[发明专利]虚拟现实触觉系统和装置

权利要求书

1.一种虚拟现实装置即VR装置，其包括：

运动装置，其用于提供触觉VR环境，所述运动装置包括：

框架，其内部容积限定运动范围；

左上总成，其联接到在所述框架上滑动的第一线性轴承，所述左上总成具有左手接合部；

右上总成，其联接到在所述框架上滑动的第二线性轴承，所述右上总成具有右手接合部；

左下总成，其联接到所述框架的下部并具有左脚接合部；

右下总成，其联接到所述框架的下部并具有右脚接合部；以及

多个致动器，其联接到所述左上总成、所述右上总成、所述左下总成以及所述右下总成，以用于向所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部以及所述右脚接合部的运动提供触觉阻力，其中，所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部以及所述右脚接合部在所述框架的所述运动范围内运动，且所述左上总成、所述右上总成、所述左下总成以及所述右下总成各自包含立式电机，所述立式电机控制所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部以及所述右脚接合部的竖直运动；

视觉显示器，其用于显示视觉VR环境；

计算机处理器，其运行VR程序以提供VR环境并且将传输至所述运动装置的触觉VR环境数据与传输至所述视觉显示器的视觉VR环境数据进行协调。

2.根据权利要求1所述的VR装置，其中，所述左上总成、所述右上总成、所述左下总成以及所述右下总成各自包含电枢总成，所述电枢总成使所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部以及所述右脚接合部在竖直Y方向上运动。

3.根据权利要求1所述的VR装置，其中，所述VR程序模拟用户运动，并通过在所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部以及所述右脚接合部从居中位置被移开后，使所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部以及所述右脚接合部在彼此的相同的相对位置中移动来使所述VR装置的用户重新居中。

4.根据权利要求1所述的VR装置，其中，所述左上总成、所述右上总成、所述左下总成以及所述右下总成各自包含X方向电机和Z方向电机，其中，所述X方向电机和所述Z方向电机控制所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部以及所述右脚接合部的水平运动。

5.根据权利要求1所述的VR装置，其中，所述左脚接合部和所述右脚接合部包含被适配成用于支撑用户的脚的平台和联接机构。

6.根据权利要求1所述的VR装置，其中，所述左手接合部和所述右手接合部包含被适配成用于支撑用户的手的平台和联接机构。

7.根据权利要求1所述的VR装置，其中，所述左手接合部和所述右手接合部包含被适配成用于支撑用户的手并允许手旋转的万向节。

8.根据权利要求1所述的VR装置，其进一步包括：

多个电机，其控制所述多个致动器的运动，所述多个电机由所述计算机处理器控制。

9.根据权利要求1所述的VR装置，其中，用于提供所述VR环境的所述VR程序包含地形仿真数据，所述地形仿真数据包含用于显示在所述视觉显示器上的视觉地形数据和包含固体表面的触觉地形数据，所述计算机处理器控制触觉装置来防止所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部以及所述右脚接合部运动穿过由所述触觉地形数据定义的所述固体表面。

10.根据权利要求9所述的VR装置，其中，当所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部或者所述右脚接合部接触所述触觉地形数据的所述固体表面时，所述计算机处理器基于所述固体表面的重力和表面材料确定摩擦系数。

11.根据权利要求9所述的VR装置，其中，当所述左手接合部、所述右手接合部、所述左脚接合部或者所述右脚接合部在所述触觉地形数据的所述固体表面上滑动时，所述计算机处理器确定在所述固体表面上方的滑动方向。