[实用新型]一种全方向行走辅助系统及行走装置

说明书

本实用新型涉及虚拟现实(virtual reality，VR)步行设备领域，具体涉及一种行走方向稳定系统及具有所述行走方向稳定系统的行走装置。使用者双脚分别放置于结合部，所述结合部包括支撑部件和连接部件，支撑部件置于使用者脚底部，连接部件可将支撑部件与脚部连接。传动机构分别与结合部连接，所述传动机构由动力装置提供动力，通过结合部对脚部施加平面方向阻力，使脚部保持方向稳定。方向稳定系统能够在活动平面方向转动，也可以带动支撑使用者的部件整体转动，使连接于所述支撑部件的其他部件和装置与使用者的朝向随时保持一致，便于在VR场景中操作各种道具、使用各种交互装置。

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实(virtual reality，VR)步行设备领域，具体涉及一种行走方向稳定系统及具有所述行走方向稳定系统的行走装置。

背景技术

现阶段国内外虚拟现实行走装置有凹面滑动式、滚珠阵列式、正交传送带式。其中滑动型全方向步行装置将使用者腰部固定，双脚在凹形表面行走。滚珠阵列式也是将使用者腰部固定，双脚在珠盘上行走。正交传送带式全方向步行装置是在大传送带上正交方向布置一周小传送带，大、小传送带分别沿X、Y轴转动，使用者的双足在小传送带排列的上表面全方向行走。上述设备中，滑动式和滚珠阵列式全方向步行装置，使用时存在行走和站立稳定性差的弊病。将使用者腰部固定，虽然能提高行走和站立的稳定性，但是使用者在转向时，依然存在脚底打滑、行走不稳的现象。尤其是滚珠阵列式全方向行走装置，虽然行走阻力小，双脚动作感觉自然，但是由于脚下踩踏的是很多小圆球组成的阵列，每个小圆球都可以沿受力方向转动。使用者的双脚如同踩在摩擦力很低的表面上，当使用者转身时，一只脚抬起、动作，另一只支撑身体的脚与踩踏的表面没有足够的摩擦力，不能实现在有足够摩擦力的地面上一样：一条腿支撑身体，腰部扭动方向即可转动身体。正交传送带式全方向步行装置，虽然行走和转向稳定性较前两种装置有优势，但是，与上述两种类型装置的共同点是：在使用时，身体是相对装置平面方向360度转动，人体自身朝向与装置本身朝向随时在变化，不便于操作或使用无法随人体转动方向的设备和硬件。KAT Walk VR跑步机与使用者腰部连接的设备上安装有座椅，但是受限于空间和重量，坐垫的面积很有限，无法实现需要较大座椅触觉情景模拟。

实用新型内容

为了解决虚拟现实全方向行走装置使用时转弯和行走不稳、设备和硬件无法与使用者身体同步转向的问题，本实用新型公开了一种行走方向稳定系统技术方案，和使用所述技术方案的行走装置。

本实用新型为解决问题采用的技术方案是：使用者双脚分别放置于结合部，所述结合部包括支撑部件和连接部件，支撑部件置于使用者脚底部，连接部件可将支撑部件与脚部连接。传动机构分别与结合部连接，所述方向稳定系统包括动力装置，传动机构由动力装置提供动力，通过结合部对脚部施加与所述结合部活动范围最低点所在平面倾斜角度小于45度的范围内(活动平面)转动力，使脚部保持方向稳定。方向稳定系统设置有方向锁定装置，方向锁定装置的作用是：当方向稳定系统随使用者脚部转动方向时，锁定装置将方向稳定系统与方向稳固的物体锁定(地面或全方向行走装置的固定部件)，传动机构将方向阻力传递给结合部，保持使用者脚部在活动平面的方向稳定。

使用者双脚站立时，方向稳定系统保持双脚在活动平面内方向稳定。当一只脚后跟或全部抬起时，方向稳定系统的锁定装置对抬起的脚解锁，并保持对另一只脚的活动平面方向锁定状态，抬起的脚可以运动并在活动平面方向转动，传动机构的部件随脚部转动，转动方向、角度、速度与所述脚部相同。当抬起的脚落下时，方向稳定系统恢复对两只脚的锁定状态。

上述技术方案，能够让使用者在使用本实用新型的全方向行走辅助系统配合多种构造的全方向步行装置站立和行走时，都能保持稳定，身体转动方向时，支撑身体的脚如同踩在摩擦力足够的地面上一样稳定，转向时更加灵活，步态更加自然。方向稳定系统能够在活动平面方向转动，也可以带动支撑使用者的部件整体转动，使连接于所述支撑部件的其他部件和装置与使用者的朝向随时保持一致，便于在VR场景中操作各种道具、使用各种交互装置。

附图说明