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      用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備的制造方法

      文檔序號(hào):10534121閱讀:199來(lái)源:國(guó)知局
      用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備的制造方法
      【專利摘要】本發(fā)明研制了一種可以用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備。本發(fā)明可以分析、計(jì)算并向使用者的下肢施加其在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的受力,實(shí)現(xiàn)自然的下肢動(dòng)作仿真,為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供了帶有交互式力反饋的人體下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備。本發(fā)明不受場(chǎng)地限制,可以在任意面積、任意地形的虛擬場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)人體下肢的力反饋交互式體驗(yàn),讓使用者感受到完整的三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境沉浸感。本發(fā)明可以提供人體下肢需要的全部運(yùn)動(dòng)自由度和運(yùn)動(dòng)幅度,為使用者提供不受限制的下肢運(yùn)動(dòng)仿真體驗(yàn)。相比目前的交互式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備,本發(fā)明極大地提升了使用者的下肢沉浸感體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了完整的虛擬現(xiàn)實(shí)在人體下肢的交互式體驗(yàn)。
      【專利說(shuō)明】
      用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001] 本發(fā)明涉及在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中,可以對(duì)人體動(dòng)作進(jìn)行捕捉,并與人體動(dòng)作發(fā)生交 互的運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)備,具體地說(shuō)本發(fā)明是針對(duì)人體下肢運(yùn)動(dòng)的交互式仿真設(shè)備。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界,提供用戶關(guān)于視 覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬,讓用戶如同身歷其境一般,可以及時(shí)、沒(méi)有限制地觀察三度空 間內(nèi)的事物。用戶進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí),電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算,將精確的3D世界圖像 傳回產(chǎn)生臨場(chǎng)感。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟,在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的浸入式虛擬環(huán)境 體驗(yàn)中,需要使用外部的人體運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備來(lái)操控虛擬環(huán)境中人體下肢的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)步行、 跑步、蹲下等下肢動(dòng)作。
      [0003]目前主流的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備包括以下幾種:手柄或控制桿、全向 跑步機(jī)、空心球形空間模擬設(shè)備、以及真實(shí)動(dòng)作捕捉設(shè)備。以下是關(guān)于上述設(shè)備的具體描 述:
      [0004] 手柄或控制桿:手柄是一個(gè)可拿在手上的操縱器,一般為了電子游戲而設(shè)計(jì),以電 子訊號(hào)作為其輸入。控制桿是一種輸入設(shè)備,由基座和固定在上面作為樞軸的主控制桿組 成,作用是向其控制的設(shè)備傳遞角度或方向信號(hào),可以用于游戲操控、飛行駕駛、機(jī)器控制 等用途。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中,手柄和控制桿都可以作為人體運(yùn)動(dòng)的控制設(shè)備,來(lái)操控虛擬環(huán) 境中人體的各類動(dòng)作,但是由于設(shè)備本身的局限性,無(wú)法讓使用者產(chǎn)生與虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境相 匹配的沉浸感體驗(yàn),在實(shí)際使用中需要使用者手持控制設(shè)備并使用手指操控才能控制虛擬 環(huán)境中的人體運(yùn)動(dòng)。另外在使用手柄或控制桿操縱下肢動(dòng)作時(shí),人體下肢都只能處于靜止 狀態(tài),完全脫離了人體正常的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn),對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)不是一個(gè)較好的人體動(dòng)作控制 解決方案。
      [0005] 全向跑步機(jī):全向跑步機(jī)可以適應(yīng)不同的跑步方向,使用者可以隨意向任意的方 向移動(dòng),跑步機(jī)通過(guò)傳感器來(lái)感應(yīng)人體移動(dòng)的方向并將下肢運(yùn)動(dòng)動(dòng)作傳送至虛擬顯示系 統(tǒng),從而在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中獲得與使用者動(dòng)作匹配的沉浸式運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)。在實(shí)際的使用中相 對(duì)于手柄或控制桿設(shè)備而言,全向跑步機(jī)對(duì)于地形無(wú)明顯變化的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景可以實(shí)現(xiàn)有 效模擬,但是在復(fù)雜的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中,常常有起伏變化的地形環(huán)境,全向跑步機(jī)無(wú)法對(duì)這 類環(huán)境中的變化的地形環(huán)境進(jìn)行有效的模擬仿真。
