CN109633911B - 一种基于vr技术的教学体验装置及其体验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于VR技术的教学体验装置及其体验系统，包括VR头盔本体以及安装在VR头盔本体后侧的手机夹持机构，手机夹持机构左右两侧对称安装有两个夹紧机构，VR头盔本体前侧两端对称安装有拉伸卡合座，拉伸卡合座中间水平安装有拉伸连接件，拉伸连接件前端连接有弧形弹片，两个弧形弹片前端通过弧形护板相连，弧形护板顶端与VR头盔本体之间安装有拱形支板；体验系统包括移动终端、信息采集终端、固定终端、信息输出终端。本发明能够对各种型号的手机进行快速夹持固定，避免使用过程中的晃动，在手机取出时手机夹持机构能够快速进行回位，起到一定的密封保护作用，用户配戴时能够根据用户个人情况进行快速适应性调节，满足用户的使用需求。

Description

一种基于VR技术的教学体验装置及其体验系统

技术领域

本发明属于VR领域，尤其涉及一种基于VR技术的教学体验装置及其体验系统。

背景技术

随着经济的发展，人们对孩子的学习关注程度越来越高，对教学质量和教学环境的要求也逐步提高，而传统单纯的依靠黑板书写式的模式已不能满足现代教学的要求。传统的黑板书写式的模式，教学容量与授课的灵活性在时间和空间上都受到了限制，并且需要投入较大的人力教学资源、土地资源和财力资源；同时，坐在课堂上的学生，由于坐的位置远近不同，学生上课的学习效率也有所影响，相对存在着不公平性，导致学生的学习成绩差距越来越大的问题。

因此目前市场上通过VR头盔以及手机网络建立虚拟教学平台，通过教师指导平台、VR教学资源库和VR控制系统，使得每个学生都可以体会到身临其境的课堂感觉，具有每个学上在教育资源上相对公平和节约教育资金、教师资源和土地资源的优点，但是目前的VR头盔由于结构固定，不仅无法对各种手机型号进行广泛适应，而且在配戴过程中无法根据个人情况进行松紧快速调节，给用户带来了一定的不便，影响用户体验。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于VR技术的教学体验装置及其体验系统，能够满足用户的VR体验，适用范围更加广泛。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于VR技术的教学体验装置，包括VR头盔本体以及安装在VR头盔本体后侧的手机夹持机构，手机夹持机构左右两侧对称安装有两个夹紧机构，VR头盔本体前侧两端对称安装有拉伸卡合座，拉伸卡合座中间水平安装有拉伸连接件，拉伸连接件前端连接有弧形弹片，两个弧形弹片前端通过弧形护板相连，弧形护板顶端与VR头盔本体之间安装有拱形支板；

所述手机夹持机构包括滑动安装在VR头盔本体后侧的夹持卡座，VR头盔本体后侧面底端对称设有两个第一导向连接孔，第一导向连接孔外端上方水平固定有支撑横条，VR头盔本体前侧底端对称设有与第一导向连接孔相对应的第二导向连接孔，第一导向连接孔与第二导向连接孔之间通过中心通孔相连通；VR头盔本体左右侧面对称设有两个矩形卡槽，矩形卡槽中对称设有两个导向螺孔，矩形卡槽后侧设有限位插孔；夹持卡座包括竖直分布的夹持立板，夹持立板内表面底端对称设有两个与第一导向连接孔相配合的导向连接杆，导向连接杆末端水平设有与中心通孔相配合的导向螺杆，导向螺杆穿过中心通孔与内螺纹套相连，内螺纹套与中心通孔之间安装有第一回位弹簧；导向连接杆顶部设有与支撑横条底部滑动相连的滑动平面，滑动平面后侧设有与支撑横条相对应的限位插槽；

所述夹紧机构包括竖直固定在夹持立板侧面的滑动调节板，滑动调节板外侧安装有调节安装座，滑动调节板与调节安装座之间水平安装有调节插件，调节插件中间安装有第二回位弹簧；

所述滑动调节板顶面和底面对称设有滑动卡槽，滑动调节板中间设有第一导向插孔；调节安装座包括竖直分布的调节竖板，调节竖板两端对称折弯形成滑动夹板，滑动夹板内表面设有与滑动卡槽相配合的滑动凸起，调节竖板中间水平设有与第一导向插孔相对应的第二导向插孔；调节插件包括中心限位块，中心限位块一端设有与第一导向插孔相配合的第一导向插杆，中心限位块另一端设有与第二导向插孔相配合的第二导向插杆；第二导向插杆外侧安装有第二回位弹簧；

