CN110433485B - 用于虚拟现实体验的势能盔甲 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于虚拟现实体验的势能盔甲，包括胸部盔甲和腰部盔甲，胸部盔甲包括背板装置、胸锁部件、肩带板和胸带板，胸锁部件的顶部的两侧通过第一伸缩弹性带与两个肩带板的前端相连、下部的两侧通过第二伸缩弹性带与两个胸带板的前端相连腰部盔甲包括腰部背板和腰锁部件。本发明的胸部盔甲的肩带板与胸带板通过胸锁部件连接在一起，在胸锁部件中采用一对胸锁插扣和胸锁扣，便于体验者独自穿戴盔甲；通过在背板装置中设置可调节盔甲大小的驱动机构和在通过在胸锁部件中添加控制开关，一方面便于胸部盔甲的打开，另一方面便于调节肩带板和胸带板的相对位置，来达到胸部盔甲适应不同身形的体验者，应用范围更广。

Description

用于虚拟现实体验的势能盔甲

技术领域

本发明涉及虚拟现实设备技术领域，具体涉及用于虚拟现实体验的势能盔甲。

背景技术

VR视觉体验系统，体感游戏需要人参与其中。体验者使用游戏手柄来参与到游戏之中，游戏体验很差。随着人们参与体验需求的不断提高，使用游戏手柄大大降低了游戏体验感。

同时虚拟现实体验处于发展初期，有诸多需求未能得到有效解决，行业空白多，大部分从业单位都在使用高度雷同的动感座椅系统，不但体验形式、题材单一，系统本身也较为简单，产品生命周期非常短。

CN108245883A中公开了一种用于虚拟现实设备的势能盔甲；存在如下问题：第一、胸部锁中设置有四个锁固单元，体验者在穿脱胸部盔甲时，需要有服务人员在旁协助，体验者不能独自穿脱；第二、盔甲的肩带和腰带上均设置有调节长度的同步锁，不能匹配大部分体验者的身形；对于不同体形的人使用时，均需通过多个同步锁调节盔甲的大小，调节过程较复杂。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了用于虚拟现实体验的势能盔甲，胸部盔甲的肩带板与胸带板通过胸锁部件连接在一起，在胸锁部件中采用一对胸锁插扣和胸锁扣，便于体验者独自穿戴盔甲；通过在背板装置中设置可调节盔甲大小的驱动机构和在通过在胸锁部件中添加控制开关，一方面辅助胸部盔甲的打开，另一方面根据传输的信号，可调节肩带板和胸带板的相对位置，来达到胸部盔甲适应不同身形的体验者，应用范围更广；通过设置单独的腰部盔甲，使得势能盔甲的胸部盔甲和腰部盔甲实现独自调节，使得势能盔甲的适用范围更加广泛，适用于大多数的人体体形。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

用于虚拟现实体验的势能盔甲，包括胸部盔甲和腰部盔甲，

所述胸部盔甲包括背板装置、胸锁部件、可转动设置在背板装置的上部的两侧的肩带板和可转动设置在所述背板装置的下部的两侧的胸带板，所述胸锁部件的顶部的两侧通过第一伸缩弹性带与两个肩带板的前端相连、下部的两侧通过第二伸缩弹性带与两个胸带板的前端相连；

所述背板装置包括背板架、滑动设置在所述背板架的两侧的用于连接肩带板与胸带板的连接座、用于移动所述连接座的驱动机构、设置在所述连接座与对应侧的所述背板架间的第一导向机构；

所述腰部盔甲包括腰部背板和腰锁部件，所述腰锁部件的两侧依次通过同步带、同步锁、腰带与所述腰部背板的两侧相连。

进一步，所述驱动机构包括滑动设置在所述背板架上的用于移动两个所述连接座的两个齿条、设置在所述背板架上的驱动电机和设置在所述驱动电机的输出轴上的主动齿轮，所述主动齿轮与两个所述齿条间均设置有中间齿轮和用于驱动所述齿条的从动齿轮，所述背板架上对应所述齿条处均设置有便于所述齿条移动的第二导向机构，所述第二导向机构包括可拆卸的设置在背板架上的导轨和滑动设置在所述导轨上的用于连接所述齿条的滑块。

进一步，所述连接座与对应侧的背板架间设置有多个定位机构，所述定位机构为两个，所述定位机构包括设置在所述连接座上的定位销和设置在所述背板架上便于所述定位销插入的定位座。

