CN113380086A - 一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，涉及辅助教育技术领域，包括外壳，外壳内部滑动安装互动装置，显示装置转动安装在互动装置的上方，互动装置和显示装置用于多角度多方位调整显示设备，并且可以与显示设备画面进行联动，沉浸装置固定安装在外壳的内部，用于增加模拟沉浸式体验功能和实景模拟体验功能，本发明让游客参与到博物馆的教育中来，这种沉浸式的体验使得游客的角色身份发生转换，从而让游客的认识更加深刻和真实。

Description

一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置
技术领域
本发明涉及辅助教育技术领域，特别涉及一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置。
背景技术
在博物馆展览的时候，需要尽可能详尽的介绍和描述文物的背景和相关信息，而单纯的通过文字描述来展示给游客，则显得太刻板，并且大部分游客并没有耐心把整个文字看完，所以体验的效果并不好，而随着技术的发展，将智能自动化技术和沉浸式理念应运于博物馆的辅助系统中，让文物重新焕发生命力，这就需要有足够引人注目的创新，将文物的介绍与展示和投影技术融合起来，并且模拟真实的体验环境，使得游客在详细获取知识的同时获得更加美好的体验，现有技术(CN201810242199.7)中公开了一种融合真实物体的VR工作辅助系统、方法及VR设备，包括显示单元、图像采集单元、区域建立单元、处理单元和发送单元；方法包括：采集现实环境中的真实物体的物体图像并进行保存；对关联于工作环境的第一图像数据进行修改，以在工作环境的显示画面的每一帧中均建立一显示区域；获取物体图像并进行处理，并将物体图像分别绘制到每一帧的显示区域内以形成第二图像数据，第二图像数据包括在第一图像数据中；将包括第二图像数据的第一图像数据发送至显示单元进行显示。上述技术方案的有益效果是：将真实物体与VR工作环境进行结合，创建一种统一的混合现实的工作模式，从而提升用户的工作效率，该发明主要侧重于VR沉浸式体验系统的设计，让人们从视觉感官上得到了很好的体验，但是其功能较为单一，不够全面，模拟真实的体验环境较弱，因此，本发明提供一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，包括外壳，所述的外壳内部滑动安装互动装置，显示装置转动安装在互动装置的上方，互动装置和显示装置用于多角度多方位调整显示设备，并且可以与显示设备画面进行联动，沉浸装置固定安装在外壳的内部，用于增加模拟沉浸式体验功能和实景模拟体验功能。
所述的互动装置包括横向滑块、纵向滑块，外壳内部设有滑槽，横向滑块和外壳滑槽滑动安装，横向滑块设有滑槽，纵向滑块和横向滑块滑槽滑动安装，从动连接杆和竖轴固定安装。
所述的显示装置包括垂向导杆、导杆套，竖轴支架上方固定安装垂向导杆，垂向导杆上方滑动安装导杆套，角度转杆下端转动安装在导杆套上方，上端和显示设备固定安装。
所述的沉浸装置包括喷水头、干冰喷射器、暖灯、三维投影仪，喷水头固定安装在外壳的上方，干冰喷射器固定安装在外壳的内部，暖灯和方板固定安装，方板侧面固定安装三维投影仪。
进一步的，所述的从动连接杆和连接杆一端转动安装，连接杆另一端和主动转杆转动安装，主动转杆固定安装在从动齿轮轴下端，从动齿轮和从动齿轮轴固定安装，主动齿轮和从动齿轮齿轮啮合安装，主动齿轮固定安装在主动齿轮轴下端，主动齿轮轴上端固定安装涡轮，涡轮和蜗杆螺纹安装，用于控制显示设备的位置。
进一步的，所述的显示设备设有多个安装孔，安装孔内转动安装灯组，灯组底部和安装板固定安装，显示设备底部固定安装拨动电机，拨杆和拨动电机转动安装，工作时，拨杆转动会推动安装板移动，从而带动灯组角度改变，其中灯组颜色和强度可以通过操作屏幕来调节。
进一步的，所述的显示设备背面滑动安装感应块，无线音响固定安装在纵向滑块上，工作时，感应块发出信号，使得游客按照屏幕上的指引完成触摸互动，无线音响可以随画面进行联动。
进一步的，所述的方板底部固定安装平行板，平行板一侧固定安装弧形板，弧形板下方转动安装驱动源，平行板另一侧转动安装上转杆，上转杆下端和下转杆上端转动安装，下转杆下端和转轴转动安装，转轴转动安装在安装架上。
进一步的，所述的三维投影仪侧面固定安装有底片，可以将底片上的实体信息将该实体投影至指定区域，且投影在实体旁边。
进一步的，所述的方板正面固定安装接收器、存储器，工作时，当游客触摸实体时，接收器负责接收信息，从而将信息储存在存储器中。
进一步的，所述的喷水头可以模拟下雨，干冰喷射器可以进行局部加热，暖灯可模拟雾化效果，从而完全让游客沉浸在博物馆的教育系统中。
本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明通过气缸驱动和电机驱动涡轮蜗杆，通过齿轮带动转杆转动，从而多方位多角度的显示设备充分显示文物信息，尽可能全面的达到教育和传递信息的功能；(2)本发明通过互动式触摸、三维投影、实体触摸比对、实时场景模拟来全方位加强游客的体验感受，实现沉浸式体验；(3)本发明让游客参与到博物馆的教育中来，这种沉浸式的体验使得游客的角色身份发生转换，从而让游客的认识更加深刻和真实。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明互动装置结构示意图。
