本發(fā)明涉及一種游戲設備領域，具體設計一種vr游戲座椅。

背景技術：

現有技術中的vr游戲座椅或者vr頭戴通常需要用游戲手柄等控制器進行游戲輸入。

其中多自由度的游戲平臺外設雖然可以降低人的眩暈，增強沉浸感，但是其輸入方式還是通過雙手操控游戲手柄進而控制游戲內容；另外vr頭戴配備的游戲手柄，在玩游戲時由于人的身體運動方位與游戲畫面的不匹配很容易讓人產生眩暈甚至摔倒，其游戲操控方式也是通過游戲手柄來實現。

以上外設由于雙手要操控手柄控制游戲，雙手得不到解放，限制了游戲的內容，降低了游戲的匹配性交互性與體驗性。

技術實現要素：

本發(fā)明提供一種vr游戲座椅，解決現有技術中的vr游戲座椅在使用時存在的雙手得不到解放，導致游戲的交互性和體驗效果差的問題。

為達到解決上述技術問題的目的，本發(fā)明采用所提出的vr游戲座椅采用以下技術方案予以實現：

一種vr游戲座椅，包括椅身、主軸和設置在椅身底端的底座，所述椅身的底端通過一可實現三自由度轉動的鉸接件與所述主軸鉸接，所述主軸與所述底座固定連接，所述鉸接點位于所述椅身重心的上方且與所述椅身位于同一直線上，在所述主軸與所述椅身間設置有可將椅身解鎖使其三自由度旋轉或將椅身鎖定的鎖定解鎖組件，所述椅身上設置有用于感知座椅狀態(tài)的位置感應元件。

本發(fā)明還包括以下附加技術特征：

進一步的，所述鎖定解鎖組件包括卡設組件和調節(jié)組件，所述卡設組件包括設置在所述椅身上的卡槽和卡盤，所述卡盤可轉動的套設在主軸上。

進一步的，所述調節(jié)組件包括套筒、用于對套筒進行卡設定位的按鈕鎖扣和設置在主軸和套筒間的用于在套筒從按鈕鎖扣中解鎖后將其復位的復位組件，所述套筒套設在所述主軸上且與所述卡盤固定連接。

進一步的，所述復位組件包括彈性件和限位銷，所述主軸內部為空心腔體，所述彈性件設置在所述空心腔體內，一端與主軸的頂端固定連接，另一端與限位銷固定連接，所述限位銷與所述套筒固定連接，所述主軸上設置有便于所述限位銷上下滑動的滑動槽。

進一步的，所述按鈕鎖扣包括弧形彈性片和對稱抵靠在所述弧形彈性片兩側的按壓按鈕，所述按壓按鈕上設置有與套筒配合的弧形鎖緊部和便于按壓的壓設部，所述弧形鎖緊部設置在所述按壓按鈕的上端，所述壓設部設置在所述按壓按鈕的下端。所述弧形彈性片固定設置在所述主軸上，所述按壓按鈕通過一轉軸可轉動的設置在所述主軸上。

進一步的，所述卡盤通過軸承與所述主軸連接，在所述軸承與所述主軸間還設置有直線滾動軸承。

進一步的，還包括有輔助平衡件，所述輔助平衡件套設在所述主軸上且與所述主軸轉動連接，其端部與所述椅身固定連接。

進一步的，所述位置感應元件為位置傳感器或陀螺儀。

進一步的，所述椅身上設置有i/o接口和/或電池安裝倉。

進一步的，還包括控制模塊和數據傳輸模塊，所述控制模塊與所述數據傳輸模塊通訊連接，所述數據傳輸模塊與vr通訊連接。

本發(fā)明存在以下優(yōu)點和積極效果：

本發(fā)明提出一種vr游戲座椅，包括椅身、主軸和底座，主軸通過一連接件與椅身的底端鉸接，下端和底座固定，在主軸和椅身間設置一鎖定解鎖組件，可將椅身進行鎖定和解鎖，當將椅身鎖定時，座椅可以作為普通座椅使用，當椅身解鎖時，則可以實現三自由度的轉動，此時則進入游戲座椅狀態(tài)，椅身的重心與鉸接點在豎直方向重合且在鉸接點下方，當重心點受外力偏移豎直線時，當外力消除重心會自動回歸原點，平衡性好；人坐在座椅上通過扭轉身體使座椅產生一定角度的翻轉以及可以360°的旋轉，通過位置感應元件可將座椅狀態(tài)傳遞給到vr，使vr匹配游戲畫面，通過本發(fā)明中的游戲座椅代替了傳統(tǒng)的游戲手柄，在進行游戲時無需雙手操作，通過扭動身體，使椅身產生翻轉與旋轉從而控制游戲，解放雙手解放了雙手，且人的運動姿態(tài)與游戲運動姿態(tài)可以相匹配，減少眩暈，增強了游戲的交互性和體驗效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明vr游戲座椅立體結構圖；

