本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全向移動(dòng)平臺(tái)及其控制方法、跑步機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡稱VR)技術(shù)的興起，新的設(shè)備和解決方案層出不窮。傳統(tǒng)跑步機(jī)上人體只能在一個(gè)方向以不同的速度行走，不能滿足虛擬現(xiàn)實(shí)要求的人體可以以不同速度沿任意方向走動(dòng)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種全向移動(dòng)平臺(tái)及其控制方法、跑步機(jī)，能夠滿足虛擬現(xiàn)實(shí)要求的人體可以以不同速度沿任意方向走動(dòng)的要求。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種全向移動(dòng)平臺(tái)，包括萬向跑臺(tái)、人體步伐檢測模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；

所述萬向跑臺(tái)包括多個(gè)可動(dòng)單元以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述多個(gè)可動(dòng)單元包括多個(gè)第一可動(dòng)單元以及多個(gè)第二可動(dòng)單元，所述第一可動(dòng)單元在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下至少可在第一方向上運(yùn)動(dòng)，所述第二可動(dòng)單元在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下至少可在第二方向上運(yùn)動(dòng)；

所述人體步伐檢測模塊用于檢測人體步伐；

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐分解為所述第一方向上的速度和所述第二方向上的速度，并根據(jù)所述第一方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元沿第一方向運(yùn)動(dòng)，使所述第一可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反，以及根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第二可動(dòng)單元沿第二方向運(yùn)動(dòng)，使所述第二可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向與所述第二方向不平行。

優(yōu)選地，所述第一可動(dòng)單元在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下還可在所述第二方向上運(yùn)動(dòng)，所述第二可動(dòng)單元在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下還可在所述第一方向上運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述萬向跑臺(tái)還包括傳送槽以及移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)，在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元可從所述傳送槽移動(dòng)至所述移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)以及可從所述移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)移動(dòng)至所述傳送槽。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器；

所述第一驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在所述移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上沿所述第一方向移動(dòng)；

所述第二驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在所述移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上沿所述第二方向移動(dòng)。

優(yōu)選地，所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元均為球狀體。

優(yōu)選地，所述第一可動(dòng)單元包括第一履帶，所述第二可動(dòng)單元包括第二履帶；

所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸向?yàn)樗龅诙较?，所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸向?yàn)樗龅谝环较颍?/p>

所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述第一履帶以使所述第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向相同；

所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述第二履帶以使所述第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向相同。

所述位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于控制所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在第三方向上的位置，所述第三方向與所述第一方向、所述第二方向均垂直。

優(yōu)選地，所述位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連的第一連接桿和第二連接桿；

所述第一可動(dòng)單元安裝在所述第一連接桿上，所述第二可動(dòng)單元裝置在所述第二連接桿上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)所述第一連接桿在所述第三方向上運(yùn)動(dòng)以控制所述第一可動(dòng)單元在所述第三方向上的位置，通過驅(qū)動(dòng)所述第二連接桿在所述第三方向上運(yùn)動(dòng)以控制所述第二可動(dòng)單元在所述第三方向上的位置。

優(yōu)選地，所述多個(gè)可動(dòng)單元呈陣列設(shè)置。

優(yōu)選地，所述第一可動(dòng)單元與所述第二可動(dòng)單元交替分布在所述萬向跑臺(tái)上。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種跑步機(jī)，包括上述的全向移動(dòng)平臺(tái)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種全向移動(dòng)平臺(tái)的控制方法，包括：

人體步伐檢測模塊檢測人體步伐；

數(shù)據(jù)處理模塊將所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐分解為第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根據(jù)所述第一方向上的速度通過萬向跑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述萬向跑臺(tái)的第一可動(dòng)單元沿第一方向運(yùn)動(dòng)，使所述第一可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反，以及根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述萬向跑臺(tái)的第二可動(dòng)單元沿第二方向運(yùn)動(dòng)，使所述第二可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向與所述第二方向不平行。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述第一方向上的速度通過萬向跑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述萬向跑臺(tái)的第一可動(dòng)單元沿第一方向運(yùn)動(dòng)，使所述第一可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反，以及根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述萬向跑臺(tái)的第二可動(dòng)單元沿第二方向運(yùn)動(dòng)，使所述第二可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反包括：