      [0006] 空心球形空間模擬設(shè)備:空心球形空間模擬設(shè)備為使用者提供了一個(gè)球形空間, 使用戶可以在一個(gè)球形的空間中進(jìn)行運(yùn)動(dòng),球體能根據(jù)用戶的腳步方向任意方位自由轉(zhuǎn) 動(dòng),讓用戶可以走、跑,完全地沉浸于虛擬環(huán)境中。用戶的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作可以在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中 復(fù)現(xiàn)??招那蛐慰臻g模擬設(shè)備由機(jī)械力學(xué)、電子器件及軟件組成,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,同時(shí)占用 的空間較大,對(duì)安裝和使用都有較高要求。在使用過(guò)程中需要特定固定裝置來(lái)限制使用者 的運(yùn)動(dòng)范圍,預(yù)防使用者的翻滾,同時(shí)也無(wú)法模擬虛擬環(huán)境中的地形起伏變化。
      [0007] 真實(shí)動(dòng)作捕捉設(shè)備:動(dòng)作捕捉是指使用傳感器記錄并處理人體在三維空間中的動(dòng) 作,并將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī),經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后可用于多個(gè)領(lǐng)域,它廣泛應(yīng)用于軍事,娛樂(lè), 體育,醫(yī)療應(yīng)用,計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器人技術(shù)等諸多領(lǐng)域。按照使用的傳感器類型,動(dòng)作捕捉設(shè) 備可以分為機(jī)械式、聲學(xué)式、電磁式、光學(xué)式。對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)而言,常見(jiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)人 體運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備通常使用光學(xué)式動(dòng)作捕捉設(shè)備,這類系統(tǒng)通過(guò)對(duì)目標(biāo)上特定光點(diǎn)的監(jiān)視和 跟蹤來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)捕捉,將使用者的動(dòng)作數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)后可以控制虛擬場(chǎng)景的人物的運(yùn) 動(dòng)。動(dòng)作捕捉設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是在使用過(guò)程中,使用者可以自由地做出動(dòng)作,使用相對(duì)簡(jiǎn)單方 便。但是這類人體運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備受制于真實(shí)空間的限制,如果虛擬的場(chǎng)景面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于使 用者在現(xiàn)實(shí)中使用的空間面積,則無(wú)法發(fā)揮相應(yīng)的效能。同時(shí),對(duì)于虛擬場(chǎng)景中變化的地形 環(huán)境,使用動(dòng)作捕捉設(shè)備也無(wú)法得到擬真的反饋,來(lái)模擬虛擬環(huán)境中地面的起伏變化。
      [0008] 綜上所述,目前絕大多數(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備只能實(shí)現(xiàn)不完整的虛 擬環(huán)境中人體下肢交互式控制體驗(yàn),并且這些設(shè)備都無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中復(fù)雜地 形環(huán)境的模擬,以及直接針對(duì)人體下肢的力反饋,人體在使用上述設(shè)備過(guò)程中下肢的運(yùn)動(dòng) 自由度較低。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0009] 本專利申請(qǐng)公開(kāi)的是用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備,發(fā)明本設(shè)備 的目的是為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供一種帶有交互式力反饋的人體下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備,來(lái)操 控虛擬環(huán)境中人體下肢的動(dòng)作,并使人體下肢獲得虛擬環(huán)境給予的反饋力,人體下肢的運(yùn) 動(dòng)也會(huì)影響虛擬環(huán)境中的對(duì)象,實(shí)現(xiàn)人體下肢運(yùn)功與虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境之間的交互式仿真。便 用本設(shè)備可以讓使用者自然進(jìn)行站立、步行、跑步、下蹲、跳躍等下肢動(dòng)作,用于控制虛擬場(chǎng) 景中人物的下肢動(dòng)作。本設(shè)備可適配無(wú)限面積的虛擬場(chǎng)景,讓使用者可以在任意面積的虛 擬場(chǎng)景中獲得沉浸式體驗(yàn)。另外,本設(shè)備還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)虛擬場(chǎng)景中地形的模擬和反饋,讓人 體下肢感知到真實(shí)的地形起伏,最終實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中真實(shí)的下肢沉浸感體驗(yàn)。
      [0010] 為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
      [0011] ⑴系統(tǒng)的組成
