阅读说明：本技术 一种匹配动态场景的vr显示系统与方法 (VR display system and method for matching dynamic scene ) 是由 李莉莉 杨帆 于 2020-02-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及虚拟现实技术领域,具体是涉及一种匹配动态场景的VR显示系统与方法,包括有头戴式VR显示器和多维运动模拟器,多维运动模拟器包括有座椅、转动机构、第一万向接头、摆动机构、伸缩机构、第二万向接头、第三万向接头和控制器,摆动机构工作端朝上固定在转动机构顶端,第一万向接头与摆动机构和座椅底端连接,第二万向接头固定设置在座椅底端四角,第三万向接头与转动机构侧面四角固定连接,伸缩机构包括有第一伸缩器、第二伸缩器、第三伸缩器和第四伸缩器,所述伸缩器均与第二万向接头和第三万向接头固定连接,所述机构均与控制器电连接,该VR显示系统与方法能够将虚拟动态影像传递给使用者,且能够根据动作脚本实现多维度运动的控制。(The invention relates to the technical field of virtual reality, in particular to a VR display system and a method matched with a dynamic scene, which comprises a head-mounted VR display and a multi-dimensional motion simulator, wherein the multi-dimensional motion simulator comprises a seat, a rotating mechanism, a first universal joint, a swinging mechanism, a telescopic mechanism, a second universal joint, a third universal joint and a controller, the working end of the swinging mechanism is upwards fixed at the top end of the rotating mechanism, the first universal joint is connected with the swinging mechanism and the bottom end of the seat, the second universal joint is fixedly arranged at four corners of the bottom end of the seat, the third universal joint is fixedly connected with four corners of the side surface of the rotating mechanism, the telescopic mechanism comprises a first expansion piece, a second expansion piece, a third expansion piece and a fourth expansion piece, the expansion pieces are fixedly connected with the second universal joint and the third universal joint, the mechanisms are electrically connected with the controller, and the VR display system and the method can transmit a virtual dynamic image to a user, and the control of multi-dimensional motion can be realized according to the action script.)

一种匹配动态场景的VR显示系统与方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体是涉及一种匹配动态场景的VR显示系统与方法。

背景技术

虚拟现实显示设备，简称VR(Virtual Reality，虚拟现实)显示设备，是一种利用显示设备将人对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟黄景忠的感觉，其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼在获取这些带有差异的信息后在脑海中产生立体感。而VR头戴式显示设备以其携带方便成为VR显示设备的一个重要的发展趋势。

按照目前VR的硬件形态来划分，VR头戴式显示设备主要分为三种：外接头戴式设备、一体式头显和移动端头显。外接头戴式设备也称为PC端头显，需要将其连接电脑才能进行使用，外接头戴式设备的用户体验较好，具备独立屏幕，产品结构复杂、技术含量较高，受到数据线的束缚，用户无法自由活动。一体式头显具有独立的CPU、输入和输出显示功能，无需使用任何输入输出设备。移动端头显即所谓的手机盒子头显，结构简单、价格低廉，只要放入手机即可观看，使用方便。

现阶段需要一种能够匹配动态场景的VR显示系统与方法，从而提高虚拟现实逼真度。

中国专利CN201721464771.1公开了一种VR座椅驱动机构及VR座椅，包括底座，所述底座表面设置有横向滑槽，所述底座上端安装有保护壳，所述保护壳上端安装有第二万向座；所述底座上端安装有横向倾斜机构，所述横向倾斜机构上端安装有纵向倾斜机构；所述纵向倾斜机构上端安装有第一万向座，所述第一万向座内部安装有支撑柱；所述支撑柱上端安装有支撑板，所述支撑板上端安装有直线电机，所述直线电机的输出端固定安装有座椅本体。

该装置无法实时多维运动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种匹配动态场景的VR显示系统与方法，该技术方案解决了VR多维虚拟运动的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种匹配动态场景的VR显示系统，包括有头戴式VR显示器和多维运动模拟器，多维运动模拟器包括有座椅、转动机构、第一万向接头、摆动机构、伸缩机构、第二万向接头、第三万向接头和控制器，摆动机构摆动工作端朝上同轴固定在转动机构转动工作部顶端，第一万向接头两端分别与摆动机构摆动工作端和座椅底端中心位置固定连接，第二万向接头一端固定设置在座椅底端四角，第三万向接头一端分别与转动机构转动工作端侧面四角固定连接，第二万向接头竖直方向投影与第三万向接头重合，伸缩机构包括有第一伸缩器、第二伸缩器、第三伸缩器和第四伸缩器,所述伸缩器两端分别与第二万向接头和第三万向接头固定连接，所述机构均与控制器电连接。