所述VR头盔本体与拉伸卡合座之间通过弹性连接机构相连，该弹性连接机构包括弹性连接座、外螺纹隔套、第三回位弹簧；外螺纹隔套安装在导向螺孔端口处，弹性连接座包括弹性连接板以及对称设置在弹性连接板内表面的两个弹性连接杆，弹性连接杆穿过外螺纹隔套连接有限位滑块，限位滑块与外螺纹隔套之间安装有第三回位弹簧；

所述拉伸卡合座包括卡合顶板以及对称设置在卡合顶板底部两端的卡合侧板，卡合侧板内表面沿直线方向均布有滑动卡齿；

所述拉伸连接件包括拉伸连接板，拉伸连接板后侧对称设有两个拨动片，拨动片末端设有与滑动卡齿相配合的限位卡齿，拉伸连接板前侧对称设有两个第一限位圆块，两个第一限位圆块之间对称设有两个第一弧形卡片，两个第一弧形卡片之间形成第一转动连接腔体；

所述弧形护板两端均对称设有两个第二限位圆块，上下两个第二限位圆块之间对称设有两个第二弧形卡片，两个第二弧形卡片之间形成第二转动连接腔体，弧形护板中央竖直设有固定穿孔，拱形支板一端与VR头盔本体顶部铰接相连，拱形支板另一端竖直设有固定螺杆，固定螺杆底部穿过固定穿孔连接有限位螺母；

所述弧形弹片一端设有与第一转动连接腔体相连的第一转动连接柱，弧形弹片另一端设有与第二转动连接腔体相连的第二转动连接柱。

进一步地，所述滑动卡槽与滑动凸起之间为燕尾配合。

进一步地，所述拱形支板内表面覆有海绵层。

进一步地，所述导向螺杆与中心通孔之间为滑动配合。

进一步地，所述支撑横条的宽度等于夹持立板的厚度，且支撑横条与限位插槽之间为间隙配合。

进一步地，所述限位滑块与导向螺孔之间为滑动配合。

本发明还提供一种基于VR技术的教学体验系统，包括移动终端、信息采集终端、固定终端、信息输出终端；

移动终端包括设置在VR头盔本体内的微处理器以及与微处理器相连的方位感应模块、速度感应模块、语音控制模块；方位感应模块用于对用户的正对方向进行感应并反馈至微处理器；速度感应模块用于对用户的移动速度进行感应并反馈至微处理器；语音控制模块用于对用户语音信息进行采集并对信息采集终端进行控制；

信息输出终端包括数据处理器以及与数据处理器相连的视频采集模块、VR输出模块、数据库模块；视频采集模块用于对课堂教学进行远程采集并反馈至数据处理器；VR输出模块用于将视频信息转换成VR头盔本体能够识别的显示信息；数据库模块用于对教学视频信息进行存储并供数据处理器进行实时调取；

信息采集终端以手机为载体，置于手机夹持机构中进行固定，用于接收来自信息输出终端的数据信息，信息采集终端分别与微处理器、数据处理器相连；

固定终端包括中央控制器以及与中央控制器相连的转动控制模块、速度控制模块，中央控制器同时与微处理器进行无线连接，速度控制模块与跑带连接，速度控制模块用于控制跑带的实时速度，转动控制模块与转动台相连，转动控制模块用于控制转动台转动角度，转动台置于跑带下方并带动跑带进行转动；

当用户改变正对方向和移动速度时，转动控制模块根据用户的转动角度进行反向调节，从而保证用户的正对方向保持统一，速度控制模块根据用户的移动速度控制跑带向相反方向传动。

本发明的有益效果是：

本发明通过科学合理的结构设计，能够对各种型号的手机进行快速夹持固定，避免使用过程中的晃动，在手机取出时手机夹持机构能够快速进行回位，起到一定的密封保护作用，通过弹性连接机构、拉伸卡合座、拉伸连接件、弧形弹片的相互连接配合，使得用户配戴时能够根据用户个人情况进行快速适应性调节，稳定性更强，满足用户的使用需求，适用范围更加广泛，具有良好的实用与推广价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部结构示意图；

