接，所述平板7套设在定位杆9上，所述弹簧5处于拉伸状态，所述拉力计6与plc电连接；
在佩戴机构中，由弹簧5拉动头盔4，利用拉力计6检测弹簧5的受拉伸程度，并将拉力数据反馈给plc,当用户带动头盔4向上移动后，弹簧5受拉伸程度减小，弹簧5的拉力减小，此时plc检测到弹簧5的受拉伸程度较小，表面头盔4对用户的头部的负担增加，plc控制升降机构带动托板2移动，并通过承重机构增加平板7的高度位置，使弹簧5恢复拉力，进而减轻了头盔4的负担，当用户带动头盔4向下移动后，弹簧5受拉伸程度增加，弹簧5的拉力增加，此时plc检测到弹簧5的受拉伸程度增加，此时头盔4与用户头部之间的紧固力减小，为了保证头盔4与用户头部之间的紧固力，plc带动升降机构降低平板7的高度位置，在保证弹簧5的拉力作用下同时保证了头盔4与用户头部之间的紧固力，而通过定位杆9可保持头盔4的移动方向与平板7所在的平面保持垂直，从而使头盔4进行稳定的升降移动。在平板7的顶端，通过连接杆8将佩戴机构与承载机构连接，便于检测头盔4的移动位置和方便头盔4的转动，便于设备进行相应的调整。
如图3所示，所述承载机构包括底盘10、顶板11、承载组件和四个侧板12，所述底盘10与主机3固定连接，所述底盘10上设有开口13，所述连接杆8的顶端穿过开口13，所述承载组件位于底盘10的上方，四个侧板12分别固定在底盘10的四条侧边上，所述侧板12固定在底盘10的上方，四个侧板12首尾相连，所述顶板11的四条侧边分别固定在四个侧板12的顶端；
所述承载组件包括移动板14和若干支撑单元，所述移动板14的上方与顶板11的下方抵靠，所述支撑单元周向均匀分布在开口13的上方，所述支撑单元包括支杆15和万向轮16，所述万向轮16抵靠在底盘10的上方，所述万向轮16通过支杆15固定在顶板11的下方，所述移动块23的下方设有凹口，所述凹口内设有钢珠17，所述凹口与钢珠17相匹配，所述钢珠17的球心位于凹口内，所述钢珠17固定在连接杆8的顶端。
承载机构中，在移动板14的下方的凹口内，钢珠17可进行灵活的转动，从而方便连接杆8的转动，进而便于用户佩戴头盔4后头部可进行灵活的转动，利用支杆15底端的万向轮16不仅方便了移动板14在底盘10上的移动，同时使移动板14的上方抵靠在顶板11的下方，当主机3发生升降后，通过底盘10带动平板7进行相应的升降，用户戴上头盔4后，进行水平方向的移动或转动时，由于连接杆8穿过底盘10的凹口，因此连接杆8也可做同步的运动，进而带动移动板14做移动和转动，由移动板14上的距离传感器32检测移动板14的四条侧边到四个侧边的距离，可通过plc确定移动板14的移动和转动状况，进而确定头盔4的移动和转动状况，方便移动机构带动底座1做相应的调整。
如图1所示，所述移动机构包括第一电机18、第一驱动轴19、第二电机20和两个移动组件，所述第一电机18固定在底座1的下方，所述第一电机18与第一驱动轴19的顶端传动连接，所述第二电机20固定在第一驱动轴19的底端，两个移动组件分别位于第二电机20的两侧，所述移动组件包括第二驱动轴21和滚轮22，所述第二电机20通过第二驱动轴21与滚轮22传动连接，所述第一电机18和第二电机20均与plc电连接。
当需要设备移动时，plc控制第二电机20启动，带动两侧的第二驱动轴21旋转，从而实现滚轮22的转动，进而便于设备的前进和后退，plc控制第一电机18启动，通过第一驱动轴19带动第二电机20转动移动角度，从而调节设备的移动方向，进而实现了底座1的移动，使设备能够根据用户的移动保持与用户同步的移动。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机18和第二电机20的驱动力，所述第一电机18和第二电机20均为直流伺服电机。
