CN107393351A - 一种基于vr系统的电力培训用走位训练装置及培训方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于VR系统的电力培训用走位训练装置及培训方法，它包括操作台、PC主机、大屏、座椅、VR头盔，所述的PC主机分别与操作台、大屏、座椅、VR头盔连接，PC主机用以生成各种故障虚拟场景，并通过大屏和VR头盔同步显示场景，操作台设置有触摸式屏显，罗列有全部的故障场景，所述的座椅的一侧扶手位设置有十字摇柄，用以控制主视角的前进、后退、左位移、右位移，另一侧扶手位设置有至少两个按钮，用以场景情景的选择、判断；所述的座椅还设置有震动装置和送风装置，相比现有复杂的VR系统，该装置操作过程逻辑简单，充分发挥VR系统的优越性，使操作者更舒适方便的完成电力培训用走位训练，达到有效率、安全无害的培训目的。
Description
技术领域
本发明涉及电力行业辅助培训设备，具体为一种基于VR系统的电力培训用走位训练装置及电力培训方法。
背景技术
虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面，模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像，与现实中的真实演练相比，通过VR系统虚拟演练的一大优势就是可以方便的模拟任何培训科目，借助虚拟现实技术，受训者可以将自身置于各种复杂、突发环境中去，从而进行针对性训练，提高自身的应变能力与相关处理技能。
作为电力行业技能培训，安全性要放在第一位，虚拟的演练环境远比现实中安全，培训与受训人员可以大胆的在虚拟环境中尝试各种演练方案，即使创下“大祸”，也不会造成“恶果”，而是将这一切放入演练评定中去，作为最后演练考核的参考，借助虚拟演练系统，各单位可以根据自身实际需求在任何时间、任何地点组织相关培训指导，受训者等相关人员进行演练，并快速取得演练结果，进行演练评估和改进，受训人员亦可以自发的进行多次重复演练，使受训人员始终处于培训的主导地位，掌握受训主动权，大大增加演练时间和演练效果。这样，在确保受训人员人身安全万无一失的情况下，受训人员可以卸去事故隐患的包袱，尽可能极端的进行演练，从而大幅的提高自身的技能水平，确保在今后实际操作中的人身与事故安全。
感知和交互性是VR系统重要的特性，计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知；作为操作者，人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官,而在VR实际应用过程中，使用VR眼镜时，人体动作跟3D虚拟情景的对接会产生一定的延迟，进而达不到完全同步，尤其是带有行走能力定位的VR系统，场景的延迟变化会导致人体眼睛感知出现不适应，甚至会眩晕、呕吐，影响虚拟体验和操作；同时为了保证人体动作与虚拟世界一致，需要更多的三维交互设备，比如带有多个传感器的数据手套、数据衣，装备繁琐、更多的连接点交互给系统运算提了更高的要求，导致VR设备成本变高，维修维护复杂，不利于推广，同时虚拟场景没有地域限制，而VR操控装置受地域限制，人体不能随意的走动。
在电力行业实际操作训练中，相当一部分的培训项目仅需人员到达现场进行观察判断，通过行走的方式，找到故障点并进行选择性的做出故障应对。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种结构设计合理的基于VR系统的电力培训用走位训练装置，操作过程逻辑简单，充分发挥VR系统的优越性，使操作者更舒适方便的完成电力培训用走位训练，达到有效率、安全无害的培训目的。
为实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：
一种基于VR系统的电力培训用走位训练装置，它包括操作台、PC主机、大屏、座椅、VR头盔，所述的PC主机分别与操作台、大屏、座椅、VR头盔连接，PC主机用以生成各种故障虚拟场景，并通过大屏和VR头盔同步显示场景，操作台设置有触摸式屏显，罗列有全部的故障场景，用以操作人员对场景进行切换和启动操作，所述的座椅的一侧扶手位设置有十字摇柄，用以控制主视角的前进、后退、左位移、右位移，另一侧扶手位设置有至少两个按钮，用以场景情景的选择、判断；所述的座椅还设置有震动装置和送风装置。
所述的座椅为环抱式座椅，使培训体验者进入虚拟场景后，身体有较高的安全感，尽可能的身体放松，减少身体的不适感。
所述的十字摇柄与PC主机连接，用以控制虚拟场景中主视角的位移操作，相比现有的人体身着数据衣进行位移方式，没有地域范围的限制，而且虚拟场景的位移变化更稳定，延迟低。
所述的震动装置为振动器，设置在座椅支架上，所述的送风装置为风扇或者连通储气源的气管，当虚拟场景触发点被触发，比如摇柄操作到特定位置或者按钮选择判断触发，PC主机给座椅震动装置或者送风装置信号，产生振动效果、风吹效果，使体验更加真实。
一种利用上述电力培训用走位训练装置进行电力培训的方法，准备工作：首先通过PC主机生成并储存有各种故障的虚拟场景，操作台屏显虚拟场景的图列，待培训人员坐到座椅上，左右手分别控制十字摇柄和按钮，头部佩戴VR头盔；监控操作人员，选择特定的故障虚拟情景，在大屏和VR头盔中同步显示故障虚拟情景，由培训人员遥控十字手柄，使培训者视角产生前后左右的位移，培训者通过走位找到并发现故障问题所在，当走位到情景触发位置时，会触发按钮选择或操作确定或否定的选项，由培训者通过按钮进行选择判断；当培训者视角进入特定位移坐标时或者判断出现失误时，会触发座椅的振动装置或送风装置，使培训体验更真实。
所述的PC主机的虚拟场景中设置有操作时间和评分系统，评分系统根据操作时间和培训者走位和判断情况进行打分。
本发明的有益效果为：
该基于VR系统的电力培训用走位训练装置，操作过程逻辑简单，充分发挥VR系统的优越性，使操作者更舒适方便的完成电力培训用走位训练，达到有效率、安全无害的培训目的。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
