CN106110573B - 全向移动平台及其控制方法、跑步机 - Google Patents

全向移动平台及其控制方法、跑步机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种全向移动平台及其控制方法、跑步机，该全向移动平台包括万向跑台、人体步伐检测模块和数据处理模块；所述万向跑台包括多个可动单元以及驱动装置，所述多个可动单元包括多个第一可动单元以及多个第二可动单元；所述人体步伐检测模块用于检测人体步伐；所述数据处理模块用于将所述人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为所述第一方向上的速度和所述第二方向上的速度，并根据所述第一方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第一可动单元沿第一方向运动，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第二可动单元沿第二方向运动。本发明能够满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求。

Description

全向移动平台及其控制方法、跑步机
技术领域
本发明涉及运动设备技术领域，尤其涉及一种全向移动平台及其控制方法、跑步机。
背景技术
随着虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术的兴起，新的设备和解决方案层出不穷。传统跑步机上人体只能在一个方向以不同的速度行走，不能满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提供一种全向移动平台及其控制方法、跑步机，能够满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种全向移动平台，包括万向跑台、人体步伐检测模块和数据处理模块；
所述万向跑台包括多个可动单元以及驱动装置，所述多个可动单元包括多个第一可动单元以及多个第二可动单元，所述第一可动单元在所述驱动装置的驱动下至少可在第一方向上运动，所述第二可动单元在所述驱动装置的驱动下至少可在第二方向上运动；
所述人体步伐检测模块用于检测人体步伐；
所述数据处理模块用于将所述人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为所述第一方向上的速度和所述第二方向上的速度，并根据所述第一方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第一可动单元沿第一方向运动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第二可动单元沿第二方向运动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向与所述第二方向不平行。
优选地，所述第一可动单元在所述驱动装置的驱动下还可在所述第二方向上运动，所述第二可动单元在所述驱动装置的驱动下还可在所述第一方向上运动。
优选地，所述万向跑台还包括传送槽以及移动平台基台，在所述驱动装置的驱动下，所述第一可动单元以及所述第二可动单元可从所述传送槽移动至所述移动平台基台以及可从所述移动平台基台移动至所述传送槽。
优选地，所述驱动装置包括第一驱动器和第二驱动器；
所述第一驱动器用于驱动所述第一可动单元以及所述第二可动单元在所述移动平台基台上沿所述第一方向移动；
所述第二驱动器用于驱动所述第一可动单元以及所述第二可动单元在所述移动平台基台上沿所述第二方向移动。
优选地，所述第一可动单元以及所述第二可动单元均为球状体。
优选地，所述第一可动单元包括第一履带，所述第二可动单元包括第二履带；
所述驱动装置包括第一旋转机构、第二旋转机构以及位置驱动机构，所述第一旋转机构的旋转轴向为所述第二方向，所述第二旋转机构的旋转轴向为所述第一方向；
所述第一旋转机构用于驱动所述第一履带以使所述第一履带的转动方向与所述第一旋转机构的旋转方向相同；
所述第二旋转机构用于驱动所述第二履带以使所述第二履带的转动方向与所述第二旋转机构的旋转方向相同。
所述位置驱动机构用于控制所述第一可动单元以及所述第二可动单元在第三方向上的位置，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均垂直。
优选地，所述位置驱动机构包括驱动电机以及与所述驱动电机相连的第一连接杆和第二连接杆；
所述第一可动单元安装在所述第一连接杆上，所述第二可动单元装置在所述第二连接杆上，所述驱动电机通过驱动所述第一连接杆在所述第三方向上运动以控制所述第一可动单元在所述第三方向上的位置，通过驱动所述第二连接杆在所述第三方向上运动以控制所述第二可动单元在所述第三方向上的位置。
优选地，所述多个可动单元呈阵列设置。
