一种基于VR虚拟体验的自行车转向模拟机的制作方法

本发明涉及vr虚拟体验设备，具体是涉及一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机。

背景技术：

1、虚拟现实技术是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对vr技术的需求日益旺盛。vr技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。对于现在的vr虚拟体验时有对自行车进行转向模拟操作，传统的就是一个转动的杆体结构进行体验，使得并没有与虚拟中的自行车踩踏的一致效果，会造成虚拟与现实不一致性，大大的影响到体验的不真实性让体验效果不好。

2、中国专利cn217988339u公开了一种vr虚拟体验的山地自行车转向模拟结构，包括支撑底板，所述支撑底板的底面均匀螺纹固定连接有底垫块，所述支撑底板的顶面螺栓连接有固定套块，所述固定套块的顶端插接有支撑立杆，所述支撑立杆的两侧边对称对接有手持杆，所述手持杆在远离支撑立杆的一端固定套接有握把，所述支撑底板的顶面垂直向上焊接有固定底杆，所述固定底杆的顶端垂直向上插接有延伸立杆，所述延伸立杆的顶端水平焊接有固定托板，所述固定托板的顶面水平固定粘接有海绵板。

3、该设备在使用时，通过踩踏配合转动握把，使体验者在踩踏的同时进行转向模拟操作，但与实际骑行体验仍差别过大，仅有踩踏的效果而没有骑行的感受，仅有转弯的方向而无法控制转弯的角度，且实际骑行转弯时压弯的操作也无法进行模拟。

技术实现思路

1、针对上述问题，有必要针对现有技术问题，提供一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机。

2、为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机，包括基座，以及安装在基座上的vr主机，基座上还设置有支撑架，支撑架上侧设置有坐垫，支撑架上转动安装中轴，中轴的两端分别安装有曲柄，曲柄的顶端安装有脚踏；支撑架后端设置有后叉，后叉上转动安装后轮，后轮和中轴通过传动链条传动连接；所述后轮放置在基座上设置的两个滚轮上，滚轮的轴线平行于后轮的轴线；支撑架前端设置水平的前直臂，前直臂上插装有竖直的转向杆，转向杆顶部设置有把手，转向杆底端连接基座上同轴设置的转盘，转向杆带动转盘旋转；基座上设置有对转盘旋转角度进行检测的转向感应单元，转向感应单元将转盘的旋转角度数据传输至vr主机中。

4、优选的，所述支撑架的底部设置有轴杆，轴杆的轴线垂直于后轮的轴线水平设置；轴杆插装在基座上设置的后叉中；所述转盘上设置有铰接座，转向杆的底端设置有铰接头，铰接头套装在铰接座上，把手水平位于支撑架两侧时，转盘旋转至铰接座的轴线与轴杆的轴线处于同一直线上。

5、优选的，基座两侧设置有至少一组用于支撑支撑架的伸缩杆，伸缩杆相对设置在支撑架的两侧，伸缩杆的一端铰接安装在基座上，伸缩杆的另一端设置有铰接件，两个伸缩杆的铰接件分别铰接安装在滑动套的两侧；所述支撑架上设置有竖直的支撑杆，滑动套套设在支撑杆上。

6、优选的，每个伸缩杆之间套设有弹簧，弹簧施加伸缩杆伸长的弹力。

7、优选的，所述转向感应单元包括角度传感器，角度传感器设置在支撑架和转盘之间，角度传感器的工作端传动连接第一检测轴，第一检测轴设置在朝向转盘的一侧，第一检测轴的旋转轴垂直于转盘的轴线水平设置，第一检测轴朝向转盘的一端设置有第一锥齿轮；转盘的周侧设置有环绕斜齿槽，斜齿槽与第一锥齿轮啮合连接。

8、优选的，所述角度传感器的工作端还传动连接第二检测轴，第二检测轴位于角度传感器朝向支撑架的一侧，第二检测轴的轴线与轴杆的轴线处于同一直线上，第二检测轴固定连接轴杆的一端。

9、优选的，所述转盘的下方同轴设置有从动盘，从动盘位于滚轮下方，从动盘的周侧设置有弹性卡块，弹性卡块能够沿从动盘的径向移动；基座下方设置有定位套，弹性卡块插入定位套中锁定转盘的旋转角度。

10、优选的，所述定位套位于从动盘周侧，定位套位于轴杆轴线的一侧，弹性卡块插入中时，铰接座的轴线与轴杆的轴线之间存在夹角。

11、本发明相比较于现有技术的有益效果是：

12、其一，本发明中的支撑架上设置有传动连接的脚踏和后轮，使用者坐在支撑架的坐垫上脚踩脚踏进行踩踏，手持转向杆两侧的把手并旋转转向杆进行转向，转向的角度被转向感应单元进行检测，从而可以在保持真实的画圆踩踏的情况下进行转向，且转向的角度可以由使用者自行控制。