图3为本发明显示装置结构示意图。
图4为本发明显示装置结构示意图。
图5为本发明沉浸装置结构示意图。
图6为本发明沉浸装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例：如图1所示的一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，包括外壳1、互动装置2、显示装置3、沉浸装置4，外壳1是整个装置的固定安装平台。
如图2所示的互动装置2包括横向气缸支架201、横向气缸202、圆环203、导向杆204、横向滑块205、纵向滑块206、纵向气缸207、支架208、旋转电机209、蜗杆210、涡轮211、主动齿轮轴212、主动齿轮213、从动齿轮214、从动齿轮轴215、主动转杆216、连接杆217、从动连接杆218，横向气缸支架201固定安装在外壳1的内部，横向气缸202和横向气缸支架201固定安装，圆环203和横向气缸202伸缩杆固定安装，导向杆204和圆环203滑动安装，导向杆204固定安装在纵向滑块206上，外壳1的底部设有横向滑槽，横向滑块205滑动安装在外壳1的横向滑槽上，横向滑块205上设有滑槽，纵向滑块206和横向滑块205滑槽滑动安装，横向滑块205侧面设有挡板，纵向气缸207和横向滑块205固定安装，纵向气缸207伸缩杆和纵向滑块206固定安装，支架208固定安装在纵向滑块206上，旋转电机209和支架208固定安装，蜗杆210和旋转电机209转轴固定安装，蜗杆210转动安装在支架208上，主动齿轮轴212和支架208转动安装，涡轮211固定安装在主动齿轮轴212上，蜗杆210和涡轮211螺纹配合，主动齿轮轴212下方固定安装主动齿轮213，从动齿轮轴215和支架208转动安装，从动齿轮214和从动齿轮轴215固定安装，从动齿轮214和主动齿轮213齿轮啮合安装，从动齿轮轴215下端固定安装主动转杆216，主动转杆216另一端转动安装连接杆217，连接杆217另一端转动安装从动连接杆218，从动连接杆218另一端和竖轴302固定安装。
如图3、图4所示的显示装置3包括竖轴支架301、竖轴302、垂向导杆303、升降气缸304、导杆套305、固定块306、角度气缸307、角度转杆308、显示设备309、电磁推杆310、感应块311、灯组312、安装板313、拨动电机314、拨杆315、无线音响316，竖轴支架301和纵向滑块206固定安装，竖轴302和竖轴支架301转动安装，垂向导杆303和竖轴302固定安装，升降气缸304和竖轴302固定安装，导杆套305和垂向导杆303滑动安装，升降气缸304伸缩杆和导杆套305固定安装，固定块306固定安装在导杆套305侧面，角度气缸307和固定块306转动安装，角度转杆308一端转动安装在导杆套305上方，另一端固定安装显示设备309，角度气缸307和角度转杆308转动安装，显示设备309背面固定安装多组电磁推杆310，电磁推杆310伸缩杆一一对应安装感应块311，用于显示设备309发出信号，从而使得游客按照屏幕上的指引完成触摸互动，显示设备309设有多个小孔，转动安装灯组312，灯组312包括指示灯3121、灯组软管座3122，指示灯3121和灯组软管座3122固定安装，灯组312显示装置3下端和安装板313固定安装，拨动电机314固定安装至显示设备309背面，拨杆315和拨动电机314转轴固定安装，拨杆315转动可推动安装板313移动，从而带动灯组312角度不同。
如图5、图6所示的沉浸装置4包括喷水头401、干冰喷射器402、暖灯403、安装架404、转轴405、转动气缸406、弧形板407、平行板408、上转杆409、下转杆410、方板411、接收器412、存储器413、三维投影仪414，喷水头401固定安装在外壳1的上方，干冰喷射器402固定安装在外壳1的内部，安装架404和外壳1固定安装，转轴405和安装架404转动安装，转动气缸406和转轴405固定安装，转动气缸406伸缩杆转动安装在弧形板407下方，弧形板407上方和平行板408侧面固定安装，上转杆409、下转杆410各两个，上转杆409和平行板408转动安装，上转杆409另一端和下转杆410一端转动安装，下转杆410另一端转动安装在转轴405两端，方板411固定安装在平行板408上方，方板411侧面固定安装三维投影仪414，方板411另一侧固定安装接收器412、存储器413。
