一种VR设备交互用防护装置及其使用方法与流程

本申请涉及vr设备，具体为一种vr设备交互用防护装置以及使用方法。背景技术：1、vr，即虚拟现实技术，是一项囊括计算机、电子信息、仿真技术的全新的实用技术。其基本实现方式是以计算机技术为主，利用并综合三维图形技术、多媒体技术、仿真技术、显示技术、伺服技术等多种高科技的最新发展成果，借助计算机等设备产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界。2、vr设备交互过程中，一般会用到机械式运动捕捉，以此提高vr设备的交互性，而机械式运动捕捉的一种应用形式是将欲捕捉的运动物体与机械结构相连，物体运动带动机械装置，从而被传感器记录下来，这种方法的优点是成本低、精度高、可以做到实时测量。3、针对上述相关技术，发明人在实施技术方案的过程中，发现至少存在以下技术问题：vr设备在交互体验过程中，为防止体验者摔倒，一般通过在底座的上端增设环绕于体验者腰部外侧的护栏，利用护栏限制体验者的移动范围，为体验者提供防护，但是该护栏大大限制了体验者的活动空间，体验者的手臂容易与护栏发生磕碰，造成体验者的手臂、腰腹部受伤，导致vr设备体验者的体验感受不佳。技术实现思路1、针对现有技术所存在的上述缺点，本申请提供了一种vr设备交互用防护装置，包括内置vr设备交互用传感器的穿戴甲，所述穿戴甲包括带有牵引绳组的背甲，所述背甲的上端设有内置角速度传感器的肩带，所述背甲的下端设有腰套，所述腰套的一端设有腹甲，所述腹甲与肩带之间设有前胸锁扣；2、还包括固定安装于vr设备的底座上的支架，所述支架的上端设有防护机构，所述防护机构与穿戴甲之间通过牵引绳组连接，所述牵引绳组包括第一牵引绳、第二牵引绳和第三牵引绳；3、其中，所述防护机构包括位于支架上端的第一外壳，所述第一外壳的内部且靠近中心的位置设有内隔板，所述内隔板将第一外壳均分为上下两层空腔，所述第一外壳的内部设有线辊组，所述线辊组与牵引绳组相匹配，所述第一外壳的内部且靠近中心的位置设有防暴冲组件，所述防暴冲组件包括固定安装于内隔板上的第二外壳，所述牵引绳组的第一牵引绳、第二牵引绳和第三牵引绳穿插于第二外壳的内部，所述第二外壳的内部且靠近第一牵引绳的位置设有第一安装板，所述第一安装板上插接有连接架，所述连接架的下端设有第一u形架，所述第一u形架的内侧设有第一转筒，所述连接架的上端设有第二u形架，所述第二u形架的内侧设有第二转筒，所述第一安装板的两侧表面上均设有与连接架固定连接的弹簧。4、进一步的，所述线辊组包括第一线辊、第二线辊和第三线辊，所述第一线辊位于第一外壳的内部且靠近中心的位置，所述第二线辊位于第一外壳内部的一端，所述第三线辊位于第一外壳内部的另一端，所述第一牵引绳绕接于第一线辊上，所述第二牵引绳绕接于第二线辊上，所述第三牵引绳绕接于第三线辊上。5、进一步的，位于第一外壳内部的所述第二牵引绳位于第二外壳的上层空腔内，位于第一外壳内部的所述第三牵引绳位于第二外壳的下层空腔内，所述第二牵引绳与第三牵引绳相互平行，所述第一牵引绳与第二牵引绳相互垂直。6、进一步的，所述第一外壳的内部且靠近第二线辊的位置设有限位夹杆，所述第一外壳的内部且靠近第三线辊的位置同样设有限位夹杆，靠近第二线辊的所述限位夹杆与第三牵引绳配合使用，靠近第三线辊的所述限位夹杆与第二牵引绳配合使用。7、进一步的，所述第二外壳的内部且靠近第二u形架的位置设有第二安装板，所述第二安装板上设有第三转筒，位于内隔板上方的所述第三转筒与第二牵引绳接触，位于内隔板下方的所述第三转筒与第三牵引绳接触。