一种可穿戴的上下坡模拟装置的制作方法

本发明涉及模拟装置领域，尤其涉及一种可穿戴的上下坡模拟装置。

背景技术：

在虚拟现实技术中，如何在室内平地上创造一种地面起伏的山野地带，如何模拟人的上下楼梯台阶，之前人们较多的采用在平地上放置道具来实际模拟地面起伏高低不平，针对不同的故事情境，就需要不同的道具摆设，费时费力，也消耗了很多的成本。

我们发明了一种装置，这种装置只需要绑定在玩家足部，通过装置的程序化控制调节，就能够模拟玩家上坡、下坡、上下台阶等起伏地形情景；辅助并同步玩家视觉上感受到虚拟的起伏地形，通过脚部装置感受到对应的正确起伏态势。

技术实现要素：

本发明提供一种可穿戴的上下坡模拟装置，包括固定套和外壳，外壳设置于固定套的下方，外壳内部装有坡度模拟器；

所述的坡度模拟器包括上盖板和下底板；所述的下底板上面左右侧均设有单向滑齿，所述的左右两侧单向滑齿相向设置，所述的左右两侧单向滑齿相向设置，每侧的单向滑齿都各设有前后两排；在下底板上面中间，设有左右两个电机，所述的电机为带有丝杆的丝杆电机，所述的电机的丝杆连接有滑块；下底板的两端的顶部均设有一个拉伸弹簧，拉伸弹簧上面盖有上盖板，上盖板底面的中部设有控制模块，上盖板底面的两端各设有一个压力传感器，两侧所述的压力传感器和控制模块之间各设有一个旋转轴，所述的两个旋转轴各连接有一根支撑杠杆，所述的两个支撑杠杆交叉设置；所述的旋转轴带有轴承，可以带动支撑杠杆左右运动，所述的支撑杠杆底部为尖齿设计，所述的支撑杠杆为前后加宽设计，所述的支撑杠杆的宽度可以使所述的支撑杠杆横着架在相应一侧的双排的单向滑齿上，并在单向滑齿上滑动，所述的电机带动滑块左右移动，使滑块移到规定位置并顶住支撑杠杆，使支撑杠杆的底部卡在单向滑齿的相应的齿上。

所述的压力传感器连接控制模块，所述的控制模块连接电机，所述的压力传感器用于检测上盖板所受到的压力，当压力到达最小临界值时，代表人脚处于抬起状态，压力传感器发送信号到控制模块，控制模块发送信号到电机，电机运转驱动两个滑块相互远离运动，顶住支撑杠杆，使支撑杠杆卡到单向滑齿的某个位置；当压力到达最大临界值时，代表人脚处于下踩状态，压力传感器发送信号到控制模块，控制模块发送信号到电机，电机停止运转，驱动两个滑块回弹相互靠近，使支撑杠杆从单向滑齿上抬起来，相互靠近运动。

进一步，所述的上盖板为不锈钢板。

进一步，所述的下底板为不锈钢板。

本发明的有益效果是：本发明所述的一种可穿戴的上下坡模拟装置，只需要绑定在玩家足部，通过控制模块的调节，就能够模拟玩家上坡、下坡、上下台阶等不同高度的起伏地形情景；辅助并同步玩家视觉上感受到虚拟的起伏地形，通过脚部装置感受到对应的正确起伏态势。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述的坡度模拟器的结构示意图；

图3为本发明所述的坡度模拟器的A-A向剖视图；

其中：1-固定套；2-外壳；3-旋转轴；4-上盖板；5-压力传感器；6-拉伸弹簧；7-支撑杠杆；8-单向滑齿；9-丝杠；10-电机；11-下底板；12-控制模块；13-滑块。

具体实施方式

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

一种可穿戴的上下坡模拟装置，包括固定套1和外壳2，外壳2设置于固定套1的下方，外壳2内部装有坡度模拟器；

所述的坡度模拟器包括上盖板4和下底板11；所述的下底板11上面左右侧均设有单向滑齿8，所述的左右两侧单向滑齿8相向设置，每侧的单向滑齿8都各设有前后两排；在下底板11上面中间，设有左右两个电机10，所述的电机10为带有丝杆9的丝杆电机，所述的丝杆9连接有滑块13；下底板11的两端的顶部均设有一个拉伸弹簧6，拉伸弹簧6上面盖有上盖板4，上盖板4底面的中部设有控制模块12，上盖板4底面的两端各设有一个压力传感器5，两侧所述的压力传感器5和控制模块12之间各设有一个旋转轴3，所述的两个旋转轴3各连接有一根支撑杠杆7，所述的两个支撑杠杆7交叉设置；所述的旋转轴3带有轴承，可以带动支撑杠杆7左右运动，所述的支撑杠杆7底部为尖齿设计，所述的支撑杠杆7为前后加宽设计，所述的支撑杠杆7的宽度可以使所述的支撑杠杆7横着架在相应一侧的双排的单向滑齿8上，并在单向滑齿8上滑动，所述的电机10带动滑块13左右移动，使滑块13移到规定位置并顶住支撑杠杆7，使支撑杠杆7的底部卡在单向滑齿8的相应的齿上。

所述的压力传感器5连接控制模块12，所述的控制模块12连接电机10，所述的压力传感器5用于检测上盖板4所受到的压力，当压力到达最小临界值时，代表人脚处于抬起状态，压力传感器5发送信号到控制模块12，控制模块12发送信号到电机10，电机10运转驱动两个滑块13相互远离运动，顶住支撑杠杆7，使支撑杠杆7卡到单向滑齿8的某个位置；当压力到达最大临界值时，代表人脚处于下踩状态，压力传感器5发送信号到控制模块12，控制模块12发送信号到电机10，电机10停止运转，驱动两个滑块13回弹相互靠近，使支撑杠杆7从单向滑齿8上抬起来，相互靠近运动。

进一步，所述的上盖板4为不锈钢板。

进一步，所述的下底板11为不锈钢板。

原理：

所述的一种可穿戴的上下坡模拟装置有两种状态，不同高度的上坡和下坡；

压力传感器5检测压力大小，并发送到控制模块12，控制模块12根据压力大小，传送控制指令驱动左右两个电机10转动或停止转动；当电机10转动，驱动滑块13分别到达左右指定位置，并卡在单向滑齿8上；当电机10停止转动，驱动滑块13从单向滑齿8上抬起来，相互靠近运动，实现脚部向下不同的感觉。

坡度模拟器由于左右支撑杠杆7的卡住位置不同产生的夹角，从而产生坡度；左右支撑杠杆7的整体高度决定了坡度模拟器每次模拟的高度，当左右支撑杠杆7的角度差为0，左右控制相等的情况下，可以控制调节坡度模拟器的整体高度，从而能够模拟一定范围内的高度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。