[实用新型]能实现万向的位移运动装置

权利要求书

1.能实现万向的位移运动装置，其特征在于，包括可往任意方向转动的运动机构、支撑机构、确定运动速度和方向的系统，

所述运动机构为球体，所述球体转动至上方的部位为始终与用户脚底接触的运动平台；

所述支撑机构包括滚筒、固定轴和支架，所述固定轴从滚筒中间穿过，且固定轴的两端固定在支架上，所述滚筒与运动机构表面相接触且随运动机构转动而绕固定轴转动；

所述确定运动速度和方向的系统包括信号地图，位于信号地图一侧的若干光发生器以及位于信号地图另一侧的若干光检测器，信号地图设在滚筒端面或与滚筒端面平行，所述信号地图至少设有两份，两份信号地图相邻且所在方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的能实现万向的位移运动装置，其特征在于，所述滚筒设有四个，分别位于运动机构的四个侧面，且相邻的两个滚筒之间相互垂直。

3.根据权利要求1所述的能实现万向的位移运动装置，其特征在于，信号地图上划分为n个同心圆环，且划分为2ⁿ个扇区，每个扇区被同心圆环划分成n个信号区，对每个扇区进行二进制编码，设定每个扇区中编码为1的信号区为透光区，编码为0的信号区为挡光区，其中n为自然数且n≥2。

4.根据权利要求1-3任一项所述的能实现万向的位移运动装置，其特征在于，每一个光发生器与同一个扇区中的一个信号区对应，每一个光检测器与一个光发生器对应。

5.根据权利要求4所述的能实现万向的位移运动装置，其特征在于，所述确定运动速度和方向的系统还包括用于接收光检测器所检测到的光信号的信号接收模块，以及用于将接收到的光信号转换成数字信号并计算出用户的运动速度、单位时间内的位移、运动方向的数据处理模块。

6.根据权利要求5所述的能实现万向的位移运动装置，其特征在于，所述数据处理模块根据式(Ⅰ)进行计算：

其中一个滚筒定义为x坐标轴，另一个滚筒定义为y坐标轴，式中，r为滚筒的外圆半径，θ_x为x坐标轴上的角位移，θ_y为y坐标轴上的角位移，S为单位时间内用户的运动位移。

7.根据权利要求6所述的能实现万向的位移运动装置统，其特征在于，所述数据处理模块根据式(Ⅱ)进行计算：

V＝S/t (Ⅱ)

式中，t为时间，V为用户单位时间内的运动速度。

8.根据权利要求7所述的能实现万向的位移运动装置，其特征在于，所述数据处理模块根据式(Ⅲ)进行计算：

式中，为用户运动方向与x轴的夹角，θ_x、θ_y合成的方向，即用户的运动方向，θ_x、θ_y合成的方向，即球体的运动方向。

9.根据权利要求5所述的能实现万向的位移运动装置，其特征在于，所述能实现万向的位移运动装置设于地下，所述运动平台突出于地面。

10.根据权利要求9所述的能实现万向的位移运动装置，其特征在于，还包括设于运动平台四周的围栏，所述围栏至少有一侧设置有门或者至少有一侧可升降。