[发明专利]一种水平摆动式弹性运动装置

说明书

本发明公开了一种水平摆动式弹性运动装置，包括支架、弹性平台、弹簧组、摆动环和多套水平弹性摆动组件，所述水平弹性摆动组件分别固定在支架上，且多套水平弹性摆动组件的轴心线均指向弹性平台的中心；所述弹性平台通过弹簧组与摆动环连接并形成弹性摆动总成，所述弹性摆动总成通过摆动环安装在多套水平弹性摆动组件上；所述弹性平台可在360度任意方向产生有限水平位移，当弹性平台受到外力后在水平方向被动摆动并产生位移，外力消失后在水平弹性摆动组件的作用下自然复位。该装置能在使用者进行走、跑、跳等运动时使平台随之反向位移一定距离，从而让使用者有更加真实的走动感、跑动感和跳动感，同时又增强了使用者的原始运动功能。

技术领域

本发明属于运动设备技术领域，具体涉及一种水平摆动式弹性运动装置，该装置主要应用于虚拟现实技术领域中。

背景技术

虚拟现实技术(VR)是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，其主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。其中，模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。

通常，虚拟现实技术的实现需要如下几个步骤：

1：现实世界的物理运动产生，即使用者先动起来。安全原因，通常要求使用者在一个固定的安全区域内进行活动。

2：原始运动信号采集：采用传感器、激光扫描等各种感知设备将现实世界中使用者的运动进行捕捉形成各种物理信号。

3：信号传输：将步骤2捕捉到的信号通过线路或网络传入VR设备中。

4：模拟还原：最后由VR设备通过各种算法，将传入的信号模拟还原为使用者在虚拟世界中的动作。

由上可知，使用者的运动是虚拟现实技术的信号源头，但如何在保证使用者安全的前提下让使用者最大自由度地运动，是虚拟现实技术运用效果的第一个关键因素。目前的方案有如下两种

方案一：使用者不动，由搭乘（乘坐或站立）的设备进行运动，但该种方案由于使用者不动则限制了使用者的参与感，使用者的体验感不足。此外不能满足健身或康复为目的“人必须动起来”的活动要求。

方案二：使用者自主运动，因为使用者处于虚拟世界中，人眼看到的都是虚拟世界的东西，为了保护使用者在现实世界的人身安全，使用者必须在一个安全、固定的区域进行运动。通常的技术方案都是让使用者在一个圆形的刚性平台（硬地平台）上进行活动，同时通过束腰组件对腰部进行保护。但由于现有的平台都是“静平台”，即平台面是静止的，使用者只能在此平台面上原地走、跑。加之腰部有束腰限制，这种原地的模拟走、跑同人自然走、跑运动体感差异很大。如果平台地面摩擦力太大，则使用者走、跑会非常困难，导致使用者非常不舒服。如果平台摩擦力太小，使用者会感觉非常滑溜，仿佛行走在冰面上，尽管腰部有束腰组件保护不会摔倒，但其体感依然同正常地面行走或跑动差异很大，增加了使用者的不适感。使用者会因活动大幅度受限而感觉非常的憋屈，因身体姿态不能呈自然运动状态而感觉非常的累。而平台地面给使用者的摩擦力是因人而异的，由于使用者的体重不同以及所穿鞋子不同，受到平台地面摩擦力也不同，如果不能为每个使用者设定一个合适的摩擦力，以及解放腰部，则几乎所有使用者都会觉得运动困难，缺乏舒适感。

此外，公开号为CN109304006A的文献还公开了一种虚拟现实蹦极蹦床的技术，其包括外壳、设置在外壳内的蹦床以及设置在蹦床和外壳的天花板之间的蹦极固定装置。该技术中采用了弹性床面作为平台的技术，使终端用户可以在外壳内的蹦床上跳跃。但该技术采用弹性床面的作用是使终端用户可以参与通过蹦床和蹦极的物理感觉增强独特的虚拟现实体验，且该技术的硬件结构与普通蹦床结构类似，因而其只适用于使用者在弹性床面上蹦跳，但并不适用于使用者在弹性床面上走动或跑动。

发明内容