一种虚拟控制系统动态捕捉设备的头部固定装置的制作方法

本实用新型涉及虚拟控制系统动态捕捉设备技术领域，具体领域为一种虚拟控制系统动态捕捉设备的头部固定装置。

背景技术：

随着计算机软硬件技术的飞速发展和动画制作要求的提高，3D虚拟环境的动态捕捉逐渐进入人们的视线，从技术的角度来说，运动捕捉的实质就是要测量、跟踪、记录物体在三维空间中的运动轨迹。典型的运动捕捉设备一般由以下几个部分组成：传感器、信号捕捉设备、数据传输设备和数据处理设备，当需要捕捉头部的动作时，就需要佩戴头部固定装置对捕捉节点装置进行固定，由于不同佩戴者头部尺寸的不同，现有头部固定装置很难同时保证佩戴的稳固性和舒适性，为此，我们提出了一种虚拟控制系统动态捕捉设备的头部固定装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种虚拟控制系统动态捕捉设备的头部固定装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种虚拟控制系统动态捕捉设备的头部固定装置，包括头部固定本体和动态捕捉器，所述头部固定本体的外侧壁设有动态捕捉器，所述头部固定本体的内侧壁左端固定连接有第一Y形固定带的一端，所述第一Y形固定带的另一端安装有子卡扣，所述头部固定本体的内侧壁右端固定连接有第二Y形固定带的一端，所述第二Y形固定带的另一端活动安装有配合子卡扣使用的母卡扣，所述头部固定本体的外侧壁中部一体成型连接有螺纹环，所述头部固定本体的外侧壁且位于螺纹环内贯穿设有放置槽，所述放置槽内安装有微型气泵，所述螺纹环上螺纹连接有固定盖，所述固定盖上均匀设有通气孔，所述头部固定本体的内侧壁中部粘接有顶部垫块，所述顶部垫块的外侧壁下部设有盘形柔性垫，所述顶部垫块的外侧壁上部一体成型连接有侧垫条，所述侧垫条粘接于所述头部固定本体的内侧壁上，所述头部固定本体的内侧壁且位于所述侧垫条的下方粘接有环状折叠气囊，左侧所述侧垫条内固定连接有硬质进气管，右侧所述侧垫条内固定连接有硬质出气管，所述硬质进气管和所述硬质出气管的下端口均与环状折叠气囊相连通，所述硬质进气管和所述硬质出气管的上端口均延伸入所述放置槽内，所述硬质进气管与所述微型气泵的出气端相连通，所述硬质出气管与所述微型气泵的进气端相连通，所述环装折叠气囊的外侧壁且远离所述头部固定本体的一侧均匀粘接有侧柔性垫块，所述头部固定本体的外侧壁后部设有内置蓄电池，所述头部固定本体的外侧壁右部内置有控制盒，所述内置蓄电池电连接有控制盒，所述控制盒电连接有微型气泵。

优选的，所述头部固定本体的内侧壁底部对称设有防摩海绵垫，所述第二Y形固定带上设有柔性垫块。

优选的，所述头部固定本体的侧壁上部和下部均贯穿设有通气口，所述通气口内设有双层通气网。

优选的，所述侧垫条的个数为四个。

优选的，所述控制盒包括总开关、充气按钮和排气按钮，所述控制盒上铰接有盒盖，所述控制盒与所述盒盖之间设有锁具。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过头部固定本体和动态捕捉器构成本实用新型的主体结构，通过第一Y形固定带、子卡扣、第二Y形固定带和母卡扣构成头部固定本体的一级固定机构，将头部固定本体固定在佩戴者的头部，通过微型气泵、硬质进气管、硬质出气管和环状折叠气囊构成头部固定本体的二级固定机构，不同的佩戴者可以根据自身头部的大小自主调节环形折叠气囊的充气量，使侧柔性垫块紧贴佩戴者头部，提高固定稳固性的同时保证佩戴的舒适性，防止头部固定本体位移，保证捕捉效果，通过动态捕捉器与环境虚拟系统之间信号连接，根据动态捕捉器反射至环境虚拟系统的信号判断动作状态；

通过顶部垫块、盘形柔性垫和柔性垫块使头部固定本体与佩戴者之间柔性接触，提高佩戴的舒适性，本实用新型提供了一种虚拟控制系统动态捕捉设备的头部固定装置，自主调节环形折叠气囊的充气量，提高固定稳固性的同时保证佩戴的舒适性，适用性较强。

附图说明

图1为本实用新型的主视内部结构示意图；

图2为本实用新型的右视结构示意图；

图3为图1中A的局部放大结构示意图。

图中：1-头部固定本体、2-动态捕捉器、3-第一Y形固定带、4-子卡扣、5-第二Y形固定带、6-母卡扣、7-螺纹环、8-微型气泵、9-固定盖、10-通气孔、11-顶部垫块、12-盘形柔性垫、13-侧垫条、14-环状折叠气囊、15-硬质进气管、16-硬质出气管、17-侧柔性垫块、18-内置蓄电池、19-控制盒、20-双层通气网、21-盒盖。