优选地，座椅底端中心位置设置有第一固定座，座椅底端四角还设置有第二固定座，第一固定座和第二固定座之间还设置有连接板，摆动机构摆动工作端通过第一万向接头与第一固定座同轴固定连接，伸缩机构顶端通过第二万向接头与第二固定座同轴固定连接。

优选地，转动机构包括有固定外筒、固定底座、主轴、轴承、固定圈、抵接圈、固定齿圈、齿轮、第一伺服电机、转盘和第一弹簧，固定外筒同轴依次设置有承接转槽和安装槽，固定底座同轴固定设置在安装槽内部，固定底座顶端同轴设置有转动座，固定底座顶端沿轴向均布有支撑板，支撑板与转动座固定连接，轴承内圈与主轴底端同轴固定连接，轴承外圈与转动座内壁同轴固定连接，固定圈同轴设置在转动座顶端，固定齿圈同轴固定在主轴上，抵接圈同轴抵接在固定齿圈底端，固定底座顶端沿轴线均布有第一圆柱，抵接圈底端沿轴线均布有第二圆柱，第二圆柱竖直投影与第一圆柱重合，第一弹簧同轴套设在上，第一弹簧两端分别抵接在抵接圈底端和固定底座顶端，齿轮与第一伺服电机输出轴同轴固定连接，齿轮与固定齿圈啮合，转盘同轴转动设置在承接转槽内，主轴顶端贯穿承接转槽与转盘底端同轴固定连接，摆动机构同轴设置在转盘顶端。

优选地，固定外筒顶端槽部还设置有环槽，转盘底端沿轴线均布有凹槽，转动机构还包括有第二弹簧和滚动珠，第一弹簧同轴设置在凹槽内部，滚动珠同轴设置在转盘底端，工作状态下，滚动珠在第一弹簧弹力作用下抵接在环槽上。

优选地，摆动机构包括有直线驱动装置、俯仰节、第四固定座、摆动臂、摆动外壳、第一球窝座和第二球窝座，直线驱动装置同轴设置在转动机构转动工作部顶端，俯仰节一端设置在直线驱动装置滑动工作部，第四固定座与俯仰节另一端同轴固定连接，摆动臂同轴固定在第四固定座顶端，摆动外壳套设在直线驱动装置外部，摆动臂球部贯穿摆动外壳，摆动臂顶端通过第一万向接头与座椅底部固定连接，摆动臂与摆动外壳贯穿处通过第一球窝座和第二球窝座转动连接。

优选地，直线驱动装置包括有固定板、第三固定座、限位条、通孔螺纹滑块、限位块、螺纹轴、同步带传动机构、第二伺服电机和第三弹簧，固定板固定设置在设置在转动机构转动工作部顶端，第三固定座固定设置在固定板两端，限位条同轴设置在第三固定座两侧，螺纹轴同轴转动设置在第三固定座上，通孔螺纹滑块同轴拧接在螺纹轴上，限位块同轴向设置在通孔螺纹滑块两侧，限位块与限位条限位滑动配合，螺纹轴两端通过同步带传动机构与第二伺服电机输出轴同步传动连接，第三弹簧同轴套设在限位块两端螺纹轴上，第三弹簧两端分别抵接在第三固定座和通孔螺纹滑块上。

优选地，摆动臂包括有第一固定臂、转动球和第二固定臂，第一固定臂、转动球和第二固定臂依次同轴固定连接，第二固定臂与俯仰节顶端固定连接，第一固定臂通过第一万向接头与座椅底端固定连接，第一球窝座内侧设置有与嵌合的球窝面,第二球窝座与第二球窝座结构完全相同，转动球转动设置在第一球窝座和第二球窝座组成的球座内。

