实现空间站R-VR-R体验的装置的制作方法

本发明涉及一种空间站体验技术，特别是一种实现空间站r-vr-r体验的装置。

背景技术：

1、空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。目前只有极少数人能够进入空间站，体验空间站的生活和工作环境。

2、人们可以通过建造仿真空间站，使航天爱好者体验空间站的生活和工作环境。但是目前的仿真空间站还仅仅是类似玩具的模型，不能真正实现空间站的生活和工作体验。

3、虚拟现实(vr，virtual reality)具有超越现实的虚拟性，是一种利用多媒体技术发展起来的计算机新技术，它利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，用户需要佩戴vr眼镜或者头盔显示器(以下简称vr头盔)进入虚拟环境中。

4、vr通过vr头盔将全景图像展现给用户，使用户沉浸在一种虚拟的且又真实的环境中。

5、如果能够建造可以仿真空间漂浮环境的空间站体验设施，并将太空漂浮仿真环境与空间站虚拟现实环境结合，将会给人们带来全方位的空间站体验。

6、但是目前还没有将空间站漂浮仿真环境与空间站虚拟现实场景完美结合的技术方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种实现空间站r-vr-r(现实reality到虚拟现实 virtualreality再回到现实reality)体验的装置，使体验者在空间站体验过程中，完全沉浸在空间站中，而没有空间站虚拟实现与实现的仿真空间站脱节的感觉。

2、本发明提供的一种实现空间站r-vr-r体验的装置，包括：具有用于体验空间站舱内活动的舱内活动区和用于体验空间站舱外活动的舱外活动区的环形空间站体验区，所述舱内活动区具有与真实空间站舱相同的装饰，并且与舱外活动区首尾相接；安装在所述环形空间站体验区的舱内顶部的环形轨道；沿所述环形轨道移动的太空漂浮仿真组件，用于在所述舱内活动区和舱外活动区执行太空漂浮仿真动作，使所述体验者进入太空漂浮仿真环境；佩戴在体验者头部的vr头盔，用于展示空间站舱内活动和空间站舱外活动的空间站虚拟现实场景；用于控制太空漂浮仿真组件执行太空漂浮仿真动作以及控制vr头盔展现空间站虚拟现实场景的中控室；其中，在所述体验者进入舱内活动区佩戴vr头盔之后，所述太空漂浮仿真组件执行与所述vr头盔展示的空间站虚拟现实场景相应的太空漂浮仿真动作，使所述体验者进入空间站虚拟现实环境和太空漂浮仿真环境；其中，沿所述环形轨道上移动的太空漂浮仿真组件从所述舱内活动区进入到舱外活动区再返回到所述舱内活动区，使所述体验者在进入空间站舱内佩戴vr直到摘下 vr头盔的体验过程中，始终沉浸在现实和虚拟现实的空间站环境中。

3、优选地，所述太空漂浮仿真组件包括：安装在所述环形轨道上的行进小车，用于在中控室的控制下在环形轨道上移动；由所述行进小车牵引的悬挂体验者的悬挂机构，用于在所述中控室的控制下，执行太空漂浮仿真动作；在所述体验者进入舱内活动区并吊挂在所述悬挂机构之后，佩戴在体验者头部的vr头盔与所述悬挂机构同步地执行空间站虚拟现实场景和太空漂浮仿真动作。

4、优选地，佩戴在体验者头部的vr头盔与所述悬挂机构同步地执行空间站虚拟现实场景展示和太空漂浮仿真动作包括：佩戴在体验者头部的vr显示空间站舱内活动和空间站舱外活动的空间站虚拟现实场景，使体验者进入空间站虚拟现实环境中；所述悬挂机构同时执行与vr头盔展示的空间站虚拟现实场景相对应的各种太空漂浮仿真动作，使体验者在进入空间站虚拟现实环境的同时进入太空漂浮仿真环境。

5、优选地，所述悬挂机构包括：固定在所述行走小车上的包括电机和减速器的旋转驱动机构；连接旋转驱动机构输出轴的旋转板；固定在所述旋转板下端的卷扬机，以及由卷扬机驱动的绳索。

6、优选地，环形轨道为工字型轨道，所述进行小车和所述悬挂机构分别安装在工字型轨道上，并且所述悬挂机构在行进小车的牵引下行走。

7、优选地，所述悬挂机构包括：安装在工字型轨道上的机箱；安装在所述机箱内的包括电机和减速器的旋转驱动机构；连接旋转驱动机构输出轴的旋转板；固定在所述旋转板下端的卷扬机；以及由卷扬机驱动的绳索。

8、优选地，所述舱内活动区设有摄像机，所述中控室设有接收所述摄像机输出的视频图像的监视器，用于根据摄像机拍摄的图像判断机舱内的体验者是否佩戴vr头盔，当判断机舱内所有体验者都佩戴vr头盔时，控制所述vr头盔展现空间站虚拟现实场景。

