本實用新型涉及一種跑步機，尤其涉及一種全向跑步機。

背景技術：

目前，我國公知的步行機均是由電機帶動傳送帶反復轉動而成的前后單向健身器材。當電機啟動，帶動相連的傳送帶，傳送帶帶動覆蓋其上的皮帶，人體站立于皮帶上行走，步伐與皮帶轉速同步，即可達到零距離步行的效果。但是，這種步行平臺局限于前后兩個方位，不能承擔三百六十度全方位步行的需求。隨著虛擬現(xiàn)實行業(yè)的迅速發(fā)展，在虛擬現(xiàn)實體驗過程中不斷出現(xiàn)了在身體互動方面的需求，體驗者在看到虛擬畫面時自己的身體也希望能隨意向各個方向自由走動，從而得到更加真實的互動體驗。另外，目前國內外已相繼推出應用于虛擬現(xiàn)實行業(yè)的全向跑步機，可以實現(xiàn)三百六十度全方位步行。但大多采取平臺表面與鞋底滑動或滾動的方式，體驗者需要固定支架支撐或懸掛，與正常步行差異較大。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種全向跑步機，該全向跑步機能夠實現(xiàn)360度全方位步行的目的，同時對使用者所穿的鞋沒有特殊要求，不需要對體驗者做固定或懸掛，讓使用者能以更自然的方式體驗。

為解決上述技術問題，本實用新型所提供的全向跑步機，包括底座裝置、傳送裝置、傳感器系統(tǒng)及控制系統(tǒng)；所述底座裝置包括基座，所述基座固定于地面；支撐架，所述支撐架底端通過彈性元件與所述基座相連；所述傳送裝置包括環(huán)形托板，所述環(huán)形托板整個壁面上包裹有一體成形的傳送帶，所述環(huán)形托板支撐在所述支撐架上；驅動機構，所述驅動機構安裝于所述支撐架上，用于驅動所述傳送帶繞其所包裹的環(huán)形托板作周向旋轉運動和橫向滾動運動；所述傳感器系統(tǒng)用于檢測雙腳運動的趨勢，將檢測信號輸送至控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)與所述驅動機構相連接，用于控制所述驅動機構的運動。

進一步的，所述支撐架由底板、頂板以及支撐所述底板和頂板的側板組成；所述底板底端通過彈性元件與所述基座相連；所述頂板穿插于所述環(huán)形托板內孔中。

具體的，所述驅動機構包括萬向輪、縱向驅動輪、橫向驅動輪及驅動電機；所述頂板上沿環(huán)形托板周向均布有若干所述萬向輪、縱向驅動輪和橫向驅動輪；所述底板上端均布有若干所述萬向輪、縱向驅動輪和橫向驅動輪；所述萬向輪用于支撐所述環(huán)形托板；所述縱向驅動輪和橫向驅動輪與所述傳送帶接觸，通過安裝在支撐架內的驅動電機摩擦帶動所述傳送帶分別繞其所包裹的環(huán)形托板作周向旋轉運動和橫向滾動運動。

具體的，所述驅動機構包括萬向輪和萬向驅動輪及驅動電機；所述頂板上沿環(huán)形托板周向均布有若干所述萬向輪和萬向驅動輪；所述底板上端均布有若干所述萬向輪和萬向驅動輪；所述萬向輪用于支撐所述環(huán)形托板；所述萬向驅動輪與所述傳送帶摩擦接觸，通過安裝在支撐架內的驅動電機摩擦帶動所述傳送帶繞其所包裹的環(huán)形托板作周向旋轉運動和橫向滾動運動。

進一步的，所述傳感器系統(tǒng)包括陀螺儀、壓力傳感器和加速度計，用以實時測算體驗者的運動方向、方式、速度等參數，從而對驅動機構的驅動方向、速度發(fā)出指令，以實現(xiàn)對傳送帶做出實時反向等速的運動控制。

具體的，所述陀螺儀、壓力傳感器和加速度計安裝于所述支撐架底板上。

進一步的，所述全向跑步機還包括外罩，所述外罩可以將所述傳送帶和支撐架罩住。

本實用新型的全向跑步機具有如下優(yōu)點：可以通過傳感器系統(tǒng)實時監(jiān)測人體步伐，并根據人體步伐實時驅動全向跑步機上的傳送裝置，使人體不管以何種速度沿任意方向移動，均能確保人體處于全向跑步機中間位置，從而能夠滿足虛擬現(xiàn)實要求的人體可以以不同速度沿任意方向走動的要求；同時對使用者所穿的鞋沒有特殊要求，不需要對體驗者做固定或懸掛，讓使用者能以更自然的方式體驗。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型A-A向剖面圖；

