一种基于VR及5D的动力蓄电池测试教学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于VR及5D的动力蓄电池测试教学系统，其包括检测装置、采集装置、VR装置、通信装置、显示装置和控制器，所述检测装置用于对使用者的状态进行检测；所述采集装置用于对所述使用者的动作进行采样；所述VR装置用于对模拟的场景进行模拟；所述通信装置用于所述采样装置和所述VR装置中的场景数据进行通信传输；所述显示装置用于对所述VR装置的视觉场景进行显示。本发明专利技术通过采用VR装置对动力蓄电池的训练，既能达到了掌握基本的知识，还能够对使用者的实际操作的能力进行提升，同时，还有效规避了因为高电压/高电流对所述使用者操作训练引起的危险。用者操作训练引起的危险。用者操作训练引起的危险。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR及5D的动力蓄电池测试教学系统


[0001]本专利技术涉及电池测试技术，尤其涉及一种基于VR及5D的动力蓄电池测试教学系统。

技术介绍

[0002]VR仿真技术在教学领域具有广泛的应用，但是，一些重复性比较差的危险实验教学过程当中，如果让每位学生亲自去进行动手实验，则危险程度过高，如果是让学生观看视频录像，则教学效果不佳。
[0003]如CN208351776U现有技术公开了一种基于VR虚拟现实技术的芯片电路教学系统，尤其是芯片电路的教学，传统的理论教学中，以介绍理想电路元件的电压电流关系、电路的求解方法为主，理论知识和数学推导居多，学生觉得抽象、难度大、枯燥，缺乏学生积极性；在传统实验教学中，大部分采用实验挂箱进行实验，学生只需按照实验指导书按部就班操作即可，难以对实际电路元件、接线、原理有较好的认识，实验也就成了走过程。经过大量检索发现存在的现有技术如KR101654364B1、EP2482996B1和US08721396B1，头戴式虚拟现实设备、仿真教学资源云平台及个人数据库，该系统补充和完善了现有教育体系，使不同地域的学生及适龄人群通过人机交互的方式在三维场景中进行直观、形象的学习，不用跨地域就能得到优质教育，有效解决了地区之间教育资源差异化的问题。但在已有的公开文献中，未发现将VR虚拟现实技术应用在电路教学中，无法满足学生对现代化电路教学的需求；同时，在现有的技术中也缺乏大电压/电流的场景的模拟。
[0004]为了解决本领域普遍存在无法模拟大电流/大电压的环境、无法模拟在搭建线路的动作输入、体验性差、动作的反馈差和对于较难电路连接场景无法再现等等问题，作出了本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对目前蓄电池测试教学所存在的不足，提出了一种基于VR及5D的动力蓄电池测试教学系统。
[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于VR及5D的动力蓄电池测试教学系统，其包括检测装置、采集装置、VR装置、通信装置、显示装置和控制器，所述检测装置用于对使用者的状态进行检测；所述采集装置用于对所述使用者的动作进行采样；所述VR装置用于对模拟的场景进行模拟；所述通信装置用于所述采样装置和所述VR装置中的场景数据进行通信传输；所述显示装置用于对所述VR装置的视觉场景进行显示；所述采集装置包括采集机构和控制机构，所述采集机构用于对所述使用者的移动数据进行采集；所述控制机构用于触发不同的控制场景，并在所述VR装置触发采集数据的输入；所述采集机构包括采集笔和连接模块，所述连接模块用于对所述VR装置建立数据传输通道；所述采集笔内预制乳多个位移传感器，并采集由所述使用者的移动量ΔS；所述控制机构设置所述采集笔上，并通过控制机构采集所述使用者在所
述采集笔上的手部按压数据；所述控制机构设置在所述采集笔上，并实时采集所述使用者在所述采集笔上的控制操作；采集所述采集笔上的初始状态S0(x0，y0)的数据，以及移动的所述控制模块的控制指令；在给定的空间中R
h
中的n个样品点，x
i
,i＝1,
…
,n；在初始状态点的位置的移动量：
[0008][0009]其中，S
h
为移动量为h的多维区域，且满足以下关系的y点的集合:
[0010]S
h
(x)＝{y:(y
‑
x)
T
‑
(y
‑
x)≤h2}
[0011]其中，k表示有k个点落入多维区域中；h为以采集笔上的位移传感器采集的移动量的半径。
[0012]可选的，所述通信装置包括数据调制器、可执行代码和微控制器，所述数据调制器被构造为把所述VR装置的数据进行调制，并通过可执行代码进行传输，并在所述显示装置上输出；所述可执行代码根据所述VR装置的操作特性和耦合到所述VR装置的通信信道的特性来调节传输信号以产生调节的频移键控信号；并通过通信信道将调节后的频移键控信号传输到所述VR装置或者显示装置。