交替執(zhí)行步驟a和步驟b；

步驟a：根據(jù)所述第一方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元沿第一方向移動(dòng)，使所述第一可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反；

步驟b：根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第二可動(dòng)單元沿第二方向移動(dòng)，使所述第二可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反。

優(yōu)選地，所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元均為球狀體；

在所述步驟a中，所述數(shù)據(jù)處理模塊還根據(jù)所述第一方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第二可動(dòng)單元；

在所述步驟b中，所述數(shù)據(jù)處理模塊還根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元。

優(yōu)選地，所述第一方向與所述第二方向垂直，在所述步驟a中，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在所述萬向跑臺(tái)的移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上移動(dòng)的速度大小為2Vcosα，移動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反，其中，V為所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐的步速，α為所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐的步向與所述第一方向之間的夾角，其中，0≤α≤90°；

在所述步驟b中，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在所述移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上移動(dòng)的速度大小為2Vsinα，移動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反；

且每一次執(zhí)行步驟a的時(shí)間與每一次執(zhí)行步驟b的時(shí)間相同。

優(yōu)選地，所述第一可動(dòng)單元包括第一履帶，所述第二可動(dòng)單元包括第二履帶；

在所述步驟a中，所述驅(qū)動(dòng)裝置的第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第一履帶以使所述第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向相同，所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸向?yàn)樗龅诙较颍?/p>

在所述步驟b中，所述驅(qū)動(dòng)裝置的第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第二履帶以使所述第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向相同，所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸向?yàn)樗龅谝环较颍?/p>

所述方法還包括：在執(zhí)行所述步驟a時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)裝置的位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在第三方向上的位置，使所述第一履帶與所述人體接觸，所述第二履帶與所述人體不接觸，所述第三方向與所述第一方向、所述第二方向均垂直；

在執(zhí)行所述步驟b時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)裝置的位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在第三方向上的位置，使所述第二履帶與所述人體接觸，所述第一履帶與所述人體不接觸。

優(yōu)選地，所述第一方向與所述第二方向垂直，在所述步驟a中，所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第一履帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小為2Vcosα，所述第一履帶上與所述人體接觸部分的移動(dòng)方向與所述第一方向上的速度的方向相反，其中，V為所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐的步速，α為所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐的步向與所述第一方向之間的夾角，其中，0≤α≤90°；

在所述步驟b中，所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第二履帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小為2Vsinα，所述第二履帶上與所述人體接觸部分的移動(dòng)方向與所述第二方向上的速度的方向相反；

且每一次執(zhí)行步驟a的時(shí)間與每一次執(zhí)行步驟b的時(shí)間相同。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的全向移動(dòng)平臺(tái)，可以通過人體步伐檢測模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測人體步伐，并根據(jù)人體步伐實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)萬向跑臺(tái)上的可動(dòng)單元，使人體不管以何種速度沿任意方向移動(dòng)，均能確保人體處于萬向跑臺(tái)中間位置，從而能夠滿足虛擬現(xiàn)實(shí)要求的人體可以以不同速度沿任意方向走動(dòng)的要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種全向移動(dòng)平臺(tái)的示意圖；

圖2-3是本發(fā)明實(shí)施方式提供的另一種全向移動(dòng)平臺(tái)的示意圖；

圖4是圖3中萬向跑臺(tái)的俯視圖；

圖5是圖3中萬向跑臺(tái)在第一方向的截面示意圖；

圖6-13是本發(fā)明實(shí)施方式中的萬向跑臺(tái)上可動(dòng)單元在X方向和Y方向上的移動(dòng)速度示意圖；

圖14-15是本發(fā)明實(shí)施方式提供的又一種全向移動(dòng)平臺(tái)的示意圖；

圖16是本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種可動(dòng)單元的示意圖；

圖17是本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖18是圖15中萬向跑臺(tái)上第一可動(dòng)單元起作用時(shí)的示意圖；

