用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)椅價格昂貴、對使用者體能要求很高、容易損壞線路、不能實(shí)現(xiàn)360°無限制旋轉(zhuǎn)的技術(shù)問題。提供一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的自然技能方面的全向轉(zhuǎn)椅。其包括椅座、兩個扶手、設(shè)于兩個扶手內(nèi)側(cè)的第一信號傳感單元、設(shè)于兩個扶手上的第二信號傳感單元、第一踏板、第二踏板和第三踏板、座體、設(shè)于座體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)桿、設(shè)于座體內(nèi)部旋轉(zhuǎn)桿的一端上的光電傳感器、穿過所述座體的底部與旋轉(zhuǎn)桿的另一端活動連接的旋轉(zhuǎn)裝置、設(shè)于座體底部的移動裝置、與光電傳感器相連接的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明通過在座體的底部安裝移動裝置并在座體的旋轉(zhuǎn)桿的下方安裝旋轉(zhuǎn)裝置，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)椅360°的無限制旋轉(zhuǎn)，提高使用者的體驗(yàn)。
【專利說明】
用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的自然技能方面的全向轉(zhuǎn)椅。
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是仿真技術(shù)的一個重要方向是仿真技術(shù)與計算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)多媒體技術(shù)傳感技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的集合是一門富有挑戰(zhàn)性的交叉技術(shù)前沿學(xué)科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設(shè)備等方面。模擬環(huán)境是由計算機(jī)生成的、實(shí)時動態(tài)的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應(yīng)該具有一切人所具有的感知。除計算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉(zhuǎn)動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機(jī)來處理與參與者的動作相適應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對用戶的輸入做出實(shí)時響應(yīng)，并分別反饋到用戶的五官。
[0003]目前用于自然技能方面的設(shè)備為虛擬現(xiàn)實(shí)座椅，主要分為互動型和被動型。I)被動型的虛擬現(xiàn)實(shí)座椅有:1、蛋殼式座椅(9D)，座椅隨游戲的場景或情節(jié)的變化做出相應(yīng)的反應(yīng)，令使用者具有身臨其境之感。2、MMone的三軸旋轉(zhuǎn)座椅，號稱是世界上第一個完全交互式虛擬現(xiàn)實(shí)座椅，但其同樣是被動型座椅。2)互動型的現(xiàn)實(shí)座椅有= UTurris座椅通過獨(dú)特的方式嵌入了進(jìn)行數(shù)據(jù)連接的DIY電腦。用戶可以解放雙手體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)。當(dāng)向前傾便能夠前進(jìn)，向后依靠則會后退，左右傾斜則會平移。但其價格為3000美元(約1.95萬元人民幣)
2、VRG0，內(nèi)部安放了很多慣性傳感器，通過移動座椅就能完全控制虛擬現(xiàn)實(shí)化身的移動和旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)座椅的缺陷在于，價格昂貴、對使用者體能要求很高、線路較多在使用過程中容易發(fā)生數(shù)據(jù)線路相互纏繞的情況，影響使用體驗(yàn)、座椅不能實(shí)現(xiàn)360°無限制旋轉(zhuǎn)，影響虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的畫面的全方位視覺體驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種可360°旋轉(zhuǎn)的、成本較低的、控制精準(zhǔn)度高的全向轉(zhuǎn)椅。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，包括椅座、兩個扶手、設(shè)于兩個扶手內(nèi)側(cè)的第一信號傳感單元、設(shè)于兩個扶手上的第二信號傳感單元、以椅座為圓心呈同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)的第一踏板、第二踏板和第三踏板、分別設(shè)于第一踏板、第二踏板和第三踏板的底部的第三信號傳感單元、與椅座固定連接并設(shè)于椅座下方的座體、設(shè)于座體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)桿、設(shè)于座體內(nèi)部旋轉(zhuǎn)桿的一端上的光電傳感器、穿過所述座體的底部與旋轉(zhuǎn)桿的另一端活動連接的旋轉(zhuǎn)裝置、設(shè)于座體底部的移動裝置、與光電傳感器相連接的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器;所述第一信號傳感單元、第二信號傳感單元和第三信號傳感單元分別與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接。
[0006]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第一信號傳感單元和第二信號傳感單元為壓力傳感器。
[0007]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第三信號傳感單元包括分別設(shè)于第一踏板、第二踏板和第三踏板底部的第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器。所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器的數(shù)量為一個以上。
[0008]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述旋轉(zhuǎn)裝置為滾動軸承。
[0009]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述移動裝置包括一個以上的萬向輪，所述萬向輪設(shè)于座體底部的每個角上。
[0010]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述旋轉(zhuǎn)桿上套有一個以上的過孔滑環(huán)，所述光電傳感器通過過孔滑環(huán)與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。
[0011]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器分別通過過孔滑環(huán)與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。
