[发明专利]一种沉浸式滑雪模拟系统及其使用方法

说明书

一种沉浸式滑雪模拟系统及其使用方法，属于滑雪设备技术领域。为提高滑雪模拟器的滑雪模拟效果。本发明包括运动模拟结构系统、运动位置信息采集系统、运动分析解算控制系统、VR头显设备、运动视景解算系统、六自由度运动机构系统、直流风洞系统；运动模拟结构系统分别连接运动位置信息采集系统、VR头显设备、六自由度运动机构系统；运动位置信息采集系统连接运动分析解算控制系统、运动视景解算系统；运动分析解算控制系统分别连接六自由度运动机构系统、直流风洞系统；VR头显设备和运动视景解算系统连接；运动模拟结构系统包括底部基座、弧形滑道、保护支撑栏杆、踏板支撑装置、拉紧装置。本发明能够提高模拟滑雪的效果。

技术领域

本发明属于滑雪设备技术领域，具体涉及一种沉浸式滑雪模拟系统及其使用方法。

背景技术

冰雪运动项目训练过程中运动员精力高度集中，每天训练次数有限，训练过程中难以对技术细节进行全面的调整和高效地重复练习。在实地训练场地训练外需要辅助力量训练、平衡性训练以及模拟器辅助训练。滑雪运动训练危险性高，且受到环境气候、空间地点、技术培训以及相应的滑雪设备的影响。

但目前市场上滑雪模拟器材具有以下技术缺陷：市售的滑雪模拟器材仅限于视觉虚拟交互或者遥控控制，只能够进行单一自由度的模拟滑雪训练，缺少滑雪过程中风感的模拟，缺少可以进行模拟滑雪训练多自由度的仿真训练。华南理工大学广州学院冯颖等在申请号为201910896346.7的专利中给出了一种滑雪模拟器及其使用方法，但该种滑雪模拟器缺乏视觉的模拟以及动作的捕捉功能，沉浸式滑雪模拟效果不强。目前应用较为广泛的滑雪模拟器为德国司凯泰思运动公司的滑雪机训练仪，能够模拟出运动过程中的回转动作同时构建出滑雪场景，为滑雪者提供视觉场景的模拟沉浸，但缺乏多自由度的运动体验，场景模拟的过程中与体验者缺乏交互，虽然有视觉的感官提升但沉浸式滑雪模拟效果不强。

发明内容

本发明要解决的问题是提高滑雪模拟器的模拟滑雪效果，本发明提出了一种沉浸式滑雪模拟系统及其使用方法。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种沉浸式滑雪模拟系统，包括运动模拟结构系统、运动位置信息采集系统、运动分析解算控制系统、VR头显设备、运动视景解算系统、六自由度运动机构系统、直流风洞系统；

所述运动模拟结构系统分别连接运动位置信息采集系统、VR头显设备、六自由度运动机构系统；

所述运动位置信息采集系统连接运动分析解算控制系统、运动视景解算系统；

所述运动分析解算控制系统分别连接六自由度运动机构系统、直流风洞系统；

所述VR头显设备和运动视景解算系统连接；

所述运动模拟结构系统包括底部基座、底部基座上安装有弧形滑道，所述底部基座的一侧安装有保护支撑栏杆，所述弧形滑道上安装有踏板支撑装置，所述踏板支撑装置底部和所述底部基座间连接有拉紧装置。

进一步的，所述运动位置信息采集系统安装于运动模拟结构系统中的踏板支撑装置上，用于采集模拟运动过程中的动作角度，所述运动分析解算控制系统与运动位置信息采集系统通过串口通讯数据线连接。

进一步的，所述运动视景解算系统与VR头显设备通过数据传输线连接，进行画面数据传输。

进一步的，所述运动模拟结构系统的底部基座固定安装在六自由度运动机构系统的动平面的中心位置，所述六自由度运动机构系统运动的信息由运动分析解算控制系统解算后实时传输给运动位置信息采集系统。

进一步的，直流风洞系统为水平直流风洞，所述直流风洞系统放置在六自由度运动机构系统与运动模拟结构系统的正前方，用于在运动过程中实现风感的沉浸式模拟。

进一步的，所述踏板支撑装置用于固定脚部踏板。