圖19是圖15中萬向跑臺(tái)上第二可動(dòng)單元起作用時(shí)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

參見圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種全向移動(dòng)平臺(tái)的示意圖，該全向移動(dòng)平臺(tái)包括萬向跑臺(tái)110、人體步伐檢測模塊120和數(shù)據(jù)處理模塊130；

所述萬向跑臺(tái)110包括多個(gè)可動(dòng)單元以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述多個(gè)可動(dòng)單元包括多個(gè)第一可動(dòng)單元以及多個(gè)第二可動(dòng)單元，所述第一可動(dòng)單元在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下至少可在第一方向上運(yùn)動(dòng)，所述第二可動(dòng)單元在所述驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下至少可在第二方向上運(yùn)動(dòng)，所述第一方向與所述第二方向垂直；

所述人體步伐檢測模塊120用于檢測人體步伐，包括人體步速和步向；

所述數(shù)據(jù)處理模塊130用于將所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐分解為所述第一方向上的速度和所述第二方向上的速度，并根據(jù)所述第一方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元沿第一方向運(yùn)動(dòng)，使所述第一可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反，以及根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第二可動(dòng)單元沿第二方向運(yùn)動(dòng)，使所述第二可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向與所述第二方向不平行，例如，所述第一方向與所述第二方向垂直。

本發(fā)明實(shí)施方式提供的全向移動(dòng)平臺(tái)，可以通過人體步伐檢測模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測人體步伐，并根據(jù)人體步伐實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)萬向跑臺(tái)上的可動(dòng)單元，使人體不管以何種速度沿任意方向移動(dòng)，均能確保人體處于萬向跑臺(tái)中間位置，從而能夠滿足虛擬現(xiàn)實(shí)要求的人體可以以不同速度沿任意方向走動(dòng)的要求。

實(shí)施例一

參見圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種全向移動(dòng)平臺(tái)的示意圖，該全向移動(dòng)平臺(tái)包括萬向跑臺(tái)210、人體步伐檢測模塊220和數(shù)據(jù)處理模塊230；

其中，所述萬向跑臺(tái)210包括多個(gè)可動(dòng)單元以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述多個(gè)可動(dòng)單元包括多個(gè)第一可動(dòng)單元以及多個(gè)第二可動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)裝置包括第一驅(qū)動(dòng)器211和第二驅(qū)動(dòng)器212，在第一驅(qū)動(dòng)器211的驅(qū)動(dòng)下，第一可動(dòng)單元以及第二可動(dòng)單元均可在第一方向(如Y方向，包括正向和反向)上移動(dòng)，在第二驅(qū)動(dòng)器212的驅(qū)動(dòng)下，第一可動(dòng)單元以及第二可動(dòng)單元均可在第二方向(如X方向，包括正向和反向)上移動(dòng)；

人體步伐檢測模塊220用于檢測人體步伐，包括人體步速和步向；

數(shù)據(jù)處理模塊230用于將人體步伐檢測模塊220檢測的人體步伐分解為第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根據(jù)第一方向上的速度通過第一驅(qū)動(dòng)器211驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元和第二可動(dòng)單元在第一方向上移動(dòng)，根據(jù)第二方向上的速度通過第二驅(qū)動(dòng)器212驅(qū)動(dòng)第一可動(dòng)單元和第二可動(dòng)單元在第二方向移動(dòng)；

