本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺。

背景技術(shù)：

已知虛擬現(xiàn)實技術(shù)是仿真技術(shù)的一個重要方向，是仿真技術(shù)與計算機圖形學人機接口技術(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)前沿學科和研究領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實技術(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。

隨著今年來虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實設(shè)備也不斷推陳出新，但目前的虛擬現(xiàn)實設(shè)備大多著眼于視覺和聽覺的模擬，導(dǎo)致現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實設(shè)備能看、能聽，但卻不能真正的感知到虛擬環(huán)境，其模擬程度不強，使得虛擬設(shè)備的使用體驗大打折扣，所以有必要發(fā)明一種能讓用戶能看、能聽還能身臨其境感知到虛擬環(huán)境的設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服上述中存在的問題，提供了一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺，其結(jié)構(gòu)合理，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、參與感強、智能化程度高等優(yōu)點，有效解決傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實設(shè)備不能感知虛擬環(huán)境的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺，包括具有框架結(jié)構(gòu)的機架、環(huán)境模擬裝置、行進模擬裝置、保護裝置以及設(shè)置在機架上的控制器，所述的環(huán)境模擬裝置包括設(shè)置在機架上的混合箱、若干噴頭、頭盔；所述的混合箱內(nèi)設(shè)置有氣泵、裝有氣味精油的第一罐體、設(shè)置在第一罐體底部的加熱盤以及裝有高壓蒸餾水的第二罐體；所述的第一罐體、第二罐體分別與氣泵的出氣管通過電磁閥相互連接，且氣泵的儲氣罐分別與噴頭相互連接；

所述的行進模擬裝置包括與機架轉(zhuǎn)動連接的圓臺、與圓臺相互傳動連接的第一電機、對稱設(shè)置在圓臺上的兩塊滑塊、第一液壓缸、第二液壓缸、連接件以及踏板；

所述的保護裝置包括腰帶、設(shè)置在機架上的第二電機、與第二電機傳動連接的卷筒、一對氣缸、設(shè)置在卷筒上方的一對阻尼輥筒、鋼絲繩以及腰帶連接器；所述的腰帶上設(shè)置有用于檢測使用人員身體傾斜程度的陀螺儀、第一連接件以及重力感應(yīng)器；所述氣缸的兩端分別與機架、阻尼輥筒相互固定連接。

作為優(yōu)選的方案，所述的圓臺上對稱設(shè)置有與兩塊滑塊相互適配的滑槽；所述第一液壓缸的底部是固定設(shè)置在圓臺上，第一液壓缸的主軸是與滑塊相互固定連接；所述第二液壓缸的底部是固定設(shè)置在滑塊上，第二液壓缸的主軸是與連接件相互固定連接。

作為優(yōu)選的方案，所述的連接件是圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，連接件內(nèi)環(huán)設(shè)置有軸承；所述的踏板包括帶有連接軸的支撐板、固定板、束縛帶以及若干壓力傳感器；所述的支撐板上設(shè)置有凹槽，壓力傳感器是埋設(shè)在支撐板凹槽的左右兩側(cè)、底面以及固定板上；所述的固定板一端是與支撐板相互鉸接，固定板的另一端是通過束縛帶與支撐板相互連接；所述的連接軸是與連接件內(nèi)環(huán)設(shè)置的軸承相互連接。

作為優(yōu)選的方案，所述的腰帶連接器包括殼體、拉力傳感器、設(shè)置在殼體上的套筒以及與套筒相互套設(shè)的滑桿；所述的滑桿兩端設(shè)置有環(huán)形擋板，且在滑桿兩端對稱套設(shè)有張緊彈簧，張緊彈簧的兩端是分別與套筒、擋板相互抵接；滑桿的一端與拉力傳感器相互連接，滑桿的另一端是與第一連接件相互連接；所述的鋼絲繩一端是與卷筒相互連接，鋼絲繩的另一端是與腰帶連接器的上的連接環(huán)相互連接。

作為優(yōu)選的方案，所述的頭盔上設(shè)置有液晶屏幕以及耳麥；所述的耳麥與頭盔是一體式結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選的方案，所述的圓臺上設(shè)置有齒條，第一電機是通過齒輪與齒條相互傳動連接。