优选地，转盘外圆周面沿轴向设置有四个固定耳；第一伸缩器包括有伸缩动作器、连接座和第四弹簧，伸缩动作器底端通过第三万向接头与固定耳固定连接，连接座同轴设置在伸缩动作器伸缩工作轴顶端，连接座通过第二万向接头与座椅底端一角固定连接，第四弹簧同轴套设在伸缩动作器伸缩工作轴上，第四弹簧两端分别抵接在伸缩动作器机身顶端和连接座底端；第二伸缩器、第三伸缩器和第四伸缩器与第一伸缩器结构完全相同。

优选地，座椅上还设置有安全带。

一种匹配动态场景的VR显示系统与方法，包括有以下步骤：步骤一：将多维运动模拟器控制器与VR显示器电连接；步骤二：使用者头戴所述头戴式VR显示器，系好安全带，坐在座椅上观察VR影像；

步骤三：多维动态运动器控制器从VR影像中获得每个动态场景对应的动作脚本；

步骤四：当VR影像产生动态场景后，多维动态运动器控制器根据对应的动作脚本发送控制信号给转动机构、摆动机构和伸缩机构；

步骤五:转动机构、摆动机构和伸缩机构根据控制信号改变姿态，转动机构、摆动机构和伸缩机构工作端分别发生转动，前后摆动、左右偏转，座椅发生相应姿态改变。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

使用者头戴所述头戴式VR显示器，坐在座椅上观察VR影像，配合VR影像的动态场景(例如VR影像是赛车，动态场景包括颠簸、摇摆、漂移等)，多维动态运动器带动座椅执行相匹配的多维度运动，VR影像显示颠簸的动态场景，多维动态运动器的控制器从VR影像中获得每个动态场景对应的动作脚本，根据动作脚本实现多维度运动的控制，相应地多维动态运动器发生动态运动，当影像产生旋转图像时，控制器控制转动机构启动旋转，从而控制坐在座椅上的使用者姿态，当影像产生前后摆动图像时，控制器控制摆动机构工作端带动座椅进行摆动，当影像产生前后俯仰或左右偏转时，控制器控制伸缩机构带动座椅进行相应的调整，即当影像产生前后俯仰时，第一伸缩器和第二伸缩器工作端同步升降，而第三伸缩器和第四伸缩器工作端同步升降，前后侧升降器行程不同，从而产生前后俯仰效果；当影像产生左右偏转时，第一伸缩器和第三伸缩器工作端同步升降，第二伸缩器和第四伸缩器工作端同步升降，从而使得左右侧升降器行程不同，从而产生左右偏转效果；第一万向接头、第二万向接头和第三万向接头用于分别满足摆动、俯仰和偏转的弹性要求，从而使得VR体验效果更佳。

该VR显示系统与方法能够将虚拟动态影像传递给使用者，且能够根据动作脚本实现多维度运动的控制。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的正视图；

图4为图3的A-A方向剖视图；

图5为图4的B处局部放大图；

图6为图4的C处局部放大图；

图7为本发明的直线驱动装置的立体图；

图8为本发明的固定底座的立体图；

图9为本发明的摆动臂与球窝座的立体图分解图；

图10为本发明的第一伸缩器的立体图；

图11为本发明的座椅的立体图。

图中标号为：

1、座椅；1a、第一固定座；1b、第二固定座；1c、连接板；1d、安全带；

2、转动机构；2a、固定外筒；2a1、承接转槽；2a2、安装槽；2a3、环槽；2b、固定底座；2b1、转动座；2b2、支撑板；2b3、第一圆柱；2c、主轴；2d、轴承；2e、固定圈；2f、抵接圈；2f1、第二圆柱；2g、固定齿圈；2h、齿轮；2i、第一伺服电机；2j、转盘；2j1、凹槽；2j2、固定耳；2k、第一弹簧；2l、第二弹簧；2m、滚动珠；

3、第一万向接头；

4、摆动机构；4a、直线驱动装置；4a1、固定板；4a2、第三固定座；4a3、限位条；4a4、通孔螺纹滑块；4a5、限位块；4a6、螺纹轴；4a7、同步带传动机构；4a8、第二伺服电机；4a9、第三弹簧；4b、俯仰节；4c、第四固定座；4d、摆动臂；4d1、第一固定臂；4d2、转动球；4d3、第二固定臂；4e、摆动外壳；4f、第一球窝座；4f1、球窝面；4g、第二球窝座；

