一种抗冲击VR手柄的制作方法

本实用新型涉及机械结构技术领域，特别涉及一种抗冲击VR手柄。

背景技术：

在VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术逐步发展的今天，已经有关于VR的初步技术产品进入市场。比如VR互动体验馆，能让体验者体验到VR技术的魅力。VR设备多种多样，一般包括四种类型，即建模设备，如3D扫描仪等；三维视觉显示设备，如3D展示系统、大型投影系统(CAVE)、头戴式立体显示器等；声音设备，如三维的声音系统以及非传统意义的立体声；交互设备，包括位置追踪仪、数据手套、3D输入设备(三维鼠标)、动作捕捉设备、眼动仪、力反馈设备等。

以VR手柄为例，VR手柄是一种方便用户单手持握的交互设备，主要包括光电环和主体，在主体上一般设置有若干个功能按键，比如按钮、旋钮、摇杆等，主体内的传感器可通过捕捉光电环发出的光电信号模拟肢体动作。用户在使用VR设备的过程中，由于其目视景象已通过VR眼睛转变为虚拟影像，因此对现实世界的感知降低，并且部分刺激感官的虚拟影像可能会使用户将VR手柄扔出或使VR手柄从用户手中跌落，如此容易使主体直接摔落到地面上，使得主体上的各个功能按键在剧烈撞击振动下失效或损坏。

因此，如何在出现VR手柄从用户手中不慎跌落的情况时，有效防止其上设置的功能按键被损坏，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种抗冲击VR手柄，能够在不慎从用户手中跌落时，防止功能按键被损坏。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种抗冲击VR手柄，包括用于产生光电信号的光电环和连接于所述光电环上、用于供人手持握的主体，以及设置于所述主体上的若干个操作键，各所述操作键均处于所述光电环在其轴向方向上的投影范围内，且同时均处于所述主体在所述光电环的轴向方向上的投影范围内。

优选地，所述光电环具体为圆环或方环。

优选地，所述主体的一端连接在所述光电环的轴向侧面上。

优选地，所述光电环内及所述主体上远离所述光电环的端部内均设置有配重块。

优选地，各所述操作键均设置于所述主体上临近所述光电环的端部位置。

优选地，所述光电环的外圈上及所述主体上远离所述光电环的端部上均设置有防护层。

优选地，所述防护层具体为弹性材料层。

优选地，所述主体的端部与所述光电环之间连接有弹性折弯板，且所述弹性折弯板的其中一侧边连接在所述光电环的轴向侧面上，所述弹性折弯板的另一侧边连接在所述主体的端部上。

优选地，所述弹性折弯板具体为L型板。

优选地，所述光电环的轴向表面上设置有凹槽，且所述弹性折弯板的其中一侧边连接在所述凹槽的内壁上。

本实用新型所提供的抗冲击VR手柄，主要包括光电环、主体和操作键。其中，光电环主要用于产生光电信号，主体连接在光电环上，主要用于供人手持握。各个操作键均设置在主体上，主要用于触发光电环产生对应的光电信号。重要的是，各个操作键均处于光电环在其轴向方向上的投影范围内，同时还均处于主体在光电环的轴向方向上的投影范围内。如此，各个操作键在空间方向上相当于被光电环的外轮廓形成防护，当VR手柄在空中跌落时，若是仅光电环的端面或仅主体的外端部触地，则主体上设置的操作键总能避免与地面的直接接触；若是光电环的端面与主体的外端部同时触地或先后触地，则各个操作键总是位于光电环的外缘底部与主体的外端部连线的范围内，也就是高于地面的空间内，同样防止与地面直接接触。综上所述，本实用新型所提供的抗冲击VR手柄，利用各个操作键均处于光电环在其轴向方向上的投影范围内，以及同时处于主体在光电环的轴向方向上的投影范围内的位置关系，使得VR手柄在空中无论从哪个角度跌落，操作键总能避免与地面的直接接触，从而使撞击产生的冲击和振动经过光电环和主体的缓冲，大幅减小操作键失效和损坏的概率。

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为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为本实用新型所提供的一种具体实施方式中的一种跌落情况示意图；

图3为本实用新型所提供的一种具体实施方式中的另一种跌落情况示意图；

图4为本实用新型所提供的一种具体实施方式中的又一种跌落情况示意图。

其中，图1—图4中：

光电环—1，凹槽—101，主体—2，操作键—3，防护层—4，弹性折弯板—5。

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。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，抗冲击VR手柄主要包括光电环1、主体2和操作键3。

其中，光电环1主要用于产生光电信号，主体2连接在光电环1上，主要用于供人手持握。各个操作键3均设置在主体2上，主要用于触发光电环1产生对应的光电信号。重要的是，各个操作键3均处于光电环1在其轴向方向上的投影范围内，同时还均处于主体2在光电环1的轴向方向上的投影范围内。

