本實(shí)用新型涉及VR技術(shù)，更具體地，涉及一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的動(dòng)感體驗(yàn)座椅和一種VR設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR)技術(shù)的進(jìn)步，市面上出現(xiàn)了越來越多的VR動(dòng)感體驗(yàn)座椅，與VR設(shè)備配合使用，能夠根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境變換姿態(tài)，使得坐在座椅上的用戶得到身臨其境的感覺。

目前，VR動(dòng)感體驗(yàn)座椅主要采用傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制方式，例如采用氣缸、步進(jìn)電缸、伺服電缸等驅(qū)動(dòng)控制方式，VR設(shè)備將VR應(yīng)用(例如VR游戲應(yīng)用)需要的姿態(tài)信息通過PCI總線傳送給VR動(dòng)感體驗(yàn)座椅，由于傳輸速度慢導(dǎo)致延時(shí)，用戶會(huì)有較為明顯的眩暈感。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種EtherCAT總線技術(shù)的VR動(dòng)感體驗(yàn)座椅。

根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的動(dòng)感體驗(yàn)座椅，包括EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊、驅(qū)動(dòng)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、以及座椅；所述EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊通過EtherCAT總線與VR設(shè)備通信，以及通過EtherCAT總線控制驅(qū)動(dòng)裝置；所述驅(qū)動(dòng)裝置在所述EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊的控制下驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作，以帶動(dòng)所述座椅進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。

可選地，所述EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊為六軸運(yùn)動(dòng)控制模塊。

根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，還提供了一種與前述動(dòng)感體驗(yàn)座椅配套的VR設(shè)備，所述VR設(shè)備通過EtherCAT總線與所述動(dòng)感體驗(yàn)座椅連接。

可選地，所述VR設(shè)備包括VR頭盔和控制手柄；所述VR頭盔與所述控制手柄之間通過有線或者無線的方式進(jìn)行連接。

可選地，所述VR設(shè)備還包括語音輸入/輸出裝置。

本實(shí)用新型提供的動(dòng)感體驗(yàn)座椅，EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊通過EtherCAT總線與VR設(shè)備通信，并且通過EtherCAT總線控制座椅運(yùn)動(dòng)，具有通信速度快的優(yōu)點(diǎn)，能夠減少從VR設(shè)備輸出姿態(tài)數(shù)據(jù)到動(dòng)感體驗(yàn)座椅執(zhí)行運(yùn)動(dòng)這一過程的延時(shí)，從而提升用戶的體驗(yàn)。

通過以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說明

被結(jié)合在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并且連同其說明一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的動(dòng)感體驗(yàn)座椅的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。

以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

參見圖1所示介紹本實(shí)用新型的VR設(shè)備100和基于虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的動(dòng)感體驗(yàn)座椅200。

VR設(shè)備100例如為VR一體機(jī)，包括VR頭盔和控制手柄，其中VR頭盔與控制手柄之間通過有線或者無線的方式進(jìn)行連接。VR頭盔中包括主處理器和圖像處理器等部分，主處理器具有獨(dú)立運(yùn)算、輸入和輸出的功能。

VR設(shè)備100還可以包括存儲(chǔ)器、接口裝置、語音輸入輸出裝置等，存儲(chǔ)器例如包括ROM(只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、諸如硬盤的非易失性存儲(chǔ)器等；接口裝置例如包括USB接口、耳機(jī)接口等。

動(dòng)感體驗(yàn)座椅200包括EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊201、驅(qū)動(dòng)裝置202、執(zhí)行機(jī)構(gòu)203、和座椅204。驅(qū)動(dòng)裝置202、執(zhí)行機(jī)構(gòu)203、和座椅204依次連接。EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊201通過EtherCAT總線與VR設(shè)備100通信，EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊201通過EtherCAT總線控制驅(qū)動(dòng)裝置202。驅(qū)動(dòng)裝置202在EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊201的控制下驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)203進(jìn)行動(dòng)作，以帶動(dòng)座椅204進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。

座椅204可以在執(zhí)行機(jī)構(gòu)203的帶動(dòng)下在一定空間內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，座椅204的旋轉(zhuǎn)包括俯仰、偏航、橫滾方式的旋轉(zhuǎn)，也即，座椅的運(yùn)動(dòng)軸包括X、Y、Z、Pitch、Roll、Yaw六軸。

在一個(gè)實(shí)施例中，EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊201例如為六軸運(yùn)動(dòng)控制模塊，可以選用智鼎自動(dòng)化SA系列的EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊。

在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置202可以選用直驅(qū)直線伺服電機(jī)。

VR設(shè)備100上搭載有VR應(yīng)用，例如搭載有VR游戲，控制手柄例如為游戲手柄，用戶可以通過游戲手柄完成射擊之類的操作。VR設(shè)備100除了完成游戲的執(zhí)行以及游戲圖像輸出，還會(huì)將游戲引擎產(chǎn)生的座椅姿態(tài)信息通過EtherCAT總線發(fā)送到EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊201。在一個(gè)實(shí)施例中，座椅姿態(tài)信息包括三軸位移信息和三軸旋轉(zhuǎn)角度信息。

EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制模塊201接收到座椅姿態(tài)信息后，可以通過多軸平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)解算以及核心運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制算法的運(yùn)算來生成運(yùn)動(dòng)指令，并通過EtherCAT總線將運(yùn)動(dòng)指令發(fā)送到驅(qū)動(dòng)裝置202。

驅(qū)動(dòng)裝置202按照運(yùn)動(dòng)指令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)203進(jìn)行動(dòng)作，執(zhí)行機(jī)構(gòu)203帶動(dòng)座椅204進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。

對(duì)于用戶來說，VR頭盔將視覺體驗(yàn)傳送給用戶，動(dòng)感體驗(yàn)座椅可以將與視覺體驗(yàn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)傳給用戶，最終結(jié)合在一起提供給用戶身臨其境的體驗(yàn)效果。

除此之外，VR設(shè)備100還可以通過EtherCAT總線獲取到驅(qū)動(dòng)裝置202的狀態(tài)信息，例如驅(qū)動(dòng)裝置202的運(yùn)行時(shí)間、溫度以及速度等等，為構(gòu)建一個(gè)智能化的VR體驗(yàn)平臺(tái)提供良好的基礎(chǔ)。

可選地，基于EtherCAT良好的可拓展性，還可以在方案中還可以添加震動(dòng)部件，為進(jìn)一步優(yōu)化用戶體驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。

EtherCAT(以太網(wǎng)控制自動(dòng)化技術(shù))是一個(gè)以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的開放架構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，可以短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)高速傳輸。本實(shí)用新型將EtherCAT網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)植入VR設(shè)備和動(dòng)感體驗(yàn)座椅，實(shí)現(xiàn)VR設(shè)備與體動(dòng)感體驗(yàn)座椅之間的高速運(yùn)動(dòng)指令傳輸，相比于目前的系統(tǒng)具有傳輸效率高、傳輸信息齊全等優(yōu)點(diǎn)，保證整個(gè)系統(tǒng)的延時(shí)在一個(gè)可控范圍內(nèi)，為用戶體驗(yàn)的優(yōu)化提供保障。

另外，EtherCAT的安全協(xié)議已根據(jù)IEC61508進(jìn)行了認(rèn)證，可達(dá)到安全集成級(jí)別(SIL)3，在采取相關(guān)措施后甚至可達(dá)到SIL4，為這種協(xié)議在VR體驗(yàn)椅的應(yīng)用提供了保障。

雖然已經(jīng)通過例子對(duì)本實(shí)用新型的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進(jìn)行說明，而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來限定。