5、伸缩机构；5a、第一伸缩器；5a1、伸缩动作器；5a2、连接座；5a3、第四弹簧；5b、第二伸缩器；5c、第三伸缩器；5d、第四伸缩器；

6、第二万向接头；

7、第三万向接头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至图11所述的一种匹配动态场景的VR显示系统，包括有头戴式VR显示器和多维运动模拟器，多维运动模拟器包括有座椅1、转动机构2、第一万向接头3、摆动机构4、伸缩机构5、第二万向接头6、第三万向接头7和控制器，摆动机构4摆动工作端朝上同轴固定在转动机构2转动工作部顶端，第一万向接头3两端分别与摆动机构4摆动工作端和座椅1底端中心位置固定连接，第二万向接头6一端固定设置在座椅1底端四角，第三万向接头7一端分别与转动机构2转动工作端侧面四角固定连接，第二万向接头6竖直方向投影与第三万向接头7重合，伸缩机构5包括有第一伸缩器5a、第二伸缩器5b、第三伸缩器5c和第四伸缩器5d,所述升缩器两端分别与第二万向接头6和第三万向接头7固定连接，所述驱动件均与控制器电连接。

使用者头戴所述头戴式VR显示器，坐在座椅1上观察VR影像，配合VR影像的动态场景例如VR影像是赛车，动态场景包括颠簸、摇摆、漂移等，多维动态运动器带动座椅1执行相匹配的多维度运动，VR影像显示颠簸的动态场景，多维动态运动器的控制器从VR影像中获得每个动态场景对应的动作脚本，根据动作脚本实现多维度运动的控制，相应地多维动态运动器发生动态运动，当影像产生旋转图像时，控制器控制转动机构2启动旋转，从而控制坐在座椅1上的使用者姿态，当影像产生前后摆动图像时，控制器控制摆动机构4工作端带动座椅1进行摆动，当影像产生前后俯仰或左右偏转时，控制器控制伸缩机构5带动座椅1进行相应的调整，即当影像产生前后俯仰时，第一伸缩器5a和第二伸缩器5b工作端同步升降，而第三伸缩器5c和第四伸缩器5d工作端同步升降，前后侧升降器行程不同，从而产生前后俯仰效果；当影像产生左右偏转时，第一伸缩器5a和第三伸缩器5c工作端同步升降，第二伸缩器5b和第四伸缩器5d工作端同步升降，从而使得左右侧升降器行程不同，从而产生左右偏转效果；第一万向接头3、第二万向接头6和第三万向接头7用于分别满足摆动、俯仰和偏转的弹性要求，从而使得VR体验效果更佳。

座椅1底端中心位置设置有第一固定座1a，座椅1底端四角还设置有第二固定座1b，第一固定座1a和第二固定座1b之间还设置有连接板1c，摆动机构4摆动工作端通过第一万向接头3与第一固定座1a同轴固定连接，伸缩机构5顶端通过第二万向接头6与第二固定座1b同轴固定连接。

座椅1底端中心位置设置有第一固定座1a，而座椅1底端四角还设置有第二固定座1b，且第一固定座1a和第二固定座1b之间还设置有连接板1c，从而使得摆动机构4摆动工作端通过第一万向接头3与第一固定座1a同轴固定连接，伸缩机构5顶端通过第二万向接头6与第二固定座1b同轴固定连接，当摆动机构4摆动工作端和伸缩机构5工作端启动时，能够分别通过第一万向接头3和伸缩机构5将力传递给第一固定座1a和第二固定座1b，从而便于调制座椅1姿态。