优选地，所述第一可动单元与所述第二可动单元交替分布在所述万向跑台上。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种跑步机，包括上述的全向移动平台。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种全向移动平台的控制方法，包括：
人体步伐检测模块检测人体步伐；
数据处理模块将所述人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根据所述第一方向上的速度通过万向跑台的驱动装置驱动所述万向跑台的第一可动单元沿第一方向运动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述万向跑台的第二可动单元沿第二方向运动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向与所述第二方向不平行。
优选地，所述根据所述第一方向上的速度通过万向跑台的驱动装置驱动所述万向跑台的第一可动单元沿第一方向运动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述万向跑台的第二可动单元沿第二方向运动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反包括：
交替执行步骤a和步骤b；
步骤a：根据所述第一方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第一可动单元沿第一方向移动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反；
步骤b：根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第二可动单元沿第二方向移动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反。
优选地，所述第一可动单元以及所述第二可动单元均为球状体；
在所述步骤a中，所述数据处理模块还根据所述第一方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第二可动单元；
在所述步骤b中，所述数据处理模块还根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第一可动单元。
优选地，所述第一方向与所述第二方向垂直，在所述步骤a中，所述驱动装置驱动所述第一可动单元以及所述第二可动单元在所述万向跑台的移动平台基台上移动的速度大小为2Vcosα，移动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，其中，V为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步速，α为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步向与所述第一方向之间的夹角，其中，0≤α≤90°；
在所述步骤b中，所述驱动装置驱动所述第一可动单元以及所述第二可动单元在所述移动平台基台上移动的速度大小为2Vsinα，移动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反；
且每一次执行步骤a的时间与每一次执行步骤b的时间相同。
优选地，所述第一可动单元包括第一履带，所述第二可动单元包括第二履带；
在所述步骤a中，所述驱动装置的第一旋转机构驱动所述第一履带以使所述第一履带的转动方向与所述第一旋转机构的旋转方向相同，所述第一旋转机构的旋转轴向为所述第二方向；
在所述步骤b中，所述驱动装置的第二旋转机构驱动所述第二履带以使所述第二履带的转动方向与所述第二旋转机构的旋转方向相同，所述第二旋转机构的旋转轴向为所述第一方向；
所述方法还包括：在执行所述步骤a时，所述驱动装置的位置驱动机构控制所述第一可动单元以及所述第二可动单元在第三方向上的位置，使所述第一履带与所述人体接触，所述第二履带与所述人体不接触，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均垂直；
在执行所述步骤b时，所述驱动装置的位置驱动机构控制所述第一可动单元以及所述第二可动单元在第三方向上的位置，使所述第二履带与所述人体接触，所述第一履带与所述人体不接触。
优选地，所述第一方向与所述第二方向垂直，在所述步骤a中，所述第一旋转机构驱动所述第一履带转动的速度大小为2Vcosα，所述第一履带上与所述人体接触部分的移动方向与所述第一方向上的速度的方向相反，其中，V为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步速，α为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步向与所述第一方向之间的夹角，其中，0≤α≤90°；
