一种头戴式虚拟现实设备

1.本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种头戴式虚拟现实设备。


背景技术：

2.虚拟现实技术（vr）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，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象，这些现象可以是现实中真真切切的物体，也可以是我们肉眼所看不到的物质，通过三维模型表现出来，头戴式显示器是最早的虚拟现实显示器，其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。
3.头戴式虚拟现实设备，通过束带将虚拟现实设备束缚在头上，以便使用者通过观测口使用虚拟现实设备，为了固定虚拟现实设备，虚拟现实设备需要紧贴使用者面部，虚拟现实设备长时间压迫使用者面部，造成血液流通不畅，会在使用者面部特别是额头处产生压痕，影响使用者的使用体验。
4.授权公开号cn 111679434 b的《一种高效率交互式vr装置及其vr渲染方法》提供一种装置，以达到提高面部血液流通的效果，该装置通过内框在外框内抬起、下落的时候使设备本体与用户面部的接触面积发生改变，使设备本体与用户的面部的接触位置不是始终保持在同一个位置，但是，内框在抬起、落下的时候会和用户的面部产生摩擦，长时间使用会产生不适感，使用效果不佳。


技术实现要素：

5.本发明为解决头戴式虚拟现实设备长时间压迫使用者面部，造成血液流通不畅，会在使用者面部特别是额头处产生压痕的问题，提供一种头戴式虚拟现实设备，能够减少虚拟现实设备在使用者面部产生压痕，提高使用者使用舒适度。
6.为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种头戴式虚拟现实设备，包括设备主体，还包括连接在设备主体后侧的佩戴机构；所述佩戴机构包括壳体、驱动组件和缓冲组件，所述壳体固定连接设备主体后侧，所述壳体上连接有束缚头部的束带，所述驱动组件包括位于壳体内的驱动件和控制件，所述驱动件包括导向杆和活动筒，导向杆的两端经电磁铁连接壳体左右侧板，导向杆外套设有活动筒，活动筒后侧面为波纹面，活动筒的两端连接有套在导向杆外的铁环，所述控制件位于驱动件前侧，所述控制件包括配重板和蓄电池，配重板上端转动连接壳体前侧内壁，配重板的左右侧面均水平连接有导电板一，每个所述导电板一上方的壳体前侧内壁上均水平连接有一个导电板二，所述蓄电池固定连接壳体，两个所述电磁铁的输入端均经导线一连接蓄电池的正极、输出端均经导线二连接同侧的导电板二，两个所述导电板一均经导线三连接蓄电池的负极；
所述缓冲组件包括顶压板和弹性片，壳体后侧板设有多个滑孔，每个所述滑孔后端开口内均连接有弹性片，每个滑孔内均设有活塞板，每个活塞板前端连接有贯穿壳体、且接触活动筒上的波纹面的顶压板；所述壳体内设有前后端贯穿壳体的两个观测筒。
7.进一步地，所述导电板一靠近配重板上端。
8.进一步地，所述导向杆左右两端均固定连接有电磁铁，两个所述电磁铁的相背侧面分别固定连接壳体左右内侧壁，每个铁环和同侧的电磁铁之间有间距。
9.进一步地，所述活动筒外顶面左部和右部均与壳体的顶板之间连接有拉伸弹簧。
10.进一步地，所述配重板位于壳体中部，配重板为上端窄、下端宽的扇形板体，壳体的后侧板为可拆卸的封板，所述封板为弧形凸起朝前的弧形板体，封板的左右两边为直边。
11.进一步地，所述导向杆为所在圆环与封板所在圆环同心的弧形杆体，所述活动筒为所在圆环与封板所在圆环同心的弧形筒体。
12.进一步地，所述顶压板前端接触活动筒的波纹面上的波峰时，顶压板所在滑孔后端开口内的弹性片呈向后凸起状态，所述顶压板前端接触活动筒的波纹面上的波谷时，顶压板所在滑孔后端开口内的弹性片呈自然状态。
13.进一步地，所述壳体内还设置有吹气组件，所述吹气组件包括驱动板、波纹管、第一气管和第二气管，所述驱动板竖向连接于活动筒底面左端，所述驱动板和壳体左侧内壁之间连接有波纹管，所述壳体左侧板上设置有连通波纹管内部和壳体外部的第一单向阀，第一气管沿封板长度方向连接于多个顶压板下方的封板前侧面，所述第一气管一端封闭、另一端开口，所述第一气管开口一端经第二单向阀连通波纹管内部，相邻两个滑孔之间均设有第二气管，第二气管一端连通第一气管、另一端向后贯穿封板,在封板上形成通气孔。
14.进一步地，每个所述铁环左右侧面的距离等于活动筒的波纹面上的波峰到相邻波谷之间的间距，每个铁环和同侧的电磁铁之间的间距等于活动筒的波纹面上的波峰到相邻波谷之间的间距。