示例性的，參見圖3，本實(shí)施例中人體步伐檢測模塊220和數(shù)據(jù)處理模塊230可以設(shè)置在萬向跑臺(tái)210上，例如，人體步伐檢測模塊220可以設(shè)置在萬向跑臺(tái)210的四個(gè)角落位置，所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元均為球狀體，萬向跑臺(tái)210上的多個(gè)可動(dòng)單元213為多個(gè)等體積小球，則每一個(gè)可動(dòng)單元213不僅可以在第一方向上移動(dòng)，也可以在第二方向移動(dòng)，第一驅(qū)動(dòng)器211和第二驅(qū)動(dòng)器212設(shè)置在萬向跑臺(tái)的四周；

參見圖4和圖5，圖4為該萬向跑臺(tái)的俯視圖，圖5為萬向跑臺(tái)在第一方向上的截面圖，該萬向跑臺(tái)還包括傳送槽215以及移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214，在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，每一個(gè)可動(dòng)單元213可從傳送槽215移動(dòng)至移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214，也可從移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214移動(dòng)至傳送槽215,移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214可以由表面平滑且摩擦系數(shù)較小的硬質(zhì)材料構(gòu)成，其大小及厚度視萬向跑臺(tái)大小及所需承受人體重量而定；

通過第一驅(qū)動(dòng)器211可以驅(qū)動(dòng)每一個(gè)可動(dòng)單元213在移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上沿第一方向移動(dòng)，通過第二驅(qū)動(dòng)器212可以驅(qū)動(dòng)每一個(gè)可動(dòng)單元213在移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上沿第二方向移動(dòng)。

本實(shí)施例還提供一種上述全向移動(dòng)平臺(tái)的控制方法，具體如下：

S11：人體步伐檢測模塊檢測人體步伐；

S12：數(shù)據(jù)處理模塊將人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐分解為第一方向上的速度和第二方向上的速度，之后根據(jù)第一方向上的速度通過第一驅(qū)動(dòng)器211驅(qū)動(dòng)可動(dòng)單元213在移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上沿第一方向上移動(dòng)，使第一可動(dòng)單元移動(dòng)的方向與人體步伐分解的第一方向上的速度的方向相反，根據(jù)第二方向上的速度通過第一驅(qū)動(dòng)器212驅(qū)動(dòng)可動(dòng)單元213在移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上沿第二方向上移動(dòng)，使第二可動(dòng)單元移動(dòng)的方向與人體步伐分解的第二方向上的速度的方向相反。

例如，若人體步伐的步向?yàn)閄方向時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)器212啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上的可動(dòng)單元使之沿X方向移動(dòng)，其等效移動(dòng)速度與人體步速相同，方向相反。若人體沿Y方向位移時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)器211啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上的可動(dòng)單元使之沿Y方向移動(dòng)，其移動(dòng)速度與人體步速相同，方向相反。若人體位移速度為V，步向與Y方向成α角度時(shí)，0≤α≤90°，與X方向成(90-α)角度，第一驅(qū)動(dòng)器211與第二驅(qū)動(dòng)器212快速交替啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上的可動(dòng)單元使之沿人體位移相反方向移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)可動(dòng)單元在X和Y方向移動(dòng)的速度分別為2V*sinα、2V*cosα，使得移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上可動(dòng)單元的等效移動(dòng)速度與人體步速相同，方向相反。

例如，若人體的步向?yàn)檎胺?，其速度為V1，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上可動(dòng)單元在X方向上的移動(dòng)速度如圖6中的V_x所示，在Y方向上的移動(dòng)速度如圖6中的V_y所示；若人體沿正后方移動(dòng)，其速度為V2，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上可動(dòng)單元在X方向上的移動(dòng)速度如圖7中的V_x所示，在Y方向上的移動(dòng)速度如圖7中的V_y所示。

若人體沿正右方移動(dòng)，其速度為V3，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上可動(dòng)單元在X方向上的移動(dòng)速度如圖8中的V_x所示，在Y方向上的移動(dòng)速度如圖8中的V_y所示；若人體沿正左方移動(dòng)，其速度為V4，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上可動(dòng)單元在X方向上的移動(dòng)速度如圖9中的V_x所示，在Y方向上的移動(dòng)速度如圖9中的V_y所示。