转动机构2包括有固定外筒2a、固定底座2b、主轴2c、轴承2d、固定圈2e、抵接圈2f、固定齿圈2g、齿轮2h、第一伺服电机2i、转盘2j和第一弹簧2k，固定外筒2a同轴依次设置有承接转槽2a1和安装槽2a2，固定底座2b同轴固定设置在安装槽2a2内部，固定底座2b顶端同轴设置有转动座2b1，固定底座2b顶端沿轴向均布有支撑板2b2，支撑板2b2与转动座2b1固定连接，轴承2d内圈与主轴2c底端同轴固定连接，轴承2d外圈与转动座2b1内壁同轴固定连接，固定圈2e同轴设置在转动座2b1顶端，固定齿圈2g同轴固定在主轴2c上，抵接圈2f同轴抵接在固定齿圈2g底端，固定底座2b顶端沿轴线均布有第一圆柱2b3，抵接圈2f底端沿轴线均布有第二圆柱2f1，第二圆柱2f1竖直投影与第一圆柱2b3重合，第一弹簧2k同轴套设在2f3上，第一弹簧2k两端分别抵接在抵接圈2f底端和固定底座2b顶端，齿轮2h与第一伺服电机2i输出轴同轴固定连接，齿轮2h与固定齿圈2g啮合，转盘2j同轴转动设置在承接转槽2a1内，主轴2c顶端贯穿承接转槽2a1与转盘2j底端同轴固定连接，摆动机构4同轴设置在转盘2j顶端。

固定外筒2a同轴依次设置有承接转槽2a1和安装槽2a2，而固定底座2b同轴固定设置在安装槽2a2内部，固定底座2b顶端同轴设置有转动座2b1，且固定底座2b顶端沿轴向均布有支撑板2b2，支撑板2b2与转动座2b1固定连接，从而使得结构更加稳定，轴承2d内圈与主轴2c底端同轴固定连接，轴承2d外圈与转动座2b1内壁同轴固定连接，从而使得主轴2c能够在转动座2b1内同轴转动，固定圈2e同轴设置在转动座2b1顶端，从而使得轴承2d被固定圈2e限制安装在转动座2b1内部，固定齿圈2g同轴固定在主轴2c上，抵接圈2f同轴抵接在固定齿圈2g底端，固定底座2b顶端沿轴线均布有第一圆柱2b3，抵接圈2f底端沿轴线均布有第二圆柱2f1，第二圆柱2f1竖直投影与第一圆柱2b3重合，第一弹簧2k同轴套设在2f3上，第一弹簧2k两端分别抵接在抵接圈2f底端和固定底座2b顶端，齿轮2h与第一伺服电机2i输出轴同轴固定连接，齿轮2h与固定齿圈2g啮合，转盘2j同轴转动设置在承接转槽2a1内，主轴2c顶端贯穿承接转槽2a1与转盘2j底端同轴固定连接，从而使得当第一伺服电机2i启动时，齿轮2h与第一伺服电机2i输出轴同轴转动，从而使得固定齿圈2g同轴转动，从而使得主轴2c在转动座2b1内部同轴转动，从而使得转盘2j相对固定外筒2a同轴转动，从而使得摆动机构4同轴转动。

固定外筒2a顶端槽部还设置有环槽2a3，转盘2j底端沿轴线均布有凹槽2j1，转动机构2还包括有第二弹簧2l和滚动珠2m，第一弹簧2k同轴设置在凹槽2j1内部，滚动珠2m同轴设置在转盘2j底端，工作状态下，滚动珠2m在第一弹簧2k弹力作用下抵接在环槽2a3上。

固定外筒2a顶端槽部还设置有环槽2a3，而转盘2j底端沿轴线均布有凹槽2j1，且第一弹簧2k同轴设置在凹槽2j1内部，滚动珠2m同轴设置在转盘2j底端，工作状态下，滚动珠2m在第一弹簧2k弹力作用下抵接在环槽2a3上，从而使得转盘2j相对固定外筒2a转动时，转盘2j底端与固定外筒2a顶端槽部底端不接触，从而较小摩擦阻力，从而使得转动更加迅速。

摆动机构4包括有直线驱动装置4a、俯仰节4b、第四固定座4c、摆动臂4d、摆动外壳4e、第一球窝座4f和第二球窝座4g，直线驱动装置4a同轴设置在转动机构2转动工作部顶端，俯仰节4b一端设置在直线驱动装置4a滑动工作部，第四固定座4c与俯仰节4b另一端同轴固定连接，摆动臂4d同轴固定在第四固定座4c顶端，摆动外壳4e套设在直线驱动装置4a外部，摆动臂4d球部贯穿摆动外壳4e，摆动臂4d顶端通过第一万向接头3与座椅1底部固定连接，摆动臂4d与摆动外壳4e贯穿处通过第一球窝座4f和第二球窝座4g转动连接。