进一步，所述胸锁部件包括左锁体、右锁体和用于连接所述左锁体与所述右锁体的胸锁紧机构，所述胸锁紧机构包括设置在所述右锁体上的胸锁插扣、设置在左锁体上的胸锁扣和滑动设置在所述左锁体上用于控制所述胸锁扣的胸锁盖。

进一步，所述左锁体上设置有左按键面板，所述左锁体的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的左第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的左第二插孔；

所述右锁体上设置有右按键面板，所述右锁体的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的右第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的右第二插孔。

进一步，还包括设置在所述背板架上的控制电路板及用于限制连接座的极限位置的两个行程开关和设置在胸锁部件中控制所述驱动机构的控制开关，所述行程开关、驱动机构、控制开关均与所述控制电路板电连通。

进一步，还包括设置在势能盔甲中的力反馈装置；所述力反馈装置包括设置在所述盔甲的第一区域的第一振动装置、设置在所述盔甲的第二区域的第二振动装置、设置在所述盔甲的第三区域的第三振动装置、设置在所述盔甲的第四区域的第四振动装置和设置在所述盔甲的第五区域的第五振动装置；

所述第一区域为所述胸锁部件对应的人体胸部的区域，所述第二区域为所述背板装置对应的人体背部区域，所述第三区域为两侧的所述肩带板对应的人体肩部区域；所述第四区域为两侧的所述胸带板对应的胸部的两侧区域；所述第五区域为所述腰部盔甲对应的人体腰部区域。

进一步，所述背板架包括背板本体、前盖板、后盖板和电机罩，所述背板本体的后侧设置有用于连接所述后盖板的多个支撑座，所述控制电路板设置在所述前盖板与所述背板本体间。

进一步， 所述第一导向机构包括支撑轴和便于所述支撑轴滑动的直线轴承；所述支撑座上设置有便于容纳所述直线轴承的轴承孔，所述支撑座为四个且对称分布在所述驱动机构的两侧，所述支撑轴的一端与所述连接座相连、另一端与靠近所述连接座侧的支撑座上的所述直线轴承滑动相连。

进一步，所述肩带板、胸带板与连接座间均设置有合页，所述腰带与所述腰部背板间设置有所述合页，所述合页中设置有扭簧。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、胸部盔甲的肩带板与胸带板通过胸锁部件连接在一起，在胸锁部件中采用一对胸锁插扣和胸锁扣，便于体验者独自穿戴盔甲。

2、通过在背板装置中设置可调节盔甲大小的驱动机构和在通过在胸锁部件中添加控制开关，一方面辅助胸部盔甲的打开，另一方面根据传输的信号，可调节肩带板和胸带板的相对位置，来达到胸部盔甲适应不同身形的体验者，应用范围更广。

3、通过设置单独的腰部盔甲，使得势能盔甲的胸部盔甲和腰部盔甲实现独自调节，使得势能盔甲的适用范围更加广泛，适用于大多数的人体体形。

附图说明

图1是本发明所述的用于虚拟现实体验的势能盔甲的整体结构示意图；

图2是本发明的背板装置的结构示意图；

图3是本发明的背板装置的外部结构示意图；

图4是本发明的锁紧机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

如图1-3所示，用于虚拟现实体验的势能盔甲，包括胸部盔甲和腰部盔甲，

胸部盔甲包括背板装置1、胸锁部件2、可转动设置在背板装置1的上部的两侧的肩带板3和可转动设置在背板装置1的下部的两侧的胸带板4，胸锁部件2的顶部的两侧通过第一伸缩弹性带与两个肩带板3的前端相连、下部的两侧通过第二伸缩弹性带与两个胸带板4的前端相连；胸部盔甲的肩带板与胸带板通过胸锁部件连接在一起，在胸锁部件中采用一对胸锁插扣和胸锁扣，便于体验者独自穿戴盔甲；

背板装置1包括背板架11、滑动设置在背板架11的两侧的用于连接肩带板3与胸带板4的连接座12、用于移动连接座12的驱动机构13、设置在连接座12与对应侧的背板架11间的第一导向机构14；通过设置驱动机构便于打开胸部盔甲，便于体验者穿戴；

腰部盔甲包括腰部背板5和腰锁部件6，腰锁部件6的两侧依次通过同步带、同步锁7、腰带8与腰部背板5的两侧相连；通过设置同步锁便于单独调节腰部盔甲，符合体验者的体形；通过势能盔甲的胸部盔甲和腰部盔甲实现独自调节，使得势能盔甲的适用范围更加广泛，适用于大多数的人体体形。