      [0012] 如附圖1所示,本發(fā)明下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備,其系統(tǒng)包含硬件部分、軟件部分并 外接第三方3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)。本發(fā)明的平臺(tái)硬件結(jié)構(gòu)上包含與人體下肢綁定在一起 的機(jī)械結(jié)構(gòu)、提供相應(yīng)力反饋效果的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及獲取人體下肢姿態(tài)數(shù)據(jù)的傳感系統(tǒng)。本發(fā) 明的軟件包括算法和控制系統(tǒng)。平臺(tái)的算法包括物理引擎和力反饋算法。物理引擎用于計(jì) 算虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的所有要素的受力和運(yùn)動(dòng)情況,力反饋算法用于分析和計(jì)算人體下肢在 虛擬環(huán)境中的受力,最終將受力分解到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上??刂葡到y(tǒng)與硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)連接,控制系統(tǒng)可以內(nèi)置自帶的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件或可與其他的3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)進(jìn) 行數(shù)據(jù)交互??刂葡到y(tǒng)獲取虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)所渲染的虛擬場(chǎng)景,以及場(chǎng)景內(nèi)影響使用者 下肢運(yùn)動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù),然后使用上述算法,根據(jù)平臺(tái)硬件獲得的姿態(tài)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算虛擬場(chǎng)景 中的人物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和相應(yīng)的下肢力反饋參數(shù),然后將計(jì)算結(jié)果傳送至虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)進(jìn) 行場(chǎng)景渲染,同時(shí)也將計(jì)算結(jié)果傳送至平臺(tái)硬件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真輸出,讓使用者感受到三維 虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景對(duì)其的反饋力。上述的3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)用于提供系統(tǒng)運(yùn)行所需的虛擬 現(xiàn)實(shí)環(huán)境,接收控制系統(tǒng)的三維場(chǎng)景相關(guān)數(shù)據(jù),并在軟件平臺(tái)中進(jìn)行三維場(chǎng)景的渲染和顯 不。
      [0013] (2)硬件結(jié)構(gòu)
      [0014] 本發(fā)明下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)包括:機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)。
      [0015] 機(jī)械結(jié)構(gòu):
      [0016] 如附圖2所示,本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)是一個(gè)由多個(gè)桿和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的力反饋外骨 骼結(jié)構(gòu)。桿與桿之間通過(guò)鉸鏈相連,每個(gè)鉸鏈上都帶有相應(yīng)的電機(jī)和減速器,用于控制鉸鏈 的運(yùn)作。整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)懸掛固定在支架上,使用者通過(guò)與設(shè)備的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的固定,包括胯 部、大腿、小腿、腳掌、腳趾與設(shè)備的固定,從而實(shí)現(xiàn)人體下肢關(guān)鍵部位的固定。該機(jī)械結(jié)構(gòu) 可以模擬人體下肢運(yùn)動(dòng)所具備的16個(gè)自由度,同時(shí)人體可以通過(guò)桿和鉸鏈組成的機(jī)械聯(lián) 動(dòng)系統(tǒng)獲取步行、跑動(dòng)、下蹲等下肢動(dòng)作的反饋力。
      [0017] 如附圖3所示,在這個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)中,胯部和大腿之間設(shè)計(jì)有身高補(bǔ)償桿(附圖3中 的3),用于適應(yīng)不同的使用者大腿長(zhǎng)度的變化。在腳趾和腳掌之間的腳趾鉸鏈(附圖3中 的14)保證了使用者腳趾部位活動(dòng)的自由度。
      [0018] 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):
      [0019] 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由與鉸鏈傳動(dòng)的電機(jī)組成,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能包括:制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)。 通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng),可以按照虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的場(chǎng)景要求實(shí)現(xiàn)向人體下肢輸出制動(dòng)扭矩, 從而模擬人體下肢運(yùn)動(dòng)中接觸各類物體所受到的阻力。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)主動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)力矩, 可以讓使用者下肢感受到來(lái)自虛擬場(chǎng)景中的特定驅(qū)動(dòng)力,進(jìn)而模擬人體下肢由重力加速度 或其他運(yùn)動(dòng)引起的各種受力。
      [0020] 傳感系統(tǒng):
      [0021] 本發(fā)明的傳感系統(tǒng)由一系列的動(dòng)作捕捉傳感器構(gòu)成,用于捕捉并計(jì)量機(jī)械結(jié)構(gòu)的 動(dòng)作數(shù)據(jù)。本發(fā)明中的傳感器可以由角位移編碼器組成,這些角位移編碼器設(shè)置在系統(tǒng)各 個(gè)自由度所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,用以捕捉人體下肢的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。通過(guò)測(cè)量人體下肢每一個(gè) 可活動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)情況,將數(shù)據(jù)傳回至虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中進(jìn)行受力分析及姿態(tài)計(jì)算。