若人體沿左前方移動(dòng)，其方向與正前方成α夾角，其速度為V5，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)214上可動(dòng)單元在X方向上的移動(dòng)速度如圖10中的V_x所示，在Y方向上的移動(dòng)速度如圖10中的V_y所示；若人體沿右前方移動(dòng)，其方向與正前方成α夾角，0≤α≤90°，其速度為V6，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上可動(dòng)單元在X方向上的移動(dòng)速度如圖11中的V_x所示，在Y方向上的移動(dòng)速度如圖11中的V_y所示。

若人體沿左后方移動(dòng)，其方向與正后方成α夾角，0≤α≤90°，其速度為V7，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上可動(dòng)單元在X方向上的移動(dòng)速度如圖12中的V_x所示，在Y方向上的移動(dòng)速度如圖12中的V_y所示；若人體沿右后方移動(dòng)，其方向與正后方成α夾角，其速度為V8，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上可動(dòng)單元在X方向上的移動(dòng)速度如圖13中的V_x所示，在Y方向上的移動(dòng)速度如圖13中的V_y所示。

本發(fā)明實(shí)施方式提供的全向移動(dòng)平臺(tái)，在用戶使用時(shí)，通過人體步伐檢測模塊220實(shí)時(shí)檢測人體步伐，以監(jiān)測人體步向以及步速，數(shù)據(jù)處理單元230接收人體步伐檢測模塊220檢測的人體步向以及步速，并將速度及方向分解為第一方向和第二方向兩個(gè)垂直方向的速度，之后根據(jù)第一方向和第二方向的速度交替驅(qū)動(dòng)可動(dòng)單元在第一方向上和第二方向上移動(dòng)，從而使人體不管以何種速度沿任意方向移動(dòng)，均能確保人體處于萬向跑臺(tái)中間位置。

實(shí)施例二

參見圖14，圖14是本發(fā)明實(shí)施方式提供的又一種全向移動(dòng)平臺(tái)的示意圖，該全向移動(dòng)平臺(tái)包括萬向跑臺(tái)310、人體步伐檢測模塊320和數(shù)據(jù)處理模塊330；

萬向跑臺(tái)310包括多個(gè)可動(dòng)單元以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述多個(gè)可動(dòng)單元包括多個(gè)第一可動(dòng)單元以及多個(gè)第二可動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311、第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)312以及位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)313；

所述人體步伐檢測模塊320用于檢測人體步伐，包括人體步速和步向；

所述數(shù)據(jù)處理模塊330用于將所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐分解為第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根據(jù)第一方向上的速度通過所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311驅(qū)動(dòng)第一可動(dòng)單元在第一方向上移動(dòng)，以及根據(jù)第二方向上的速度通過所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)312驅(qū)動(dòng)第二可動(dòng)單元在第二方向上移動(dòng)。

本發(fā)明實(shí)施方式提供的全向移動(dòng)平臺(tái)，可以通過人體步伐檢測模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測人體步伐，并根據(jù)人體步伐實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)萬向跑臺(tái)上的可動(dòng)單元，使人體不管以何種速度沿任意方向移動(dòng)，均能確保人體處于萬向跑臺(tái)中間位置，從而能夠滿足虛擬現(xiàn)實(shí)要求的人體可以以不同速度沿任意方向走動(dòng)的要求。

具示例性的，參見圖15，本實(shí)施例中人體步伐檢測模塊320和數(shù)據(jù)處理模塊330可以設(shè)置在萬向跑臺(tái)310上，例如人體步伐檢測模塊320可以設(shè)置在萬向跑臺(tái)310的四個(gè)角落位置；萬向跑臺(tái)310包括多個(gè)可動(dòng)單元以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述多個(gè)可動(dòng)單元包括多個(gè)第一可動(dòng)單元3141以及多個(gè)第二可動(dòng)單元3142，所述第一可動(dòng)單元3141包括第一履帶，所述第二可動(dòng)單元3142包括第二履帶。