进一步，驱动机构13包括滑动设置在背板架11上的用于移动两个连接座12的两个齿条131、设置在背板架11上的驱动电机132和设置在驱动电机132的输出轴上的主动齿轮133，主动齿轮133与两个齿条131间均设置有中间齿轮134和用于驱动齿条131的从动齿轮135，通过设置中间齿轮增大主动齿轮与从动齿轮的距离，使得齿条的移动距离增大，避免使用两个较大的齿轮增加齿条的移动距离，体积过大；背板架11上对应齿条131处均设置有便于齿条131移动的第二导向机构15，第二导向机构15包括可拆卸的设置在背板架11上的导轨151和滑动设置在导轨151上的用于连接齿条131的滑块152；通过设置第二导向机构，便于齿条沿背板架平行滑动。

进一步，连接座12与对应侧的背板架11间设置有多个定位机构16，定位机构16为两个，定位机构16包括设置在连接座12上的定位销161和设置在背板架11上便于定位销161插入的定位座162；通过设置定位机构使得盔甲合拢后，盔甲的力通过定位机构传递到背板，避免第一/二导向机构承担人体移动过程中的力量，影响第一/二导向机构的使用寿命。

进一步，胸锁部件2包括左锁体21、右锁体22和用于连接左锁体21与右锁体22的胸锁紧机构23，通过设置左/右锁体，便于连接肩带板和胸带板；胸锁紧机构23包括设置在右锁体22上的胸锁插扣231、设置在左锁体21上的胸锁扣232和滑动设置在左锁体21上用于控制胸锁扣232的胸锁盖233；腰锁部件包括腰左锁体、腰右锁体和腰锁紧机构；腰锁紧机构包括腰锁插扣、腰锁扣和腰锁面板。

进一步，左锁体21上设置有左按键面板24，左锁体21的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的左第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的左第二插孔；

右锁体22上设置有右按键面板25，右锁体22的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的右第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的右第二插孔。

进一步，还包括设置在背板架11上的控制电路板17及用于限制连接座12的极限位置的两个行程开关18和设置在胸锁部件2中控制驱动机构13的控制开关234，胸带板的内侧设置有压力传感器，行程开关、驱动机构、控制开关均与控制电路板电连通；通过在胸锁部件中添加控制开关，一方面通过驱动开关控制势能盔甲的驱动机构辅助势能盔甲的打开，另一方面通过驱动开关控制势能盔甲的驱动机构辅助势能盔甲的调节，并根据压力传感器传输的信号，调节肩带板和胸带板的相对位置，来达到胸部盔甲适应不同身形的体验者，应用范围更广。

进一步，还包括设置在势能盔甲中的力反馈装置；力反馈装置包括设置在所述盔甲的第一区域的第一振动装置、设置在所述盔甲的第二区域的第二振动装置、设置在所述盔甲的第三区域的第三振动装置、设置在所述盔甲的第四区域的第四振动装置和设置在所述盔甲的第五区域的第五振动装置；

第一区域为所述胸锁部件对应的人体胸部的区域，第二区域为所述背板装置对应的人体背部区域，第三区域为两侧的所述肩带板对应的人体肩部区域；第四区域为两侧的所述胸带板对应的胸部的两侧区域；第五区域为所述腰部盔甲对应的人体腰部区域；

控制模块接收动作模拟信号，并将信号传递给力反馈装置，力反馈装置根据动作模拟信号生成震动信号；盔甲的盔甲本体内设置有用于模拟震动的力反馈装置，体验者佩戴显示终端，在显示例如子弹、剑、手、墙壁等实体触碰到体验者的画面时，力反馈装置可以相应地作出力学反馈，即在身体的局部位置，通过力反馈装置施加作用力(例如震动)给体验者，使体验者身体局部接收到真实的作用力，从而使体验者获得最佳的VR体验。

进一步，背板架11包括背板本体111、前盖板112、后盖板113和电机罩114，背板本体111的后侧设置有用于连接后盖板113的多个支撑座115，控制电路板17设置在前盖板112与背板本体111间。

进一步， 第一导向机构14包括支撑轴141和便于支撑轴141滑动的直线轴承142；支撑座115上设置有便于容纳直线轴承142的轴承孔，支撑座115为四个且对称分布在驱动机构13的两侧，支撑轴141的一端与连接座12相连、另一端与靠近连接座12侧的支撑座115上的直线轴承142滑动相连。

进一步，肩带板3、胸带板4与连接座12间均设置有合页9，腰带8与腰部背板5间设置有合页9，合页9中设置有扭簧；通过设置合页，便于胸锁部件、腰锁部件解锁后，分离胸锁的左、右锁体和腰锁部件的左、右锁体。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.用于虚拟现实体验的势能盔甲，其特征在于，包括胸部盔甲和腰部盔甲，