在所述步骤b中，所述第二旋转机构驱动所述第二履带转动的速度大小为2Vsinα，所述第二履带上与所述人体接触部分的移动方向与所述第二方向上的速度的方向相反；
且每一次执行步骤a的时间与每一次执行步骤b的时间相同。
(三)有益效果
本发明提供的全向移动平台，可以通过人体步伐检测模块实时监测人体步伐，并根据人体步伐实时驱动万向跑台上的可动单元，使人体不管以何种速度沿任意方向移动，均能确保人体处于万向跑台中间位置，从而能够满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种全向移动平台的示意图；
图2-3是本发明实施方式提供的另一种全向移动平台的示意图；
图4是图3中万向跑台的俯视图；
图5是图3中万向跑台在第一方向的截面示意图；
图6-13是本发明实施方式中的万向跑台上可动单元在X方向和Y方向上的移动速度示意图；
图14-15是本发明实施方式提供的又一种全向移动平台的示意图；
图16是本发明实施方式提供的一种可动单元的示意图；
图17是本发明实施方式提供的一种位置驱动机构的示意图；
图18是图15中万向跑台上第一可动单元起作用时的示意图；
图19是图15中万向跑台上第二可动单元起作用时的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，图1是本发明实施方式提供的一种全向移动平台的示意图，该全向移动平台包括万向跑台110、人体步伐检测模块120和数据处理模块130；
所述万向跑台110包括多个可动单元以及驱动装置，所述多个可动单元包括多个第一可动单元以及多个第二可动单元，所述第一可动单元在所述驱动装置的驱动下至少可在第一方向上运动，所述第二可动单元在所述驱动装置的驱动下至少可在第二方向上运动，所述第一方向与所述第二方向垂直；
所述人体步伐检测模块120用于检测人体步伐，包括人体步速和步向；
所述数据处理模块130用于将所述人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为所述第一方向上的速度和所述第二方向上的速度，并根据所述第一方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第一可动单元沿第一方向运动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第二可动单元沿第二方向运动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向与所述第二方向不平行，例如，所述第一方向与所述第二方向垂直。
本发明实施方式提供的全向移动平台，可以通过人体步伐检测模块实时监测人体步伐，并根据人体步伐实时驱动万向跑台上的可动单元，使人体不管以何种速度沿任意方向移动，均能确保人体处于万向跑台中间位置，从而能够满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求。
实施例一
参见图2，图2是本发明实施方式提供的一种全向移动平台的示意图，该全向移动平台包括万向跑台210、人体步伐检测模块220和数据处理模块230；
其中，所述万向跑台210包括多个可动单元以及驱动装置，所述多个可动单元包括多个第一可动单元以及多个第二可动单元，驱动装置包括第一驱动器211和第二驱动器212，在第一驱动器211的驱动下，第一可动单元以及第二可动单元均可在第一方向(如Y方向，包括正向和反向)上移动，在第二驱动器212的驱动下，第一可动单元以及第二可动单元均可在第二方向(如X方向，包括正向和反向)上移动；
人体步伐检测模块220用于检测人体步伐，包括人体步速和步向；
数据处理模块230用于将人体步伐检测模块220检测的人体步伐分解为第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根据第一方向上的速度通过第一驱动器211驱动所述第一可动单元和第二可动单元在第一方向上移动，根据第二方向上的速度通过第二驱动器212驱动第一可动单元和第二可动单元在第二方向移动；
示例性的，参见图3，本实施例中人体步伐检测模块220和数据处理模块230可以设置在万向跑台210上，例如，人体步伐检测模块220可以设置在万向跑台210的四个角落位置，所述第一可动单元以及所述第二可动单元均为球状体，万向跑台210上的多个可动单元213为多个等体积小球，则每一个可动单元213不仅可以在第一方向上移动，也可以在第二方向移动，第一驱动器211和第二驱动器212设置在万向跑台的四周；
参见图4和图5，图4为该万向跑台的俯视图，图5为万向跑台在第一方向上的截面图，该万向跑台还包括传送槽215以及移动平台基台214，在驱动装置的驱动下，每一个可动单元213可从传送槽215移动至移动平台基台214，也可从移动平台基台214移动至传送槽215,移动平台基台214可以由表面平滑且摩擦系数较小的硬质材料构成，其大小及厚度视万向跑台大小及所需承受人体重量而定；