15.通过上述技术方案，本发明的有益效果为：1.本发明在壳体内驱动组件作用下，使封板上的多个弹性片呈间歇式的接触使用者皮肤，避免使用者的面部皮肤长时间接触封板后侧面同一部位，弹性片可以对使用者皮肤产生按摩作用，促进使用者面部皮肤的血液流通，减少患者使用虚拟现实设备产生面部压痕。
16.2.本发明的活动筒向右运动的过程中，驱动板随着活动筒向右运动，驱动板带动波纹管向右运动呈拉伸状态，外界的空气经第一单向阀进入波纹管内部，在活动筒带动驱动板向左运动时，波纹管随着驱动板向左运动呈压缩状态，波纹管内的气体经第二单向阀进入第一气管内，第一气管内的气体经第二气管形成的通气孔吹向使用者面部，提高使用者的使用舒适度。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的佩戴机构的内部示意图；图3是图2中a-a处的剖视图；
图4是图3中b处的局部放大图；图5是本发明的封板和活动筒的连接的示意图（剖视）；图6是本发明的配重板和导电板二连接壳体的结构示意图；图7是本发明的壳体前侧板和观测筒的示意图。
18.附图中标号为：1为设备主体，2为壳体，3为封板，4为滑孔，5为弹性片，6为束带二，7为束带一，8为观测筒，9为第二气管，10为第一单向阀，11为第一气管，12为波纹管，13为第二单向阀，14为驱动板，15为电磁铁，16为导向杆，17为铁环，18为拉伸弹簧，20为导线一，21为导电板二，22为蓄电池，23为导线三，24为活动筒，25为配重板，26为转轴，27为导电板一，29为导线二，30为顶压板，31为活塞板。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：如图1～图7所示，一种头戴式虚拟现实设备，包括设备主体1，还包括连接在设备主体1后侧的佩戴机构；所述佩戴机构包括壳体2、驱动组件和缓冲组件，所述壳体2为长方形箱体，所述壳体2的前侧板固定连接设备主体1后侧，所述壳体2上连接有束缚头部的束带，所述驱动组件包括位于壳体2内的驱动件和控制件，所述驱动件包括导向杆16和活动筒24，导向杆16为方形杆体，导向杆16的两端经电磁铁15连接壳体2左右侧板，导向杆16外套设有沿导向杆16水平滑动的活动筒24，所述活动筒24为截面为方形的长条状筒体，所述活动筒24内壁和导向杆16外壁滑动接触，活动筒24的后侧面为波纹面，活动筒24的两端连接有套在导向杆16外的铁环17，所述铁环17为内壁和导向杆16外壁滑动接触的方形环状体，所述控制件位于驱动件前侧，所述控制件包括配重板25和蓄电池22，配重板25位于壳体2中部，所述配重板25为上端窄、下端宽的扇形板体，配重板25上端转动连接壳体2前侧内壁，所述配重板25的上端设置有贯穿配重板25前后侧面的转轴26，所述转轴26前端转动连接壳体2前侧内壁，配重板25的左右侧面均水平连接有导电板一27，两个导电板一27沿配重板25的竖直中线呈左右对称状态，每个所述导电板一27上方的壳体2前侧内壁上均水平连接有一个导电板二21，所述导电板一27和导电板二21均为铜制成的长方形板体，所述蓄电池22固定连接壳体2的顶板，两个所述电磁铁15的输入端均经导线一20连接蓄电池22的正极，每个所述电磁铁15的输出端均经导线二29连接同侧的导电板二21，两个所述导电板一27均经导线三23连接蓄电池22的负极；所述缓冲组件包括顶压板30和弹性片5，壳体2后侧板设有多个、且与活动筒24的波纹面上的波峰和波谷对应的滑孔4，所述滑孔4为竖向设置的、开口朝后、且向壳体后侧板内部凹陷的长条形盲孔，所述滑孔4下端低于活动筒24下端，上端高于活动筒24上端，每个所述滑孔4后端开口内均连接有弹性片5，每个滑孔4内均设有活塞板31，所述活塞板31为侧面和滑孔4内壁滑动接触的长方形板体，每个活塞板31前端连接有贯穿壳体2后侧板、且接触活动筒24上的波纹面的顶压板30，所述顶压板30为长方形板体，所述弹性片5为橡胶材料制成的片状体；所述壳体2内设有前后端贯穿壳体2的两个观测筒8。
20.所述导电板一27靠近配重板25上端。
21.所述束带包括束带一7和束带二6，所述壳体2的左右侧板外侧面之间连接有束带一7，束带一7中部和壳体2的顶板中部之间连接有束带二6，所述束带一7和束带二6均为长条形带状体。
22.所述导向杆16左右两端均固定连接有电磁铁15，两个所述电磁铁15的相背侧面分别固定连接壳体2左右内侧壁，每个铁环17和同侧的电磁铁15之间有间距。
23.所述活动筒24外顶面左部和右部均与壳体2的顶板之间连接有拉伸弹簧18。