如此，各个操作键3在空间方向上相当于被光电环1的外轮廓形成防护，当VR手柄在空中跌落时，若是仅光电环1的端面或仅主体2的外端部触地，则主体2上设置的操作键3总能避免与地面的直接接触；若是光电环1的端面与主体2的外端部同时触地或先后触地，则各个操作键3总是位于光电环1的外缘底部与主体2的外端部连线的范围内，也就是高于地面的空间内，同样防止与地面直接接触。

综上所述，本实施例所提供的抗冲击VR手柄，利用各个操作键3均处于光电环1在其轴向方向上的投影范围内，以及同时处于主体2在光电环1的轴向方向上的投影范围内的位置关系，使得VR手柄在空中无论从哪个角度跌落，操作键3总能避免与地面的直接接触，从而使撞击产生的冲击和振动经过光电环1和主体2的缓冲，大幅减小操作键3失效和损坏的概率。

如图2—图4所示，图2为本实用新型所提供的一种具体实施方式中的一种跌落情况示意图，图3为本实用新型所提供的一种具体实施方式中的另一种跌落情况示意图，图4为本实用新型所提供的一种具体实施方式中的又一种跌落情况示意图。

为更加清楚地说明抗冲击VR手柄的防护作用，本实施例截取了三种典型的空中跌落情况进行说明。其中一种跌落情况如图2所示，为光电环1垂直触地，此时由于光电环1具有较大面积的端面，因此整个手柄均垂直向上跌落，操作键3和主体2均被光电环1形成防护。另一种跌落情况如图4所示，为主体2的外端部直接触地，此时整个手柄在最初的撞击后将会在重力力矩的作用下翻转倒地，进而形成如图3所示的跌落情况，图3所示跌落情况同时也是光电环1外缘的底部与主体2的外端部同时倾斜触地的状态，此种情况下，光电环1外缘的底部(图示a点)与主体2的外端部(图示b点)的连线位于地面上，而操作键3则位于图示△abc的空间内，避免在此种跌落情况下直接触地。

在关于光电环1的一种优选实施方式中，该光电环1的横截面具体可呈圆形或方形。当然，该光电环1的横截面形状还可呈其余平面图形。

另外，主体2的一端可连接在光电环1的轴向侧面上，如此便于生产加工，同时可将主体2的轴向范围束缚在光电环1的轴向范围内。当然，主体2的一端也可连接在光电环1的外缘侧壁上或其余位置。

为进一步提高光电环1和主体2对操作键3的防护可靠性和稳定性，本实施例在光电环1内部以及主体2上远离光电环1的端部(即外端)内均设置了配重块。如此设置，抗冲击VR手柄的整体结构，其两端部分较重，而中间部分较轻，因此整体在空中跌落时，也是倾向于光电环1或主体2先触地。

基于同样的考虑，本实施例中还可将各个操作键3均设置在主体2上临近光电环1的端部(即内端)位置。当然，若各个操作键3的具体设置位置分布于主体2上的中间部分也同样可行。

进一步的，考虑到光电环1的外圈和主体2的外端部总是倾向于先触地，因此为提高光电环1和主体2的结构强度和使用寿命，本实施例在光电环1的外圈上以及主体2的外端部位置设置了防护层4。如此，通过该防护层4的作用，即可在一定程度上减轻撞击产生的冲击对光电环1和主体2的应力集中现象。具体的，该防护层4还可为弹性材料层，比如聚氨酯层或海绵层等。如此设置，防护层4还能够在减轻应力集中现象的基础上，缓冲撞击和振动。

另外，为减轻从光电环1或主体2上传递到操作键3上的冲击和振动，本实施例在主体2的内端位置与光电环1之间设置了弹性折弯板5。具体的，该弹性折弯板5具有弹性，可以产生弹性形变，并且其具体形成可呈“L”型，具有两块垂直连接成一体的侧板，当然，该两块侧板的夹角并不仅限于90度。其中，该弹性折弯的其中一侧板可连接在光电环1的轴向侧面上，而另一侧板可连接在主体2的端部上。如此设置，弹性折弯板5在光电环1上或者主体2上均形成了悬臂梁结构，当光电环1的外缘或主体2的外端部先后触地时，撞击产生的振动将沿两者的轴向传递到该悬臂梁上，使得悬臂梁在振动的作用下同时带动光电环1或主体2产生一定幅度的反复摇晃，在摇晃过程中消耗振动能量，进而削减传递到操作键3上的振动能量。

进一步的，为提高振动消耗能量，本实施例在光电环1的轴向表面上开设了凹槽101，同时将弹性折弯板5的其中一侧板连接到凹槽101的内壁上。当然，弹性折弯板5的其中一侧板也可连接到光电环1的外缘上或其余位置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。