所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311、第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)312以及位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)313，所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311的旋轉(zhuǎn)軸向?yàn)榈诙较?如X方向)，所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)312的旋轉(zhuǎn)軸向?yàn)榈谝环较?如Y方向)。在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理模塊330用于將人體步伐檢測模塊320檢測的人體步伐分解為第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根據(jù)第一方向上的速度通過第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311驅(qū)動(dòng)第一履帶與人體接觸的部分在第一方向上移動(dòng)，根據(jù)第二方向上的速度通過第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)312驅(qū)動(dòng)第二履帶與人體接觸的部分在第二方向上移動(dòng)。

如圖16所示，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311用于驅(qū)動(dòng)第一履帶3141c以使第一履帶3141c的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向相同，從而使第一履帶與人體接觸的部分能夠在第一方向上移動(dòng)；

所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)312用于驅(qū)動(dòng)所述第二履帶以使所述第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向相同，從而使第二履帶與人體接觸的部分能夠在第二方向上移動(dòng)；

所述位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)313用于控制所述第一可動(dòng)單元3141以及所述第二可動(dòng)單元3142在第三方向(如Z方向)上的位置，從而能夠控制第一可動(dòng)單元和第二可動(dòng)單元是否能夠與人體接觸，所述第三方向與所述第一方向、所述第二方向均垂直，例如，參見圖17，位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)313包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)3131以及與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連的第一連接桿3132和第二連接桿3133；

所述第一可動(dòng)單元3141安裝在所述第一連接桿3132上，所述第二可動(dòng)單元3142裝置在所述第二連接桿3133上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)3131通過驅(qū)動(dòng)所述第一連接桿3132在所述第三方向上運(yùn)動(dòng)以控制所述第一可動(dòng)單元3141在所述第三方向上的位置，通過驅(qū)動(dòng)所述第二連接桿3133在所述第三方向上運(yùn)動(dòng)以控制所述第二可動(dòng)單元3142在所述第三方向上的位置；

其中，如圖15所示，萬向跑臺(tái)310上的多個(gè)可動(dòng)單元可以呈陣列設(shè)置，且第一可動(dòng)單元3141與所述第二可動(dòng)單元3142交替分布在所述萬向跑臺(tái)310上，例如，可在萬向跑臺(tái)上設(shè)置N*N個(gè)可動(dòng)單元，并且呈陣列式分布，每一個(gè)第一可動(dòng)單元3141在第一方向以及第二方向上相鄰的四個(gè)可動(dòng)單元均為第二可動(dòng)單元3142，每一個(gè)第二可動(dòng)單元3142在第一方向以及第二方向上相鄰的四個(gè)可動(dòng)單元均為第一可動(dòng)單元3141；

本實(shí)施例還提供一種上述全向移動(dòng)平臺(tái)的控制方法，具體如下：

S21：人體步伐檢測模塊檢測人體步伐；

S22：數(shù)據(jù)處理模塊將人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐分解為第一方向上的速度和第二方向上的速度，之后根據(jù)第一方向上的速度通過第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311驅(qū)動(dòng)第一履帶與人體接觸的部分沿第一方向移動(dòng)，使第一履帶與人體接觸的部分移動(dòng)的方向與人體步伐分解的第一方向上的速度的方向相反，根據(jù)第二方向上的速度通過第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)312驅(qū)動(dòng)第二履帶與人體接觸的部分沿第二方向移動(dòng)，使第二履帶與人體接觸的部分移動(dòng)的方向與人體步伐分解的第二方向上的速度的方向相反；

例如，若人體步伐的步向?yàn)閅(第一方向)方向時(shí)，位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)313控制第一可動(dòng)單元3141以及第二可動(dòng)單元3142在第三方向上的位置，如圖18所示，使第一履帶與人體接觸，第二履帶與人體不接觸，同時(shí)控制第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311驅(qū)動(dòng)第一履帶與人體接觸的部分沿Y方向上移動(dòng)，其等效移動(dòng)速度與人體步速相同，方向相反，此時(shí)，第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可不工作；

