过山车模拟装置及VR系统的制作方法

过山车模拟装置及vr系统
技术领域
[0001]
本实用新型涉及娱乐设备技术领域，尤其涉及一种过山车模拟装置及vr系统。


背景技术：

[0002]
随着科技的发展，虚拟现实技术在娱乐设备上的应用越来越广泛，用户在体验这些娱乐设备时能够获取到更真实的沉浸感。
[0003]
过山车是大众喜爱的娱乐设备，但由于其占地面积大通常只能在游乐场乘坐体验，为了在小场地实现游乐场般过山车的刺激体验，将过山车模拟装置与虚拟现实技术结合应用能够很好解决上述问题。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种过山车模拟装置及vr系统，能够真实模拟大型过山车的乘坐体验。
[0005]
为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供一种过山车模拟装置，包括活动基板、六自由度平台和安全座椅，所述六自由度平台的下平台与所述活动基板固定，所述六自由度平台的上平台与所述安全座椅固定；
[0006]
所述六自由度平台用于根据自由度控制信号做多自由度运动；
[0007]
所述安全座椅被所述六自由度平台承载模拟过山车的运动体验。
[0008]
优选地，还包括固定所述活动基板的基座，所述基座包括水平固定板、接触板、支撑板和伸缩杆，所述接触板和所述支撑板的底部分别与所述水平固定板焊接，所述接触板和所述支撑板的顶部焊接，所述接触板、所述支撑板和所述水平固定板共同构成三角支架；
[0009]
所述伸缩杆的固定端与所述支撑板的下端部固定，所述伸缩杆的活动端与所述活动基板的上端部固定；
[0010]
所述水平固定板上设有承载所述活动基板底部的活动轮槽，所述活动基板能够在所述伸缩杆的拉伸作用下沿着所述活动轮槽做弧形运动；
[0011]
当所述活动基板到达第一预定位置时，所述伸缩杆保持当前固定状态以便安全座椅上下人，当所述活动基板到达第二预定位置时，所述伸缩杆保持当前固定状态以待六自由度平台运行工作。
[0012]
较佳地，所述接触板的顶部设有锁止机构，所述活动基板与所述锁止机构的对应位置处设有锁环；
[0013]
所述活动基板到达第二预定位置，所述锁止机构将所述锁环锁死后，所述六自由度平台才能开启运行。
[0014]
示例性地，所述第二预定位置是指所述活动基板与所述接触板贴合时的位置状态。
[0015]
优选地，所述伸缩杆包括液压缸和伸缩装置，所述液压缸用于根据伸缩控制信号向所述伸缩装置提供伸缩动力。
[0016]
优选地，所述六自由度平台包括6组电动缸组件，所述电动缸组件包括上底座、下底座、万向节铰链、电动缸和电动缸伺服电机，所述上底座与所述上平台固定，所述下底座与所述下平台固定，所述电动缸的顶部活塞杆通过所述万向节铰链与所述上底座对位固定，所述电动缸的底部活塞杆通过所述万向节铰链与所述下底座对位固定，所述电动缸伺服电机根据所述自由度控制信号控制所述顶部活塞杆和所述底部活塞杆做对应自由度运动。
[0017]
较佳地，所述六自由度平台还包括旋转轴承和旋转伺服电机，所述安全座椅通过所述旋转轴承与所述活动基板固定；
[0018]
所述旋转伺服电机用于根据旋转控制信号驱动所述旋转轴承旋转。
[0019]
优选地，所述安全座椅包括座椅本体和与所述座椅本体活动连接的安全压杠，所述安全压杠用于在六自由度平台运行时防止座椅人员脱离所述座椅本体。
[0020]
优选地，还包括控制器，所述控制器用于输出所述伸缩控制信号、所述旋转控制信号和与各组电动缸伺服电机对应的所述自由度控制信号。
[0021]
与现有技术相比，本实用新型提供的过山车模拟装置具有以下有益效果：
[0022]
通过控制六自由度平台的多自由度运动，能够带动安全座椅做出对应自由度的动作，相比较与传统的大型过山车，使用本实用新型提供的山车模拟装置，在减少大型过山车占地空间的同时，可以真实的模拟出大型过山车的刺激体验。
[0023]
本实用新型的另一方面提供一种vr系统，应用有上述技术方案提到的过山车模拟装置，还包括提供虚拟内容的vr头盔。
[0024]
与现有技术相比，本实用新型提供的vr系统的有益效果与上述技术方案提供的过山车模拟装置的有益效果相同，在此不做赘述。
附图说明
[0025]
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[0026]
图1为实施例中过山车模拟装置的未运行状态示意图；
[0027]
图2为实施例中过山车模拟装置的运行状态示意图；
[0028]
图3为实施例中六自由度平台的结构示意图。
[0029]
附图标记：
[0030]
1-活动基板，
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21-电动缸组件；
[0031]
22-上平台，
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23-下平台；
[0032]
24-上底座，
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25-下底座；
[0033]
26-万向节铰链，
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27-电动缸；
[0034]
28-电动缸伺服电机，
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29-旋转轴承；
[0035]
30-旋转伺服电机，
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31-座椅本体；