8、进一步的，所述第一u形架的内部且靠近第一转筒的位置设有伸缩套筒，所述第一u形架的内侧且靠近第一转筒的位置设有摩擦垫，所述第二u形架的结构与第一u形架的结构相同。9、进一步的，所述支架的上端且靠近第一外壳的位置设有移动组件，所述移动组件包括与支架固定连接的第三外壳，所述第三外壳靠近第一外壳的一侧表面上开设有滑槽，所述第一外壳靠近滑槽的一侧表面上设有滑板，所述滑板插接于所述滑槽内，所述滑板位于滑槽内部的一端设有限位挡板，所述限位挡板的外侧设有齿条，所述第三外壳的内部设有与齿条啮合连接的电动齿轮，用于驱动所述电动齿轮的电机与肩带内部的角速度传感器电性连接。10、进一步的，所述滑板的两端设有关于滑板对称分布的转动环，所述转动环的外侧设有单向拨杆，所述单向拨杆靠近转动环的一端设有限位杆，所述限位杆的长度小于拨杆的长度。11、本申请还提供一种基于上述的一种vr设备交互用防护装置的使用方法，包括如下步骤：12、s1.当体验者出现大幅度的前倾动作时，与背甲连接的第一牵引绳快速伸出第一外壳，并且第一牵引绳的伸出速度大幅度增加，此时第一牵引绳推动第一转筒向第二转筒的方向移动，第二转筒挤压第二牵引绳和第三牵引绳，第三转筒与第二转筒同步挤压第二牵引绳和第三牵引绳，使第二牵引绳和第三牵引绳弯曲，降低第二牵引绳和第三牵引绳的移动速度，实现穿戴甲的降速；13、s2.肩带内部的角速度传感器对体验者的动作进行监测，当体验者出现大幅度侧身、转身动作时，角速度传感器向控制器发送信号，并通过控制器控制电动齿轮转动，调整第一外壳的位置，使第一外壳始终处于体验者的正后方，保证防暴冲组件的使用效果14、本申请提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果：15、1.本申请通过设置防护机构，利用绳索组连接穿戴甲与线辊组，并通过防暴冲组件的第一转筒、第二转筒和第三转筒，根据第一牵引绳的伸出速度，调节第二转筒与第三转筒的位置，进而降低整体绳索伸出的速度，有效控制了穿戴甲与第一外壳间距增加的速率，在提高用户体验的前提下，为vr设备体验者提供有效且快速的防护；16、2.本申请通过设置移动组件，将电动齿轮与肩带内部的角速度传感器通过信号串联，根据体验者的动作调整第一外壳的位置，使第一外壳始终位于体验者的正后方，提高了防暴冲组件相应速度，提高了防暴冲组件的使用效果；17、3.本申请通过设置限位杆，利用限位杆与第三外壳壳体的接触，根据限位杆与第三外壳接触点的不同，控制单向拨杆的开合状态，对滑板在滑槽内部的伸出长度进行限制，提高了移动组件的稳定性。技术特征：1.一种vr设备交互用防护装置，包括内置vr设备交互用传感器的穿戴甲（3），其特征在于，所述穿戴甲（3）包括带有牵引绳组的背甲（31），所述背甲（31）的上端设有内置角速度传感器的肩带（32），所述背甲（31）的下端设有腰套（33），所述腰套（33）的一端设有腹甲（34），所述腹甲（34）与肩带（32）之间设有前胸锁扣（35）；2.根据权利要求1所述的一种vr设备交互用防护装置，其特征在于，所述线辊组包括第一线辊（43）、第二线辊（44）和第三线辊（45），所述第一线辊（43）位于第一外壳（41）的内部且靠近中心的位置，所述第二线辊（44）位于第一外壳（41）内部的一端，所述第三线辊（45）位于第一外壳（41）内部的另一端，所述第一牵引绳（36）绕接于第一线辊（43）上，所述第二牵引绳（37）绕接于第二线辊（44）上，所述第三牵引绳（38）绕接于第三线辊（45）上。