若人體沿X(第二方向)方向位移時(shí)，位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)313控制第一可動(dòng)單元3141以及第二可動(dòng)單元3142在第三方向上的位置，如圖19所示，使第二履帶與人體接觸，第一履帶與人體不接觸，同時(shí)控制第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311驅(qū)動(dòng)第二履帶與人體接觸的部分沿X方向上移動(dòng)，其等效移動(dòng)速度與人體步速相同，方向相反，此時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可不工作；

若人體位移速度為V，步向與Y方向成α角度時(shí)，0≤α≤90°，與X方向成(90-α)角度，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均工作，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)311驅(qū)動(dòng)第一履帶與人體接觸的部分移動(dòng)的速度為2V*cosα(即第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度)，第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)312驅(qū)動(dòng)第二履帶與人體接觸的部分移動(dòng)的速度為2V*sinα(即第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度)，同時(shí)通過位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制第一履帶和第二履帶交替與人體接觸，使得萬向平臺(tái)上可動(dòng)單元的等效移動(dòng)速度與人體步速相同，方向相反，此外，為降低功耗，在第一履帶與人體接觸時(shí)，第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可不工作(即第二履帶不轉(zhuǎn)動(dòng))，在第二履帶與人體接觸時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可不工作(即第一履帶不轉(zhuǎn)動(dòng))；

例如，若人體的步向?yàn)檎胺?，其速度為V1，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖6中的V_x所示，第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖6中的V_y所示；若人體沿正后方移動(dòng)，其速度為V2，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖7中的V_x所示，第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖7中的V_y所示；

若人體沿正右方移動(dòng)，其速度為V3，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖8中的V_x所示，第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖8中的V_y所示；若人體沿正左方移動(dòng)，其速度為V4，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的的正方向，則第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖9中的V_x所示，第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖9中的V_y所示；

若人體沿左前方移動(dòng)，其方向與正前方成α夾角，0≤α≤90°，其速度為V5，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖10中的V_x所示，第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖10中的V_y所示；若人體沿右前方移動(dòng)，其方向與正前方成α夾角，其速度為V6，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖11中的V_x所示，第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖11中的V_y所示；

若人體沿左后方移動(dòng)，其方向與正后方成α夾角，0≤α≤90°，其速度為V7，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖12中的V_x所示，第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖12中的V_y所示；若人體沿右后方移動(dòng)，其方向與正后方成α夾角，其速度為V8，現(xiàn)規(guī)定正前方和正右方向分別為Y和X方向的正方向，則第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖13中的V_x所示，第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度如圖13中的V_y所示；

本發(fā)明實(shí)施方式提供的全向移動(dòng)平臺(tái)，在用戶使用時(shí)，通過人體步伐檢測模塊320實(shí)時(shí)檢測人體步伐，以監(jiān)測人體步向以及步速，數(shù)據(jù)處理單元330接收人體步伐檢測模塊320檢測的人體步向以及步速，并將速度及方向分解為第一方向和第二方向兩個(gè)垂直方向的速度，之后根據(jù)第一方向的速度和第二方向的速度分別控制第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，同時(shí)控制第一可動(dòng)單元和第二可動(dòng)單元在第三方向上上下交替運(yùn)動(dòng)，使第一履帶和第二履帶交替起作用，從而使人體不管以何種速度沿任意方向移動(dòng)，均能確保人體處于萬向跑臺(tái)中間位置。

實(shí)施例三

此外，本發(fā)明實(shí)施方式還提供了一種跑步機(jī)，包括上述任一的全向移動(dòng)平臺(tái)。

實(shí)施例四

此外，本發(fā)明實(shí)施方式還提供了一種全向移動(dòng)平臺(tái)的控制方法，該控制方法可以用于上述的全向移動(dòng)平臺(tái)，該控制方法包括：