通过第一驱动器211可以驱动每一个可动单元213在移动平台基台214上沿第一方向移动，通过第二驱动器212可以驱动每一个可动单元213在移动平台基台214上沿第二方向移动。
本实施例还提供一种上述全向移动平台的控制方法，具体如下：
S11：人体步伐检测模块检测人体步伐；
S12：数据处理模块将人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为第一方向上的速度和第二方向上的速度，之后根据第一方向上的速度通过第一驱动器211驱动可动单元213在移动平台基台214上沿第一方向上移动，使第一可动单元移动的方向与人体步伐分解的第一方向上的速度的方向相反，根据第二方向上的速度通过第一驱动器212驱动可动单元213在移动平台基台214上沿第二方向上移动，使第二可动单元移动的方向与人体步伐分解的第二方向上的速度的方向相反。
例如，若人体步伐的步向为X方向时，第二驱动器212启动驱动移动平台基台214上的可动单元使之沿X方向移动，其等效移动速度与人体步速相同，方向相反。若人体沿Y方向位移时，第一驱动器211启动驱动移动平台基台214上的可动单元使之沿Y方向移动，其移动速度与人体步速相同，方向相反。若人***移速度为V，步向与Y方向成α角度时，0≤α≤90°，与X方向成(90-α)角度，第一驱动器211与第二驱动器212快速交替启动驱动移动平台基台214上的可动单元使之沿人***移相反方向移动，驱动可动单元在X和Y方向移动的速度分别为2V*sinα、2V*cosα，使得移动平台基台上可动单元的等效移动速度与人体步速相同，方向相反。
例如，若人体的步向为正前方，其速度为V1，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则移动平台基台214上可动单元在X方向上的移动速度如图6中的Vx所示，在Y方向上的移动速度如图6中的Vy所示；若人体沿正后方移动，其速度为V2，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则移动平台基台214上可动单元在X方向上的移动速度如图7中的Vx所示，在Y方向上的移动速度如图7中的Vy所示。
若人体沿正右方移动，其速度为V3，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则移动平台基台214上可动单元在X方向上的移动速度如图8中的Vx所示，在Y方向上的移动速度如图8中的Vy所示；若人体沿正左方移动，其速度为V4，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则移动平台基台214上可动单元在X方向上的移动速度如图9中的Vx所示，在Y方向上的移动速度如图9中的Vy所示。
若人体沿左前方移动，其方向与正前方成α夹角，其速度为V5，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则移动平台基台214上可动单元在X方向上的移动速度如图10中的Vx所示，在Y方向上的移动速度如图10中的Vy所示；若人体沿右前方移动，其方向与正前方成α夹角，0≤α≤90°，其速度为V6，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则移动平台基台上可动单元在X方向上的移动速度如图11中的Vx所示，在Y方向上的移动速度如图11中的Vy所示。
若人体沿左后方移动，其方向与正后方成α夹角，0≤α≤90°，其速度为V7，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则移动平台基台上可动单元在X方向上的移动速度如图12中的Vx所示，在Y方向上的移动速度如图12中的Vy所示；若人体沿右后方移动，其方向与正后方成α夹角，其速度为V8，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则移动平台基台上可动单元在X方向上的移动速度如图13中的Vx所示，在Y方向上的移动速度如图13中的Vy所示。
本发明实施方式提供的全向移动平台，在用户使用时，通过人体步伐检测模块220实时检测人体步伐，以监测人体步向以及步速，数据处理单元230接收人体步伐检测模块220检测的人体步向以及步速，并将速度及方向分解为第一方向和第二方向两个垂直方向的速度，之后根据第一方向和第二方向的速度交替驱动可动单元在第一方向上和第二方向上移动，从而使人体不管以何种速度沿任意方向移动，均能确保人体处于万向跑台中间位置。
实施例二
参见图14，图14是本发明实施方式提供的又一种全向移动平台的示意图，该全向移动平台包括万向跑台310、人体步伐检测模块320和数据处理模块330；
万向跑台310包括多个可动单元以及驱动装置，所述多个可动单元包括多个第一可动单元以及多个第二可动单元，所述驱动装置包括第一旋转机构311、第二旋转机构312以及位置驱动机构313；