3.根据权利要求2所述的一种vr设备交互用防护装置，其特征在于，位于第一外壳（41）内部的所述第二牵引绳（37）位于第二外壳（51）的上层空腔内，位于第一外壳（41）内部的所述第三牵引绳（38）位于第二外壳（51）的下层空腔内，所述第二牵引绳（37）与第三牵引绳（38）相互平行，所述第一牵引绳（36）与第二牵引绳（37）相互垂直。4.根据权利要求3所述的一种vr设备交互用防护装置，其特征在于，所述第一外壳（41）的内部且靠近第二线辊（44）的位置设有限位夹杆（46），所述第一外壳（41）的内部且靠近第三线辊（45）的位置同样设有限位夹杆（46），靠近第二线辊（44）的所述限位夹杆（46）与第三牵引绳（38）配合使用，靠近第三线辊（45）的所述限位夹杆（46）与第二牵引绳（37）配合使用。5.根据权利要求4所述的一种vr设备交互用防护装置，其特征在于，所述第二外壳（51）的内部且靠近第二u形架（55）的位置设有第二安装板（57），所述第二安装板（57）上设有第三转筒（58），位于内隔板（42）上方的所述第三转筒（58）与第二牵引绳（37）接触，位于内隔板（42）下方的所述第三转筒（58）与第三牵引绳（38）接触。6.根据权利要求1所述的一种vr设备交互用防护装置，其特征在于，所述第一u形架（54）的内部且靠近第一转筒（541）的位置设有伸缩套筒（542），所述第一u形架（54）的内侧且靠近第一转筒（541）的位置设有摩擦垫（543），所述第二u形架（55）的结构与第一u形架（54）的结构相同。7.根据权利要求1所述的一种vr设备交互用防护装置，其特征在于，所述支架（2）的上端且靠近第一外壳（41）的位置设有移动组件（6），所述移动组件（6）包括与支架（2）固定连接的第三外壳（61），所述第三外壳（61）靠近第一外壳（41）的一侧表面上开设有滑槽（62），所述第一外壳（41）靠近滑槽（62）的一侧表面上设有滑板（63），所述滑板（63）插接于所述滑槽（62）内，所述滑板（63）位于滑槽（62）内部的一端设有限位挡板（64），所述限位挡板（64）的外侧设有齿条（65），所述第三外壳（61）的内部设有与齿条（65）啮合连接的电动齿轮（66），用于驱动所述电动齿轮（66）的电机与肩带（32）内部的角速度传感器电性连接。8.根据权利要求7所述的一种vr设备交互用防护装置，其特征在于，所述滑板（63）的两端设有关于滑板（63）对称分布的转动环（67），所述转动环（67）的外侧设有单向拨杆（69），所述单向拨杆（69）靠近转动环（67）的一端设有限位杆（68），所述限位杆（68）的长度小于拨杆的长度。9.一种基于权利要求8所述的一种vr设备交互用防护装置的使用方法，包括如下步骤：技术总结本申请涉及VR设备技术领域，具体为一种VR设备交互用防护装置及其使用方法，包括穿戴甲，所述穿戴甲包括带有牵引绳组的背甲，所述背甲的上端设有内置角速度传感器的肩带，还包括防护机构，所述防护机构与穿戴甲之间通过牵引绳组连接，所述牵引绳组包括第一牵引绳、第二牵引绳和第三牵引绳。本申请设置防护机构，利用绳索组连接穿戴甲与线辊组，并根据第一牵引绳的伸出速度，调节第二转筒与第三转筒的位置，进而降低整体绳索伸出的速度，有效控制了穿戴甲与第一外壳间距增加的速率，在提高用户体验的前提下，为VR设备体验者提供有效且快速的防护。技术研发人员：王茂欢,林铭卫受保护的技术使用者：嘉一智能科技（广州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25