人體步伐檢測模塊檢測人體步伐；

數(shù)據(jù)處理模塊將所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐分解為第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根據(jù)所述第一方向上的速度通過萬向跑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述萬向跑臺(tái)的第一可動(dòng)單元沿第一方向運(yùn)動(dòng)，使所述第一可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反，以及根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述萬向跑臺(tái)的第二可動(dòng)單元沿第二方向運(yùn)動(dòng)，使所述第二可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向與所述第二方向不平行。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述第一方向上的速度通過萬向跑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述萬向跑臺(tái)的第一可動(dòng)單元沿第一方向運(yùn)動(dòng)，使所述第一可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反，以及根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述萬向跑臺(tái)的第二可動(dòng)單元沿第二方向運(yùn)動(dòng)，使所述第二可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反包括：

交替執(zhí)行步驟a和步驟b；

步驟a：根據(jù)所述第一方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元沿第一方向移動(dòng)，使所述第一可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反；

步驟b：根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第二可動(dòng)單元沿第二方向移動(dòng)，使所述第二可動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反。

例如，對(duì)于圖3所示的萬向跑臺(tái)，所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元均為球狀體；

在所述步驟a中，所述數(shù)據(jù)處理模塊還根據(jù)所述第一方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第二可動(dòng)單元；

在所述步驟b中，所述數(shù)據(jù)處理模塊還根據(jù)所述第二方向上的速度通過所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元。

優(yōu)選地，所述第一方向與所述第二方向垂直，在所述步驟a中，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在所述萬向跑臺(tái)的移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上移動(dòng)的速度大小為2Vcosα，移動(dòng)的方向與所述第一方向上的速度的方向相反，其中，V為所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐的步速，α為所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐的步向與所述第一方向之間的夾角，其中，0≤α≤90°；

在所述步驟b中，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在所述移動(dòng)平臺(tái)基臺(tái)上移動(dòng)的速度大小為2Vsinα，移動(dòng)的方向與所述第二方向上的速度的方向相反；

且每一次執(zhí)行步驟a的時(shí)間與每一次執(zhí)行步驟b的時(shí)間相同。

例如，對(duì)于圖15所示的萬向跑臺(tái)，所述第一可動(dòng)單元包括第一履帶，所述第二可動(dòng)單元包括第二履帶；

在所述步驟a中，所述驅(qū)動(dòng)裝置的第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第一履帶以使所述第一履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向相同，所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸向?yàn)樗龅诙较颍?/p>

在所述步驟b中，所述驅(qū)動(dòng)裝置的第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第二履帶以使所述第二履帶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向相同，所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸向?yàn)樗龅谝环较颍?/p>

所述方法還包括：在執(zhí)行所述步驟a時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)裝置的位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在第三方向上的位置，使所述第一履帶與所述人體接觸，所述第二履帶與所述人體不接觸，所述第三方向與所述第一方向、所述第二方向均垂直；

在執(zhí)行所述步驟b時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)裝置的位置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制所述第一可動(dòng)單元以及所述第二可動(dòng)單元在第三方向上的位置，使所述第二履帶與所述人體接觸，所述第一履帶與所述人體不接觸。

優(yōu)選地，所述第一方向與所述第二方向垂直，在所述步驟a中，所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第一履帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小為2Vcosα，所述第一履帶上與所述人體接觸部分的移動(dòng)方向與所述第一方向上的速度的方向相反，其中，V為所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐的步速，α為所述人體步伐檢測模塊檢測的人體步伐的步向與所述第一方向之間的夾角，其中，0≤α≤90°；

在所述步驟b中，所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第二履帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小為2Vsinα，所述第二履帶上與所述人體接觸部分的移動(dòng)方向與所述第二方向上的速度的方向相反；

且每一次執(zhí)行步驟a的時(shí)間與每一次執(zhí)行步驟b的時(shí)間相同。

以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。