所述人体步伐检测模块320用于检测人体步伐，包括人体步速和步向；
所述数据处理模块330用于将所述人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根据第一方向上的速度通过所述第一旋转机构311驱动第一可动单元在第一方向上移动，以及根据第二方向上的速度通过所述第二旋转机构312驱动第二可动单元在第二方向上移动。
本发明实施方式提供的全向移动平台，可以通过人体步伐检测模块实时监测人体步伐，并根据人体步伐实时驱动万向跑台上的可动单元，使人体不管以何种速度沿任意方向移动，均能确保人体处于万向跑台中间位置，从而能够满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求。
具示例性的，参见图15，本实施例中人体步伐检测模块320和数据处理模块330可以设置在万向跑台310上，例如人体步伐检测模块320可以设置在万向跑台310的四个角落位置；万向跑台310包括多个可动单元以及驱动装置，所述多个可动单元包括多个第一可动单元3141以及多个第二可动单元3142，所述第一可动单元3141包括第一履带，所述第二可动单元3142包括第二履带。
所述驱动装置包括第一旋转机构311、第二旋转机构312以及位置驱动机构313，所述第一旋转机构311的旋转轴向为第二方向(如X方向)，所述第二旋转机构312的旋转轴向为第一方向(如Y方向)。在本实施例中，所述数据处理模块330用于将人体步伐检测模块320检测的人体步伐分解为第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根据第一方向上的速度通过第一旋转机构311驱动第一履带与人体接触的部分在第一方向上移动，根据第二方向上的速度通过第二旋转机构312驱动第二履带与人体接触的部分在第二方向上移动。
如图16所示，第一旋转机构311用于驱动第一履带3141c以使第一履带3141c的转动方向与所述第一旋转机构的旋转方向相同，从而使第一履带与人体接触的部分能够在第一方向上移动；
所述第二旋转机构312用于驱动所述第二履带以使所述第二履带的转动方向与所述第二旋转机构的旋转方向相同，从而使第二履带与人体接触的部分能够在第二方向上移动；
所述位置驱动机构313用于控制所述第一可动单元3141以及所述第二可动单元3142在第三方向(如Z方向)上的位置，从而能够控制第一可动单元和第二可动单元是否能够与人体接触，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均垂直，例如，参见图17，位置驱动机构313包括驱动电机3131以及与所述驱动电机相连的第一连接杆3132和第二连接杆3133；
所述第一可动单元3141安装在所述第一连接杆3132上，所述第二可动单元3142装置在所述第二连接杆3133上，所述驱动电机3131通过驱动所述第一连接杆3132在所述第三方向上运动以控制所述第一可动单元3141在所述第三方向上的位置，通过驱动所述第二连接杆3133在所述第三方向上运动以控制所述第二可动单元3142在所述第三方向上的位置；
其中，如图15所示，万向跑台310上的多个可动单元可以呈阵列设置，且第一可动单元3141与所述第二可动单元3142交替分布在所述万向跑台310上，例如，可在万向跑台上设置N*N个可动单元，并且呈阵列式分布，每一个第一可动单元3141在第一方向以及第二方向上相邻的四个可动单元均为第二可动单元3142，每一个第二可动单元3142在第一方向以及第二方向上相邻的四个可动单元均为第一可动单元3141；
本实施例还提供一种上述全向移动平台的控制方法，具体如下：
S21：人体步伐检测模块检测人体步伐；
S22：数据处理模块将人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为第一方向上的速度和第二方向上的速度，之后根据第一方向上的速度通过第一旋转机构311驱动第一履带与人体接触的部分沿第一方向移动，使第一履带与人体接触的部分移动的方向与人体步伐分解的第一方向上的速度的方向相反，根据第二方向上的速度通过第二旋转机构312驱动第二履带与人体接触的部分沿第二方向移动，使第二履带与人体接触的部分移动的方向与人体步伐分解的第二方向上的速度的方向相反；
例如，若人体步伐的步向为Y(第一方向)方向时，位置驱动机构313控制第一可动单元3141以及第二可动单元3142在第三方向上的位置，如图18所示，使第一履带与人体接触，第二履带与人体不接触，同时控制第一旋转机构311驱动第一履带与人体接触的部分沿Y方向上移动，其等效移动速度与人体步速相同，方向相反，此时，第二旋转机构可不工作；
若人体沿X(第二方向)方向位移时，位置驱动机构313控制第一可动单元3141以及第二可动单元3142在第三方向上的位置，如图19所示，使第二履带与人体接触，第一履带与人体不接触，同时控制第二旋转机构311驱动第二履带与人体接触的部分沿X方向上移动，其等效移动速度与人体步速相同，方向相反，此时，第一旋转机构可不工作；