      [0022] (3)系統(tǒng)的輸入/輸出
      [0023] 系統(tǒng)的輸入:系統(tǒng)從控制系統(tǒng)接收虛擬場(chǎng)景中以使用者為中心的碰撞數(shù)據(jù),結(jié)合 力反饋算法計(jì)算使用者在虛擬場(chǎng)景中的受力。
      [0024] 具體過(guò)程是以使用者為中心,如附圖4所示,建立以人體腰部為基準(zhǔn)點(diǎn)的極坐標(biāo) 系,該坐標(biāo)系包含經(jīng)度、煒度、距離參數(shù),當(dāng)接收到周圍虛擬場(chǎng)景數(shù)據(jù)以后,控制系統(tǒng)將結(jié) 合使用者當(dāng)前的姿態(tài),使用上述坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算虛擬場(chǎng)景對(duì)使用者的下肢外骨骼結(jié)構(gòu)反饋 力,之后通過(guò)外骨骼機(jī)械結(jié)構(gòu)作用在使用者的下肢上,讓使用者的下肢感受到虛擬場(chǎng)景中 對(duì)于使用者下肢的反饋力。與此同時(shí),控制系統(tǒng)也會(huì)計(jì)算三維虛擬場(chǎng)景中受到使用者下肢 動(dòng)作影響的要素,并將這些要素在3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)中進(jìn)行渲染和展現(xiàn)。
      [0025] 為了提升計(jì)算效率,本發(fā)明需要在虛擬場(chǎng)景中以上述極坐標(biāo)系基準(zhǔn)點(diǎn)為圓心設(shè)置 監(jiān)測(cè)半徑,在此半徑范圍之內(nèi),當(dāng)虛擬環(huán)境中的要素處于監(jiān)測(cè)半徑范圍之內(nèi)時(shí),如附圖5所 示,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)測(cè)量計(jì)算在監(jiān)測(cè)半徑范圍之內(nèi)的所有虛擬現(xiàn)實(shí)要素,這些要素以碰撞點(diǎn)的 形式進(jìn)行計(jì)量,控制系統(tǒng)將利用算法來(lái)分析虛擬場(chǎng)景中的碰撞點(diǎn)以及使用者下肢的受力情 況,將受到人體下肢碰撞的要素的狀態(tài)通過(guò)3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)的渲染來(lái)表現(xiàn),并將力反 饋計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)反饋到使用者下肢對(duì)應(yīng)的碰撞點(diǎn)位置,讓使用者 感知到虛擬場(chǎng)景帶來(lái)的力反饋。
      [0026] 輸出:使用者下肢感受到機(jī)械結(jié)構(gòu)帶來(lái)的反饋力后,其做出的自然反應(yīng)會(huì)相應(yīng)改 變機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài),系統(tǒng)將此數(shù)據(jù)上傳到控制系統(tǒng),用于虛擬圖像的渲染。
      [0027] 具體過(guò)程是在使用者下肢感受到系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)輸出的反饋力后,可能隨時(shí)做出相 應(yīng)力反饋。由于使用者與機(jī)械結(jié)構(gòu)所施加的力相互作用,這些力的綜合作用結(jié)果會(huì)使機(jī)械 結(jié)構(gòu)的姿態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)變化,傳感系統(tǒng)捕捉機(jī)械結(jié)構(gòu)的姿態(tài)數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)輸出至控制系統(tǒng), 折算成虛擬場(chǎng)景中的人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和肢體動(dòng)作,然后輸出至3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)中渲 染虛擬三維場(chǎng)景。
      [0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:
      [0029] 1、在虛擬三維場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)了完整的人體下肢控制操作,讓使用本設(shè)備的人可以做 出任何下肢動(dòng)作來(lái)控制虛擬場(chǎng)景中對(duì)應(yīng)的虛擬人物動(dòng)作,相對(duì)于現(xiàn)有的技術(shù)大大提升了使 用者的下肢動(dòng)作自由度;
      [0030] 2、讓使用者獲得虛擬環(huán)境對(duì)于人體下肢動(dòng)作的反饋力,并將這種反饋力精確地通 過(guò)傳感系統(tǒng)作用在于人體下肢固定的節(jié)點(diǎn)上,實(shí)現(xiàn)了精確的定量化模擬;
      [0031 ] 3、在系統(tǒng)中可以模擬起伏的地形環(huán)境,將虛擬三維場(chǎng)景中地形的起伏變化以機(jī)械 傳感的形式反饋到人體下肢,人體下肢感知到地形變化后會(huì)自然地做出相應(yīng)的動(dòng)作變化以 適應(yīng)這種地形變化,此時(shí)人體的動(dòng)作將再次被系統(tǒng)識(shí)別并進(jìn)行新一輪的力學(xué)反饋,形成了 一個(gè)完整的人體下肢力反饋循環(huán),相對(duì)于目前的人體力學(xué)反饋裝置而言,實(shí)用性大大提升, 讓使用者體驗(yàn)到真實(shí)的下肢沉浸感;
      [0032] 4、本系統(tǒng)的使用沒(méi)有區(qū)域的限制,使用者可以通過(guò)系統(tǒng)來(lái)模擬任意面積和地形環(huán) 境的虛擬場(chǎng)景,而整套系統(tǒng)可以搭建在一個(gè)固定的位置,不需要占用額外的空間,相對(duì)于以 往的虛擬現(xiàn)實(shí)交互式外設(shè)設(shè)備提高了系統(tǒng)部署使用的靈活性。
      【附圖說(shuō)明】
      [0033] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖
      [0034] 圖2是本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)原理圖