所述胸部盔甲包括背板装置、胸锁部件、可转动设置在背板装置的上部的两侧的肩带板和可转动设置在所述背板装置的下部的两侧的胸带板，所述胸锁部件的顶部的两侧通过第一伸缩弹性带与两个肩带板的前端相连、下部的两侧通过第二伸缩弹性带与两个胸带板的前端相连；

所述背板装置包括背板架、滑动设置在所述背板架的两侧的用于连接肩带板与胸带板的连接座、用于移动所述连接座的驱动机构、设置在所述连接座与对应侧的所述背板架间的第一导向机构；

所述腰部盔甲包括腰部背板和腰锁部件，所述腰锁部件的两侧依次通过同步带、同步锁、腰带与所述腰部背板的两侧相连；

所述驱动机构包括滑动设置在所述背板架上的用于移动两个所述连接座的两个齿条、设置在所述背板架上的驱动电机和设置在所述驱动电机的输出轴上的主动齿轮，所述主动齿轮与两个所述齿条间均设置有中间齿轮和用于驱动所述齿条的从动齿轮，所述背板架上对应所述齿条处均设置有便于所述齿条移动的第二导向机构，所述第二导向机构包括可拆卸的设置在背板架上的导轨和滑动设置在所述导轨上的用于连接所述齿条的滑块；

还包括设置在所述背板架上的控制电路板及用于限制连接座的极限位置的两个行程开关和设置在胸锁部件中控制所述驱动机构的控制开关，所述行程开关、驱动机构、控制开关均与所述控制电路板电连通。

2.根据权利要求1所述的用于虚拟现实体验的势能盔甲，其特征在于，所述连接座与对应侧的背板架间设置有多个定位机构，所述定位机构为两个，所述定位机构包括设置在所述连接座上的定位销和设置在所述背板架上便于所述定位销插入的定位座。

3.根据权利要求1所述的用于虚拟现实体验的势能盔甲，其特征在于，所述胸锁部件包括左锁体、右锁体和用于连接所述左锁体与所述右锁体的胸锁紧机构，所述胸锁紧机构包括设置在所述右锁体上的胸锁插扣、设置在左锁体上的胸锁扣和滑动设置在所述左锁体上用于控制所述胸锁扣的胸锁盖。

4.根据权利要求3所述的用于虚拟现实体验的势能盔甲，其特征在于，所述左锁体上设置有左按键面板，所述左锁体的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的左第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的左第二插孔；

所述右锁体上设置有右按键面板，所述右锁体的左侧的上部设置有用于连接第一伸缩弹性带的右第一插孔、下部设置有用于连接第二伸缩弹性带的右第二插孔。

5.根据权利要求1所述的用于虚拟现实体验的势能盔甲，其特征在于，还包括设置在势能盔甲中的力反馈装置；所述力反馈装置包括设置在所述盔甲的第一区域的第一振动装置、设置在所述盔甲的第二区域的第二振动装置、设置在所述盔甲的第三区域的第三振动装置、设置在所述盔甲的第四区域的第四振动装置和设置在所述盔甲的第五区域的第五振动装置；

所述第一区域为所述胸锁部件对应的人体胸部的区域，所述第二区域为所述背板装置对应的人体背部区域，所述第三区域为两侧的所述肩带板对应的人体肩部区域；所述第四区域为两侧的所述胸带板对应的胸部的两侧区域；所述第五区域为所述腰部盔甲对应的人体腰部区域。

6.根据权利要求1所述的用于虚拟现实体验的势能盔甲，其特征在于，所述背板架包括背板本体、前盖板、后盖板和电机罩，所述背板本体的后侧设置有用于连接所述后盖板的多个支撑座，所述控制电路板设置在所述前盖板与所述背板本体间。

7.根据权利要求6所述的用于虚拟现实体验的势能盔甲，其特征在于， 所述第一导向机构包括支撑轴和便于所述支撑轴滑动的直线轴承；所述支撑座上设置有便于容纳所述直线轴承的轴承孔，所述支撑座为四个且对称分布在所述驱动机构的两侧，所述支撑轴的一端与所述连接座相连、另一端与靠近所述连接座侧的支撑座上的所述直线轴承滑动相连。

8.根据权利要求1所述的用于虚拟现实体验的势能盔甲，其特征在于， 所述肩带板、胸带板与连接座间均设置有合页，所述腰带与所述腰部背板间设置有所述合页，所述合页中设置有扭簧。