如附图所示的一种基于VR系统的电力培训用走位训练装置，它包括操作台1、PC主机2、大屏3、座椅4、VR头盔5，所述的PC主机1分别通过数据线与操作台2、大屏3、座椅4、VR头盔5连接，PC主机2用以生成各种故障虚拟场景，并通过大屏3和VR头盔5同步显示场景，操作台1设置有触摸式屏显，屏显显示罗列有全部的故障场景，用以监控操作人员对场景进行切换和启动操作，所述的座椅4的一侧扶手位设置有十字摇柄6，用以控制主视角的前进、后退、左位移、右位移，另一侧扶手位设置有至少两个按钮7，用以场景情景的选择、判断；所述的座椅还设置有震动装置8和送风装置9以及音响设备。
所述的座椅4为蛋壳式环包式座椅，使培训体验者进入虚拟场景后，身体有较高的安全感，尽可能的身体放松，减少身体的不适感。
所述的十字摇柄6与PC主机2连接，用以控制虚拟场景中主视角的位移操作，相比现有的人体身着数据衣进行位移方式，没有地域范围的限制，而且通过摇柄控制方式，虚拟场景的位移变化更稳定，延迟低。
所述的震动装置8为振动器，设置在座椅支架上，所述的送风装置9为风扇或者连通储气源的气管，当虚拟场景触发点被触发，比如摇柄操作到特定位置或者按钮选择判断触发，PC主机2给座椅下的震动装置8或者送风装置9信号，产生振动效果、风吹效果，使体验更加真实。
一种利用上述电力培训用走位训练装置进行电力培训的方法，准备工作：首先通过PC主机生成并储存有各种故障的虚拟场景，操作台屏显虚拟场景的图列，待培训人员坐到座椅上，左右手分别控制十字摇柄和按钮，头部佩戴VR头盔；监控操作人员，选择特定的故障虚拟情景，在大屏和VR头盔中同步显示故障虚拟情景，由培训人员遥控十字手柄，使培训者视角产生前后左右的位移，培训者通过走位找到并发现故障问题所在，当走位到情景触发位置时，会触发按钮选择或操作确定或否定的选项，由培训者通过按钮进行选择判断；当培训者视角进入特定位移坐标时或者判断出现失误时，会触发座椅的振动装置或送风装置，使培训体验更真实。
所述的PC主机的虚拟场景中设置有操作时间和评分系统，评分系统根据操作时间和培训者走位和判断情况进行打分。
相比较现有的VR系统，通过手柄及按钮组合的遥控方式，替代传感器式的需要动作捕捉的高端交互设备，结构简单、合理，为培训者提供一个和真实环境相一致的虚拟环境，培训者可以在这个具有真实沉浸感的虚拟环境中，通过人机交互，体验实时的物理反馈，从而达到安全培训的目的。
Claims (3)
1.一种基于VR系统的电力培训用走位训练装置，其特征是：它包括操作台、PC主机、大屏、座椅、VR头盔，所述的PC主机分别与操作台、大屏、座椅、VR头盔连接，PC主机用以生成各种故障虚拟场景，并通过大屏和VR头盔同步显示场景，操作台设置有触摸式屏显，罗列有全部的故障场景，所述的座椅的一侧扶手位设置有十字摇柄，用以控制主视角的前进、后退、左位移、右位移，另一侧扶手位设置有至少两个按钮，用以场景情景的选择、判断；所述的座椅还设置有震动装置和送风装置。
2.根据权利要求1所述的基于VR系统的电力培训用走位训练装置，其特征是：所述的座椅为环抱式座椅，所述的震动装置为振动器，设置在座椅支架上，所述的送风装置为风扇或者连通储气源的气管。
3.一种利用上述权利要求1所述的基于VR系统的电力培训用走位训练装置进行培训的方法，其特征是：通过PC主机生成并储存有各种故障的虚拟场景，操作台屏显虚拟场景的图列，待培训人员坐到座椅上，左右手分别控制十字摇柄和按钮，头部佩戴VR头盔；监控操作人员，选择特定的故障虚拟情景，在大屏和VR头盔中同步显示故障虚拟情景，由培训人员遥控十字手柄，使培训者视角产生前后左右的位移，培训者通过走位找到并发现故障问题所在，当走位到情景触发位置时，会触发按钮选择或操作确定或否定的选项，由培训者通过按钮进行选择判断；当培训者视角进入特定位移坐标时或者判断出现失误时，会触发座椅的振动装置或送风装置，使培训体验更真实。
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|---|---|
| CN (1) | CN107393351A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108399799A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-14 | 广州特种机电设备检测研究院 | 一种基于虚拟现实技术的电梯检验培训系统及方法 |
| CN108597281A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-28 | 蓝乾艺 | 一种交互式学习系统和交互式学习方法 |
| CN108615427A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-02 | 广州特种机电设备检测研究院 | 一种基于虚拟现实技术的电梯检验教学系统及方法 |
| CN108682292A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-19 | 广州特种机电设备检测研究院 | 一种基于虚拟现实技术的电梯检验考核系统及方法 |
| CN109615968A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-04-12 | 福建华众互联网科技有限公司 | 一种vr模拟教学实训体验系统 |
| CN109739362A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-05-10 | 杭州电子科技大学 | 一种基于vr的石油化工设备维修培训与考核系统及方法 |
| CN110111639A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-09 | 国网浙江省电力有限公司培训中心 | 直升机带电作业培训系统及方法 |
| CN110570744A (zh) * | 2018-06-06 | 2019-12-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种交互式起重作业仿真安全培训教学系统 |