作為優(yōu)選的方案，所述的殼體與套筒是由鋁合金制成的一體式結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選的方案，所述的控制器分別與氣泵、加熱盤、電磁閥、頭盔、第一電機、第一液壓缸、第二液壓缸、壓力傳感器、第二電機、氣缸、陀螺儀、重力感應(yīng)器、拉力傳感器相互電連接。

作為優(yōu)選的方案，所述的阻尼輥筒包括支架、輥筒以及設(shè)置在輥筒兩端的阻尼軸；所述的阻尼軸兩端是分別與支架、輥筒相互固定連接。

本發(fā)明的有益效果是：一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺，包括具有框架結(jié)構(gòu)的機架、環(huán)境模擬裝置、行進模擬裝置、保護裝置以及控制器，環(huán)境模擬裝置利用混合箱將各種氣味精油、水等通過氣泵加壓、混合從噴頭噴出，可模擬虛擬世界中的風、濕度、氣味等環(huán)境要素，行進模擬裝置通過檢測踏板上壓力的變化，由控制器控制液壓缸動作，配合圓臺的轉(zhuǎn)動模擬人在虛擬環(huán)境中的自由行走，同時也可以通過控制液壓缸和圓臺的轉(zhuǎn)動創(chuàng)造和虛擬環(huán)境相同的地形地貌、風向等，充分增強虛擬場景的現(xiàn)實感；保護裝置通過檢測人的傾斜角度，及時通過鋼絲繩調(diào)整人的姿態(tài)，當人從裝置上突然跌落時，阻尼輥筒下壓輥筒產(chǎn)生阻尼，防止人員跌落受傷；其結(jié)構(gòu)合理，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、參與感強、智能化程度高等優(yōu)點，有效解決傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實設(shè)備不能感知虛擬環(huán)境的問題。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明所述一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺的左側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明所述一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺的混合箱結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖4是本發(fā)明所述一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺的頭盔結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明所述一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺的踏板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明所述一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺的腰帶結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明所述一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺的腰帶連接器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明所述一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺的阻尼輥筒結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標記分述如下：1、機架，2、環(huán)境模擬裝置，21、混合箱，211、氣泵，212、第一罐體，213、加熱盤，214、第二罐體，215、電磁閥，22、噴頭，23、頭盔，231、液晶屏幕，232、耳麥，3、行進模擬裝置，31、圓臺，32、第一電機，33、滑塊，331、滑槽，34、第一液壓缸，35、第二液壓缸，36、連接件，37、踏板，371、支撐板，372、固定板，373、束縛帶，374、連接軸，375、壓力傳感器，376、第一壓板，4、保護裝置，41、腰帶，411、陀螺儀，412、第一連接件，413、重力感應(yīng)器，42、第二電機，43、卷筒，44、氣缸，45、阻尼輥筒，451、支架，452、阻尼軸，453、輥筒，46、鋼絲繩，47、腰帶連接器，471、殼體，472、拉力傳感器，473、套筒，474、滑桿，475、擋板，476、張緊彈簧，477、連接環(huán)，5、控制器。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1、2、3、4、5、6、7、8所示的一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺，包括具有框架結(jié)構(gòu)的機架1、環(huán)境模擬裝置2、行進模擬裝置3、保護裝置4以及設(shè)置在機架1上的控制器5，所述的環(huán)境模擬裝置2包括設(shè)置在機架1上的混合箱21、若干噴頭22、頭盔23；所述的混合箱21內(nèi)設(shè)置有氣泵211、裝有氣味精油的第一罐體212、設(shè)置在第一罐體212底部的加熱盤213以及裝有高壓蒸餾水的第二罐體214；所述的第一罐體212、第二罐體214分別與氣泵211的出氣管通過電磁閥215相互連接，且氣泵211的儲氣罐分別與噴頭相互連接；

所述的行進模擬裝置3包括與機架1轉(zhuǎn)動連接的圓臺31、與圓臺31相互傳動連接的第一電機32、對稱設(shè)置在圓臺31上的兩塊滑塊33、第一液壓缸34、第二液壓缸35、連接件36以及踏板37；

