一種滾筒陣列主動式全向跑步機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于虛擬現(xiàn)實運動交互設(shè)備，具體是指一種滾筒陣列主動式全向跑步機。
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一門新興的展示技術(shù)，它可以模擬出一個比較真實的立體環(huán)境，通過虛擬頭盔展現(xiàn)出來，戴上虛擬現(xiàn)實頭盔后雖然虛擬畫面可以展現(xiàn)出來但是在現(xiàn)實環(huán)境中的運動就比較有束縛，這樣會大大減弱用戶體驗樂趣的沉浸感，如果能發(fā)明一種可以自由運動的交互設(shè)備，將運動與娛樂結(jié)合，那么體驗虛擬現(xiàn)實的樂趣將大大提升，因此全向跑步機產(chǎn)生，全向跑步機是指一類為用戶提供水平及任意方向的運動，且運動速度及方向可隨用戶腳步變化實時改變的跑步機，它可以為用戶提供無限的自由行走空間。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，全向跑步機可劃分為兩大類:被動式全向跑步機以及主動式全向跑步機。
[0004]被動式全向跑步機實現(xiàn)的方案有凹面原地滑行型、平面原地滑行型、滾動球內(nèi)行走型，由于與本專利采用的技術(shù)方向完全無關(guān)，因此不加贅述。
[0005]主動式全向跑步機實現(xiàn)的方案有:其一采用大傳送帶嵌套方向垂直的小傳送帶的方式，優(yōu)點是控制簡便，只需要控制兩個方向傳送帶的運動速度從而形成任意水平方向的合速度；缺點是系統(tǒng)慣性較大，由于小傳送帶系統(tǒng)整體安裝在大傳送帶上，導(dǎo)致大傳送帶轉(zhuǎn)動慣性太大，因而缺乏靈活性；其二是采用若干個馬達驅(qū)動螺旋裝置，此方案直線運動同步性較好，但缺點是不能及時匹配用戶運動方向及運動速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服以上技術(shù)方案，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)慣性小、靈活性高、滾筒速度不會失調(diào)的一種滾筒陣列主動式全向跑步機。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種滾筒陣列主動式全向跑步機，包括陣列式驅(qū)動組件、動力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、行走平臺和用于限位人身體的框架，所述的驅(qū)動組件包括動力輪、轉(zhuǎn)向輪，所述的動力輪上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有錐齒輪一，所述的轉(zhuǎn)向輪上設(shè)有架體，所述的架體上設(shè)有主滾筒和副滾筒，所述的主滾筒上設(shè)有與錐齒輪一相嚙合的錐齒輪二，所述的錐齒輪一的錐向朝下，所述的副滾筒內(nèi)設(shè)有速度傳感器和壓力傳感器。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:本發(fā)明的全向跑步機驅(qū)動組件結(jié)構(gòu)簡單、雙滾筒的設(shè)置可增大滾筒和用戶腳底的接觸面積，起到更好的支撐作用，而且速度傳感器和壓力傳感器設(shè)置在副滾筒上，可以準(zhǔn)確的測出用戶的運動情況，驅(qū)動組件錐齒輪的設(shè)置可使主滾筒的轉(zhuǎn)速不會偏離預(yù)定值，驅(qū)動組件的轉(zhuǎn)向運動和水平運動相互獨立可控，可靠性高、組件的質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、替換方便，而且系統(tǒng)的慣性小、靈活性高。
[0009]作為改進，所述的動力系統(tǒng)上設(shè)有一根輸出軸一，所述的輸出軸一和動力輪之間通過螺桿一傳動，所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上設(shè)有一根輸出軸二，所述的輸出軸二和轉(zhuǎn)向輪之間通過螺桿二傳動，成排的驅(qū)動組件共用一個螺桿一和一個螺桿二。此種傳動方式，可使各個驅(qū)動組件之間轉(zhuǎn)動的速度一致，可有效的提高全向跑步機的同步性。
[0010]作為改進，所述的框架包括限位支架和設(shè)置在限位支架上可伸縮的伸縮桿，所述的伸縮桿與用戶所穿的背帶裝置相連，所述的限位支架的高度可調(diào)。框架的作用主要是對人體起到限位的作用，使用戶在有效的范圍內(nèi)運動，避免用戶摔倒或走出有效范圍，限位支架和伸縮桿可有效的限位用戶的身體并且活動自如。
[0011]作為改進，用戶在行走平臺上行走時穿上帶有特制鞋底板的鞋，所述的鞋底板由若干個雙齒形部件和軸組成，所述的雙齒形部件包括本體，所述的本體的兩端分別設(shè)有呈扇形結(jié)構(gòu)的齒，所述的本體上設(shè)有與齒相配合的凹槽，所述的齒與本體的連接處設(shè)有與軸相配合的通孔。采用該結(jié)構(gòu)的鞋底只能向上彎曲，局部無法向上凸起，因為在全向跑步機上行走時，不會因滾筒的凸起給用戶的腳底造成局部的壓迫感。
[0012]作為改進，所述的齒的扇形結(jié)構(gòu)的角度為90度，所述的齒在本體的兩端，一端為兩個一端為三個，所述的本體兩端的齒呈錯開設(shè)置。此種結(jié)構(gòu)方便生產(chǎn)和組裝。
[0013]作為改進，所述的驅(qū)動組件的陣列可成三角形排列也可呈正方形排列，此種有規(guī)律的排列方便傳輸動力，并且穩(wěn)定性能好。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的驅(qū)動組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的驅(qū)動組件與動力系統(tǒng)傳動的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的驅(qū)動組件與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的驅(qū)動組件與動力系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的驅(qū)動組件的三角形排列方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的驅(qū)動組件的正方形排列方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的鞋底的雙齒形部件的俯視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的鞋底的雙齒形部件側(cè)視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖9是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的鞋底的雙齒形部件組裝時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖10是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的鞋底在跑步機上的受力的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖11是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的框架和用戶之間狀態(tài)一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖12是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的框架和用戶之間狀態(tài)二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖13是本發(fā)明一種滾筒陣列主動式全向跑步機的框架和用戶之間狀態(tài)三的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]如圖所示:1、驅(qū)動組件，1.1、動力輪，1.2、轉(zhuǎn)向輪，1.3、轉(zhuǎn)軸，1.4、錐齒輪一，1.5、架體，1.6、主滾筒，1.7、副滾筒，1.8、錐齒輪二，2、動力系統(tǒng)，3、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，4、行走平臺，5、框架，5.1、限位支架，5.2、伸縮桿，6、輸出軸一