若人***移速度为V，步向与Y方向成α角度时，0≤α≤90°，与X方向成(90-α)角度，第一旋转机构和第二旋转机构均工作，第一旋转机构311驱动第一履带与人体接触的部分移动的速度为2V*cosα(即第一履带的转动速度)，第二旋转机构312驱动第二履带与人体接触的部分移动的速度为2V*sinα(即第二履带的转动速度)，同时通过位置驱动机构控制第一履带和第二履带交替与人体接触，使得万向平台上可动单元的等效移动速度与人体步速相同，方向相反，此外，为降低功耗，在第一履带与人体接触时，第二旋转机构可不工作(即第二履带不转动)，在第二履带与人体接触时，第一旋转机构可不工作(即第一履带不转动)；
例如，若人体的步向为正前方，其速度为V1，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则第二履带的转动速度如图6中的Vx所示，第一履带的转动速度如图6中的Vy所示；若人体沿正后方移动，其速度为V2，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则第二履带的转动速度如图7中的Vx所示，第一履带的转动速度如图7中的Vy所示；
若人体沿正右方移动，其速度为V3，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则第二履带的转动速度如图8中的Vx所示，第一履带的转动速度如图8中的Vy所示；若人体沿正左方移动，其速度为V4，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的的正方向，则第二履带的转动速度如图9中的Vx所示，第一履带的转动速度如图9中的Vy所示；
若人体沿左前方移动，其方向与正前方成α夹角，0≤α≤90°，其速度为V5，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则第二履带的转动速度如图10中的Vx所示，第一履带的转动速度如图10中的Vy所示；若人体沿右前方移动，其方向与正前方成α夹角，其速度为V6，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则第二履带的转动速度如图11中的Vx所示，第一履带的转动速度如图11中的Vy所示；
若人体沿左后方移动，其方向与正后方成α夹角，0≤α≤90°，其速度为V7，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则第二履带的转动速度如图12中的Vx所示，第一履带的转动速度如图12中的Vy所示；若人体沿右后方移动，其方向与正后方成α夹角，其速度为V8，现规定正前方和正右方向分别为Y和X方向的正方向，则第二履带的转动速度如图13中的Vx所示，第一履带的转动速度如图13中的Vy所示；
本发明实施方式提供的全向移动平台，在用户使用时，通过人体步伐检测模块320实时检测人体步伐，以监测人体步向以及步速，数据处理单元330接收人体步伐检测模块320检测的人体步向以及步速，并将速度及方向分解为第一方向和第二方向两个垂直方向的速度，之后根据第一方向的速度和第二方向的速度分别控制第一履带的转动速度以及第二履带的转动速度，同时控制第一可动单元和第二可动单元在第三方向上上下交替运动，使第一履带和第二履带交替起作用，从而使人体不管以何种速度沿任意方向移动，均能确保人体处于万向跑台中间位置。
实施例三
此外，本发明实施方式还提供了一种跑步机，包括上述任一的全向移动平台。
实施例四
此外，本发明实施方式还提供了一种全向移动平台的控制方法，该控制方法可以用于上述的全向移动平台，该控制方法包括：
人体步伐检测模块检测人体步伐；
数据处理模块将所述人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根据所述第一方向上的速度通过万向跑台的驱动装置驱动所述万向跑台的第一可动单元沿第一方向运动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述万向跑台的第二可动单元沿第二方向运动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向与所述第二方向不平行。
优选地，所述根据所述第一方向上的速度通过万向跑台的驱动装置驱动所述万向跑台的第一可动单元沿第一方向运动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述万向跑台的第二可动单元沿第二方向运动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反包括：
交替执行步骤a和步骤b；
步骤a：根据所述第一方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第一可动单元沿第一方向移动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反；
