本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)器材設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種萬(wàn)向跑步機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的虛擬游戲使用的跑步機(jī)與人體的接觸部分多采用圓環(huán)式固定結(jié)構(gòu)，使用者站在圓環(huán)中間；采用圓環(huán)式結(jié)構(gòu)雖然能極好的保障游戲者的安全，但由于虛擬游戲中會(huì)涉及到跳躍、下蹲、前傾、后仰等動(dòng)作，人與圓環(huán)式結(jié)構(gòu)接觸部分較多，約束性較大，當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)幅度較大時(shí)，容易與圓環(huán)式結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞而受傷。且該類結(jié)構(gòu)將使用者限制在跑步機(jī)的中央，身體動(dòng)作受限，體驗(yàn)感受較差，而設(shè)置的相關(guān)用于支撐腰部的圓環(huán)及支架結(jié)構(gòu)也對(duì)人體動(dòng)作的捕捉有較大影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的虛擬游戲用跑步存在的上述不足，進(jìn)而提供一種新型的萬(wàn)向跑步機(jī)，該萬(wàn)向跑步機(jī)無(wú)需在腰部設(shè)置圓環(huán)等支撐部件，使用者可自由在本萬(wàn)向跑步機(jī)上做各種動(dòng)作，進(jìn)而能夠大大提高體驗(yàn)感受，并能夠促進(jìn)虛擬應(yīng)用的開(kāi)發(fā)推廣。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種萬(wàn)向跑步機(jī)，其包括跑臺(tái)，所述跑臺(tái)上均勻間隔布置有若干個(gè)滾動(dòng)件，所述滾動(dòng)件沿經(jīng)緯方向呈矩陣式排列，所述滾動(dòng)件由控制裝置控制轉(zhuǎn)動(dòng)；每一個(gè)所述滾動(dòng)件均具有一個(gè)水平方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸和一個(gè)豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸由第一驅(qū)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)轉(zhuǎn)，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸由第二驅(qū)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)轉(zhuǎn),所述第一驅(qū)轉(zhuǎn)裝置和所述第二驅(qū)轉(zhuǎn)裝置均由所述控制裝置控制。

優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上套設(shè)有第一錐齒輪，所述滾動(dòng)件的正下方設(shè)置有端面水平設(shè)置的第二錐齒輪，所述第二錐齒輪通過(guò)起過(guò)渡作用的第三錐齒輪驅(qū)動(dòng)所述第一錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二錐齒輪的套設(shè)在主軸的上端，所述第二驅(qū)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)所述主軸正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的兩端通過(guò)軸承分別固定在支架上，所述支架的下端固定連接在步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上并隨所述轉(zhuǎn)子同步正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子豎向設(shè)置，所述轉(zhuǎn)子的軸心處設(shè)置有供所述主軸向下穿過(guò)的通孔。

優(yōu)選的，所述第三錐齒輪設(shè)置在所述第一錐齒輪的正下方，所述第三錐齒輪的軸線與所述第一錐齒輪的軸線平行，所述第三錐齒輪的轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承固定在所述支架上。

優(yōu)選的，所述主軸的下端套設(shè)有第四錐齒輪，所述第四錐齒輪與緯軸上套設(shè)的第五錐齒輪嚙合，位于同一緯向的上的若干個(gè)所述滾動(dòng)件下方的所述第四錐齒輪均與同一根所述緯軸上的若干個(gè)所述第五錐齒輪嚙合。

優(yōu)選的，所述緯軸的下方設(shè)置有一根經(jīng)軸，所述經(jīng)軸設(shè)置在所述緯軸的一端端部，所述經(jīng)軸上均勻間隔套設(shè)有若干個(gè)第六錐齒輪，所述第六錐齒輪與所述緯軸上靠近端部的一個(gè)所述第五錐齒輪嚙合，所述經(jīng)軸的一端連接所述第一驅(qū)轉(zhuǎn)裝置。

優(yōu)選的，所述滾動(dòng)件呈球形。

優(yōu)選的，所述跑臺(tái)呈圓形。

優(yōu)選的，所述跑臺(tái)的直徑為4-6米。

優(yōu)選的，所述第二驅(qū)轉(zhuǎn)裝置為電機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型的萬(wàn)向跑步機(jī)無(wú)需設(shè)置圓環(huán)等腰部定位件，體驗(yàn)者能夠自由在整個(gè)跑臺(tái)上完成各式動(dòng)作，因此具有更好的體驗(yàn)感受；在控制裝置的控制作用下，滾動(dòng)件能夠自行將靠近邊沿的體驗(yàn)者帶回中間位置，以避免意外跳出跑臺(tái)；而滾動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)形式的設(shè)置，便于滾動(dòng)件在兩個(gè)自由度(分別為繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)和繞第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng))上能夠自行獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，避免發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)干涉，進(jìn)而保證了控制裝置的便捷操控性和位置調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中：