直线驱动装置4a同轴设置在转动机构2转动工作部顶端，而俯仰节4b一端设置在直线驱动装置4a滑动工作部，且第四固定座4c与俯仰节4b另一端同轴固定连接，摆动臂4d同轴固定在第四固定座4c顶端，摆动外壳4e套设在直线驱动装置4a外部，摆动臂4d球部贯穿摆动外壳4e，摆动臂4d顶端通过第一万向接头3与座椅1底部固定连接，摆动臂4d与摆动外壳4e贯穿处通过第一球窝座4f和第二球窝座4g转动连接，从而使得当直线驱动装置4a启动后，俯仰节4b跟随直线驱动装置4a活动端作直线运动，从而使得摆动臂4d围绕第一球窝座4f和第二球窝座4g摆动，从而使得摆动臂4d顶端相对直线驱动装置4a发生偏转，从而使得座椅1摆动。

直线驱动装置4a包括有固定板4a1、第三固定座4a2、限位条4a3、通孔螺纹滑块4a4、限位块4a5、螺纹轴4a6、同步带传动机构4a7、第二伺服电机4a8和第三弹簧4a9，固定板4a1固定设置在设置在转动机构2转动工作部顶端，第三固定座4a2固定设置在固定板4a1两端，限位条4a3同轴设置在第三固定座4a2两侧，螺纹轴4a6同轴转动设置在第三固定座4a2上，通孔螺纹滑块4a4同轴拧接在螺纹轴4a6上，限位块4a5同轴向设置在通孔螺纹滑块4a4两侧，限位块4a5与限位条4a3限位滑动配合，螺纹轴4a6两端通过同步带传动机构4a7与第二伺服电机4a8输出轴同步传动连接，第三弹簧4a9同轴套设在限位块4a5两端螺纹轴4a6上，第三弹簧4a9两端分别抵接在第三固定座4a2和通孔螺纹滑块4a4上。

固定板4a1固定设置在设置在转动机构2转动工作部顶端，而第三固定座4a2固定设置在固定板4a1两端，且限位条4a3同轴设置在第三固定座4a2两侧，螺纹轴4a6同轴转动设置在第三固定座4a2上，通孔螺纹滑块4a4同轴拧接在螺纹轴4a6上，限位块4a5同轴向设置在通孔螺纹滑块4a4两侧，限位块4a5与限位条4a3限位滑动配合，螺纹轴4a6两端通过同步带传动机构4a7与第二伺服电机4a8输出轴同步传动连接，从而使得当第二伺服电机4a8启动时，通过同步带传动机构4a7带动螺纹轴4a6在第三固定座4a2上同步转动，而通孔螺纹滑块4a4同轴拧接在螺纹轴4a6上，且受限位条4a3和限位块4a5限位影响，从而使得通孔螺纹滑块4a4在固定板4a1上滑动，而第三弹簧4a9同轴套设在限位块4a5两端螺纹轴4a6上，第三弹簧4a9两端分别抵接在第三固定座4a2和通孔螺纹滑块4a4上，使得滑动过程更加平稳。

摆动臂4d包括有第一固定臂4d1、转动球4d2和第二固定臂4d3，第一固定臂4d1、转动球4d2和第二固定臂4d3依次同轴固定连接，第二固定臂4d3与俯仰节4b顶端固定连接，第一固定臂4d1通过第一万向接头3与座椅1底端固定连接，第一球窝座4f内侧设置有与4b2嵌合的球窝面4f1,第二球窝座4g与第二球窝座4g结构完全相同，转动球4d2转动设置在第一球窝座4f和第二球窝座4g组成的球座内。

第一固定臂4d1、转动球4d2和第二固定臂4d3依次同轴固定连接，而第二固定臂4d3与俯仰节4b顶端固定连接，且第一固定臂4d1通过第一万向接头3与座椅1底端固定连接，第一球窝座4f内侧设置有与4b2嵌合的球窝面4f1,第二球窝座4g与第二球窝座4g结构完全相同，转动球4d2转动设置在第一球窝座4f和第二球窝座4g组成的球座内，从而使得当第二固定臂4d3底端发生偏转时，第二固定臂4d3以转动球4d2为轴心在第一球窝座4f和第二球窝座4g组成的球座相对反向偏转，从而通过第一万向接头3使得座椅1发生俯仰。

