一种虚拟现实带电作业仿真训练装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种虚拟现实带电作业仿真训练装置，该装置包括控制单元、用于佩戴在仿真训练人员眼部的虚拟现实头戴显示器、用于捕获仿真训练人员动作的动作捕获单元、用于仿真训练人员站立的塌陷单元(1)、用于连通仿真训练人员身体的触电单元(2)以及用于佩戴在仿真训练人员头部的安全帽敲击单元(3)，所述的虚拟现实头戴显示器、动作捕获单元、塌陷单元(1)、触电单元(2)和安全帽敲击单元(3)均连接控制单元。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有结构简单、便于实现等优点，同时本实用新型专利技术的仿真训练装置能使仿真训练人员体验意外发生的瞬间，唤起仿真训练人员的安全意识。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种虚拟现实仿真训练装置，尤其是涉及一种虚拟现实带电作业仿真训练装置。
技术介绍
由于带电作业的危险性，带电作业培训不能在现场设备上进行。传统的带电作业培训大多是在计算机上完成的，学员使用鼠标和键盘对计算机中电气设备进行操作。但是这种培训方式与真实场景有很大不同，很难让学员产生现场操作的真实体验。同时，随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实技术被应用于电力仿真培训领域，可以借助数据手套、光学数据衣等动作捕捉设备来与虚拟场景进行交互。目前的动作捕捉设备系统价格昂贵、操作复杂、设备处理工作量大，并且对于动作捕捉操作场地的光照、反射情况有较高的要求，装置校准也较为繁琐。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种虚拟现实带电作业仿真训练装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种虚拟现实带电作业仿真训练装置，该装置包括控制单元、用于佩戴在仿真训练人员眼部的虚拟现实头戴显示器、用于捕获仿真训练人员动作的动作捕获单元、用于仿真训练人员站立的塌陷单元、用于连通仿真训练人员身体的触电单元以及用于佩戴在仿真训练人员头部的安全帽敲击单元，所述的虚拟现实头戴显示器、动作捕获单元、塌陷单元、触电单元和安全帽敲击单元均连接控制单元。所述的塌陷单元包括底座、推式电磁铁、踏板和塌陷控制器，所述的底座和踏板相对设置并通过推式电磁铁支撑，所述的推式电磁铁设置多个并均匀分布于底座和踏板之间，所述的推式电磁铁底板固定连接所述的底座，所述的踏板置于推式电磁铁上方并固定连接推式电磁铁的动铁心，所述的推式电磁铁均连接至塌陷控制器，所述的塌陷控制器连接控制单元，进行仿真训练时，仿真训练人员站立于所述的踏板上。所述的塌陷控制器包括第一单片机和第一继电器，所述的推式电磁铁分别连接有一个第一继电器，所述的第一继电器均连接至第一单片机，所述的第一单片机连接所述的控制单元。所述的触电单元包括模拟触电仪和导电手套，所述的导电手套连接模拟触电仪，所述的模拟触电仪连接所述的控制单元。所述的导电手套为设有金属触点的导电手套。所述的安全帽敲击单元包括安全帽、微型直流电磁铁和敲击控制器，所述的微型直流电磁铁安装于安全帽上，微型直流电磁铁的动铁心端部为敲击点并敲击安全帽的壳体，所述的敲击控制器连接微型直流电磁铁和控制单元。所述的敲击控制器包括第二单片机和第二继电器，所述的第二单片机连接控制单元和第二继电器，所述的微型直流电磁铁连接至第二继电器。所述的虚拟现实头戴显示器为虚拟现实眼镜。所述的动作捕获单元包括Kinect2.0摄像头。所述的控制单元为计算机。与现有技术相比，本技术具有如下优点：(1)本技术的仿真训练装置在保证体验者安全的前提下，通过塌陷单元、触电单元和安全帽敲击单元这三个仿真单元真实的还原了高空坠落、触电事故以及头部撞击，仿真训练人员体验意外发生的瞬间，唤起体验者的安全意识；(2)本技术采用虚拟现实眼镜实现虚拟现实环境的感知，能过模拟不同的训练场景，同时采用Kinect2.0摄像头实时捕捉仿真训练人员动作，通过控制单元判断捕获的动作是否符合规范，配置简单，成本较低，易于实现。附图说明图1为本技术虚拟现实带电作业仿真训练装置的布局结构示意图；图2为本技术的塌陷单元的结构示意图；图3为本技术的触电单元的结构示意图；图4为本技术的安全帽敲击单元的结构示意图；图5为本技术的微型直流电磁铁断电状态结构示意图；图6为本技术的微型直流电磁铁通电状态结构示意图。图中，1为塌陷单元，2为触电单元，3为安全帽敲击单元，4为圆形整合平台，5为底座，6为推式电磁铁，7为踏板，8为模拟触电仪，9为导电手套，10为安全帽，11为微型直流电磁铁，12为微型直流电磁铁弹簧，13为敲击点。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例如图1所示，一种虚拟现实带电作业仿真训练装置，该装置包括控制单元、用于佩戴在仿真训练人员眼部的虚拟现实头戴显示器、用于捕获仿真训练人员动作的动作捕获单元、用于仿真训练人员站立的塌陷单元1、用于连通仿真训练人员身体的触电单元2以及用于佩戴在仿真训练人员头部的安全帽敲击单元3，虚拟现实头戴显示器、动作捕获单元、塌陷单元1、触电单元2和安全帽敲击单元3均连接控制单元，虚拟现实头戴显示器为虚拟现实眼镜，本实施例中采用OculusriftDK2眼镜，动作捕获单元包括Kinect2.0摄像头，控制单元为计算机。