波恩大学研发坐式足部控制器提升VR运动控制体验
坐式足部控制器
（映维网Nweon 2025年01月23日）在一项研究中，德国波恩大学团队提出了一种新型的坐式足部控制器，以用于控制用户在虚拟现实环境中的运动。
其中，你可以在两个轴上倾斜双脚，产生向前、向后和侧向运动。另外，一个独立的旋转接头允许绕垂直轴旋转。连接在所有关节的弹簧可以令控制器自动居中。定位追踪器则用于将方向转换为运动命令。
对于虚拟现实环境，目前存在各种各样的控制选择，比如人脑接口、万向移动平台、舌头控制器、眼动追踪和裸手追踪等，而它们都有各自的优缺点。
坐式控制器允许用户以舒适的坐姿进行控制，并允许长期使用。另外，它们可以支持残疾人。在研究中，德国波恩大学团队提出了一种全新的三自由度脚控制器。
所提出的控制器在设计方面强调了用户友好性，即便没有事先经验，你都只需最小的培训开销。控制器具有较高的控制精度，能够实现精确和细粒度的机动。另外，当用户将脚从控制器上移开时，通过为平动轴和旋转轴安装自定心弹簧机构，控制器可提供自动状态重新初始化功能。
同时，控制器允许压力设置的可配置性。用户有能力调整压力参数，以满足他们的偏好和特定的应用需求，才弄个人提高设备的整体通用性。
值得一提的是，所提出的脚控制器从3DRudder中汲取灵感，并同时通过自定心和简化校准简化了远程呈现控制的使用。
控制器由一个球关节组成，允许向左、向右、向前和向后倾斜。一个独立的旋转关节利用50×70×14毫米推力轴承提供灵活的控制旋转阻力。横摇和俯仰分量映射为线速度，偏航分量映射为角速度。线速度和旋转速度分别按比例缩放。
自定心机制通过安装10个张紧弹簧来实现，张紧弹簧左右各3个，前后各2个，每个张紧弹簧直径6.3 mm，长度22.5 mm。选择弹簧数量的差异是为了反映直观的肌肉力量，用于向后和向前运动，以及侧向运动。
旋转轴采用四个直径5.5毫米，长度20.2毫米的张力弹簧。所有轴上的阻力可以通过安装的弹簧数量及其特性来配置。旋转轴机械地限制，以防止旋转弹簧过度伸展。球关节同样限制机械的俯仰和滚动范围。
为了防止意外运动，在将姿态信息转换为运动命令之前，在所有轴定义一个非活动区域。控制器应该固定在一个静态平面，因而可以进行三自由度控制。脚表面使用圆形木制家具滚轮实现。
总的来说，团队提出了一种全新的控制器。在实验中，控制器表现得十分直观，并允许在各种任务中进行运动控制。未来的研究方向可能包括将振动或触觉反馈集成到运动控制器中。