      [0035] 圖3是本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖
      [0036] 圖4是本發(fā)明的虛擬場(chǎng)景中的受力計(jì)算范圍立體演示圖
      [0037] 圖5是本發(fā)明的虛擬場(chǎng)景中人體受力計(jì)算范圍剖面圖
      [0038] 圖6是本發(fā)明的力反饋算法流程圖
      [0039] 圖7是本發(fā)明的運(yùn)行流程示意圖
      【具體實(shí)施方式】
      [0040] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
      [0041] 附圖1是本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)成示意圖,所述內(nèi)容包括:
      [0042] 本發(fā)明用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備的構(gòu)成包括:平臺(tái)軟件、3D 虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)和平臺(tái)硬件。
      [0043] 平臺(tái)軟件由算法和控制系統(tǒng)構(gòu)成。
      [0044] 算法包括物理引擎和力反饋算法。物理引擎用于計(jì)算虛擬場(chǎng)景中每一個(gè)要素在不 同的情況下的物理屬性,通過(guò)物理屬性來(lái)決定要素的受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。力反饋算法用于分 析解算人體下肢的受力,并將對(duì)下肢的反饋力計(jì)算結(jié)果分解到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的每一個(gè)電機(jī),決 定了系統(tǒng)對(duì)于人體的反饋力。
      [0045] 控制系統(tǒng)與平臺(tái)硬件中的傳感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接,同時(shí)也可以自帶內(nèi)置的3D虛 擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)或者使用其他的3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)提供的三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)??刂葡到y(tǒng)使 用前述算法,結(jié)合3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)提供的三維虛擬場(chǎng)景,可以對(duì)于人體下肢在虛擬場(chǎng) 景中的受力進(jìn)行分析,經(jīng)過(guò)計(jì)算求解得到虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的人物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和相應(yīng)的下肢力 反饋參數(shù)。最終控制系統(tǒng)得到的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)將提供給機(jī)械結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和3D虛擬 現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái),分別用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)力反饋和三維虛擬場(chǎng)景渲染。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施中,控 制系統(tǒng)可以采用包括但不限于個(gè)人計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、智能手機(jī)在內(nèi)的計(jì)算 機(jī)軟硬件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)前文所述的技術(shù)目的。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施中,控制系統(tǒng)在物理結(jié)構(gòu) 上可以安裝在包括但不限于前述的機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)在內(nèi)的物理位置來(lái)實(shí)現(xiàn) 前文所述的技術(shù)目的。
      [0046] 3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)可以提供系統(tǒng)運(yùn)行所需的三維虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景,接收控制系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果,并在三維場(chǎng)景中進(jìn)行渲染和顯示。
      [0047] 平臺(tái)硬件由機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)構(gòu)成。
      [0048] 附圖2是本發(fā)明實(shí)施例機(jī)械結(jié)構(gòu)的原理示意圖,所述內(nèi)容包括:
      [0049] 前文所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)是一個(gè)帶有力反饋的下肢外骨骼,機(jī)械結(jié)構(gòu)由多個(gè)桿和傳動(dòng) 結(jié)構(gòu)構(gòu)成。桿與桿之間通過(guò)鉸鏈相連,每個(gè)鉸鏈上都帶有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器,用于控 制鉸鏈的運(yùn)作。整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)懸掛固定在一個(gè)支架上,使用者通過(guò)與設(shè)備的多個(gè)節(jié)點(diǎn)的綁 定,包括胯部、大腿、小腿、腳掌、腳趾與設(shè)備的綁定,從而實(shí)現(xiàn)人體下肢關(guān)鍵部位與力反饋 外骨骼的固定。機(jī)械結(jié)構(gòu)本身具備與人體下肢相同的運(yùn)動(dòng)自由度,人體在使用這個(gè)力反饋 外骨骼時(shí)下肢可以實(shí)現(xiàn)自由沽動(dòng),通過(guò)桿和鉸鏈組成的機(jī)械聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)獲得步行、跑動(dòng)、下蹲 等下肢動(dòng)作的反饋力,可以適應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的不限面積和形狀的地形環(huán)境。
