《一种室内专用VR健身弓箭拉力器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种室内专用VR健身弓箭拉力器.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810663626.9 (22)申请日 2018.06.25 (71)申请人 中国地质大学 （武汉） 地址 430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路 388号 (72)发明人 张彬彬 雷凯强 陈晓鹂 甘金强 (74)专利代理机构 武汉知产时代知识产权代理 有限公司 42238 代理人 曹雄 (51)Int.Cl. A63B 23/12(2006.01) A63B 21/02(2006.01) A63F 13/211(2014.01) A63F 13/245(2014.01) 。
2、A63F 13/52(2014.01) A63F 13/837(2014.01) (54)发明名称 一种室内专用VR健身弓箭拉力器 (57)摘要 本发明提供一种室内专用VR健身弓箭拉力 器， 包括远端部分和与所述远端部分弹性连接的 近端部分， 所述远端部分的自由端包括远端握 把， 所述近端部分的自由端包括近端握把， 所述 近端握把和所述远端握把中各安装有一动作捕 捉传感器， 两所述动作捕捉传感器相互通信来检 测所述近端握把与所述远端握把之间的实时距 离， 其中一所述动作捕捉传感器与VR一体机通信 以将所述实时距离传至所述VR一体机， 所述近端 握把或所述远端握把中设有用于捕捉方向的第 一IMU。
3、传感器， 所述第一IMU传感器与所述VR一体 机通信以将其捕捉的方向传至所述VR一体机。 本 发明的有益效果： 属于小型VR健身器械， 价格低、 体积小、 方便实用。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 108905083 A 2018.11.30 CN 108905083 A 1.一种室内专用VR健身弓箭拉力器， 其特征在于： 包括远端部分和与所述远端部分弹 性连接的近端部分， 所述远端部分的自由端包括远端握把， 所述近端部分的自由端包括近 端握把， 所述近端握把和所述远端握把中各安装有一动作捕捉传感器， 两所述动作捕捉传 感器相互通信来检测所述近端握把与所述远端握把之间的实时距离，。
4、 其中一所述动作捕捉 传感器与VR一体机通信以将所述实时距离传至所述VR一体机， 所述近端握把或所述远端握 把中设有用于捕捉方向的第一IMU传感器， 所述第一IMU传感器与所述VR一体机通信以将其 捕捉的方向传至所述VR一体机。 2.如权利要求1所述的室内专用VR健身弓箭拉力器， 其特征在于： 所述远端部分具有与 其自由端连接的套管结构， 所述近端部分具有与其自由端连接的对接柱， 所述对接柱插入 所述套管结构当中， 且所述对接柱的顶端和所述套管结构的管底之间固设有弹性件， 所述 套管结构相对所述对接柱滑动时， 所述弹性件发生弹性形变。 3.如权利要求2所述的室内专用VR健身弓箭拉力器， 其特征。
5、在于： 所述远端部分的自由 端包括远端弯折部和所述远端握把， 所述远端弯折部连接所述远端握把和所述套管结构， 且所述远端握把与所述套管结构相互垂直； 所述近端部分的自由端包括近端弯折部和所述 近端握把， 所述近端弯折部连接所述近端握把和所述对接柱， 且所述近端握把与所述对接 柱相互垂直。 4.如权利要求3所述的室内专用VR健身弓箭拉力器， 其特征在于： 所述近端握把和所述 远端握把相互平行且具有相同的朝向。 5.如权利要求3所述的室内专用VR健身弓箭拉力器， 其特征在于： 所述近端弯折部的顶 端设有感应按钮， 所述感应按钮与两所述动作捕捉传感器和所述第一IMU传感器连接用于 启动或者关闭两所述。