13、其二，本发明中支撑架通过轴杆安装在基座的固定座上，后轮安装在支撑架的后叉上，转向杆通过与转盘上的铰接座连接，因此坐在坐垫上的使用者可以带动支撑架、转向杆和后轮同步向一侧偏移，模拟现实骑车时通过侧向偏转自行车实现转弯的压弯操作，相对使用者手持把手带动转向杆和转盘的旋转提供第二种转向模式，更接近现实操作，且可以让使用者在操作自行车转向时调动更多的身体肌肉，达到更好的锻炼效果。

14、其三，本发明中从动盘的周侧设置有弹性卡块，当本设备处于非使用状态时，使用者可以旋转转向杆并带动转盘和从动盘旋转，弹性卡块的一侧可以弧面从而在弹性卡块接触定位套时可以自动收缩，并在弹力作用下插入定位套中锁定转盘的旋转角度，由于定位套位于轴杆轴线的一侧，弹性卡块插入中时，铰接座的轴线与轴杆的轴线之间存在夹角，此时支撑架无法绕轴杆轴线旋转，保证使用者上下支撑架的稳定。

技术特征：

1.一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机，包括基座(1)，以及安装在基座(1)上的vr主机，其特征在于，基座(1)上还设置有支撑架(2)，支撑架(2)上侧设置有坐垫(21)，支撑架(2)上转动安装中轴(22)，中轴(22)的两端分别安装有曲柄(221)，曲柄(221)的顶端安装有脚踏(222)；

2.根据权利要求1所述的一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机，其特征在于，所述支撑架(2)的底部设置有轴杆(27)，轴杆(27)的轴线垂直于后轮(231)的轴线水平设置；

3.根据权利要求2所述的一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机，其特征在于，基座(1)两侧设置有至少一组用于支撑支撑架(2)的伸缩杆(14)，伸缩杆(14)相对设置在支撑架(2)的两侧，伸缩杆(14)的一端铰接安装在基座(1)上，伸缩杆(14)的另一端设置有铰接件(141)，两个伸缩杆(14)的铰接件(141)分别铰接安装在滑动套(142)的两侧；

4.根据权利要求3所述的一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机，其特征在于，每个伸缩杆(14)之间套设有弹簧(143)，弹簧(143)施加伸缩杆(14)伸长的弹力。

5.根据权利要求3所述的一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机，其特征在于，所述转向感应单元(3)包括角度传感器(31)，角度传感器(31)设置在支撑架(2)和转盘(12)之间，角度传感器(31)的工作端传动连接第一检测轴(32)，第一检测轴(32)设置在朝向转盘(12)的一侧，第一检测轴(32)的旋转轴垂直于转盘(12)的轴线水平设置，第一检测轴(32)朝向转盘(12)的一端设置有第一锥齿轮(321)；

6.根据权利要求5所述的一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机，其特征在于，所述角度传感器(31)的工作端还传动连接第二检测轴(33)，第二检测轴(33)位于角度传感器(31)朝向支撑架(2)的一侧，第二检测轴(33)的轴线与轴杆(27)的轴线处于同一直线上，第二检测轴(33)固定连接轴杆(27)的一端。

7.根据权利要求6所述的一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机，其特征在于，所述转盘(12)的下方同轴设置有从动盘(123)，从动盘(123)位于滚轮(11)下方，从动盘(123)的周侧设置有弹性卡块(124)，弹性卡块(124)能够沿从动盘(123)的径向移动；

8.根据权利要求7所述的一种基于vr虚拟体验的自行车转向模拟机，其特征在于，所述定位套(15)位于从动盘(123)周侧，定位套(15)位于轴杆(27)轴线的一侧，弹性卡块(124)插入中时，铰接座(121)的轴线与轴杆(27)的轴线之间存在夹角。

技术总结
本发明涉及VR虚拟体验设备技术领域，具体是涉及一种基于VR虚拟体验的自行车转向模拟机，包括基座和VR主机，基座上还设置有支撑架，支撑架上侧设置有坐垫，支撑架上转动安装中轴，中轴的两端分别安装有曲柄，曲柄的顶端安装有脚踏；支撑架后端设置有后叉，后叉上转动安装后轮，后轮和中轴通过传动链条传动连接；后轮放置在基座上设置的两个滚轮上，支撑架前端设置水平的前直臂，前直臂上插装有竖直的转向杆，转向杆顶部设置有把手，转向杆底端连接基座上同轴设置的转盘，基座上设置有对转盘旋转角度进行检测的转向感应单元，本技术方案中使用者在保持真实的画圆踩踏的情况下进行转向，且转向的角度可以由使用者自行控制。

技术研发人员：王浩
受保护的技术使用者：芜湖市轩境智能家居有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15