步骤b：根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第二可动单元沿第二方向移动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反。
例如，对于图3所示的万向跑台，所述第一可动单元以及所述第二可动单元均为球状体；
在所述步骤a中，所述数据处理模块还根据所述第一方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第二可动单元；
在所述步骤b中，所述数据处理模块还根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第一可动单元。
优选地，所述第一方向与所述第二方向垂直，在所述步骤a中，所述驱动装置驱动所述第一可动单元以及所述第二可动单元在所述万向跑台的移动平台基台上移动的速度大小为2Vcosα，移动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，其中，V为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步速，α为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步向与所述第一方向之间的夹角，其中，0≤α≤90°；
在所述步骤b中，所述驱动装置驱动所述第一可动单元以及所述第二可动单元在所述移动平台基台上移动的速度大小为2Vsinα，移动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反；
且每一次执行步骤a的时间与每一次执行步骤b的时间相同。
例如，对于图15所示的万向跑台，所述第一可动单元包括第一履带，所述第二可动单元包括第二履带；
在所述步骤a中，所述驱动装置的第一旋转机构驱动所述第一履带以使所述第一履带的转动方向与所述第一旋转机构的旋转方向相同，所述第一旋转机构的旋转轴向为所述第二方向；
在所述步骤b中，所述驱动装置的第二旋转机构驱动所述第二履带以使所述第二履带的转动方向与所述第二旋转机构的旋转方向相同，所述第二旋转机构的旋转轴向为所述第一方向；
所述方法还包括：在执行所述步骤a时，所述驱动装置的位置驱动机构控制所述第一可动单元以及所述第二可动单元在第三方向上的位置，使所述第一履带与所述人体接触，所述第二履带与所述人体不接触，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均垂直；
在执行所述步骤b时，所述驱动装置的位置驱动机构控制所述第一可动单元以及所述第二可动单元在第三方向上的位置，使所述第二履带与所述人体接触，所述第一履带与所述人体不接触。
优选地，所述第一方向与所述第二方向垂直，在所述步骤a中，所述第一旋转机构驱动所述第一履带转动的速度大小为2Vcosα，所述第一履带上与所述人体接触部分的移动方向与所述第一方向上的速度的方向相反，其中，V为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步速，α为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步向与所述第一方向之间的夹角，其中，0≤α≤90°；
在所述步骤b中，所述第二旋转机构驱动所述第二履带转动的速度大小为2Vsinα，所述第二履带上与所述人体接触部分的移动方向与所述第二方向上的速度的方向相反；
且每一次执行步骤a的时间与每一次执行步骤b的时间相同。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种全向移动平台，其特征在于，包括万向跑台、人体步伐检测模块和数据处理模块；
所述万向跑台包括多个可动单元以及驱动装置，所述多个可动单元包括多个第一可动单元以及多个第二可动单元，所述第一可动单元在所述驱动装置的驱动下至少可在第一方向上运动，所述第二可动单元在所述驱动装置的驱动下至少可在第二方向上运动；
所述人体步伐检测模块用于检测人体步伐；
所述数据处理模块用于将所述人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为所述第一方向上的速度和所述第二方向上的速度，并根据所述第一方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第一可动单元沿第一方向运动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第二可动单元沿第二方向运动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向与所述第二方向不平行；
所述第一可动单元包括第一履带，所述第二可动单元包括第二履带；