[0036]
32-安全压杠，
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4-基座；
[0037]
5-伸缩杆，
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6-锁止机构。
具体实施方式
[0038]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。
[0039]
实施例一
[0040]
请参阅图1和图2，本实施例提供一种过山车模拟装置，包括活动基板1、六自由度平台和安全座椅，六自由度平台的下平台23与活动基板1固定，六自由度平台的上平台22与安全座椅固定；六自由度平台用于根据自由度控制信号做多自由度运动；安全座椅被六自由度平台承载模拟过山车的运动体验。
[0041]
通过控制六自由度平台的多自由度运动，能够带动安全座椅做出对应自由度的动作，相比较与传统的大型过山车，使用本实施例提供的山车模拟装置，在减少大型过山车占地空间的同时，可以真实的模拟出大型过山车的刺激体验。
[0042]
如图1所示，上述实施例中，还包括固定活动基板1的基座4，基座4包括水平固定板、接触板、支撑板和伸缩杆5，接触板和支撑板的底部分别与水平固定板焊接，接触板和支撑板的顶部焊接，接触板、支撑板和水平固定板共同构成三角支架；伸缩杆5的固定端与支撑板的下端部固定，伸缩杆5的活动端与活动基板1的上端部固定；水平固定板上设有承载活动基板1底部的活动轮槽，活动基板1能够在伸缩杆5的拉伸作用下沿着活动轮槽做弧形运动；当活动基板1到达第一预定位置时，伸缩杆5保持当前固定状态以便安全座椅上下人，当活动基板1到达第二预定位置时，伸缩杆5保持当前固定状态以使六自由度平台运行工作。
[0043]
具体实施时，水平固定板与地面固定，且接触板和支撑板的底部分别与水平固定板焊接，接触板和支撑板的顶部相互焊接，最终接触板、支撑板和水平固定板共同构成三角支架，确保基座4的稳固性。由于水平固定板上设有活动轮槽，通过将活动基板1底部对位安装在活动轮槽中，当伸缩杆5处于伸缩运动时将会带动活动基板1沿着活动轮槽做弧形运动，进而改变活动基板1与基座4的相对位置，如图1所述，当活动基板1到达第一预定位置时，伸缩杆5保持当前固定状态以便安全座椅上下人，如图2所述，当活动基板1到达第二预定位置时，伸缩杆5保持当前固定状态以待六自由度平台运行工作。示例性地，活动基板1处于第一预定位置时，安全座椅离地80厘米左右，此时用户在安全座椅上脚与地面腾空，并且可以轻易触地，便于用户上下安全座椅。第二预定位置是指活动基板1与接触板贴合时的位置状态，此时接触板可稳固支撑六自由度平台的平稳运行。优选地，接触板与水平固定板呈60-75度角，这样能够进一步的提升基座4的稳定性。
[0044]
优选地，上述实施例中的接触板顶部设有锁止机构6，活动基板1与锁止机构6的对应位置处设有锁环；活动基板1到达第二预定位置，锁止机构6将锁环锁死后，六自由度平台才能开启运行。
[0045]
具体实施时，可选用电磁遥控式的锁止机构6，当活动基板1到达第二预定位置后，可根据控制器发出的锁止信号遥控锁死锁环，在活动基板1与倾斜的接触板固定后，锁止机构6相当于增加一保险机制，能够防止六自由度平台在运行时活动基板1脱离接触板。
[0046]
示例性地，上述实施例中的伸缩杆5包括液压缸和伸缩装置，液压缸用于根据伸缩控制信号向伸缩装置提供伸缩动力。
[0047]
具体地，请参阅图3，六自由度平台包括6组电动缸组件21，每组电动缸组件21均包括上底座24、下底座25、万向节铰链26、电动缸27和电动缸伺服电机28，上底座24与上平台22固定，下底座25与下平台23固定，电动缸27的顶部活塞杆通过万向节铰链26与上底座24对位固定，电动缸27的底部活塞杆通过万向节铰链26与下底座25对位固定，电动缸伺服电机28根据自由度控制信号控制顶部活塞杆和底部活塞杆做对应自由度运动。具体实施时，也可选用stewart六自由度平台。
[0048]
较佳地，上述实施例中的六自由度平台还包括旋转轴承29和旋转伺服电机30，安全座椅通过旋转轴承29与活动基板1固定；旋转伺服电机30用于根据旋转控制信号驱动旋转轴承29旋转。安全座椅在旋转轴承29的带动下可饶360度旋转，从而配合6组电动缸组件21提供的自由度运动，提供给用户真实般过山车的刺激体验。
[0049]
优选地，上述实施例中安全座椅包括座椅本体31和与座椅本体31活动连接的安全压杠32，安全压杠32用于在六自由度平台运行时防止座椅人员脱离座椅本体31。当用户上下安全座椅时，可将安全压杠32相对于座椅本体31向上掀起，进而方便用户进入或离开座椅本体31，当用户在座椅本体31上坐稳后，安全压杠32自动落下并处于安全模式，以防六自由度平台运行时座椅人员被甩离。另外，安全压杠32在六自由度平台运行时将会始终处于安全模式，进一步增加安全座椅的安全性。
[0050]
上述实施例还包括控制器，控制器分别与液压缸、旋转伺服电机30和各组电动缸伺服电机28信号连接，用于对应输出伸缩控制信号、旋转控制信号和与各组电动缸伺服电机28对应的自由度控制信号，使得过山车模拟装置能够模拟出大型过山车的刺激体验。
[0051]
实施例二
[0052]
本实施例提供一种vr系统，应用有上述过山车模拟装置，还包括提供虚拟内容的vr头盔。
[0053]
与现有技术相比，本实施例提供的vr系统的有益效果与上述实施例提供的过山车模拟装置的有益效果相同，在此不做赘述。
[0054]
以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。