本发明公开的一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置的工作原理如下：启动横向气缸202，带动圆环203移动，通过纵向滑块206带动横向滑块205移动，从而将显示装置3横向移动到合适的位置，启动纵向气缸207，带动纵向滑块206移动，从而将显示装置3纵向移动到合适的位置，启动升降气缸304，带动导杆套305上下移动，从而带动显示设备309移动到合适的高度，启动角度气缸307，带动角度转杆308转动，从而带动显示设备309上下角度调节，启动旋转电机209，带动蜗杆210转动，带动涡轮211转动，带动主动齿轮轴212转动，带动主动齿轮213转动，带动从动齿轮214转动，通过从动齿轮轴215带动主动转杆216周期性转动，带动连接杆217晃动，带动从动连接杆218转动，带动竖轴302转动，通过垂向导杆303、导杆套305、角度转杆308带动显示设备309左右角度调整，启动电磁推杆310，带动感应块311移动，感应块311给显示设备309发出信号，从而使得游客按照屏幕上的指引完成触摸互动，同时，无线音响316和显示设备309连接，随着画面来进行联动，启动拨动电机314，带动拨杆315转动，拨杆315转动时会接触安装板313，带动安装板313移动，由于灯组软管座3122有蠕变特性，当安装板313移动时，会带动灯组312角度的改变，从而让所有的灯活动，其中灯的颜色和强度可以通过操控屏幕来进行调节，当在沉浸式体验中，启动转动气缸406，带动弧形板407移动，带动平行板408移动，通过上转杆409带动下转杆410转动，从而将三维投影仪414调整到指定的投影区域，在指定区域放置一个实物，打开三维投影仪414，三维投影仪414按照底片上实体的信息将该实体投影到指定区域，且投影在实体旁边，从而可以触摸实体，并和三维投影的虚拟模型进行比对，增加体验感，当游客触摸实体时，传感器将信息发给接收器412，从而将信息储存在存储器413中，当需要实景模拟体验功能时，打开喷水头401，可以模拟下雨，打开暖灯403可以模拟局部加热，打开干冰喷射器402可以模拟雾化效果，从而完全让游客沉浸在博物馆的教育系统中。
本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，包括外壳，其特征在于：所述的外壳内部滑动安装互动装置，显示装置转动安装在互动装置的上方，互动装置和显示装置用于多角度多方位调整显示设备，并且可以与显示设备画面进行联动，沉浸装置固定安装在外壳的内部，用于增加模拟沉浸式体验功能和实景模拟体验功能；
所述的互动装置包括横向滑块、纵向滑块，外壳内部设有滑槽，横向滑块和外壳滑槽滑动安装，横向滑块设有滑槽，纵向滑块和横向滑块滑槽滑动安装，从动连接杆和竖轴固定安装；
所述的显示装置包括垂向导杆、导杆套，竖轴支架上方固定安装垂向导杆，垂向导杆上方滑动安装导杆套，角度转杆下端转动安装在导杆套上方，上端和显示设备固定安装；
所述的沉浸装置包括喷水头、干冰喷射器、暖灯、三维投影仪，喷水头固定安装在外壳的上方，干冰喷射器固定安装在外壳的内部，暖灯和方板固定安装，方板侧面固定安装三维投影仪。
2.根据权利要求1所述的一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，其特征在于：所述的从动连接杆()和连接杆一端转动安装，连接杆另一端和主动转杆转动安装，主动转杆固定安装在从动齿轮轴下端，从动齿轮和从动齿轮轴固定安装，主动齿轮和从动齿轮齿轮啮合安装，主动齿轮固定安装在主动齿轮轴下端，主动齿轮轴上端固定安装涡轮，涡轮和蜗杆螺纹安装。
3.根据权利要求1所述的一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，其特征在于：所述的显示设备设有多个安装孔，安装孔内转动安装灯组，灯组底部和安装板固定安装，显示设备底部固定安装拨动电机，拨杆和拨动电机转动安装，工作时，拨杆转动会推动安装板移动，从而带动灯组角度改变，其中灯组颜色和强度可以通过操作屏幕来调节。
4.根据权利要求3所述的一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，其特征在于：所述的显示设备背面滑动安装感应块，无线音响固定安装在纵向滑块上，工作时，感应块发出信号，使得游客按照屏幕上的指引完成触摸互动，无线音响可以随画面进行联动。
5.根据权利要求1所述的一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，其特征在于：所述的方板底部固定安装平行板，平行板一侧固定安装弧形板，弧形板下方转动安装驱动源，平行板另一侧转动安装上转杆，上转杆下端和下转杆上端转动安装，下转杆下端和转轴转动安装，转轴转动安装在安装架上。
6.根据权利要求1所述的一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，其特征在于：所述的三维投影仪侧面固定安装有底片，可以将底片上的实体信息将该实体投影至指定区域，且投影在实体旁边。
7.根据权利要求1-6任一项权利要求所述的一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，其特征在于：所述的方板正面固定安装接收器、存储器，工作时，当游客触摸实体时，接收器负责接收信息，从而将信息储存在存储器中。
8.根据权利要求7所述的一种博物馆教育沉浸式显示设备辅助装置，其特征在于：所述的喷水头可以模拟下雨，干冰喷射器可以进行局部加热，暖灯可模拟雾化效果，从而完全让游客沉浸在博物馆的教育系统中。
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