[0012]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述座體的內(nèi)部設(shè)有用于容納虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)終端的空腔。
[0013]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有效果是:本發(fā)明的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅通過在轉(zhuǎn)椅的座體的底部安裝移動裝置并在座體的旋轉(zhuǎn)桿的下方安裝旋轉(zhuǎn)裝置通過旋轉(zhuǎn)裝置上的光電傳感器，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)椅360°的無限制旋轉(zhuǎn)并通過光電傳感器將該旋轉(zhuǎn)動作信號傳送至虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)模擬物的360°的自由旋轉(zhuǎn)提高使用者的體驗(yàn)，當(dāng)使用者同時使用虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔是可通過轉(zhuǎn)椅的360°旋轉(zhuǎn)，以增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的全方位視覺體驗(yàn)；
本發(fā)明的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，通過在轉(zhuǎn)椅的四周安裝圓環(huán)型結(jié)構(gòu)的第一踏板、第二踏板和第三踏板從而保證在轉(zhuǎn)椅旋轉(zhuǎn)的同時，可以實(shí)現(xiàn)模擬物的前進(jìn)后退原位停止/跳躍等操作，增強(qiáng)了互動體驗(yàn)的效果；
本發(fā)明的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，通過在旋轉(zhuǎn)裝置上設(shè)置過孔滑環(huán)以實(shí)現(xiàn)減少線路的連接避免在轉(zhuǎn)椅轉(zhuǎn)動的過程中的線路的損壞，從而提高設(shè)備的使用壽命和使用體驗(yàn)；
本發(fā)明的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，通過采用更為簡單的內(nèi)部構(gòu)造以節(jié)省制造成本。
【附圖說明】
[0014]圖1本發(fā)明的縱剖面結(jié)構(gòu)圖；
圖2本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)圖；
其中，附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記為，1-第一信號傳感單元，2-光電傳感器，3-第一過孔滑環(huán)，4-第二過孔滑環(huán)，5-A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，6-第一踏板，7-第二踏板，8-第三踏板，9-電源，10-空腔，11-線管，12-旋轉(zhuǎn)裝置，13-萬向輪，14-第二信號傳感單元，15-座墊，16-椅座，17-座體，18-旋轉(zhuǎn)桿。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的用于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的全向轉(zhuǎn)椅進(jìn)行詳細(xì)的說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀了本發(fā)明說明書的基礎(chǔ)上能夠充分完整的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案，并解決本發(fā)明所要解決的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。應(yīng)當(dāng)說明的是，以下僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些應(yīng)當(dāng)都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例
[0016]如圖1所示的，一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，包括椅座16、兩個扶手、設(shè)于兩個扶手內(nèi)側(cè)的第一信號傳感單元1、設(shè)于兩個扶手上的第二信號傳感單元14、以椅座為圓心呈同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)的第一踏板6、第二踏板7和第三踏板8、分別設(shè)于第一踏板6、第二踏板7和第三踏板8的底部的第三信號傳感單元、與椅座16固定連接并設(shè)于椅座16下方的座體17、設(shè)于座體17內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)桿18、設(shè)于座體17內(nèi)部旋轉(zhuǎn)桿18的一端上的光電傳感器2、穿過所述座體17的底部與旋轉(zhuǎn)桿18的另一端活動連接的旋轉(zhuǎn)裝置12、設(shè)于座體17底部的移動裝置、與光電傳感器2相連接的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器5;所述第一信號傳感單元1、第二信號傳感單元14和第三信號傳感單元分別與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器5相連接。
[0017]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第一信號傳感單元I和第二信號傳感單元14為壓力傳感器。
[0018]優(yōu)選地，第一信號傳感單元I的壓力傳感器為兩個，分別設(shè)在兩個扶手的內(nèi)側(cè)；用于使用時感應(yīng)人體向左傾斜或向右傾斜，并將人體產(chǎn)生的該動作信號傳入虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)終端處理以使虛擬現(xiàn)實(shí)模擬系統(tǒng)中的模擬物進(jìn)行向左或向右的平移動作；
作為第一信號傳感單元I和第二信號傳感單元14優(yōu)選的另一種實(shí)施方式，第一信號傳感單元I和第二信號傳感單元14為信號觸點(diǎn)或繼電器，作用原理與壓力傳感器相似，不再贅述。
[0019]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第三信號傳感單元包括分別設(shè)于第一踏板6、第二踏板7和第三踏板8底部的第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器。所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器的數(shù)量為一個以上。
[0020]如圖2所示，第一踏板6、第二踏板7和第三踏板8為三個同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)，具體地，第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器的數(shù)量分別為8個并分別均勻分布在第一踏板6、第二踏板7和第三踏板8的下方；