6、动作捕捉传感器和所述第一IMU传感器。 6.如权利要求5所述的室内专用VR健身弓箭拉力器， 其特征在于： 所述近端弯折部包括 相对所述对接柱弯折且与所述对接柱弧形连接的倾斜部、 与所述对接柱相互垂直且与所述 近端握把直形连接的垂直部和弧形连接所述倾斜部和所述垂直部的水平部， 所述感应按钮 设于所述水平部且处于手握住所述近端握把时能够被大拇指触摸到的范围。 7.如权利要求2所述的室内专用VR健身弓箭拉力器， 其特征在于： 所述套管结构为方形 管， 所述对接柱为方形柱， 所述弹性件为螺旋弹簧， 所述套管结构的棱角和所述对接柱的棱 角均为倒圆角。 8.一种室内专用VR健身弓箭拉力系统， 其特征在于：。
7、 包括VR一体机和权利要求1至7任 一项所述的室内专用VR健身弓箭拉力器， 所述VR一体机包括能够佩戴于头部的机体和设于 所述机体的VR眼罩， 所述机体中设有能够与所述动作捕捉传感器和所述第一IMU传感器通 信的数据处理器， 所述机体中还设有用于捕捉头部方向的第二IMU传感器， 所述第二IMU传 感器连接所述数据处理器， 所述数据处理器连接所述VR眼罩。 9.如权利要求8所述的室内专用VR健身弓箭拉力器， 其特征在于： 所述机体上设有用于 将所述机体固定于头部的带扣和与所述VR眼罩连接用于调节所述VR眼罩视距的视距调节 滑轮， 还设有连接所述数据处理器、 所述第二IMU传感器和所述VR眼罩的操。
8、作按钮， 通过所 述操作按钮可开启或者关闭所述数据处理器、 所述第二IMU传感器和所述VR眼罩。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108905083 A 2 一种室内专用VR健身弓箭拉力器 技术领域 0001 本发明涉及健身器材技术领域， 尤其涉及一种室内专用VR健身弓箭拉力器及系 统。 背景技术 0002 健身是一种体育项目， 可以增强力量和柔韧性， 增加耐力， 提高协调， 从而使身体 强健。 但是有不少人因为一些问题还是没有健身。 VR健身是一种新的娱乐健身方式， 它能让 人们在享受VR带来的神奇同时获得健身带来的好处， 对于不喜欢健身的人， VR健身有着迷 人的吸引力。 但是现。
9、有的VR健身只解决了人们不喜欢健身的问题， 这种多数情况只在健身 房存在的VR健身器械， 对于没有足够的闲暇时间的上班人群来说， VR健身仍然是遥不可及 的。 发明内容 0003 有鉴于此， 本发明的实施例提供了一种室内专用VR健身弓箭拉力器及系统， 其属 于小型VR健身器械， 价格低、 体积小、 方便实用。 0004 本发明的实施例提供一种室内专用VR健身弓箭拉力器， 包括远端部分和与所述远 端部分弹性连接的近端部分， 所述远端部分的自由端包括远端握把， 所述近端部分的自由 端包括近端握把， 所述近端握把和所述远端握把中各安装有一动作捕捉传感器， 两所述动 作捕捉传感器相互通信来检测所述近端。
10、握把与所述远端握把之间的实时距离， 其中一所述 动作捕捉传感器与VR一体机通信以将所述实时距离传至所述VR一体机， 所述近端握把或所 述远端握把中设有用于捕捉方向的第一IMU传感器， 所述第一IMU传感器与所述VR一体机通 信以将其捕捉的方向传至所述VR一体机。 0005 进一步地， 所述远端部分具有与其自由端连接的套管结构， 所述近端部分具有与 其自由端连接的对接柱， 所述对接柱插入所述套管结构当中， 且所述对接柱的顶端和所述 套管结构的管底之间固设有弹性件， 所述套管结构相对所述对接柱滑动时， 所述弹性件发 生弹性形变。 0006 进一步地， 所述远端部分的自由端包括远端弯折部和所述远端握。