图3是本发明的局部结构爆炸图；

图4是本发明的局部结构示意图；

图5是本发明的局部结构示意图；

图6是本发明的局部结构爆炸图；

图7是本发明的局部结构爆炸图；

图8是本发明的局部结构爆炸图；

图9是本发明的局部结构爆炸图；

图10是本发明的局部结构示意图；

图11是本发明的局部结构示意图；

图12是本发明的局部结构爆炸图；

图13是本发明的局部结构示意图；

图14是本发明的系统结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的一种基于VR技术的教学体验装置，包括VR头盔本体1以及安装在VR头盔本体1后侧的手机夹持机构2，手机夹持机构2左右两侧对称安装有两个夹紧机构3，VR头盔本体1前侧两端对称安装有拉伸卡合座4，拉伸卡合座4中间水平安装有拉伸连接件5，拉伸连接件5前端连接有弧形弹片6，两个弧形弹片6前端通过弧形护板7相连，弧形护板7顶端与VR头盔本体1之间安装有拱形支板8；

如图2至图4所示，手机夹持机构2包括滑动安装在VR头盔本体1后侧的夹持卡座21，VR头盔本体1后侧面底端对称设有两个第一导向连接孔11，第一导向连接孔11外端上方水平固定有支撑横条22，VR头盔本体1前侧底端对称设有与第一导向连接孔11相对应的第二导向连接孔15，第一导向连接孔11与第二导向连接孔15之间通过中心通孔16相连通；VR头盔本体1左右侧面对称设有两个矩形卡槽13，矩形卡槽13中对称设有两个导向螺孔14，矩形卡槽13后侧设有限位插孔12；夹持卡座21包括竖直分布的夹持立板211，夹持立板211内表面底端对称设有两个与第一导向连接孔11相配合的导向连接杆212，导向连接杆212末端水平设有与中心通孔16相配合的导向螺杆213，导向螺杆213穿过中心通孔16与内螺纹套24相连，内螺纹套24与中心通孔16之间安装有第一回位弹簧23；导向连接杆212顶部设有与支撑横条22底部滑动相连的滑动平面214，滑动平面214后侧设有与支撑横条22相对应的限位插槽215；

如图5和图6所示，夹紧机构3包括竖直固定在夹持立板211侧面的滑动调节板31，滑动调节板31外侧安装有调节安装座32，滑动调节板31与调节安装座32之间水平安装有调节插件33，调节插件33中间安装有第二回位弹簧34；滑动调节板31顶面和底面对称设有滑动卡槽312，滑动调节板31中间设有第一导向插孔311；调节安装座32包括竖直分布的调节竖板321，调节竖板321两端对称折弯形成滑动夹板322，滑动夹板322内表面设有与滑动卡槽312相配合的滑动凸起323，调节竖板321中间水平设有与第一导向插孔311相对应的第二导向插孔324；调节插件33包括中心限位块331，中心限位块331一端设有与第一导向插孔311相配合的第一导向插杆332，中心限位块331另一端设有与第二导向插孔324相配合的第二导向插杆333；第二导向插杆333外侧安装有第二回位弹簧34；

如图7和图8所示，VR头盔本体1与拉伸卡合座4之间通过弹性连接机构相连，该弹性连接机构包括弹性连接座91、外螺纹隔套92、第三回位弹簧93；外螺纹隔套92安装在导向螺孔14端口处，弹性连接座91包括弹性连接板911以及对称设置在弹性连接板911内表面的两个弹性连接杆912，弹性连接杆912穿过外螺纹隔套92连接有限位滑块913，限位滑块913与外螺纹隔套92之间安装有第三回位弹簧93；

如图9和图10所示，拉伸卡合座4包括卡合顶板41以及对称设置在卡合顶板41底部两端的卡合侧板42，卡合侧板42内表面沿直线方向均布有滑动卡齿43；

如图11所示，拉伸连接件5包括拉伸连接板51，拉伸连接板51后侧对称设有两个拨动片52，拨动片52末端设有与滑动卡齿43相配合的限位卡齿53，拉伸连接板51前侧对称设有两个第一限位圆块54，两个第一限位圆块54之间对称设有两个第一弧形卡片55，两个第一弧形卡片55之间形成第一转动连接腔体；

