[发明专利]用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋及其控制方法

说明书

本发明公开一种用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋及其控制方法。该方法包括：由虚拟现实定位系统通过跟踪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所具有的转动方向F2及转动角速度W；支撑脚以平移速率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停止运动。本发明实质性的解决了现有虚拟现实环境下实现无限空间移动需借助万向行动平台的技术问题，简化了使用环境，提升了用户体验度。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术，尤其是涉及一种用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋及其控制方法。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，为使用者提供视觉、听觉、触觉等多种感官的模拟，从而创造出身临其境的感觉。

现有的虚拟现实技术在实现中，使用者佩戴模拟VR眼镜进入虚拟环境后，需要借助手柄控制来实现在虚拟环境中的移动，容易出现头晕、恶心等模拟晕动症状，用户体验较差！随之出现了万向行动平台(Omni-directional treadmill,俗称VR跑步机)以实现VR环境下的无限空间移动，万向行动平台只需要一平方米左右的空间，就能实现虚拟世界中无限的、360度的自由移动，用户用自己的真实行动操控游戏角色的移动，从而跳过模拟晕动症产生的成因。然而，万向行动平台需要占用一定的空间，重量较重不便于移动，使其往往需要专门的房间安置，不利于推广及普及使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋及其控制方法，在虚拟现实的使用环境下使智能万向轮滑鞋能回到初始位置及保持初始朝向，从而简化使用环境并提升用户体验度。

本发明公开一种用于虚拟现实的智能万向轮滑鞋，其包括：

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。

优选的，感测部为红外标记或光学传感器。

优选的，全向轮为麦克纳姆轮或连续切换轮。

优选的，底座侧面设有用于防止对使用者发生钩挂的挡板。

优选的，底座上设有便于使用者穿戴的鞋体。