所述驱动装置包括第一旋转机构、第二旋转机构以及位置驱动机构，所述第一旋转机构的旋转轴向为所述第二方向，所述第二旋转机构的旋转轴向为所述第一方向；
所述第一旋转机构用于驱动所述第一履带以使所述第一履带的转动方向与所述第一旋转机构的旋转方向相同；
所述第二旋转机构用于驱动所述第二履带以使所述第二履带的转动方向与所述第二旋转机构的旋转方向相同；
所述位置驱动机构用于控制所述第一可动单元以及所述第二可动单元在第三方向上的位置，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均垂直。
2.根据权利要求1所述的全向移动平台，其特征在于，所述位置驱动机构包括驱动电机以及与所述驱动电机相连的第一连接杆和第二连接杆；
所述第一可动单元安装在所述第一连接杆上，所述第二可动单元装置在所述第二连接杆上，所述驱动电机通过驱动所述第一连接杆在所述第三方向上运动以控制所述第一可动单元在所述第三方向上的位置，通过驱动所述第二连接杆在所述第三方向上运动以控制所述第二可动单元在所述第三方向上的位置。
3.根据权利要求1所述的全向移动平台，其特征在于，所述多个可动单元呈阵列设置。
4.根据权利要求3所述的全向移动平台，其特征在于，所述第一可动单元与所述第二可动单元交替分布在所述万向跑台上。
5.一种跑步机，其特征在于，包括权利要求1-3任一所述的全向移动平台。
6.一种全向移动平台的控制方法，其特征在于，包括：
人体步伐检测模块检测人体步伐；
数据处理模块将所述人体步伐检测模块检测的人体步伐分解为第一方向上的速度和第二方向上的速度，并根据所述第一方向上的速度通过万向跑台的驱动装置驱动所述万向跑台的第一可动单元沿第一方向运动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述万向跑台的第二可动单元沿第二方向运动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反，所述第一方向与所述第二方向不平行；
所述根据所述第一方向上的速度通过万向跑台的驱动装置驱动所述万向跑台的第一可动单元沿第一方向运动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反，以及根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述万向跑台的第二可动单元沿第二方向运动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反包括：
交替执行步骤a和步骤b；
步骤a：根据所述第一方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第一可动单元沿第一方向移动，使所述第一可动单元运动的方向与所述第一方向上的速度的方向相反；
步骤b：根据所述第二方向上的速度通过所述驱动装置驱动所述第二可动单元沿第二方向移动，使所述第二可动单元运动的方向与所述第二方向上的速度的方向相反；所述第一可动单元包括第一履带，所述第二可动单元包括第二履带；
在所述步骤a中，所述驱动装置的第一旋转机构驱动所述第一履带以使所述第一履带的转动方向与所述第一旋转机构的旋转方向相同，所述第一旋转机构的旋转轴向为所述第二方向；
在所述步骤b中，所述驱动装置的第二旋转机构驱动所述第二履带以使所述第二履带的转动方向与所述第二旋转机构的旋转方向相同，所述第二旋转机构的旋转轴向为所述第一方向；
所述方法还包括：在执行所述步骤a时，所述驱动装置的位置驱动机构控制所述第一可动单元以及所述第二可动单元在第三方向上的位置，使所述第一履带与所述人体接触，所述第二履带与所述人体不接触，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均垂直；
在执行所述步骤b时，所述驱动装置的位置驱动机构控制所述第一可动单元以及所述第二可动单元在第三方向上的位置，使所述第二履带与所述人体接触，所述第一履带与所述人体不接触。
7.根据权利要求6所述的全向移动平台的控制方法，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直，在所述步骤a中，所述第一旋转机构驱动所述第一履带转动的速度大小为2Vcosα，所述第一履带上与所述人体接触部分的移动方向与所述第一方向上的速度的方向相反，其中，V为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步速，α为所述人体步伐检测模块检测的人体步伐的步向与所述第一方向之间的夹角，其中，0≤α≤90°；
在所述步骤b中，所述第二旋转机构驱动所述第二履带转动的速度大小为2Vsinα，所述第二履带上与所述人体接触部分的移动方向与所述第二方向上的速度的方向相反；
且每一次执行步骤a的时间与每一次执行步骤b的时间相同。
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