11、把， 所述远端弯 折部连接所述远端握把和所述套管结构， 且所述远端握把与所述套管结构相互垂直； 所述 近端部分的自由端包括近端弯折部和所述近端握把， 所述近端弯折部连接所述近端握把和 所述对接柱， 且所述近端握把与所述对接柱相互垂直。 0007 进一步地， 所述近端握把和所述远端握把相互平行且具有相同的朝向。 0008 进一步地， 所述近端弯折部的顶端设有感应按钮， 所述感应按钮与两所述动作捕 捉传感器和所述第一IMU传感器连接用于启动或者关闭两所述动作捕捉传感器和所述第一 IMU传感器。 0009 进一步地， 所述近端弯折部包括相对所述对接柱弯折且与所述对接柱弧形连接的 倾斜部、 与所述对接。
12、柱相互垂直且与所述近端握把直形连接的垂直部和弧形连接所述倾斜 说 明 书 1/4 页 3 CN 108905083 A 3 部和所述垂直部的水平部， 所述感应按钮设于所述水平部且处于手握住所述近端握把时能 够被大拇指触摸到的范围。 0010 进一步地， 所述套管结构为方形管， 所述对接柱为方形柱， 所述弹性件为螺旋弹 簧， 所述套管结构的棱角和所述对接柱的棱角均为倒圆角。 0011 一种室内专用VR健身弓箭拉力系统， 包括VR一体机和所述的室内专用VR 健身弓 箭拉力器， 所述VR一体机包括能够佩戴于头部的机体和设于所述机体的 VR眼罩， 所述机体 中设有能够与所述动作捕捉传感器和所述第一IM。
13、U传感器通信的数据处理器， 所述机体中 还设有用于捕捉头部方向的第二IMU传感器， 所述第二IMU传感器连接所述数据处理器， 所 述数据处理器连接所述VR眼罩。 0012 进一步地， 所述机体上设有用于将所述机体固定于头部的带扣和与所述VR 眼罩 连接用于调节所述VR眼罩视距的视距调节滑轮， 还设有连接所述数据处理器、 所述第二IMU 传感器和所述VR眼罩的操作按钮， 通过所述操作按钮可开启或者关闭所述数据处理器、 所 述第二IMU传感器和所述VR眼罩。 0013 本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是： 本发明所述的室内专用VR健 身弓箭拉力器中具有能够检测所述近端握把和所述远端握把之。
14、间的实时距离、 并将所述实 时距离传至所述VR一体机以供所述VR一体机进行虚拟环境中拉弓或者收弓模拟， 从而在通 过拉伸所述室内专用VR健身弓箭拉力器锻炼手臂上的肌肉时， 还能通过所述VR一体机的虚 拟现实技术来增加锻炼的趣味性， 使健身不再枯燥， 有助于增加健身的积极性。 所述近端握 把或所述远端握把中设有用于捕捉方向的所述第一IMU传感器能够将其捕捉的所述方向变 化传至所述VR一体机进行虚拟环境中拉弓瞄准模拟， 能够进一步增加锻炼的趣味性和积极 性。 附图说明 0014 图1是本发明室内专用VR健身弓箭拉力器的立体示意图； 0015 图2是图1的正向的局部剖示意图； 0016 图3是本发明。
15、室内专用VR健身弓箭拉力系统的VR一体机的示意图。 具体实施方式 0017 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地描述。 0018 请参考图1至图3， 本发明的实施例提供了一种室内专用VR健身弓箭拉力器及系 统， 所述的室内专用VR健身弓箭拉力系统包括所述的室内专用VR健身弓箭拉力器和VR一体 机。 0019 请参考图1和图2， 所述的室内专用VR健身弓箭拉力器大致为 “” 型， 包括前后设 置的远端部分和近端部分， 所述近端部分包括的近端自由端和与所述近端自由端连接的对 接柱15， 所述近端自由端包括近端握把11和近端弯折部 13， 所述近端。
16、弯折部13连接所述近 端握把11和所述对接柱15， 且所述近端握把11与所述对接柱15相互垂直。 具体的， 所述近端 弯折部13包括相对所述对接柱15弯折且与所述对接柱15弧形连接的倾斜部、 与所述对接柱 15相互垂直且与所述近端握把11直形连接的垂直部和弧形连接所述倾斜部和所述垂直部 说 明 书 2/4 页 4 CN 108905083 A 4 的水平部。 一感应按钮17设于所述水平部且处于手握住所述近端握把11时能够被大拇指触 摸到的范围。 0020 请参考图1和图2， 所述远端部分包括的远端自由端和与所述远端自由端连接的套 管结构16， 所述远端自由端包括远端握把12和远端弯折部14， 。