圖2為本發(fā)明vr游戲座椅側視圖；

圖3為本發(fā)明vr游戲座椅處于鎖定狀態(tài)的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明vr游戲座椅處于解鎖狀態(tài)的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明vr游戲座椅處于解鎖狀態(tài)的傾斜翻轉的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細的說明，本發(fā)明提出一種vr游戲座椅的實施例，參照圖1-圖5所示，包括椅身1、主軸2和設置在椅身1底端的底座3，所述椅身1的底端通過一可實現三自由度轉動的鉸接件4與所述主軸2鉸接，鉸接件4可以為球鉸鏈、胡可鉸鏈等，在此不做具體限制。所述主軸2與所述底座3固定連接，所述鉸接點位于所述椅身1重心的上方且與所述椅身1位于同一直線上，重心在鉸接點的下方，其與鉸接點在一條豎直線上，當重心點受外力偏移豎直線時，外力消除，重心會自動回歸原點，可起到自動復位平衡作用。在所述主軸2與所述椅身1間設置有可將椅身1解鎖使其能實現pitch、roll、yaw三自由度的轉動或將椅身1鎖定的鎖定解鎖組件，通過鎖定解鎖組件可將椅身1進行鎖定或解鎖，所述椅身1上設置有用于感知座椅狀態(tài)的位置感應元件5。本實施例中的位置感應元件5為位置傳感器或陀螺儀，優(yōu)選的，本實施例的位置感應元件5為陀螺儀，陀螺儀又叫角速度傳感器，可以感知來自六個方向的運動，加速度，角度變化。可以對轉動、偏轉的動作做很好的測量，這樣就可以精確分析判斷出使用者的實際動作。

本實施例中的位置感應元件5感應到的角速度可以傳遞給vr游戲座椅之外的控制器，即vr游戲座椅的一種設置方式為：vr游戲座椅本身不具備有控制模塊，其信號傳遞給控制器，然后通過控制器傳遞信號給vr頭戴設備，進而控制vr中的游戲畫面。

當然，本實施例中的vr游戲座椅還可包括控制模塊和數據傳輸模塊，控制模塊與數據傳輸模塊通訊連接，數據傳輸模塊與vr通訊連接。位置感應元件5將轉動角速度數據傳遞給控制模塊，控制模塊將這些信號進行處理轉換成可與vr頭戴游戲控制對接的控制信號，并將此信號通過數據傳輸模塊如藍牙模塊或無線數據傳輸模塊等傳遞到vr頭戴，從而控制游戲內容。

通過本實施例中的游戲座椅使人坐在椅子上，雙腳撐地，通過扭動身體，使椅身產生翻轉與旋轉來控制游戲，代替了傳統(tǒng)的游戲手柄結構，解放了雙手，增強了體驗效果和游戲匹配的交互性。

作為本實施例中鎖定解鎖組件的一種實施方式為：鎖定解鎖組件包括卡設組件6和調節(jié)組件7，卡設組件6包括設置在所述椅身1上的卡槽61，卡盤62，所述卡盤62可轉動的套設在主軸上。具體的，卡盤62套設在主軸2上且和主軸2之間通過軸承轉動連接?？ú?1為錐形卡槽，卡盤62的外部輪廓為與錐形卡槽匹配的錐形卡盤，在卡盤62卡入到卡槽61內部時，實現椅身1的鎖定，此時，椅身1還可周向轉動。

進一步的，所述調節(jié)組件7包括套筒71、用于對套筒71進行卡設定位的按鈕鎖扣72和設置在主軸2和套筒71間的用于在套筒71從按鈕鎖扣72中解鎖后將其復位的復位組件73，所述套筒71套設在所述主軸2上且與所述卡盤62固定連接。當然，本實施例中的套筒71也可通過螺栓與軸承固定連接，為防止卡盤62在上下滑動時與主軸2之間產生較大摩擦力或損壞主軸2結構，在所述軸承與所述主軸2間還設置有直線滾動軸承，減少兩者之間的摩擦力。