9、优选地，控制所述vr头盔展现空间站虚拟现实场景包括：中控室设有的vr 视频播放器将vr视频传送给所述vr头盔；所述vr视频包括对应于空间站活动场景开始和结束的关键标记。

10、优选地，所述中控室还设有处理器，所述处理器中的关键标记检测模块实时检测vr视频中的关键标记，处理器根据检测到的所述关键标记，向所述行进小车和所述悬挂机构发出相应的控制指令，使所述行进小车和所述悬挂机构执行对应于vr头盔展示的空间站虚拟实现活动场景的太空漂浮仿真动作。

11、优选地，所述中控室还设有延时传输模块，用于在将相应的控制指令发送给所述行进小车和所述悬挂机构执之后，再将vr数据发送给所述vr眼镜或者头盔显示器。

12、优选地，所述行进小车和所述悬挂机构分别具有控制器，用于接收中控室的处理器发出的控制指令，并根据控制指令控制所述行进小车行走和控制所述悬挂机构执行太空漂浮仿真动作。

13、本发明能够将空间站的现实仿真环境与虚拟现实环境完美结合，使体验者完全沉浸在空间站环境中。

技术特征：

1.一种实现空间站r-vr-r体验的装置，包括：

2.根据权利要求1所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中，所述太空漂浮仿真组件包括：安装在所述环形轨道上的行进小车，用于在中控室的控制下在环形轨道上移动；由所述行进小车牵引的悬挂体验者的悬挂机构，用于在所述中控室的控制下，执行太空漂浮仿真动作；

3.根据权利要求2所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中佩戴在体验者头部的vr头盔与所述悬挂机构同步地执行空间站虚拟现实场景展示和太空漂浮仿真动作包括：

4.根据权利要求3所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中所述悬挂机构包括：固定在所述行走小车上的包括电机和减速器的旋转驱动机构；连接旋转驱动机构输出轴的旋转板；固定在所述旋转板下端的卷扬机，以及由卷扬机驱动的绳索。

5.根据权利要求3所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中环形轨道为工字型轨道，所述进行小车和所述悬挂机构分别安装在工字型轨道上，并且所述悬挂机构在行进小车的牵引下行走。

6.根据权利要求5所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中所述悬挂机构包括：安装在工字型轨道上的机箱；安装在所述机箱内的包括电机和减速器的旋转驱动机构；连接旋转驱动机构输出轴的旋转板；固定在所述旋转板下端的卷扬机；以及由卷扬机驱动的绳索。

7.根据权利要求2或3所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中，所述舱内活动区设有摄像机，所述中控室设有接收所述摄像机输出的视频图像的监视器，用于根据摄像机拍摄的图像判断机舱内的体验者是否佩戴vr头盔，当判断机舱内所有体验者都佩戴vr头盔时，控制所述vr头盔展现空间站虚拟现实场景。

8.根据权利要求7所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中，控制所述vr头盔展现空间站虚拟现实场景包括：中控室设有的vr视频播放器将vr视频传送给所述vr头盔；所述vr视频包括对应于空间站活动场景开始和结束的关键标记。

9.根据权利要求8所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中所述中控室还设有处理器，所述处理器中的关键标记检测模块实时检测vr视频中的关键标记，处理器根据检测到的所述关键标记，向所述行进小车和所述悬挂机构发出相应的控制指令，使所述行进小车和所述悬挂机构执行对应于vr头盔展示的空间站虚拟实现活动场景的太空漂浮仿真动作。

10.根据权利要求9所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中所述中控室还设有延时传输模块，用于在将相应的控制指令发送给所述行进小车和所述悬挂机构执之后，再将vr数据发送给所述vr眼镜或者头盔显示器。

11.根据权利要求9所述的实现空间站r-vr-r体验的装置，其中所述行进小车和所述悬挂机构分别具有控制器，用于接收中控室的处理器发出的控制指令，并根据控制指令控制所述行进小车行走和控制所述悬挂机构执行太空漂浮仿真动作。

技术总结
本发明公开了一种实现空间站R‑VR‑R体验的装置，涉及空间站体验技术，所述装置包括：具有用于体验空间站舱内活动的舱内活动区和用于体验空间站舱外活动的舱外活动区的环形空间站体验区，舱内活动区与舱外活动区首尾相接；安装在环形空间站体验区的舱内顶部的环形轨道；沿环形轨道移动的太空漂浮仿真组件，用于在舱内活动区和舱外活动区执行太空漂浮仿真动作；佩戴在体验者头部的VR头盔，用于展示空间站舱内活动和空间站舱外活动的空间站虚拟现实场景；用于控制太空漂浮仿真组件执行太空漂浮仿真动作以及控制VR头盔展现空间站虚拟现实场景的中控室。本发明将空间站的现实仿真环境与虚拟现实环境完美结合，使体验者完全沉浸在空间站环境中。

技术研发人员：于建平
受保护的技术使用者：北京太空向往科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16