17、所述远端弯折部14连接所述 远端握把12和所述套管结构16， 且所述远端握把12与所述套管结构16相互垂直。 具体的， 所 述远端弯折部14包括相对所述套管结构 16弯折且与所述套管结构16弧形连接的远端倾斜 部、 与所述套管结构16相互垂直且与所述远端握把12直形连接的远端垂直部和弧形连接所 述远端倾斜部和所述远端垂直部的远端水平部。 优选所述近端握把11和所述远端握把12相 互平行且具有相同的朝向。 0021 请参考图1和图2， 所述对接柱15插入所述套管结构16中且通过弹性件 18相互固 定连接， 具体的， 所述弹性件18为螺旋弹簧， 其设置方向与所述对接柱15插入所述套管结构 16的方。
18、向一致， 所述弹性件18的相对两端分别连接所述对接柱15的顶端和所述套管结构16 的管底。 所述套管结构16为方形管， 所述对接柱15为方形柱， 所述套管结构16的棱角和所述 对接柱15的棱角均为倒圆角。 所述套管结构16的孔径大于所述对接柱16与所述套管结构16 对接的对接部分的柱径， 从而在外力的作用下所述对接柱15可相对所述套管结构16滑动 (体现在所述对接柱15可在所述套管结构16中做抽插运动)， 要使所述近端握把11与所述远 端握把12之间的距离变大， 必须克服所述弹性件18的弹性阻力使所述对接柱15相对所述套 管结构16向外滑动。 使所述近端握把11与所述远端握把12之间的距离越大。
19、， 就需要克服越 大的弹性阻力。 0022 所述近端握把11和所述远端握把12中各安装有一动作捕捉传感器， 所述动作捕捉 传感器可以是位移传感器或者蓝牙距离感应器等， 通过两所述动作捕捉传感器的相互通 信， 来检测所述近端握把11与所述远端握把12之间的实时距离， 其中一所述动作捕捉传感 器中具有发射天线， 用于与设于所述VR一体机中的接收天线通信， 能够将所述实时距离通 过所述发射天线和所述接收天线传至所述VR一体机的数据处理器中。 所述近端握把11或所 述远端握把12中还设有用于捕捉方向变化的第一IMU传感器， 所述第一IMU传感器即惯性传 感器， 对方向变化很敏感， 用于捕捉所述近端握把。
20、11或所述远端握把12的方向变化， 所述第 一IMU传感器具有信号传输端口， 所述信号传输端口与设于所述VR一体机的信号接收端口 通信， 通过所述信号传输端口和所述信号接收端口将所述第一IMU传感器捕捉的转动方向 传至所述VR一体机的所述数据处理器中。 0023 所述感应按钮与两所述动作捕捉传感器和所述第一IMU传感器连接用于启动或者 关闭两所述动作捕捉传感器和所述第一IMU传感器。 0024 请参考图3， 所述VR一体机包括能够佩戴于头部的机体21和设于所述机体 21的VR 眼罩23， 所述机体21中设有所述数据处理器， 所述机体21中还设有用于捕捉头部方向的第 二IMU传感器， 所述第二I。
21、MU传感器与所述第一IMU传感器一样， 均属于惯性传感器， 且具有 相同的型号。 0025 所述第二IMU传感器连接所述数据处理器， 以将其捕捉的头部转动方向传至所述 数据处理器中。 所述数据处理器用于根据其接收到的所述实时距离、 所述近端握把或所述 远端握把的方向和头部方向信息进行虚拟现实环境模拟。 所述数据处理器连接所述VR眼罩 23， 用于将其模拟的虚拟现实环境传至所述VR 眼罩23中显示出来。 说 明 书 3/4 页 5 CN 108905083 A 5 0026 所述机体21上设有用于将所述机体21固定于头部的带扣和与所述VR眼罩 23连接 用于调节所述VR眼罩23视距的视距调节滑轮。