[0013]可选的，所述VR装置包括VR眼镜、感应机构，所述感应集购物用于对所述使用者的头部数据进行采集；所述VR眼镜用于对模拟的测试场景进行模拟；所述VR眼镜基于场景数据对动力蓄电池进行显示；所述感应机构包括感应接触头和存储器，所述感应接触头采集所述使用者的头部感应数据，并存储在所述存储器中。
[0014]可选的，所述显示装置包括若干个显示屏，各个所述显示屏首尾相接围成的弧形显示结构；所述显示结构用于对所述使用者得训练操作进行展示，并对显示结构的实时操作步骤进行训练讲解。
[0015]可选的，所述通信信道通过衰减所述通信将可执行代码引入所述控制信号与所述VR装置之间的通信，并且其中根据通信信道的特性调节所述频移键控信号减少引入所述通信的错误；其中，所述可执行代码还被配置通过通信信道从所述VR装置接收响应消息，其中，响应消息是曼彻斯特编码消息，且所述曼彻斯特编码消息通过预加重使其减少由于通信信道衰减通信而引入到控制链路和所述VR装置之间的通信中的错误。
[0016]可选的，所述可执行代码进一步将所述微控制器配置为：从控制链路接收控制信号；验证控制信号；其中从控制链路接收控制信号作为频移键控编码信号，并且所述VR装置解码频移键控编码信号以获得代表控制信号的二进制数据位。
[0017]另外，本专利技术还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行教学系统的任务执行方法的步骤。
[0018]本专利技术所取得的有益效果是：
[0019]1.通过采用VR装置对动力蓄电池的训练，既能达到了掌握基本的知识，还能够对使用者的实际操作的能力进行提升，同时，还有效规避了因为高电压/高电流对所述使用者
操作训练引起的危险；
[0020]2.通过采用所述通信装置用于所述采样装置和所述VR装置中的场景数据进行通信传输；
[0021]3.通过采用基于所述VR装置对各个训练场景进行模拟，并采集所述采集装置的输入数据进行连线或者其他训练的实际操作，从而达到训练的目的；
[0022]4.通过采用所述VR装置还分别与所述通信装置、所述显示装置相互配合，使得所述VR装置中操作的数据能够被所述通信装置所捕获并在所述显示装置中进行显示；
[0023]5.通过采用所述显示装置与所述VR装置相互配合，使得所述VR装置中的实际的操作能够显示在所述显示装置上，使得在课堂或者其他训练场所能够进行相互学习，并促使各使用者能够依次进行训练，提升整体的训练的水平；
[0024]6.通过采用所述感应机构设置在所述反馈手套上并通过产生的反馈信号对触发对所述感应机构的动作，在使用的过程中，把所述反馈手套与所述使用者的手部进行嵌套，使得在操作的过程中能够进行反馈。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于VR及5D的动力蓄电池测试教学系统，其特征在于，其包括检测装置、采集装置、VR装置、通信装置、显示装置和控制器，所述检测装置用于对使用者的状态进行检测；所述采集装置用于对所述使用者的动作进行采样；所述VR装置用于对模拟的场景进行模拟；所述通信装置用于所述采样装置和所述VR装置中的场景数据进行通信传输；所述显示装置用于对所述VR装置的视觉场景进行显示；所述采集装置包括采集机构和控制机构，所述采集机构用于对所述使用者的移动数据进行采集；所述控制机构用于触发不同的控制场景，并在所述VR装置触发采集数据的输入；所述采集机构包括采集笔和连接模块，所述连接模块用于对所述VR装置建立数据传输通道；所述采集笔内预制乳多个位移传感器，并采集由所述使用者的移动量ΔS；所述控制机构设置所述采集笔上，并通过控制机构采集所述使用者在所述采集笔上的手部按压数据；所述控制机构设置在所述采集笔上，并实时采集所述使用者在所述采集笔上的控制操作；采集所述采集笔上的初始状态S0(x0，y0)的数据，以及移动的所述控制模块的控制指令；在给定的空间中R
h
中的n个样品点，x
i
,i＝1,
…
,n；在初始状态点的位置的移动量：其中，S
h
为移动量为h的多维区域，且满足以下关系的y点的集合:S
h
(x)＝{y:(y
‑
x)
T
‑
(y
‑
x)≤h2}其中，k表示有k个点落入多维区域中；h为以采集笔上的位移传感器采集的移动量的半径。2.根据权利要求1所述的一种基于VR及5D的动力蓄电池测试教学系统，其特征在于，所述通信装置包括数据调制器、可执行代码和微控制器，所述数据调制器被构造为把所述VR装置的数据进行调制，并通过可执行代码进行传输，并在所述显示装置上输出；所述可执行代码根据所述VR装置的操作特性和耦合到所述VR装置的通信信道的特性来调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴芳榕，童大权，陈彦纶，刘骞，沈言锦，刘娜，
申请(专利权)人：湖南汽车工程职业学院，
类型：发明
国别省市：