圖1是本實(shí)用新型的萬(wàn)向跑步機(jī)的跑臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的萬(wàn)向跑步機(jī)上單個(gè)滾動(dòng)件的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的萬(wàn)向跑步機(jī)上經(jīng)軸、緯軸、主軸之間的傳動(dòng)關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記表示為：

1-跑臺(tái)；2-滾動(dòng)件；3-第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸；31-第一錐齒輪；32-第二錐齒輪；33-第三錐齒輪；34-第四錐齒輪；35-第五錐齒輪；36-第六錐齒輪；4-主軸；40-通孔；5-支架；6-轉(zhuǎn)子；7-定子；8-緯軸；9-經(jīng)軸。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1，一種萬(wàn)向跑步機(jī)，其包括跑臺(tái)1，所述跑臺(tái)1上均勻間隔布置有若干個(gè)滾動(dòng)件2，所述滾動(dòng)件2呈球形，所述滾動(dòng)件2沿經(jīng)緯(也即沿縱橫方向)方向呈矩陣式排列，所述滾動(dòng)件2由控制裝置(圖中未示出)控制轉(zhuǎn)動(dòng)，所述控制裝置可為控制器或計(jì)算機(jī)等；每一個(gè)所述滾動(dòng)件2均具有一個(gè)水平方向的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸3和一個(gè)豎直方向的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸3同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸3由第一驅(qū)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)轉(zhuǎn)，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸由第二驅(qū)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)轉(zhuǎn),所述第一驅(qū)轉(zhuǎn)裝置和所述第二驅(qū)轉(zhuǎn)裝置均由所述控制裝置控制。本實(shí)施例的萬(wàn)向跑步機(jī)通過(guò)在跑臺(tái)上設(shè)置呈矩陣排列的滾動(dòng)件，且每個(gè)滾動(dòng)件均能獨(dú)立繞水平的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)和繞豎直的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，控制裝置統(tǒng)一控制各滾動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)形式，根據(jù)虛擬場(chǎng)景的實(shí)況，當(dāng)體驗(yàn)者做前后或左右移動(dòng)，或跳躍、滾動(dòng)動(dòng)作時(shí)，攝像機(jī)及時(shí)捕捉體驗(yàn)者的肢體動(dòng)作及運(yùn)動(dòng)速度，及時(shí)調(diào)整各個(gè)滾動(dòng)件的沿水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)形式(正傳或反轉(zhuǎn))和轉(zhuǎn)速，以及沿豎直的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)形式(正傳或反轉(zhuǎn))和轉(zhuǎn)速，以使每個(gè)滾動(dòng)件的水平的第一轉(zhuǎn)向軸的軸向始終也體驗(yàn)者的前進(jìn)方向呈90度，以配合前進(jìn)或后退，而一旦體驗(yàn)者的運(yùn)動(dòng)靠近跑臺(tái)的邊沿時(shí)(遠(yuǎn)離跑臺(tái)中心)，滾動(dòng)件在控制裝置的控制作用下，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)各個(gè)滾動(dòng)件，將體驗(yàn)者帶回至跑臺(tái)的中心位置，以避免體驗(yàn)者因佩戴虛擬眼睛而周邊的實(shí)際情況不了解，而跑出跑臺(tái)。在通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)滾動(dòng)件將體驗(yàn)者帶回中心位置的過(guò)程中，可通過(guò)對(duì)圖像的設(shè)置減輕移動(dòng)過(guò)程中體驗(yàn)者的位移錯(cuò)覺(jué)，進(jìn)而提高體驗(yàn)感受的真實(shí)性，且本萬(wàn)向跑步機(jī)無(wú)需設(shè)置腰部固定圈等輔助部件，體驗(yàn)者可自由地在跑步機(jī)上根據(jù)虛擬場(chǎng)景里的實(shí)況做各種動(dòng)作，因此體驗(yàn)效果更好。

參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸3上套設(shè)有第一錐齒輪31，所述滾動(dòng)件2的正下方設(shè)置有端面水平設(shè)置的第二錐齒輪32，所述第二錐齒輪32通過(guò)起過(guò)渡作用的第三錐齒輪33驅(qū)動(dòng)所述第一錐齒輪31轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二錐齒輪32的套設(shè)在主軸4的上端，所述第二驅(qū)轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)所述主軸4正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)所述滾動(dòng)件2沿所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，參見(jiàn)圖2，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸3的傳動(dòng)形式采用上述錐齒輪的嚙合傳動(dòng)關(guān)系，能夠使每個(gè)滾動(dòng)件2的傳動(dòng)部分均設(shè)置在傳動(dòng)件最上端支撐位置以下，進(jìn)而便于保證每個(gè)滾動(dòng)件均能獨(dú)自進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，且占用的安裝空間較小，以便于將所有滾動(dòng)件排布成具有支撐和滾動(dòng)作用的體驗(yàn)者位置調(diào)節(jié)部件。

