二自由度vr飞船驾驶模拟系统

文档序号:193141 发布日期:2021-11-02 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 二自由度vr飞船驾驶模拟系统 (Two-degree-of-freedom VR airship driving simulation system ) 是由 金智峰 柳喆俊 林靖 彭梓琪 窦文江 于 2021-07-08 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种二自由度VR飞船驾驶模拟系统,本发明通过二自由度机械装置结合VR设备,解决飞船模拟训练或娱乐时对于姿态运动带来的体感模拟以及沉浸式视觉模拟的双重需求。本发明的二自由度飞船驾驶模拟系统能够通过控制设备对安全座椅与模拟软件中的飞船姿态实现主动式控制,而VR设备的视觉效果结合二自由度机械装置的二自由度运动实现模拟飞船航行时的俯仰、倾斜等姿态变化、加速度等体感体验,解决飞船模拟驾驶的沉浸感不足的问题。(The invention provides a two-degree-of-freedom VR airship driving simulation system, which solves the dual requirements of somatosensory simulation and immersive visual simulation brought by attitude motion during airship simulation training or entertainment by combining a two-degree-of-freedom mechanical device with VR equipment. The airship driving simulation system with two degrees of freedom can realize active control on the attitude of the airship in the safety seat and simulation software through the control equipment, and the visual effect of the VR equipment is combined with the two-degree-of-freedom motion of the two-degree-of-freedom mechanical device to realize simulation of attitude changes such as pitching and tilting, physical experiences such as acceleration and the like during navigation of the airship, so that the problem of insufficient immersion of simulated driving of the airship is solved.)

二自由度VR飞船驾驶模拟系统

技术领域

本发明涉及一种二自由度VR飞船驾驶模拟系统。

背景技术

随着科学技术的发展,虚拟现实技术(下称VR技术)变得越来越成熟,大量的硬件设备被开发,并被应用到各种领域之中。而模拟驾驶训练、模拟驾驶娱乐是虚拟现实技术的一大应用领域,通过VR技术的应用,可以通过视觉大大提升模拟者的沉浸感。但仅仅使用VR技术,无法使操作者感受到身体运动带来的加速度、翻滚等体感,导致无法有更真实的模拟体验,而且由于缺乏体感效应带来的影响(翻滚、旋转等带来的晕眩等效果),对于驾驶训练来说也缺乏真实性,无法使训练者模拟真实环境下的反应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二自由度VR飞船驾驶模拟系统。

为解决上述问题,本发明提供一种二自由度VR飞船驾驶模拟系统,包括:

包括:底座、二自由度机械装置、VR显示设备、红外定位器、控制设备、PC电脑、安全座椅和追踪器,其中,

所述二自由度机械装置和安全座椅安装于所述底座上,控制设备与所述二自由度机械装置连接;

所述PC电脑分别与所述VR显示设备、红外定位器、控制设备和追踪器连接。

进一步的,在上述系统中,所述控制设备包括:操纵杆和踏板。

进一步的,在上述系统中,所述安全座椅安装于二自由度机械装置的末端。

进一步的,在上述系统中,所述PC电脑安装于所述安全座椅的下方。

进一步的,在上述系统中,所述VR显示设备安装于安全座椅的上方

进一步的,在上述系统中,所述控制设备安装于所述安全座椅的中间以及底下位置。

进一步的,在上述系统中,所述追踪器安装于所述安全座椅上方一侧。

进一步的,在上述系统中,所述红外定位器安装于整个安全座椅的前侧,所述红外定位器用支架固定。

进一步的,在上述系统中,所述VR显示设备、红外定位器、控制设备和PC电脑均安装于所述安全座椅中。

进一步的,在上述系统中,所述二自由度械装置的承载能力为150KG。

与现有技术相比,本发明的有益技术效果是:

1、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过使用最新的VR技术,通过双眼立体视觉原理和全视角视觉,能够使模拟驾驶者沉浸在虚拟的驾驶舱中,大幅提升模拟驾驶者的沉浸感受。

2、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过使用承载能力为150KG二自由度械装置,实现实现二自由度运动姿态的模拟,通过程序配合VR视觉的画面,能够模拟出加速度、翻滚等体感。

3、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过使用控制设备以及姿态模拟控制程序,实现虚拟飞船与二自由度机械装置的同步主动式控制,模拟驾驶者能够实现自由自主控制安全座椅的运动姿态、速度、方向。