如图4所示，所述升降机构包括驱动组件、移动块23、固定块24、伸缩架25、铰接块26、滑环27和滑轨28，所述固定块24固定在底座1的上方，所述驱动组件与移动块23传动连接，所述伸缩架25的底端的两侧分别与移动块23和固定块24铰接，所述伸缩架25的顶端的两侧分别与滑环27和铰接块26铰接，所述滑轨28的形状为u形，所述滑轨28的两端和铰接块26均固定在托板2的下方，所述滑环27套设在滑轨28上。
当需要调节托板2的高度时，plc控制驱动组件运行，由驱动块带动移动块23，改变移动块23和固定块24之间的距离，当移动块23和固定块24之间的距离增大时，伸缩架25的长度缩短，从而使托板2带动主机3下降，进而带动承载机构中的底盘10下降，实现平板7的下降，反之，当移动块23和固定块24之间的距离缩小后，伸缩架25的长度增大，从而使托板2带动主机3上升，进而带动承载机构中的底盘10上升，实现平板7的上升。
作为优选，为了驱动移动块23移动块23移动，所述驱动组件包括第三电机29和第三驱动轴30，所述第三电机29位于移动块23的远离固定块24的一侧，所述第三电机29固定在底座1上，所述第三电机29与plc电连接，所述第三驱动轴30设置在第三电机29和固定块24之间，所述第三电机29与第三驱动轴30传动连接，所述移动块23套设在第三驱动轴30上，所述移动块23的与第三驱动轴30的连接处设有与第三驱动轴30匹配的螺纹。
plc控制第三电机29启动，带动第三驱动轴30旋转，使第三驱动轴30通过螺纹作用于移动块23，进而使移动块23沿着第三驱动轴30的轴线移动，改变了移动块23和固定块24之间的距离，使伸缩架25发生长度的变化。
作为优选，为了防止平板7脱离定位杆9，所述定位杆9的顶端设有凸块31。通过凸块31限制了定位杆9相对于平板7的移动范围，从而防止了平板7脱离定位杆9。
作为优选，为了检测移动板14的移动位置，所述移动板14的四条侧边上均设有距离传感器32，所述距离传感器32与侧板12一一对应，所述距离传感器32与plc电连接。在移动板14的四条侧边上，利用距离传感器32检测四条侧边分别与四个侧边的距离，并将距离数据反馈给plc，当用户佩戴头盔4在水平方向进行移动和转动后，plc检测到四个距离传感器32的距离数据发生变化，根据距离数据的变化可确定移动板14的运动状况，进而判断出头盔4的运动状况，使设备能够根据用户的运动进行相应的调整。
作为优选，利用一体成型结构稳固的特点，为了加固顶板11、侧板12与底盘10的连接，所述顶板11、侧板12与底盘10为一体成型结构。
作为优选，为了便于钢珠17的转动，所述钢珠17的表面涂有润滑油。通过润滑油可减小钢珠17表面与凹口内壁之间的摩擦，从而方便了钢珠17的转动。
作为优选，为了便于无线通讯连接，所述主机3内设有天线，所述天线与plc电连接。利用天线接收发射无线信号，可实现主机3与手机、电脑等智能设备的连接，便于将工程设计完成的vr程序导入主机3内部，供用户体验。
该vr体验装置中，利用弹簧5拉动头盔4，配合升降机构带动平板7升降，使弹簧5保持相应的拉力，从而减轻了头盔4的负担，便于提高用户佩戴的舒适度，不仅如此，在承载机构中，利用万向轮16方便移动板14的移动，并通过距离传感器32检测移动板14的移动状况，便于移动机构根据用户头部的移动进行相应的移动，通过移动板14上凹口内的钢珠17，可方便用户佩戴头盔4后进行灵活的转动，避免用户的行动受到阻碍，从而加强了用户的体验感，进而提高了该vr体验装置的实用性。
与现有技术相比，该基于物联网的用于工程设计的智能型vr体验装置通过佩戴机构减轻了头盔4对用户头部的负担，提高了用户佩戴的舒适度，与现有的佩戴机构相比，该佩戴机构结构简单，功能可靠，不仅如此，通过承载机构方便头盔4转动的同时，自动检测头盔4的运动状况，便于设备通过移动机构进行相应的移动，使设备与用户保持同步的运动，与现有承载机构相比，该承载机构结构灵活，能够自动识别头盔4的运动状况，便于设备进行调整，从而提高了该vr体验装置的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。