转盘2j外圆周面沿轴向设置有四个固定耳2j2；第一伸缩器5a包括有伸缩动作器5a1、连接座5a2和第四弹簧5a3，伸缩动作器5a1底端通过第三万向接头7与固定耳2j2固定连接，连接座5a2同轴设置在伸缩动作器5a1伸缩工作轴顶端，连接座5a2通过第二万向接头6与座椅1底端一角固定连接，第四弹簧5a3同轴套设在伸缩动作器5a1伸缩工作轴上，第四弹簧5a3两端分别抵接在伸缩动作器5a1机身顶端和连接座5a2底端；第二伸缩器5b、第三伸缩器5c和第四伸缩器5d与第一伸缩器5a结构完全相同。

转盘2j外圆周面沿轴向设置有四个固定耳2j2；而伸缩动作器5a1底端通过第三万向接头7与固定耳2j2固定连接，连接座5a2同轴设置在伸缩动作器5a1伸缩工作轴顶端，连接座5a2通过第二万向接头6与座椅1底端一角固定连接，第四弹簧5a3同轴套设在伸缩动作器5a1伸缩工作轴上，第四弹簧5a3两端分别抵接在伸缩动作器5a1机身顶端和连接座5a2底端，即当影像产生前后俯仰时，伸缩动作器5a1和第二伸缩器5b工作端同步升降，而第三伸缩器5c和第四伸缩器5d工作端同步升降，前后侧升降器行程不同，从而产生前后俯仰效果；当影像产生左右偏转时，伸缩动作器5a1和第三伸缩器5c工作端同步升降，第二伸缩器5b和第四伸缩器5d工作端同步升降，从而使得左右侧升降器行程不同，从而产生左右偏转效果，第四弹簧5a3用于减震。

座椅1上还设置有安全带1d。

在多维运动过程中，通过安全带1d将使用者固定在座椅1上，增强安全性。

一种匹配动态场景的VR显示系统与方法，包括有以下步骤：

步骤一：将多维运动模拟器控制器与VR显示器电连接；

步骤二：使用者头戴所述头戴式VR显示器，系好安全带1d，坐在座椅1上观察VR影像；

步骤三：多维动态运动器控制器从VR影像中获得每个动态场景对应的动作脚本；

步骤四：当VR影像产生动态场景后，多维动态运动器控制器根据对应的动作脚本发送控制信号给转动机构2、摆动机构4和伸缩机构5；

步骤五:转动机构2、摆动机构4和伸缩机构5根据控制信号改变姿态，转动机构2、摆动机构4和伸缩机构5工作端分别发生转动，前后摆动、左右偏转，座椅1发生相应姿态改变。

本发明的工作原理：

使用者头戴所述头戴式VR显示器，坐在座椅1上观察VR影像，配合VR影像的动态场景例如VR影像是赛车，动态场景包括颠簸、摇摆、漂移等，多维动态运动器带动座椅1执行相匹配的多维度运动，VR影像显示颠簸的动态场景，多维动态运动器的控制器从VR影像中获得每个动态场景对应的动作脚本，根据动作脚本实现多维度运动的控制，相应地多维动态运动器发生动态运动，当影像产生旋转图像时，控制器控制转动机构2启动旋转，从而控制坐在座椅1上的使用者姿态，当影像产生前后摆动图像时，控制器控制摆动机构4工作端带动座椅1进行摆动，当影像产生前后俯仰或左右偏转时，控制器控制伸缩机构5带动座椅1进行相应的调整，即当影像产生前后俯仰时，第一伸缩器5a和第二伸缩器5b工作端同步升降，而第三伸缩器5c和第四伸缩器5d工作端同步升降，前后侧升降器行程不同，从而产生前后俯仰效果；当影像产生左右偏转时，第一伸缩器5a和第三伸缩器5c工作端同步升降，第二伸缩器5b和第四伸缩器5d工作端同步升降，从而使得左右侧升降器行程不同，从而产生左右偏转效果；第一万向接头3、第二万向接头6和第三万向接头7用于分别满足摆动、俯仰和偏转的弹性要求，从而使得VR体验效果更佳。