4、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过使用tracker跟踪驾驶者的头部位置运动,使得驾驶者的头戴VR设备的运动能够匹配虚拟空间中的姿态、位置变化,更进一步加强了沉浸感。

5、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过将主体设备安装于安全座椅下方的设计方案,避免了大量的数据线随二自由度机械装置运动而缠绕的问题。

附图说明

图1是本发明一实施例的二自由度VR飞船驾驶模拟系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示,本发明提供一种二自由度VR飞船驾驶模拟系统,包括:底座8、二自由度机械装置2、VR显示设备4、红外定位器9、控制设备(操纵杆5、踏板7等)、PC电脑6、安全座椅1和追踪器3(tracker),其中,

所述二自由度机械装置和安全座椅安装于所述底座上,控制设备与所述二自由度机械装置连接;

所述PC电脑分别与所述VR显示设备、红外定位器、控制设备和追踪器tracker连接。

本发明的二自由度VR飞船驾驶模拟系统一实施例中,所述安全座椅安装于二自由度机械装置的末端。

本发明的二自由度VR飞船驾驶模拟系统一实施例中,所述PC电脑安装于所述安全座椅的下方。

本发明的二自由度VR飞船驾驶模拟系统一实施例中,所述VR显示设备安装于安全座椅的上方,并同安全座椅下部的高性能PC电脑连接。

本发明的二自由度VR飞船驾驶模拟系统一实施例中,所述控制设备安装于所述安全座椅的中间以及底下位置。

本发明的二自由度VR飞船驾驶模拟系统一实施例中,所述追踪器tracker安装于所述安全座椅上方一侧。

本发明的二自由度VR飞船驾驶模拟系统一实施例中,所述红外定位器安装于整个安全座椅的前侧,所述红外定位器用支架固定。

本发明的二自由度VR飞船驾驶模拟系统一实施例中,所述VR显示设备、红外定位器、控制设备和PC电脑均安装于所述安全座椅中。

本发明的二自由度VR飞船驾驶模拟系统一实施例中,所述二自由度械装置的承载能力为150KG,能够承载成年操作者以及上述设备的重量。

在此,使用者可以通过所述控制设备控制VR显示器中的虚拟飞船以及所述二自由度机械装置实现姿态同步运动。

所述VR显示设备能够通过立体视觉原理配合所述二自由度机械装置姿态变化实现操作者的加速度、翻滚等体感的模拟。

具体的,操作时,驾驶者坐于安全座椅上,绑上安全带、带上VR头盔设备,即可看见飞船模拟驾驶舱,右手放置于操纵杆,控制模拟飞船前进以及控制模拟飞船以及座椅的姿态运动,两脚至于踏板控制器上,控制模拟飞船的航行方向,进行飞船驾驶模拟或娱乐用途。

本发明通过二自由度机械装置结合VR设备,解决飞船模拟训练或娱乐时对于姿态运动带来的体感模拟以及沉浸式视觉模拟的双重需求。本发明的二自由度飞船驾驶模拟系统能够通过控制设备对安全座椅与模拟软件中的飞船姿态实现主动式控制,而VR设备的视觉效果结合二自由度机械装置的二自由度运动实现模拟飞船航行时的俯仰、倾斜等姿态变化、加速度等体感体验,解决飞船模拟驾驶的沉浸感不足的问题。

与现有技术相比,本发明的有益技术效果是:

1、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过使用最新的VR技术,通过双眼立体视觉原理和全视角视觉,能够使模拟驾驶者沉浸在虚拟的驾驶舱中,大幅提升模拟驾驶者的沉浸感受。

2、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过使用承载能力为150KG二自由度械装置,实现实现二自由度运动姿态的模拟,通过程序配合VR视觉的画面,能够模拟出加速度、翻滚等体感。

3、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过使用控制设备以及姿态模拟控制程序,实现虚拟飞船与二自由度机械装置的同步主动式控制,模拟驾驶者能够实现自由自主控制安全座椅的运动姿态、速度、方向。

4、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过使用tracker跟踪驾驶者的头部位置运动,使得驾驶者的头戴VR设备的运动能够匹配虚拟空间中的姿态、位置变化,更进一步加强了沉浸感。

5、本发明提出的二自由度VR飞船驾驶模拟系统,通过将主体设备安装于安全座椅下方的设计方案,避免了大量的数据线随二自由度机械装置运动而缠绕的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

7页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种大型直升机的模拟仿真培训系统

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!