當(dāng)?shù)谝惶ぐ?、第二踏板7和第三踏板8受到向下的壓力時，同樣的將信號通過壓力傳感器傳至A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器5進(jìn)行處理，再由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器5傳至虛擬現(xiàn)實(shí)模擬系統(tǒng)使系統(tǒng)中的模擬物進(jìn)行前進(jìn)、原地停止/跳躍、后退等動作。當(dāng)轉(zhuǎn)椅旋轉(zhuǎn)時，操作者可在360°全方位對第一踏板6、第二踏板7和第三踏板8進(jìn)行操作。
[0021]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述旋轉(zhuǎn)裝置12為軸承。
[0022]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述移動裝置包括一個以上的萬向輪13，所述萬向輪13設(shè)于座體17底部的每個角上。
[0023]優(yōu)選地，萬向輪13的數(shù)量為四個。
[0024]當(dāng)轉(zhuǎn)椅轉(zhuǎn)動時，座體17底部的萬向輪13以座體17中心為中心轉(zhuǎn)動，帶動軸承外側(cè)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，光電感應(yīng)器將轉(zhuǎn)椅向左或向右轉(zhuǎn)動的光電信號直接傳至虛擬現(xiàn)實(shí)模擬系統(tǒng)或者經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器5傳至虛擬現(xiàn)實(shí)模擬系統(tǒng)以使模擬物進(jìn)行向左或向右的方向的改變。
[0025]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述旋轉(zhuǎn)桿上套有一個以上的過孔滑環(huán)，所述光電傳感器通過過孔滑環(huán)與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。
[0026]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器分別通過過孔滑環(huán)與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。
[0027]具體地，所述旋轉(zhuǎn)桿18上套有第一過孔滑環(huán)3和第二過孔滑環(huán)4，所述光電傳感器2通過第一過孔滑環(huán)3和第二過孔滑環(huán)4與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器5連接;具體地，第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器分別通過過孔滑環(huán)3和第二過孔滑環(huán)4與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。
[0028]為防止在轉(zhuǎn)椅360°轉(zhuǎn)動時，扯到各種線路。優(yōu)化地，將第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器以及光電傳感器的信號線路通過第一過孔滑環(huán)3和第二過孔滑環(huán)4傳至A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器5，從而在轉(zhuǎn)椅360°旋轉(zhuǎn)時，保證線路不受損壞。
[0029]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述座體17的內(nèi)部設(shè)有用于容納虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)終端的空腔18。
[0030]為節(jié)省空間使用方便，電源9設(shè)于座體17的下部，電源9與所有用電設(shè)備通過線路連接，在座體17的內(nèi)部設(shè)置有用于存放虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)終端的空腔18，所述的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)終端可以為個人電腦或者其它運(yùn)行虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的設(shè)備，通過轉(zhuǎn)椅后部的線管11將各線路集中在一起，防止轉(zhuǎn)椅轉(zhuǎn)動時，線路受損。
[0031]本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本說明書的記載即可充分實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，其特征在于，包括椅座、兩個扶手、設(shè)于兩個扶手內(nèi)側(cè)的第一信號傳感單元、設(shè)于兩個扶手上的第二信號傳感單元、以椅座為圓心呈同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)的第一踏板、第二踏板和第三踏板、分別設(shè)于第一踏板、第二踏板和第三踏板的底部的第三信號傳感單元、與椅座固定連接并設(shè)于椅座下方的座體、設(shè)于座體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)桿、設(shè)于座體內(nèi)部旋轉(zhuǎn)桿的一端上的光電傳感器、穿過所述座體的底部與旋轉(zhuǎn)桿的另一端活動連接的旋轉(zhuǎn)裝置、設(shè)于座體底部的移動裝置、與光電傳感器相連接的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器;所述第一信號傳感單元、第二信號傳感單元和第三信號傳感單元分別與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，其特征在于，所述第一信號傳感單元和第二信號傳感單元為壓力傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，其特征在于，所述第三信號傳感單元包括分別設(shè)于第一踏板、第二踏板和第三踏板底部的第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器。所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器的數(shù)量為一個以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)裝置為滾動軸承。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，其特征在于，所述移動裝置包括一個以上的萬向輪，所述萬向輪設(shè)于座體底部的每個角上。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)桿上套有一個以上的過孔滑環(huán)，所述光電傳感器通過過孔滑環(huán)與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，其特征在于，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器分別通過過孔滑環(huán)與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的全向轉(zhuǎn)椅，其特征在于，所述座體的內(nèi)部設(shè)有用于容納虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)終端的空腔。
【文檔編號】A47C3/18GK105877243SQ201610447579
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】何翔
【申請人】何翔