圖3為本實用新型B-B向剖面圖；

圖4為本實用新型中實施方式一種驅動輪結構示意圖；

圖5為本實用新型中實施方式二中驅動輪結構示意圖；

其中：1-基座；2-彈性元件；3-環(huán)形托板；4-傳送帶；5-萬向輪；6-縱向驅動輪；61-驅動主輪；62-主衛(wèi)星摩擦輪；63-副衛(wèi)星摩擦輪；64-環(huán)形軸；65-安裝支架；7-傳感器系統(tǒng)；8-支撐架；81-底板；82-頂板；83-側板；9-外罩；10-橫向驅動輪；11-萬向驅動輪；12-第一驅動電機；13-第二驅動電機。

具體實施方式

下面將結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。

如圖1-圖3所示，本實用新型所提供的全向跑步機，包括底座裝置、傳送裝置、傳感器系統(tǒng)及控制系統(tǒng)；所述底座裝置包括基座1，所述基座1固定于地面；支撐架8，所述支撐架8底端通過彈性元件2支撐連接在所述基座1上；所述傳送裝置包括環(huán)形托板3，所述環(huán)形托板3整個壁面上包裹有一體成形的傳送帶4，所述環(huán)形托板3支撐在所述支撐架8上；驅動機構，所述驅動機構安裝于所述支撐架8上，用于驅動所述傳送帶4繞其所包裹的環(huán)形托板3作周向旋轉運動和橫向滾動運動；所述傳感器系統(tǒng)7用于檢測雙腳運動的趨勢，將檢測信號輸送至控制系統(tǒng)7；所述控制系統(tǒng)7與所述驅動機構相連接，用于控制所述驅動機構的運動。

如圖1和圖2所示，所述支撐架8由底板81、頂板82以及支撐所述底板81和頂板82的側板83組成；所述底板81底端四個角處通過四個彈性元件2支撐連接在所述基座1上；所述頂板82穿插于所述環(huán)形托板3內孔中，所述驅動機構包括萬向輪5、縱向驅動輪6、橫向驅動輪10及驅動電機；所述頂板82上沿環(huán)形托板3周向均布有若干所述萬向輪5、縱向驅動輪6和橫向驅動輪10；所述底板81上端均布有若干所述萬向輪5、縱向驅動輪6和橫向驅動輪10；所述側板83內側同樣安裝有若干所述萬向輪5；所述萬向輪5用于支撐所述環(huán)形托板3；所述縱向驅動輪6和橫向驅動輪10與所述傳送帶4摩擦接觸，通過安裝在支撐架8內的驅動電機驅動所述縱向驅動輪6和橫向驅動輪10摩擦帶動所述傳送帶4分別繞其所包裹的環(huán)形托板3作周向旋轉運動和橫向滾動運動；所述傳感器系統(tǒng)7安裝于所述支撐架底板81上，包括陀螺儀、壓力傳感器和加速度計，用以實時測算體驗者的運動方向、方式、速度等參數，從而對驅動機構的驅動方向、速度發(fā)出指令，以實現(xiàn)對傳送帶做出與人運動方向實時反向等速的運動控制。

如圖4所示，所述縱向驅動輪6包括驅動主輪61、主衛(wèi)星摩擦輪62、副衛(wèi)星摩擦輪63組成，所述縱向驅動輪6通過安裝支架65安裝在支撐架8上；所述驅動主輪61外圓周上包含一圈環(huán)向排布的所述主衛(wèi)星摩擦輪62；所述兩相鄰主衛(wèi)星摩擦輪62之間設有副衛(wèi)星摩擦輪63；所述主衛(wèi)星摩擦輪62和副衛(wèi)星摩擦輪63能夠沿著與所述驅動主輪軸線垂直的環(huán)形軸64獨立轉動，安裝在支撐架上的驅動電機驅動所述驅動主輪61轉動，利用摩擦帶動所述傳送帶4運動，當傳送帶4異于驅動主輪61旋轉方向時，主衛(wèi)星摩擦輪62和副衛(wèi)星摩擦輪63能夠利用繞自身環(huán)形軸64獨立轉動的特性來減少對傳送帶4形成的阻力；所述橫向驅動輪10與所述縱向驅動輪6結構相同，只是安裝方式一個橫向安裝另一個縱向安裝。

如圖5所示，本實用新型中的縱向驅動輪6和橫向驅動輪10也可以由萬向驅動輪11所替代，并通過第一驅動電機12和第二驅動電機13帶動所述萬向驅動輪11摩擦帶動所述傳送帶4繞其所包裹的環(huán)形托板3作周向旋轉運動和橫向滾動運動(即全向運動)。

如圖1所示，所述全向跑步機還包括外罩9，所述外罩9可以將所述傳送帶4和支撐架8罩住。

當體驗者站立在所述全向跑步機上時，如果運動重心偏離跑步平臺中心時，傳送裝置會發(fā)生偏斜，此時固定安裝在支撐架底板81上的傳感器系統(tǒng)7，實時測算體驗者的運動方向、方式、速度等參數，從而對驅動器的驅動方向、速度發(fā)出指令，以實現(xiàn)對傳送帶做出實時反向等速的運動控制，使人體不管以何種速度沿任意方向移動，均能確保人體處于全向跑步機中間位置，從而能夠滿足虛擬現(xiàn)實要求的人體可以以不同速度沿任意方向走動的要求。