[发明专利]用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋及其控制方法

权利要求书

1.一种用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋，其特征在于，包括：

底座；

安装于底座的多个全向轮，每个全向轮分别通过一个带自锁功能的减速器与一个电机相连；

安装于底座上的感测部，该感测部用于虚拟现实系统的跟踪定位装置对使用者所穿的两只智能万向轮滑鞋进行定位与跟踪检测；

间隔设置在底座的上侧面且位于底座的中轴线的2个压力传感器，该压力传感器用于测量使用者作用于底座上的压力；

固定在底座上的无线通讯单元，该无线通讯单元用于将2个压力传感器输出的压力数据发送给虚拟现实系统，并接收由虚拟现实系统在确定使用者所穿两只智能万向轮滑鞋分别为抬起脚或支撑脚所穿智能万向轮滑鞋基础上通过跟踪检测所获得使用者的抬起脚所穿智能万向轮滑鞋的运动参数，该运动参数包括两只智能万向轮滑鞋各自重心的连线中点投影在行走地面上的投影位置相对于位置原点产生平移时所具有的平移方向F1及平移速率V、两只智能万向轮滑鞋各自底座的中轴线之间的角平分线相对于初始朝向的转动方向F2及转动角速度W；

固定在底座上的控制单元，该控制单元用于根据所述运动参数控制使用者当前的支撑脚所穿智能万向轮滑鞋的全向轮转动，使支撑脚所穿智能万向轮滑鞋的全向轮以平移速率V朝平移方向F1相反的方向产生平移转动并同时以转动角速度W朝转动方向F2相反的方向转向转动，让使用者回到位置原点及保持初始朝向时支撑脚所穿智能万向轮滑鞋停止运动；

其中，在初始状态下以两只智能万向轮滑鞋各自重心的连线中点确定为位置原点，两只智能万向轮滑鞋各自底座的中轴线之间的角平分线确定为初始朝向；

其中，根据对每只智能万向轮滑鞋的压力传感器所输出压力数据进行判断，将压力数据减小的智能万向轮滑鞋确定为抬起脚所穿智能万向轮滑鞋，而将压力数据增大的智能万向轮滑鞋确定为支撑脚所穿智能万向轮滑鞋。

2.根据权利要求1所述用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋，其特征在于，感测部为红外标记或光学传感器。

3.根据权利要求1所述用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋，其特征在于，全向轮为麦克纳姆轮或连续切换轮。

4.根据权利要求1所述用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋，其特征在于，底座侧面设有用于防止对使用者发生钩挂的挡板。

5.根据权利要求1所述用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋，其特征在于，底座上设有便于使用者穿戴的鞋体。

6.一种用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋的控制方法，其特征在于，包括步骤：

在使用者穿着两只智能万向轮滑鞋以自然姿态站在行走地面保持不动的初始状态下，记录两只智能万向轮滑鞋各自的初始位置，将两只智能万向轮滑鞋各自重心的连线中点确定为位置原点，将两只智能万向轮滑鞋各自底座的中轴线之间的角平分线确定为初始朝向；

由虚拟现实系统的跟踪定位装置持续检测两只智能万向轮滑鞋，当使用者穿着两只智能万向轮滑鞋开始在虚拟现实环境中动作时，由虚拟现实系统根据每只智能万向轮滑鞋的压力传感器所输出压力数据，将压力数据减小的智能万向轮滑鞋确定为抬起脚所穿智能万向轮滑鞋，而将压力数据增大的智能万向轮滑鞋确定为支撑脚所穿智能万向轮滑鞋；

虚拟现实系统计算出当前两只智能万向轮滑鞋各自重心的连线中点投影在行走地面上的投影位置相对于位置原点产生平移时所具有的平移方向F1及平移速率V，以及计算出当前两只智能万向轮滑鞋各自底座的中轴线之间的角平分线相对于初始朝向的转动方向F2及转动角速度W；

虚拟现实系统将平移方向F1、平移速率V、转动方向F2及转动角速度W发送给支撑脚所穿智能万向轮滑鞋，支撑脚所穿智能万向轮滑鞋的全向轮以平移速率V朝平移方向F1相反的方向产生平移转动并同时以转动角速度W朝转动方向F2相反的方向转向转动，直到当使用者回到位置原点并保持初始朝向时支撑脚所穿智能万向轮滑鞋停止运动。