如图12所示，弧形护板7两端均对称设有两个第二限位圆块71，上下两个第二限位圆块71之间对称设有两个第二弧形卡片72，两个第二弧形卡片72之间形成第二转动连接腔体，弧形护板7中央竖直设有固定穿孔73，拱形支板8一端与VR头盔本体1顶部铰接相连，拱形支板8另一端竖直设有固定螺杆81，固定螺杆81底部穿过固定穿孔73连接有限位螺母82；

如图13所示，弧形弹片6一端设有与第一转动连接腔体相连的第一转动连接柱61，弧形弹片6另一端设有与第二转动连接腔体相连的第二转动连接柱62。

其中，滑动卡槽312与滑动凸起323之间为燕尾配合，拱形支板8内表面覆有海绵层，导向螺杆213与中心通孔16之间为滑动配合，支撑横条22的宽度等于夹持立板211的厚度，且支撑横条22与限位插槽215之间为间隙配合，限位滑块913与导向螺孔14之间为滑动配合。

如图14所示，本发明还提供一种基于VR技术的教学体验系统，包括移动终端、信息采集终端、固定终端、信息输出终端；

移动终端包括设置在VR头盔本体1内的微处理器以及与微处理器相连的方位感应模块、速度感应模块、语音控制模块；方位感应模块用于对用户的正对方向进行感应并反馈至微处理器；速度感应模块用于对用户的移动速度进行感应并反馈至微处理器；语音控制模块用于对用户语音信息进行采集并对信息采集终端进行控制；

信息输出终端包括数据处理器以及与数据处理器相连的视频采集模块、VR输出模块、数据库模块；视频采集模块用于对课堂教学进行远程采集并反馈至数据处理器；VR输出模块用于将视频信息转换成VR头盔本体1能够识别的显示信息；数据库模块用于对教学视频信息进行存储并供数据处理器进行实时调取；

信息采集终端以手机为载体，置于手机夹持机构2中进行固定，用于接收来自信息输出终端的数据信息，信息采集终端分别与微处理器、数据处理器相连；

固定终端包括中央控制器以及与中央控制器相连的转动控制模块、速度控制模块，中央控制器同时与微处理器进行无线连接，速度控制模块与跑带连接，速度控制模块用于控制跑带的实时速度，转动控制模块与转动台相连，转动控制模块用于控制转动台转动角度，转动台置于跑带下方并带动跑带进行转动，跑带以跑步机作为载体进行传动；

当用户改变正对方向和移动速度时，转动控制模块根据用户的转动角度进行反向调节，从而保证用户的正对方向保持统一，速度控制模块根据用户的移动速度控制跑带向相反方向传动，从而保证用户的位置相对静止，避免碰撞。

本发明通过科学合理的结构设计，能够对各种型号的手机进行快速夹持固定，避免使用过程中的晃动，在手机取出时手机夹持机构能够快速进行回位，起到一定的密封保护作用，通过弹性连接机构、拉伸卡合座、拉伸连接件、弧形弹片的相互连接配合，使得用户配戴时能够根据用户个人情况进行快速适应性调节，稳定性更强，满足用户的使用需求，适用范围更加广泛，具有良好的实用与推广价值。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.一种基于VR技术的教学体验装置，其特征在于：包括VR头盔本体(1)以及安装在VR头盔本体(1)后侧的手机夹持机构(2)，手机夹持机构(2)左右两侧对称安装有两个夹紧机构(3)，VR头盔本体(1)前侧两端对称安装有拉伸卡合座(4)，拉伸卡合座(4)中间水平安装有拉伸连接件(5)，拉伸连接件(5)前端连接有弧形弹片(6)，两个弧形弹片(6)前端通过弧形护板(7)相连，弧形护板(7)顶端与VR头盔本体(1)之间安装有拱形支板(8)；

所述手机夹持机构(2)包括滑动安装在VR头盔本体(1)后侧的夹持卡座(21)，VR头盔本体(1)后侧面底端对称设有两个第一导向连接孔(11)，第一导向连接孔(11)外端上方水平固定有支撑横条(22)，VR头盔本体(1)前侧底端对称设有与第一导向连接孔(11)相对应的第二导向连接孔(15)，第一导向连接孔(11)与第二导向连接孔(15)之间通过中心通孔(16)相连通；VR头盔本体(1)左右侧面对称设有两个矩形卡槽(13)，矩形卡槽(13)中对称设有两个导向螺孔(14)，矩形卡槽(13)后侧设有限位插孔(12)；夹持卡座(21)包括竖直分布的夹持立板(211)，夹持立板(211)内表面底端对称设有两个与第一导向连接孔(11)相配合的导向连接杆(212)，导向连接杆(212)末端水平设有与中心通孔(16)相配合的导向螺杆(213)，导向螺杆(213)穿过中心通孔(16)与内螺纹套(24)相连，内螺纹套(24)与中心通孔(16)之间安装有第一回位弹簧(23)；导向连接杆(212)顶部设有与支撑横条(22)底部滑动相连的滑动平面(214)，滑动平面(214)后侧设有与支撑横条(22)相对应的限位插槽(215)；