      [0050] 附圖3是本發(fā)明實(shí)施例機(jī)械結(jié)構(gòu)的詳細(xì)示意圖,所述內(nèi)容包括:
      [0051] 前文所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括一系列桿結(jié)構(gòu)以及連接桿的鉸鏈結(jié)構(gòu),具體地包括以下 結(jié)構(gòu):
      [0052] 1胯部連桿:被懸掛固定在一個(gè)架子上,同時(shí)與使用者的胯部固定在一起
      [0053] 2身高補(bǔ)償鉸鏈:連接胯部和身高補(bǔ)償桿的鉸鏈
      [0054] 3身高補(bǔ)償桿:為了補(bǔ)償使用者大腿的不同尺寸變化而設(shè)計(jì)的自適應(yīng)補(bǔ)償桿,機(jī) 械系統(tǒng)通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)可以自動(dòng)適應(yīng)不同使用者的下肢長(zhǎng)度
      [0055] 4大腿俯仰鉸鏈:為了大腿的上下俯仰動(dòng)作而設(shè)計(jì)的鉸鏈,該結(jié)構(gòu)使人體大腿在 俯仰自由度上可以自由活動(dòng)
      [0056] 5大腿外展鉸鏈:為了大腿的外展動(dòng)作而設(shè)計(jì)的鉸鏈,該結(jié)構(gòu)使人體大腿在側(cè)向 外展自由度上可以自由活動(dòng)
      [0057] 6大腿回轉(zhuǎn)鉸鏈:為了大腿的回轉(zhuǎn)動(dòng)作而設(shè)計(jì)的鉸鏈,該結(jié)構(gòu)使人體大腿在回轉(zhuǎn) 自由度上可以自由活動(dòng)
      [0058] 7大腿連桿:與使用者下肢大腿固定在一起的連桿結(jié)構(gòu),與使用者的大腿一起活 動(dòng)
      [0059] 8膝蓋鉸鏈:為了膝蓋的上下俯仰動(dòng)作而設(shè)計(jì)的鉸鏈,該結(jié)構(gòu)使人體膝蓋部位可 以在俯仰自由度上可以自由活動(dòng)
      [0060] 9小腿回轉(zhuǎn)鉸鏈:為了小腿的回轉(zhuǎn)動(dòng)作而設(shè)計(jì)的鉸鏈,該結(jié)構(gòu)使人體小腿在回轉(zhuǎn) 自由度上可以自由活動(dòng)
      [0061] 10小腿連桿:與使用者下肢小腿固定在一起的連桿結(jié)構(gòu),與使用者的小腿一起活 動(dòng)
      [0062] 11腳踝俯仰鉸鏈:為了腳踝的上下俯仰動(dòng)作而設(shè)計(jì)的鉸鏈,該結(jié)構(gòu)使人體腳踝在 俯仰自由度上可以自由活動(dòng)
      [0063] 12腳踝外展鉸鏈:為了腳踝的左右外展動(dòng)作而設(shè)計(jì)的鉸鏈,該結(jié)構(gòu)使人體腳踝在 側(cè)向外展自由度上可以自由活動(dòng)
      [0064] 13腳掌連桿:與使用者下肢腳掌接觸的連桿結(jié)構(gòu),用于支撐人體的后腳掌和后腳 跟
      [0065] 14腳趾鉸鏈:為了腳趾的俯仰動(dòng)作而設(shè)計(jì)的鉸鏈,該結(jié)構(gòu)使人體腳趾在俯仰自由 度上可以自由活動(dòng)
      [0066] 15腳趾連桿:與使用者下肢腳趾固定在一起的連桿結(jié)構(gòu),用于支撐人體的腳趾
      [0067] 16底座:用于支撐并懸吊整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)
      [0068] 前文所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在本實(shí)施例中固定在前文所述外骨骼結(jié)構(gòu)的鉸鏈結(jié)構(gòu)內(nèi)部, 是一系列與這些鉸鏈傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和相應(yīng)的減速器,可以按照附圖1中控制系統(tǒng)的指令 要求,實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中外骨骼對(duì)人體下肢動(dòng)作的制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施中,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 可以采用包括但不限于電動(dòng)機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、液壓、氣動(dòng)在內(nèi)的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)和 驅(qū)動(dòng)。
      [0069] 前文所述的傳感系統(tǒng)在本實(shí)施例中負(fù)責(zé)測(cè)量驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中每一個(gè)電機(jī)的角位移量, 在本例中傳感器硬件上是多個(gè)角位移編碼器,可以測(cè)量每一個(gè)可活動(dòng)關(guān)節(jié)鉸鏈?zhǔn)艿饺梭w的 作用力影響而產(chǎn)生的角位移量,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體動(dòng)作的計(jì)量。在本發(fā)明的實(shí)際實(shí)施中,傳感系 統(tǒng)可以采用包括但不限于機(jī)械傳感器、形變傳感器、壓力傳感器在內(nèi)的傳感器來(lái)測(cè)量人體 受力。在角度測(cè)量的實(shí)施例中,傳感系統(tǒng)可以采用包括但不限于光電編碼器、電流編碼器、 機(jī)械編碼器、電磁編碼器、角度計(jì)、磁力計(jì)在內(nèi)的傳感器來(lái)測(cè)量角度。
      [0070] 附圖6是本發(fā)明實(shí)施例中力反饋算法的示意圖,所述內(nèi)容包括:
      [0071] 前文所述的力反饋算法分為三個(gè)步驟:靜力分解計(jì)算、約束點(diǎn)受力分解和糾正以 及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用力計(jì)算:
      [0072] A?基于約束條件的靜力分解計(jì)算:
      [0073] 在接收到虛擬場(chǎng)景的碰撞數(shù)據(jù)后,結(jié)合人物的約束條件進(jìn)行靜力分解計(jì)算。人物 的約束點(diǎn)共四個(gè),分別為人的雙足和雙膝。系統(tǒng)根據(jù)人物姿態(tài)和碰撞數(shù)據(jù)首先獲得人物與 虛擬場(chǎng)景的碰撞情況,從而判斷出具備反饋力的約束點(diǎn)。根據(jù)人體姿態(tài)的變化情況,計(jì)算人 體在不考慮約束點(diǎn)滑動(dòng)情況下的理想加速度a和理想角加速度a。根據(jù)公式:
      [0077] 公式中的m是人物的質(zhì)量,v是人物的瞬時(shí)速度,t是時(shí)間,M是人物收到的力矩, L是人物總體位移矢量,co是人物瞬時(shí)角速度