優(yōu)選的，套筒71與主軸2之間形成有間隙，則不會直接接觸主軸2對主軸2造成磨損，在拉動套筒71則帶動與其連接的卡盤62沿主軸2上下運動。優(yōu)選的，本實施例中的復位組件73包括彈性件731和限位銷732，主軸2內部為空心腔體，彈性件731設置在所述空心腔體內，一端與主軸2的頂端固定連接，另一端與限位銷732固定連接，所述限位銷732與所述套筒71固定連接，所述主軸2上設置有便于所述限位銷732上下滑動的滑動槽21?；瑒硬?1設置在主軸2的兩側，便于限位銷732可沿其作為軌道上下滑行。在套筒71與按鈕鎖扣72扣緊時，則會帶動限位銷732下滑，進而帶動設置在限位銷732和主軸2之間的彈性件731被拉伸，在套筒71從按鈕鎖扣72解鎖時，彈性件731會由于被拉伸而要恢復彈性形變，則會作用力給限位銷732，使其帶動套筒71向上運動恢復到原位，套筒71同時帶動卡盤62卡入到卡槽61內，實現鎖緊。

進一步的，所述按鈕鎖扣72包括弧形彈性片721和對稱抵靠在所述弧形彈性片721兩側的按壓按鈕722，所述按壓按鈕722上設置有與套筒71配合的弧形鎖緊部722-1和便于按壓的壓設部722-2，所述弧形鎖緊部722-1設置在所述按壓按鈕722的上端，所述壓設部722-2設置在所述按壓按鈕722的下端。所述弧形彈性片721固定設置在所述主軸2上，所述按壓按鈕722通過一轉軸可轉動的設置在所述主軸2上。在套筒71的兩側設置有鎖緊孔711，所述套筒71沿主軸2下拉過程中，通過鎖緊孔711滑入到弧形鎖緊部722-1位置處，沿著弧形鎖緊部722-1的弧形下滑，最后滑入鎖緊在弧形鎖緊部722-1上，當需要座椅三自由度的轉動時，可按壓壓設部722-2，壓設部722-2為按鈕片結構，壓設部722-2通過轉軸作用力給弧形鎖緊部722-1使弧形鎖緊部722-1旋轉，使套筒71上的鎖緊孔711與弧形鎖緊部722-1脫離即可，弧形彈性片71在裝配時則具有一定的預壓縮量，用于支撐住兩側的按壓按鈕72，弧形彈性片71具有彈性可在受壓時發(fā)生變形，滿足壓設部722-2按壓的應用需求。

進一步的，還包括有輔助平衡件8，所述輔助平衡件8套設在所述主軸2上且與所述主軸2轉動連接，優(yōu)選的，輔助平衡件8為錐形件，其上端可通過軸承與椅身1轉動連接，其底端與所述椅身1粘結固定或螺釘固定。

進一步的，所述椅身1上設置有i/o接口和/或電池安裝倉。用于對vr游戲座椅充電或電池供電、對座椅進行數據傳輸。

本實施例中游戲座椅的兩種工作狀態(tài)為：游戲座椅狀態(tài)：當將套筒71延主軸2向下拉與按鈕鎖扣7卡合后，卡盤62與椅身1分離，此時座椅進入游戲座椅狀態(tài)，其特點為椅身1的重心與鉸接件4的鉸接點在豎直方向重合且在鉸接點下方。人坐在座椅上通過扭轉身體使座椅產生一定角度的翻轉以及可以360°的旋轉，當人離開座椅時會自動恢復水平中位，或者可在游戲中輔助人找到中位位置。

本實施例中的控制原理為：按下座椅上的啟動件啟動座椅，通過位置傳感器或陀螺儀能檢測和定位座椅的運動姿態(tài)，從而控制游戲畫面的運動。例如前傾運動姿態(tài)。當人在玩射擊類游戲時，通過身體前傾從而控制座椅達到前傾效果，此時位置感應元件檢測前傾的運動姿態(tài)，從而控制游戲中的人物向前行走。座椅前傾的速度以及角度可控制畫面中人物的運動速度和運動姿態(tài)。此時人的雙手就可以解放出來，可以配備一些可連接的模擬武器或槍支輔助控制，以達到增強游戲體感的效果。

當人不玩游戲時，按壓按壓按鈕722，套筒71在彈性件731的拉力作用下拉回，使卡盤62卡入椅身1內的卡槽61內，限位住座椅不能翻轉。但在軸承的作用下座椅仍然可以旋轉。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明所要求保護的技術方案的精神和范圍。