本实施例中塌陷单元1置于中间位置，旁边设设有放置台，动作捕获单元、触电单元2和安全帽敲击单元3放置在旁边的放置台上，这样整合成了一个圆形整合平台4。如图2所示，塌陷单元1包括底座5、推式电磁铁6、踏板7和塌陷控制器，底座5和踏板7相对设置并通过推式电磁铁6支撑，推式电磁铁6设置多个并均匀分布于底座5和踏板7之间，本实施例中推式电磁铁6设置4个，推式电磁铁6底板固定连接底座5，踏板7置于推式电磁铁6上方并固定连接推式电磁铁6的动铁心，推式电磁铁6均连接至塌陷控制器，塌陷控制器连接控制单元，进行仿真训练时，仿真训练人员站立于踏板7上。其中，塌陷控制器包括第一单片机和第一继电器，推式电磁铁6分别连接有一个第一继电器，第一继电器均连接至第一单片机，第一单片机连接控制单元。本实施例中推式电磁铁6采用大推力电磁铁，供电电源为220V，推力为30kg，行程为60mm，控制单元发送指令给塌陷控制器中的第一单片机，第一单片机接收信号后产生接通电源和断开电源两种动作来控制第一继电器，从而控制推式电磁铁6工作。该塌陷单元1初始状态为通电状态，推式电磁铁6中的动铁心向上顶起，支撑住踏板7，当需要发生塌陷操作时，控制单元控制塌陷单元1动作，推式电磁铁6中的动铁心向下掉落，从而踏板7和踏板7上的仿真训练人员由于重力自由坠落。如图3所示，触电单元2包括模拟触电仪8和导电手套9，导电手套9连接模拟触电仪8，模拟触电仪8的开关按钮连接控制单元。导电手套9为设有金属触点的导电手套9，仿真训练人员带上导电手套9可进行触电操作的模拟。如图4所示，安全帽敲击单元3包括安全帽10、微型直流电磁铁11和敲击控制器，微型直流电磁铁11安装于安全帽10上，微型直流电磁铁11的动铁心端部为敲击点13并敲击安全帽10的壳体，敲击控制器连接微型直流电磁铁11和控制单元。敲击控制器包括第二单片机和第二继电器，第二单片机连接控制单元和第二继电器，微型直流电磁铁11连接至第二继电器。本实施例中微型直流电磁铁11电源为12V，吸力5N，行程为10mm。如图5所示为微型直流电磁铁11断电状态结构示意图，断电状态时，微型直流电磁铁弹簧12处于正常状态，微型电磁铁动铁心为上的敲击点13与安全帽10存在距离，如图6所示为微型直流电磁铁11通电状态结构示意图，通电后，微型直流电磁铁弹簧12处于压缩常状态，微型电磁铁动铁心为上的敲击点13伸出并敲击安全帽10的壳体，产生敲击的声音与震动。当需要发生敲击时，控制单元发送通电指令给敲击控制器中的第二单片机，第二单片机控制第二继电器动作从而接通微型直流电磁铁11的电源，微型直流电磁铁11通电，微型直流电磁铁11上的敲击点13撞击安全帽10，产生敲击的声音与震动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟现实带电作业仿真训练装置，其特征在于，该装置包括控制单元、用于佩戴在仿真训练人员眼部的虚拟现实头戴显示器、用于捕获仿真训练人员动作的动作捕获单元、用于仿真训练人员站立的塌陷单元(1)、用于连通仿真训练人员身体的触电单元(2)以及用于佩戴在仿真训练人员头部的安全帽敲击单元(3)，所述的虚拟现实头戴显示器、动作捕获单元、塌陷单元(1)、触电单元(2)和安全帽敲击单元(3)均连接控制单元。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实带电作业仿真训练装置，其特征在于，该装置包括控制单元、用于佩戴在仿真训练人员眼部的虚拟现实头戴显示器、用于捕获仿真训练人员动作的动作捕获单元、用于仿真训练人员站立的塌陷单元(1)、用于连通仿真训练人员身体的触电单元(2)以及用于佩戴在仿真训练人员头部的安全帽敲击单元(3)，所述的虚拟现实头戴显示器、动作捕获单元、塌陷单元(1)、触电单元(2)和安全帽敲击单元(3)均连接控制单元。2.根据权利要求1所述的一种虚拟现实带电作业仿真训练装置，其特征在于，所述的塌陷单元(1)包括底座(5)、推式电磁铁(6)、踏板(7)和塌陷控制器，所述的底座(5)和踏板(7)相对设置并通过推式电磁铁(6)支撑，所述的推式电磁铁(6)设置多个并均匀分布于底座(5)和踏板(7)之间，所述的推式电磁铁(6)底板固定连接所述的底座(5)，所述的踏板(7)置于推式电磁铁(6)上方并固定连接推式电磁铁(6)的动铁心，所述的推式电磁铁(6)均连接至塌陷控制器，所述的塌陷控制器连接控制单元，进行仿真训练时，仿真训练人员站立于所述的踏板(7)上。3.根据权利要求2所述的一种虚拟现实带电作业仿真训练装置，其特征在于，所述的塌陷控制器包括第一单片机和第一继电器，所述的推式电磁铁(6)分别连接有一个第一继电器，所述的第一继电器均连接至第一单片机，所述的第一单片机连接所述的控制单元。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：章伟，孙影，梁益馨，钱科平，高文斌，
申请(专利权)人：上海欣影深智信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31