      [0078] 可計(jì)算求得各約束在理想情況下所受的反作用力。
      [0079] B.各約束點(diǎn)的受力分解及糾正
      [0080] 在獲取各約束點(diǎn)的受力后,根據(jù)各點(diǎn)接觸情況可計(jì)算其各自的約束矢量方向。根 據(jù)公式:F = FN+Ff,(FN是約束矢量方向的驅(qū)動(dòng)力,F(xiàn)f是約束矢量方向的摩擦力)將各約束 點(diǎn)所受力延其約束矢量方向及矢量法平面方向投影,即可計(jì)算出各約束點(diǎn)所受的支撐力及 理想摩擦力。由公式:
      [0081] Ffnax= yXFn,
      [0082] 其中,y是人物與接觸面之間的摩擦系數(shù),F(xiàn)n是接觸面法向壓力
      [0083] 可計(jì)算得出在考慮摩擦系數(shù)情況下約束條件所能提供的最大靜摩擦力Ff _。比較 理想摩擦力與最大靜摩擦力,如果理想摩擦力大于最大靜摩擦力,說(shuō)明在實(shí)際情況下該約 束點(diǎn)超出摩擦力所能提供的約束能力應(yīng)產(chǎn)生滑動(dòng)。使用公式:
      [0084] F' =FN+Ffnax,
      [0085] 可計(jì)算得到考慮滑動(dòng)后各約束點(diǎn)的受力。通過(guò)公式:
      [0089] 即可糾正不考慮摩擦系數(shù)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的加速度和角加速度的影響,得到實(shí)際加速 度a '和實(shí)際角加速度a '。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)積分后將形成人物的空間坐標(biāo)輸出到控制系統(tǒng) 中。
      [0090] C?驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用力計(jì)算
      [0091] 獲得各約束點(diǎn)受力情況后,根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的人體姿態(tài)和生理約束,計(jì)算各關(guān)節(jié)驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力。其計(jì)算過(guò)程為:獲取各關(guān)節(jié)遠(yuǎn)端連桿在其回轉(zhuǎn)平面上的法線,將 作用力依照由遠(yuǎn)端到近端的順序依次在這些法線上求取投影分量,該分量除以對(duì)應(yīng)連桿的 長(zhǎng)度即為相應(yīng)關(guān)節(jié)所需輸出的扭矩。根據(jù)輸出扭矩的作用效果,如果需要克服重力做功則 產(chǎn)生的是驅(qū)動(dòng)力矩,如果與重力做功方向一致則產(chǎn)生制動(dòng)力矩。作用力投影分解后的剩余 部分依次后移,遞歸計(jì)算出每個(gè)關(guān)節(jié)所需輸出的相應(yīng)扭力。遞歸過(guò)程中如果遇到存在其他 外部作用力的關(guān)節(jié),則將外部作用力與該關(guān)節(jié)的剩余投影分量合成后繼續(xù)遞歸計(jì)算。
      [0092] 附圖7是本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)行流程示意圖,所述內(nèi)容包括:
      [0093] 對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程而言,使用者首先將力反饋外骨骼與人體下肢的幾個(gè)關(guān)鍵部 位綁定,下肢開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后,系統(tǒng)利用傳感系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行動(dòng)作捕捉,獲得人體下肢動(dòng)作捕捉數(shù) 據(jù),然后將動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)結(jié)合虛擬場(chǎng)景中元素在3D虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)中進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng) 景渲染。同時(shí)控制系統(tǒng)結(jié)合利用系統(tǒng)算法,結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的碰撞要素計(jì)算,來(lái)計(jì)算虛 擬環(huán)境中對(duì)于人體下肢碰撞點(diǎn)的作用力,這些計(jì)算結(jié)果通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)作用力給機(jī) 械結(jié)構(gòu),最終作用于人體下肢相應(yīng)的碰撞點(diǎn),讓使用者感受到虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境帶來(lái)的力學(xué)反 饋,并自然地做出相應(yīng)的下肢動(dòng)作反饋,然后再次將人體的動(dòng)作傳遞至系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu),開(kāi)始 進(jìn)入下一輪力反饋計(jì)算和虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景渲染的循環(huán),周而復(fù)始,不斷重復(fù)地進(jìn)行下肢動(dòng)作 捕捉和力反饋計(jì)算,實(shí)現(xiàn)人體下肢在三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的力反饋交互式體驗(yàn)。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 本發(fā)明用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備包括: 本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳感系統(tǒng); 本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用多個(gè)桿和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的力反饋外骨骼結(jié)構(gòu),桿與桿之間通過(guò) 鉸鏈相連,每個(gè)鉸鏈上都帶有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備,用于控制鉸鏈的運(yùn)作;本發(fā)明設(shè)備與人體下 肢各關(guān)鍵部位綁定在一起,人體下肢活動(dòng)時(shí)可以帶動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)一起做出相同的動(dòng)作:通過(guò) 