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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种虚拟控制系统动态捕捉设备的头部固定装置，包括头部固定本体1和动态捕捉器2，所述头部固定本体的外侧壁设有动态捕捉器，通过头部固定本体和动态捕捉器构成本实用新型的主体结构，所述头部固定本体的内侧壁左端固定连接有第一Y形固定带3的一端，所述第一Y形固定带的另一端安装有子卡扣4，所述头部固定本体的内侧壁右端固定连接有第二Y形固定带5的一端，所述第二Y形固定带的另一端活动安装有配合子卡扣使用的母卡扣6，通过第一Y形固定带、子卡扣、第二Y形固定带和母卡扣构成头部固定本体的一级固定机构，将头部固定本体固定在佩戴者的头部，所述头部固定本体的外侧壁中部一体成型连接有螺纹环7，所述头部固定本体的外侧壁且位于螺纹环内贯穿设有放置槽，所述放置槽内安装有微型气泵8，微型气泵同时兼具充气和排气功能，所述螺纹环上螺纹连接有固定盖9，通过放置槽、螺纹环和固定盖对微型气泵进行固定，所述固定盖上均匀设有通气孔10，通过通气孔使微型气泵与外界大气相连通，所述头部固定本体的内侧壁中部粘接有顶部垫块11，所述顶部垫块的外侧壁下部设有盘形柔性垫12，所述顶部垫块的外侧壁上部一体成型连接有侧垫条13，所述侧垫条粘接于所述头部固定本体的内侧壁上，所述头部固定本体的内侧壁且位于所述侧垫条的下方粘接有环状折叠气囊14，左侧所述侧垫条内固定连接有硬质进气管15，右侧所述侧垫条内固定连接有硬质出气管16，所述硬质进气管和所述硬质出气管的下端口均与环状折叠气囊相连通，所述硬质进气管和所述硬质出气管的上端口均延伸入所述放置槽内，所述硬质进气管与所述微型气泵的出气端相连通，所述硬质出气管与所述微型气泵的进气端相连通，所述环装折叠气囊的外侧壁且远离所述头部固定本体的一侧均匀粘接有侧柔性垫块17，通过微型气泵、硬质进气管、硬质出气管和环状折叠气囊构成头部固定本体的二级固定机构，不同的佩戴者可以根据自身头部的大小自主调节环形折叠气囊的充气量，使侧柔性垫块紧贴佩戴者头部，提高固定稳固性的同时保证佩戴的舒适性，防止头部固定本体位移，保证捕捉效果，所述头部固定本体的外侧壁后部设有内置蓄电池18，所述头部固定本体的外侧壁右部内置有控制盒19，所述内置蓄电池电连接有控制盒，所述控制盒电连接有微型气泵。

具体而言，所述头部固定本体的内侧壁底部对称设有防摩海绵垫，所述第二Y形固定带上设有柔性垫块，使头部固定本体与佩戴者之间柔性接触，提高佩戴的舒适性。

具体而言，所述头部固定本体的侧壁上部和下部均贯穿设有通气口，所述通气口内设有双层通气网20。

具体而言，所述侧垫条的个数为四个。

具体而言，所述控制盒包括总开关、充气按钮和排气按钮，所述控制盒上铰接有盒盖21，总开关控制对充气按钮、排气按钮通电，充气按钮控制微型气泵进行充气，排气按钮控制微型气泵进行排气，所述控制盒与所述盒盖之间设有锁具，防止佩戴过程中无意触碰控制盒。

工作原理：本实用新型提供一种虚拟控制系统动态捕捉设备的头部固定装置，使用者需要在3D虚拟环境进行头部动态捕捉时，首先将子卡扣和母卡扣打开调节第二Y形固定带的长度，然后将头部固定本体带在头上并通过子卡扣和母卡扣进行扣合固定，此时柔性垫块位于使用者下颌出，由于不同使用者头围的不同，为了使头部固定本体尽可能与使用者相贴合，提高固定的稳固性，减少动态捕捉过程中动态捕捉器与佩戴者发生侧移，此时首先打开控制盒的盒盖，按动中间总开关，此时充气按钮和排气按钮处于通电状态，按动充气按钮，通过微型气泵进行充气，微型气泵将空气沿硬质进气管注入环形折叠气囊内，环形折叠气囊体积逐渐膨胀，侧柔性垫块的间距逐渐减小，使其与佩戴者的头部相贴合，然后按动总开关停止充气，动态捕捉器与环境虚拟系统之间信号连接，根据动态捕捉器反射至环境虚拟系统的信号判断动作状态，使用完毕后按动排气按钮环形折叠气囊内的气体沿硬质出气管排出，取下头部固定本体即可。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。