| CN110853447A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-02-28 | 贵州电网有限责任公司 | 一种基于vr模拟现场电力系统实操训练平台及其训练方法 |
| CN111028596A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-04-17 | 岭澳核电有限公司 | 核电站汽轮机厂房起重作业仿真培训方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102723015A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-10-10 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 配网运检仿真培训系统及方法 |
| CN105903189A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-31 | 上海大象数码科技有限公司 | 一种基于虚拟现实应用的超级模拟体验平台 |
| CN106297473A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-01-04 | 覃伟 | 多功能vr人机交互及外部环境的模拟器以及模拟方法 |
| CN205943156U (zh) * | 2016-04-18 | 2017-02-08 | 广州策源电子科技有限公司 | 一种9dvr虚拟现实体验平台 |
| CN206252145U (zh) * | 2016-09-13 | 2017-06-16 | 南京美卡数字科技有限公司 | 虚拟现实转椅 |
-
2017
- 2017-09-05 CN CN201710790081.3A patent/CN107393351A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102723015A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-10-10 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 配网运检仿真培训系统及方法 |
| CN205943156U (zh) * | 2016-04-18 | 2017-02-08 | 广州策源电子科技有限公司 | 一种9dvr虚拟现实体验平台 |
| CN105903189A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-31 | 上海大象数码科技有限公司 | 一种基于虚拟现实应用的超级模拟体验平台 |
| CN206252145U (zh) * | 2016-09-13 | 2017-06-16 | 南京美卡数字科技有限公司 | 虚拟现实转椅 |
| CN106297473A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-01-04 | 覃伟 | 多功能vr人机交互及外部环境的模拟器以及模拟方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108399799A (zh) * | 2018-02-11 | 2018-08-14 | 广州特种机电设备检测研究院 | 一种基于虚拟现实技术的电梯检验培训系统及方法 |
| CN108615427A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-02 | 广州特种机电设备检测研究院 | 一种基于虚拟现实技术的电梯检验教学系统及方法 |
| CN108682292A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-19 | 广州特种机电设备检测研究院 | 一种基于虚拟现实技术的电梯检验考核系统及方法 |
| CN108597281A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-28 | 蓝乾艺 | 一种交互式学习系统和交互式学习方法 |
| CN110570744A (zh) * | 2018-06-06 | 2019-12-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种交互式起重作业仿真安全培训教学系统 |
| CN109615968A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-04-12 | 福建华众互联网科技有限公司 | 一种vr模拟教学实训体验系统 |
| CN109739362A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-05-10 | 杭州电子科技大学 | 一种基于vr的石油化工设备维修培训与考核系统及方法 |
| CN110111639A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-09 | 国网浙江省电力有限公司培训中心 | 直升机带电作业培训系统及方法 |
| CN111028596A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-04-17 | 岭澳核电有限公司 | 核电站汽轮机厂房起重作业仿真培训方法 |
| CN110853447A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-02-28 | 贵州电网有限责任公司 | 一种基于vr模拟现场电力系统实操训练平台及其训练方法 |
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