[发明专利]VR动感单车及其交互方法

权利要求书

1.一种VR动感单车，其包括底座和安装在所述底座上的车架，所述车架上安装有龙头、车把、车座、车蹬和车轮，其特征在于，其还包括：

计算机终端，所述计算机终端装载有模拟游戏并配设有VR显示设备；

单片机控制器，所述单片机控制器与所述计算机终端连接交互；

方向模拟单元，所述方向模拟单元包括角度传感器，所述角度传感器安装在所述龙头转轴上并与所述单片机控制器连接交互；

速度模拟单元，所述速度模拟单元包括速度传感器，所述速度传感器同轴安装在所述车轮一侧并与所述单片机控制器连接交互；

阻力模拟单元，所述阻力模拟单元包括磁粉制动器，所述磁粉制动器同轴安装在所述车轮一侧并与所述单片机控制器连接交互；

刹车模拟单元，所述刹车模拟单元包括拉力传感器，所述拉力传感器安装在所述车把上并与所述单片机控制器连接交互；

动作模拟单元，所述动作模拟单元包括第一电动缸和第一伺服驱动器，所述第一电动缸竖直安装在所述底座上并位于所述车架后面，所述第一电动缸由紧邻安装的所述第一伺服驱动器连接驱动，所述第一伺服驱动器与所述单片机控制器连接交互；所述车架底部设有缓冲底板，所述缓冲底板前端向上弯曲与所述车架底部连为一体，所述缓冲底板后端连接有一竖直连接杆，所述竖直连接杆通过连接件与所述第一电动缸的竖直的伸缩杆连接。

2.如权利要求1所述的VR动感单车，其特征在于，所述角度传感器为导电塑料角位移传感器，所述速度传感器为编码器。

3.如权利要求1所述的VR动感单车，其特征在于，所述车架底部前端铰接在一支架上，所述支架固设在所述底座上，所述车轮设于所述车架的后下方。

4.如权利要求1所述的VR动感单车，其特征在于，所述动作模拟单元还包括两个第二电动缸和两个第二伺服驱动器，两所述第二电动缸竖直安装于所述车架前面两侧，两所述第二电动缸分别由紧邻安装的所述第二伺服驱动器连接驱动，两所述第二伺服驱动器分别与所述单片机控制器连接交互；所述车架底部前端铰接有两根并排斜向上的倾斜连接杆，两所述倾斜连接杆上端分别与两所述第二电动缸的竖直的伸缩杆连接。

5.如权利要求1所述的VR动感单车，其特征在于，其还包括风力模拟单元，所述风力模拟单元包括风力控制器和出风口，所述风力控制器设于所述车座下面，所述出风口设于所述车架上位于所述车座和所述车把的中间位置。

6.如权利要求1所述的VR动感单车，其特征在于，所述龙头上设有显示屏，所述显示屏与所述计算机终端连接交互。

7.如权利要求1所述的VR动感单车，其特征在于，所述VR显示设备为VR眼镜。

8.如权利要求2所述的VR动感单车的交互方法，其特征在于，其包括：

所述角度传感器转动时产生与所述龙头转向角度对应的电压值并传递给所述单片机控制器，所述单片机控制器将电压值转换为数字式方向信号并传递至所述计算机终端，所述计算机终端处理所述方向信号并通过VR显示设备在游戏环境中模拟龙头转向；

所述车轮带动所述编码器旋转时，所述编码器产生脉冲数值并传递至所述单片机控制器，所述单片机控制器根据相邻瞬时时刻的脉冲数值的差值转换为数字式速度信号并传递至所述计算机终端，所述计算机终端处理所述速度信号并通过VR显示设备在游戏环境中模拟车速；

拉动所述拉力传感器时，所述拉力传感器受力而弹性变形，进而产生与拉力对应的电压值并传递至所述单片机控制器，所述单片机控制器将电压值转换为数字式刹车信号并传递至所述计算机终端传递，所述计算机终端处理所述刹车信号并通过VR显示设备在游戏环境中模拟刹车，同时向所述单片机控制器发送制动信号，所述单片机控制器接收到制动信号后控制所述磁粉制动器通电进行制动；

所述计算机终端根据游戏情景中的路面情况，向所述单片机控制器发送颠簸信号，所述单片机控制器接收到颠簸信号后控制所述第一伺服驱动器通电，进而驱动所述第一电动缸运作；

所述计算机终端根据游戏情景中的路面情况和车速，向所述单片机控制器发送阻力信号，所述单片机控制器接收到阻力信号后控制所述磁粉制动器通电进行制动。