22、24， 还设有连接所述数据处理器、 所述第二IMU 传感器和所述VR眼罩的操作按钮22， 通过所述操作按钮22可开启或者关闭所述数据处理 器、 所述第二IMU传感器和所述VR眼罩23。 0027 本发明中， 所述近端握把11和所述远端握把12可以根据不同类型人的需要采取不 同材质： 如采用塑料， 主要考虑PC材质， PC具有优异的电绝缘性、 延伸性和耐化学腐蚀性等 优点， 还具有较高的强度、 耐热性和耐寒性， 且价格极其低廉； 如采用海绵， 使用时具有较好 的柔软性。 其次是所述对接柱15和所述套管结构16， 为了降低拉力器本身重量， 所述对接柱 15和所述套管结构16采用PC或ABS， 内部。
23、的所述弹性件18使用合金弹簧钢。 0028 所述VR一体机的所述机体21整体材质为ABS， 因为ABS具有抗冲击性、 耐热性、 耐低 温性的特点， 还具有易加工、 制品尺寸稳定、 表面光泽性好等特点， 容易涂装、 着色。 在靠近 贴合面部的位置， 采用了黑色缓冲泡棉， 并用聚碳酸酯材质作为缓冲带， 背面为黑色面罩， 采用了蛋白棉和弹性海绵双层设计， 在有效贴合脸部的同时减轻对脸部的压力。 0029 请参考图1至图3， 使用时， 将所述VR一体机佩戴在头部， 将眼部对准所述VR眼罩23 使所述VR眼罩23贴合面部， 通过所述带扣上的带子将所述VR一体机固定于头部， 拨动所述 视距调节滑轮24来调。
24、节视距， 按压所述操作按钮22 启动所述VR一体机。 然后， 一手抓握所 述近端握把11， 另一手抓握所述远端握把12， 使用大拇指按压所述感应按钮17来启动所述 室内专用VR健身弓箭拉力器， 使所述室内专用VR健身弓箭拉力器与所述VR一体机通信。 所 述VR一体机中的所述数据处理器中具有Unreal Editor或者类似Unreal Editor的VR游戏 制作软件， 通过所述VR游戏制作软件来模拟出射箭靶场和弓箭的虚拟现实环境， 双臂用力 以克服所述弹性件18的弹性阻力， 一前一后的使劲拉开所述近端握把 11和所述远端握把 12之间的距离， 两所述动作捕捉传感器检测出所述近端握把 11与所。
25、述远端握把12之间的 实时距离， 其中一所述动作捕捉传感器将所述实时距离传至所述数据处理器中， 通过所述 数据处理器的虚拟现实模拟， 所述VR眼罩23中显示出弓箭拉开的虚拟现实环境的模拟图 像， 根据虚拟现实环境中的箭靶所在位置， 转动身体或者手臂， 有必要的话还需要转动头 部， 所述第一IMU 传感器和所述第二IMU传感器将其捕捉的方向变化传至所述数据处理器 中， 经过所述数据处理器的处理， 所述VR眼罩23中显示出拉弓瞄准的虚拟现实环境的模拟 图像。 停止施力时， 所述VR眼罩23中显示出羽箭射向箭靶的虚拟现实环境的模拟图像， 可能 射中， 可能射偏， 还可能出现其他情况。 从而， 使健身。
26、充满趣味。 0030 在本文中， 所涉及的前、 后、 上、 下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部 件相互之间的位置来定义的， 只是为了表达技术方案的清楚及方便。 应当理解， 所述方位词 的使用不应限制本申请请求保护的范围。 0031 在不冲突的情况下， 本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。 0032 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和 原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 4/4 页 6 CN 108905083 A 6 图1 图2 图3 说 明 书 附 图 1/1 页 7 CN 108905083 A 7 。