本實(shí)施例中，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸3的兩端通過(guò)軸承分別固定在支架5上，所述支架5的下端固定連接在步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子6上(為便于圖示，部件電機(jī)僅顯示出定子和轉(zhuǎn)子的安裝配合關(guān)系，其他部件均省略)，并隨所述轉(zhuǎn)子6同步正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子6豎向設(shè)置，所述轉(zhuǎn)子6的軸心處設(shè)置有供所述主軸4向下穿過(guò)的通孔40。將所述支架5下端固定在步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)通電后，在步進(jìn)電機(jī)的定子7的配合下，轉(zhuǎn)子6開(kāi)始正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子6在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)支架5進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，而進(jìn)使第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸3和滾動(dòng)件2也同步轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，轉(zhuǎn)子6即為滾動(dòng)件2的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸。

本實(shí)施例中，所述第三錐齒輪33設(shè)置在所述第一錐齒輪31的正下方，所述第三錐齒輪33的軸線與所述第一錐齒輪31的軸線平行，所述第三錐齒輪33的轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承固定在所述支架5上。通過(guò)設(shè)置起過(guò)渡作用的第三錐齒輪33，能夠在減少第一錐齒輪31向上延伸高度的同時(shí)，保證第二錐齒輪32能夠?qū)?dòng)力傳遞給第一錐齒輪31。若不設(shè)置第二錐齒輪32，則會(huì)出現(xiàn)第一錐齒輪的齒尖高于滾動(dòng)件2最上端支撐面的情況，進(jìn)而造成第一錐齒輪31會(huì)影響體驗(yàn)者隨滾動(dòng)件2的移位。

本實(shí)施例中，所述主軸4的下端套設(shè)有第四錐齒輪34，所述第四錐齒輪34與緯軸8(本申請(qǐng)中體提及的緯軸、經(jīng)軸均是相對(duì)而言，只是選取的參考方位不一致而已，經(jīng)軸和緯軸的稱呼是可以互換的)上套設(shè)的第五錐齒輪35嚙合，位于同一緯向的上的若干個(gè)所述滾動(dòng)件2下方的所述第四錐齒輪34均與同一根所述緯軸8上的若干個(gè)所述第五錐齒輪嚙合35。也即，在同一緯向上的滾動(dòng)件均由同一個(gè)緯軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，以便于調(diào)整同一緯向上的各個(gè)滾動(dòng)件能夠保持同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例中，所述緯軸8的下方設(shè)置有一根經(jīng)軸9，所述經(jīng)軸9設(shè)置在所述緯軸8的一端端部，所述經(jīng)軸9上均勻間隔套設(shè)有若干個(gè)第六錐齒輪36，所述第六錐齒輪36與所述緯軸8上靠近端部的一個(gè)所述第五錐齒輪35嚙合，所述經(jīng)軸9的一端連接所述第一驅(qū)轉(zhuǎn)裝置，所述第一驅(qū)轉(zhuǎn)裝置為電機(jī)，以便于控制。也即，所有的緯軸8的轉(zhuǎn)動(dòng)均通過(guò)經(jīng)軸9來(lái)帶動(dòng)，這樣就能保證所有的緯軸的轉(zhuǎn)動(dòng)形式一致，進(jìn)而保證所有的滾動(dòng)件2在沿第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)具有高度的同步性，以提高本萬(wàn)向跑步機(jī)的操控精度和較好的體驗(yàn)感受。當(dāng)然了，根據(jù)需要，所述的經(jīng)軸9也可以設(shè)置兩根，分別位于緯軸8的兩端，以便于減少緯軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中自身的扭矩，提高萬(wàn)向跑步機(jī)的工作穩(wěn)定性，并延長(zhǎng)使用壽命。

本實(shí)施例中，所述跑臺(tái)1呈圓形，所述跑臺(tái)1的直徑為4-6米，以便于體驗(yàn)者在該面積范圍內(nèi)做各種姿時(shí)動(dòng)作。

上述具體實(shí)施方式只是對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)解釋，本實(shí)用新型并不只僅僅局限于上述實(shí)施例，如滾動(dòng)件還可以設(shè)置成滾輪狀或其他形狀，而滾動(dòng)件繞水平的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞豎直的第二軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)形式還可以采用其他形式，只要能夠保證滾動(dòng)件的兩個(gè)自由度的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，并便于結(jié)合影像本身便于調(diào)節(jié)滾動(dòng)方向和形式即可。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，凡是依據(jù)上述原理及精神在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上的改進(jìn)、替代，都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。