24.所述壳体2的后侧板为可拆卸的封板3，所述封板3为弧形凸起朝前的弧形板体，封板3的左右两边为直边，所述壳体2的顶板和底板后端均设置有和封板3配应的弧形槽，所述封板3和活动筒之间有间距。
25.所述导向杆16为所在圆环与封板3所在圆环同心的弧形杆体，所述活动筒24为所在圆环与封板3所在圆环同心的弧形筒体。
26.所述顶压板30前端接触活动筒24的波纹面上的波峰时，顶压板30所在滑孔4后端开口内的弹性片5呈向后凸起状态，所述顶压板30前端接触活动筒24的波纹面上的波谷时，顶压板30所在滑孔4后端开口内的弹性片5呈自然状态。
27.所述壳体2内还设置有吹气组件，所述吹气组件包括驱动板14、波纹管12、第一气管11和第二气管9，所述驱动板14为长方形板体，所述驱动板14竖向连接于活动筒24底面左端，所述驱动板14和壳体2左侧内壁之间连接有波纹管12，所述波纹管12两端开口分别由驱动板14和壳体2左侧板封堵，所述壳体2左侧板上设置有连通波纹管12内部和壳体2外部的第一单向阀10，第一单向阀10的排气口连通波纹管12的内部，进气口朝外，第一气管沿封板3长度方向连接于多个顶压板30下方的封板3前侧面，所述第一气管11一端封闭、另一端开口，所述第一气管11开口一端经第二单向阀13连通波纹管12内部，第二单向阀13的排气口连通第一气管11，进气口朝向波纹管12的内部，所述每相邻两个滑孔4之间均设有第二气管9，第二气管9一端连通第一气管11、另一端向后贯穿封板3，在封板3上形成通气孔。
28.每个所述铁环17左右侧面的距离等于活动筒24的波纹面上的波峰到相邻波谷之间的间距，每个铁环17和同侧的电磁铁15之间的间距等于活动筒24的波纹面上的波峰到相邻波谷之间的间距。
29.使用时，本发明通过束带佩戴到使用者的头部，使用者的眼睛对准两个观测筒8，使用者额头接触封板3后侧面，使用者在通过观测筒8观察设备主体1呈现的内容的同时，使用者会根据设备主体1呈现的内容，表现出各种动作，因此，本发明在使用者做出各种动作的影响下，本发明会出现左端低右端高或右端高左端低的状态，当本发明呈左端低右端高的状态时，在配重板25自重的作用下，配重板25保持竖直状态，配重板25左侧面上的导电板一27和位于配重板25左侧的导电板二21接触，从而使导向杆16左侧的电磁铁15和蓄电池22形成通路状态，导向杆16左侧的电磁铁15产生磁性吸合活动筒24左端的铁环17，使活动筒24向左运动，在活动筒24向左运动的过程中，缓冲组件上的顶压板30前端接触活动筒24的波纹面上的波峰时，顶压板30带动所连接的活塞板31向后运动到极限状态，活塞板31后侧滑孔4内的气体压力增大，使顶压板30所在滑孔4后端开口内的弹性片5呈向后凸起状态，顶压板30前端接触活动筒24的波纹面上的波谷时，顶压板30带动所连接的活塞板31向前运动的极限状态，活塞板31后侧滑孔4内的气体压力减小，顶压板30所在滑孔4后端开口内的弹性片5在自身回复力的作用下呈自然状态，当本发明由左端低右端高的状态向水平状态转
变时，配重板25左侧面上的导电板一和位于配重板25左侧的导电板二分离，导向杆16左侧的电磁铁15不再有磁性，活动筒24在拉伸弹簧18的作用下回复到原来的状态，当本发明呈左端高右端低的状态时，在配重板25自重的作用下，配重板25保持竖直状态，配重板25右侧面上的导电板一和位于配重板25右侧的导电板二接触，导向杆16右侧的电磁铁15和蓄电池22形成通路状态，活动筒24向右运动，使封板3上的弹性片5呈向后凸起或呈自然状态，因此，本发明在使用的过程中，封板3上的多个弹性片5呈间歇式的接触使用者皮肤，避免使用者的面部皮肤长时间接触封板3后侧面同一部位，本技术的每个弹性片并不移动位置，而是每个弹性片针对相对应的位置进行间歇式的接触，从而达到了点对点按摩的作用，不会对使用者面部皮肤形成摩擦，避免长时间使用虚拟现实设备后，产生的面部皮肤不适，本技术促进使用者面部皮肤的血液流通，减少患者使用虚拟现实设备产生面部压痕。
30.本发明的活动筒24向右运动的过程中，驱动板14随着活动筒24向右运动，驱动板14带动波纹管12向右运动呈拉伸状态，外界的空气经第一单向阀10进入波纹管12内部，在活动筒24带动驱动板14向左运动时，波纹管12随着驱动板14向左运动呈压缩状态，波纹管12内的气体经第二单向阀13进入第一气管11内，第一气管11内的气体经第二气管9形成的通气孔吹向使用者面部，提高使用者的使用舒适度。
31.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施例，在不违背本发明的精神即公开范围内，凡是对发明的技术方案进行多种等同或等效的变形或替换均属于本发明的保护范围。