[发明专利]一种基于虚拟现实的全向运动装置

说明书

本发明涉及一种基于虚拟现实的全向运动装置，包括：平台、VR头盔、设置在平台底部的若干个球体；球体外侧设置有至少一个偏置磁体，平台底部设置有与若干个球体相配合的运动单元，运动单元包括至少一个容腔与若干个线圈，球体能够在容腔内转动，若干个线圈环绕在容腔外侧，任一球体的外侧设置有多个线圈，线圈通电产生的磁场能够控制球体转动；平台为柔性面结构，平台上设置有若干个传感器，若干个传感器用于检测使用人员在平台上的移动方向和移动速度，平台底部设置有底座；球体转动能够带动平台移动，平台移动方向与使用人员的移动方向相反，且移动速度相同；VR头盔用于显示虚拟场景图像，使用人员根据虚拟场景进行运动。

技术领域

本发明涉及一种全向运动装置，尤其涉及一种基于虚拟现实的全向运动装置。

背景技术

对于虚拟现实的应用，使用者虚拟的在应用中或在游戏中运动，在常见的印象下，使用者为了模拟游戏环境而佩戴VR头盔，利用该头盔，使用者在视觉和听觉上再现的获得游戏环境和游戏流程，在这些VR应用中，需要使玩家在不改变地点，也就是说在不显著改变其空间位置的情况下可以沿任意水平的空间方向及全方向虚拟的运动，例如走动或跑动。

传统的万向运动装置则是通过驱动机构直接驱动球体运动，驱动机构的控制精度难以保证，且不是通过偏置磁体在磁场的作用下，通过改变电流进行控制球体的偏置量。另外也无法通过设置线圈的排布方式如按照圆形轨迹，方形轨迹排布或菱形轨迹排布，来控制球体沿预定的轨迹进行依次运动旋转，控制效果较差。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于虚拟现实的全向运动装置，能够用于跑步机或VR虚拟娱乐运动或模拟训练平台。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于虚拟现实的全向运动装置，包括：平台、VR头盔、设置在平台底部的若干个球体；所述球体外侧设置有至少一个偏置磁体，所述平台底部设置有与若干个球体相配合的运动单元，所述运动单元包括至少一个容腔与若干个线圈，所述球体能够在所述容腔内转动，若干个所述线圈环绕在容腔外侧，任一所述球体的外侧设置有多个线圈，多个线圈不在同一平面内，所述线圈通电产生的磁场能够控制所述球体转动；所述平台为柔性面结构，所述平台上设置有若干个传感器，若干个所述传感器用于检测使用人员在平台上的移动方向和移动速度，所述平台底部设置有底座；所述球体转动能够带动所述平台移动，所述平台移动方向与所述使用人员的移动方向相反，且移动速度相同；所述VR头盔与所述平台信号连接，所述VR头盔用于显示虚拟场景图像，使用人员根据虚拟场景进行运动。

本发明一个较佳实施例中，若干个球体中的至少两个或两个以上的球体外侧设置有偏置磁体，带有偏置磁体的球体用于带动所述平台移动，带有偏置磁体的球体在磁场的作用下产生的磁合力方向为平台的移动方向。

本发明一个较佳实施例中，所述容腔的尺寸不小于所述球体的尺寸。

本发明一个较佳实施例中，任一运动单元外侧设置有隔离磁场的隔磁面。

本发明一个较佳实施例中，所述平台外侧设置有防护组件，所述防护组件底部设置有相配合的滑道，所述防护组件能够沿滑道移动。

本发明一个较佳实施例中，所述防护组件包括气囊、固定杆、伸缩杆与转轴，所述固定杆通过配合件配合连接在滑道上，所述伸缩杆连接在所述固定杆顶部，所述伸缩杆顶部设置有转轴，所述转轴连接有摆臂，所述摆臂插入所述气囊内，所述气囊中心位置设置有预留孔。

本发明一个较佳实施例中，所述平台底部设置有底座，所述底座顶部边缘处连接有弧形结构的护板，所述底座顶部设置有凹槽，所述平台设置在凹槽内。

本发明一个较佳实施例中，所述线圈通入不同电流能够产生不同强度的磁场，若干个所述线圈能够按预定顺序依次通电。

本发明一个较佳实施例中，若干个所述线圈能够任一个线圈通电或多个线圈配合通电。