所述的保護裝置4包括腰帶41、設(shè)置在機架1上的第二電機42、與第二電機42傳動連接的卷筒43、一對氣缸44、設(shè)置在卷筒43上方的一對阻尼輥筒45、鋼絲繩46以及腰帶連接器47；所述的腰帶41上設(shè)置有用于檢測使用人員身體傾斜程度的陀螺儀411、第一連接件412以及重力感應(yīng)器413；所述氣缸44的兩端分別與機架1、阻尼輥筒45相互固定連接。

所述的圓臺31上對稱設(shè)置有與兩塊滑塊33相互適配的滑槽331；所述第一液壓缸34的底部是固定設(shè)置在圓臺31上，第一液壓缸34的主軸是與滑塊33相互固定連接；所述第二液壓缸35的底部是固定設(shè)置在滑塊33上，第二液壓缸35的主軸是與連接件36相互固定連接。

所述的連接件36是圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，連接件36內(nèi)環(huán)設(shè)置有軸承；所述的踏板37包括帶有連接軸374的支撐板371、固定板372、束縛帶373以及若干壓力傳感器375；所述的支撐板上設(shè)置有凹槽，壓力傳感器375是埋設(shè)在支撐板371凹槽的左右兩側(cè)、底面以及固定板372上；所述的固定板372一端是與支撐板371相互鉸接，固定板372的另一端是通過束縛帶373與支撐板371相互連接；所述的連接軸374是與連接件36內(nèi)環(huán)設(shè)置的軸承相互連接。

所述的腰帶連接器47包括殼體471、拉力傳感器472、設(shè)置在殼體471上的套筒473以及與套筒473相互套設(shè)的滑桿474；所述的滑桿474兩端設(shè)置有環(huán)形擋板475，且在滑桿474兩端對稱套設(shè)有張緊彈簧476，張緊彈簧476的兩端是分別與套筒473、擋板475相互抵接；滑桿474的一端與拉力傳感器472相互連接，滑桿474的另一端是與第一連接件412相互連接；所述的鋼絲繩46一端是與卷筒43相互連接，鋼絲繩46的另一端是與腰帶連接器47的上的連接環(huán)477相互連接。

所述的頭盔23上設(shè)置有液晶屏幕231以及耳麥232；所述的耳麥232與頭盔23是一體式結(jié)構(gòu)；所述的圓臺31上設(shè)置有齒條，第一電機32是通過齒輪與齒條相互傳動連接；所述的殼體471與套筒473是由鋁合金制成的一體式結(jié)構(gòu)。

所述的控制器5分別與氣泵211、加熱盤213、電磁閥215、頭盔23、第一電機32、第一液壓缸34、第二液壓缸35、壓力傳感器375、第二電機42、氣缸44、陀螺儀411、重力感應(yīng)器413、拉力傳感器472相互電連接；

所述的阻尼輥筒45包括支架451、輥筒453以及設(shè)置在輥筒453兩端的阻尼軸452；所述的阻尼軸452兩端是分別與支架451、輥筒453相互固定連接。

本發(fā)明所述的一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多自由度漫游行進平臺，包括具有框架結(jié)構(gòu)的機架、環(huán)境模擬裝置、行進模擬裝置、保護裝置以及控制器，環(huán)境模擬裝置利用混合箱將各種氣味精油、水等通過氣泵加壓、混合從噴頭噴出，可模擬虛擬世界中的風、濕度、氣味等環(huán)境要素，行進模擬裝置通過檢測踏板上壓力的變化，由控制器控制液壓缸動作，配合圓臺的轉(zhuǎn)動模擬人在虛擬環(huán)境中的自由行走，同時也可以通過控制液壓缸和圓臺的轉(zhuǎn)動創(chuàng)造和虛擬環(huán)境相同的地形地貌、風向等，充分增強虛擬場景的現(xiàn)實感；保護裝置通過檢測人的傾斜角度，及時通過鋼絲繩調(diào)整人的姿態(tài)，當人從裝置上突然跌落時，阻尼輥筒下壓輥筒產(chǎn)生阻尼，防止人員跌落受傷；其結(jié)構(gòu)合理，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、參與感強、智能化程度高等優(yōu)點，有效解決傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實設(shè)備不能感知虛擬環(huán)境的問題。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。