機(jī)械結(jié)構(gòu)可以模擬人體下肢運(yùn)動(dòng)所具備的16個(gè)自由度,獲得虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景對(duì)于人體下肢 動(dòng)作的反饋力; 本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由與鉸鏈傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備組成,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能包括:制 動(dòng)、驅(qū)動(dòng):通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng),可以按照虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的場(chǎng)景要求實(shí)現(xiàn)向人體下肢輸出制 動(dòng)扭矩,從而模擬人體下肢運(yùn)動(dòng)中接觸各類物體所受到的阻力;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)主動(dòng)輸出驅(qū) 動(dòng)力矩,可以讓使用者下肢感受到來(lái)自虛擬場(chǎng)景中的外部驅(qū)動(dòng)力,進(jìn)而模擬人體下肢由重 力加速度或其他運(yùn)動(dòng)引起的各種受力;本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可 以采用包括但不限于電動(dòng)機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、液壓、氣動(dòng)在內(nèi)的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)和驅(qū) 動(dòng); 本發(fā)明的傳感系統(tǒng)由一系列的動(dòng)作捕捉傳感器組成,這些傳感器用于測(cè)量人體下肢的 運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和受力情況:通過(guò)測(cè)量人體下肢關(guān)鍵位置的運(yùn)動(dòng)情況,將數(shù)據(jù)傳回至虛擬現(xiàn)實(shí)系 統(tǒng)中進(jìn)行人體下肢受力分析及姿態(tài)計(jì)算;本發(fā)明的傳感系統(tǒng)在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中,傳感系統(tǒng) 可以采用包括但不限于機(jī)械傳感器、形變傳感器、壓力傳感器、光電編碼器在內(nèi)的傳感器來(lái) 測(cè)量人體受力; 本發(fā)明的控制系統(tǒng)與硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接,控制系統(tǒng)內(nèi)置虛擬現(xiàn)實(shí)軟件或與其他虛 擬現(xiàn)實(shí)軟件連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互;本發(fā)明通過(guò)控制系統(tǒng)獲取虛擬現(xiàn)實(shí)軟件所渲染的場(chǎng)景,并 將場(chǎng)景內(nèi)可能影響到使用者下肢運(yùn)動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)提供給控制系統(tǒng);控制系統(tǒng)根據(jù)硬件結(jié)構(gòu) 姿態(tài)計(jì)算人物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和力反饋參數(shù),分別傳送給虛擬現(xiàn)實(shí)軟件和硬件結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行場(chǎng)景 渲染和運(yùn)動(dòng)仿真輸出。2. 權(quán)利要求1所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備,其特征在于: 可以為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供一種帶有力反饋的人體下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備,人體下肢與 權(quán)利要求1所述的外骨骼綁定在一起,懸掛在支架上,下肢通過(guò)本發(fā)明的外骨骼結(jié)構(gòu)來(lái)支 撐人體,并實(shí)現(xiàn)下肢的交互式動(dòng)作仿真:在此動(dòng)作仿仿真的過(guò)程中,人體可以自然地進(jìn)行任 意下肢動(dòng)作,來(lái)操控虛擬環(huán)境中人體下肢的動(dòng)作,同時(shí)也會(huì)獲得虛擬環(huán)境對(duì)于人體下肢動(dòng) 作的反饋力。3. 權(quán)利要求1所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備,其特征在于: 本發(fā)明可適配無(wú)限面積的三維虛擬場(chǎng)景,在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)在任意面 積中的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的動(dòng)作仿真;人體下肢使用本發(fā)明時(shí)可以感受到任意面積三維虛擬 現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景對(duì)其的反饋力,并可以自然地做出相應(yīng)的動(dòng)作反饋。4. 權(quán)利要求1所述的用于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的下肢運(yùn)動(dòng)仿真控制設(shè)備,其特征在于: 本發(fā)明可適配任意地形的三維虛擬場(chǎng)景,在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)在任意地 形的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的動(dòng)作仿真:人體下肢使用本發(fā)明時(shí)可以感受到任意地形三維虛擬現(xiàn) 實(shí)場(chǎng)景對(duì)其的反饋力,并可以自然地做出相應(yīng)的動(dòng)作反饋。
      【文檔編號(hào)】G06F3/01GK105892626SQ201410775178
      【公開(kāi)日】2016年8月24日
      【申請(qǐng)日】2014年12月15日
      【發(fā)明人】李蔚蔚, 楊俊 , 張威
      【申請(qǐng)人】普瑞深視科技(北京)有限公司
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