[发明专利]一种微型紧凑的绳索转角测量装置

说明书

本发明提供一种微型紧凑的绳索转角测量装置，测量一根拉直的绳索在固定端的俯仰角和旋转角；包括设置在绳索固定端的底座，绳索从底座的侧面进入，在底座上设置从两边合围靠紧绳索的第一转臂和第二转臂；两端分别与第一转臂和第二转臂铰接的U形罩；绳索从U形罩中间伸出与目标端相连；测量第一转臂和第二转臂合围组成的合围体随绳索旋转的角度形成俯仰角的第一测角装置；测量U形罩绕铰轴旋转形成旋转角的第二测角装置。本发明利用两个转臂旋转感应绳索俯仰角，利用铰接在两个转臂上的U形罩感应旋转角，产品结构简单紧凑、测量精度高。

技术领域

本发明涉及微型紧凑的绳索转角测量装置领域。

背景技术

虚拟现实技术(Virtual Reality VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入做出实时响应，并分别反馈到用户的五官。

在感知现实中的运动过程中，如在运动和游戏过程中，需要确定运动员或者游戏玩家的身体部位在现实空间的位置，以映射到虚拟空间的目标图像上，实现目标图像中对应的卡通图像中各部位与实际中的运动员或者游戏玩家，因此，需要有一些传感器获知实际中的运动员与游戏玩家这些部位的空间位置。目前，采用高科技术的方法测量运动员游戏玩家身体部位的空间位置，如一种激光测量的方式，在运动员或者游戏玩家的一些部位，如手腕、脚腕、腰部、胫部、头的额头等设置标记物，用激光测量测量这些标记物相对于设置点的距离、俯仰角和旋转触角，在虚拟空间内，利用距离、俯仰角和旋转触角三个参数确定对应卡通人物在虚拟空间的位置，实现现实中的人物(运动员或者游戏玩家)活动指导对应的卡通人物的运动。

由于外部辅助设备诸如若干摄像头的安装需要较大的空间场地，且摄像头的可视范围是有限的；较大空间场地需求与辅助设备的使用，使该类设备的使用成本较高。因此，本申请人确定采用一种捆绑到运动员或者游戏玩家的一些部位的绳索，如手腕、脚腕、腰部、胫部、头的额头等设置标记物的部位上的绳索，绳索的长度就是上面说的距离，绳索与地面的夹角就俯仰角，与设定的方向的夹角是旋转角，但目前还没有测量这样的绳索的俯仰角和旋转角的转角测量装置使用。

发明内容

本发明为测量拉直的绳索的转角的微型紧凑的绳索转角测量装置，它是测量俯仰角和旋转角的装置。

本发明为实现以上技术要求而采用的技术方案是：一种微型紧凑的绳索转角测量装置，测量一根拉直的绳索在固定端的俯仰角和旋转角；包括

设置在绳索固定端的底座，绳索从底座的侧面进入，在底座上设置从两边合围靠紧绳索的第一转臂和第二转臂；

两端分别与第一转臂和第二转臂铰接的U形罩；绳索从U形罩中间伸出与目标端相连；

测量第一转臂和第二转臂合围组成的合围体随绳索旋转的角度形成俯仰角的第一测角装置；

测量U形罩绕铰轴旋转形成旋转角的第二测角装置。

进一步的，上述的微型紧凑的绳索转角测量装置中：

所述的第一测角装置包括设置在第一转臂和第二转臂合围组成的合围体端部的第一角度传感器；

所述的第二测角装置设置在在U形罩铰轴上的第二角度传感器；

测角处理器；所述的第一角度传感器和第二角度传感器分别与测角处理器相连，测角处理器处理第一角度传感器和第二角度传感器的输出形成俯仰角和旋转角。

进一步的，上述的微型紧凑的绳索转角测量装置中：在绳索从底座侧面进入时，还设置有引导绳索的引导轴。