所述夹紧机构(3)包括竖直固定在夹持立板(211)侧面的滑动调节板(31)，滑动调节板(31)外侧安装有调节安装座(32)，滑动调节板(31)与调节安装座(32)之间水平安装有调节插件(33)，调节插件(33)中间安装有第二回位弹簧(34)；

所述滑动调节板(31)顶面和底面对称设有滑动卡槽(312)，滑动调节板(31)中间设有第一导向插孔(311)；调节安装座(32)包括竖直分布的调节竖板(321)，调节竖板(321)两端对称折弯形成滑动夹板(322)，滑动夹板(322)内表面设有与滑动卡槽(312)相配合的滑动凸起(323)，调节竖板(321)中间水平设有与第一导向插孔(311)相对应的第二导向插孔(324)；调节插件(33)包括中心限位块(331)，中心限位块(331)一端设有与第一导向插孔(311)相配合的第一导向插杆(332)，中心限位块(331)另一端设有与第二导向插孔(324)相配合的第二导向插杆(333)；第二导向插杆(333)外侧安装有第二回位弹簧(34)；

所述VR头盔本体(1)与拉伸卡合座(4)之间通过弹性连接机构相连，该弹性连接机构包括弹性连接座(91)、外螺纹隔套(92)、第三回位弹簧(93)；外螺纹隔套(92)安装在导向螺孔(14)端口处，弹性连接座(91)包括弹性连接板(911)以及对称设置在弹性连接板(911)内表面的两个弹性连接杆(912)，弹性连接杆(912)穿过外螺纹隔套(92)连接有限位滑块(913)，限位滑块(913)与外螺纹隔套(92)之间安装有第三回位弹簧(93)；

所述拉伸卡合座(4)包括卡合顶板(41)以及对称设置在卡合顶板(41)底部两端的卡合侧板(42)，卡合侧板(42)内表面沿直线方向均布有滑动卡齿(43)；

所述拉伸连接件(5)包括拉伸连接板(51)，拉伸连接板(51)后侧对称设有两个拨动片(52)，拨动片(52)末端设有与滑动卡齿(43)相配合的限位卡齿(53)，拉伸连接板(51)前侧对称设有两个第一限位圆块(54)，两个第一限位圆块(54)之间对称设有两个第一弧形卡片(55)，两个第一弧形卡片(55)之间形成第一转动连接腔体；

所述弧形护板(7)两端均对称设有两个第二限位圆块(71)，上下两个第二限位圆块(71)之间对称设有两个第二弧形卡片(72)，两个第二弧形卡片(72)之间形成第二转动连接腔体，弧形护板(7)中央竖直设有固定穿孔(73)，拱形支板(8)一端与VR头盔本体(1)顶部铰接相连，拱形支板(8)另一端竖直设有固定螺杆(81)，固定螺杆(81)底部穿过固定穿孔(73)连接有限位螺母(82)；

所述弧形弹片(6)一端设有与第一转动连接腔体相连的第一转动连接柱(61)，弧形弹片(6)另一端设有与第二转动连接腔体相连的第二转动连接柱(62)。

2.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的教学体验装置，其特征在于：所述滑动卡槽(312)与滑动凸起(323)之间为燕尾配合。

3.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的教学体验装置，其特征在于：所述拱形支板(8)内表面覆有海绵层。

4.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的教学体验装置，其特征在于：所述导向螺杆(213)与中心通孔(16)之间为滑动配合。

5.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的教学体验装置，其特征在于：所述支撑横条(22)的宽度等于夹持立板(211)的厚度，且支撑横条(22)与限位插槽(215)之间为间隙配合。

6.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的教学体验装置，其特征在于：所述限位滑块(913)与导向螺孔(14)之间为滑动配合。

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