CN114442328B - 一种教学用虚拟现实头戴设备及其传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种教学用虚拟现实头戴设备，包括头戴器，头戴器的前端装配有连接器，连接器的后表面底端装配有显示器，一种教学用虚拟现实头戴设备及其传输系统，本发明设置了一种无线传输连接控制的头戴VR设备，在使用时，首先将头戴器带在使用者的头部，随后按压按钮将空气从充气装置泵入到充气囊的内部，用于调节充气囊的充气来调节套箍的内径便于定位，随后转动调节钮，将螺杆解锁，进而可以调节显示屏的位移位置，以适应眼睛宽度不同的使用者，有效的解决了现有的头戴式设备在使用时采用弹力带固定在固定后使用者与眼罩式的显示器之间采用紧密贴合的方式连接使用一段时间后会疲劳疼痛的问题，并且使用充电的无线式头戴器更加方便轻便。

Description

一种教学用虚拟现实头戴设备及其传输系统

技术领域

本发明涉及虚拟现实领域，具体为一种教学用虚拟现实头戴设备及其传输系统。

背景技术

虚拟现实技术(简称VR)，又称虚拟环境、灵境或人工环境，是指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受，并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术，VR系统的基本特征是三个“I”：沉浸(Immersion)、交互(Interaction)和想象(Imagination)，强调人在VR系统中的主导作用，使信息处理系统适合人的需要，并与人的感官感觉相一致。VR系统主要分为沉浸类、非沉浸类、分布式、增强现实四类；

现有的头戴式设备在使用时采用弹力带固定在固定后使用者与眼罩式的显示器之间采用紧密贴合的方式连接使用一段时间后会疲劳疼痛，并且有些头戴设备控制器过多导致结构过重的问题，鉴于以上问题，特提出一种教学用虚拟现实头戴设备及其传输系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种教学用虚拟现实头戴设备及其传输系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种教学用虚拟现实头戴设备，包括头戴器，所述头戴器的前端装配有连接器，所述连接器的后表面底端装配有显示器；

所述头戴器包括套箍，所述套箍的顶端焊接有定位器，所述套箍的内表面装配有可以充气调节内表面直径的环形充气囊，所述充气囊的后端装配有充气装置，所述套箍的前端焊接有固定板；

所述连接器包括铰接件，所述铰接件铰接在固定板的底端，所述铰接件的前端焊接有控制器外壳，所述控制器外壳的内表面装配有用于显示图像和传输使用者头部位移数据的传输器和控制器；

所述显示器包括外壳，所述外壳的内部螺接装配有显示屏，所述外壳的外沿处均匀焊接有套管，所述套管的内部套接有第二弹簧，所述第二弹簧的后端装配有连杆且连杆的前端在套管的内表面滑动，所述连杆的后端焊接有接触环。

优选的，所述固定板和铰接件的外表面开设有卡槽，所述卡槽的内表面套接有卡扣，所述套箍的后表面焊接有固定块，所述固定块的内表面焊接在充气装置的外表面，切套箍的后表面开设有固定孔。

优选的，所述充气装置包括外壳，所述外壳的左端装配有进气管，所述进气管套接在固定孔的内表面，所述外壳的右端均匀开设有进气孔，所述进气孔的左端内壁紧密贴合有橡胶片，所述外壳的中部套接有可以左右移动的连杆和活塞，所述活塞的右表面与外壳的内壁之间装配有一个第一弹簧。

优选的，所述固定孔的内表面套接有排气管，所述排气管的外表面套接有套环，所述套环的外表面焊接有连接片，所述连接片的前端焊接有密封塞，所述密封塞套接密封在排气管。

优选的，所述连杆的右端焊接有按钮，所述橡胶片具有弹性，且截面呈斗状，所述橡胶片的斗状开口贴合方向在进气孔的内侧方向。

优选的，所述控制器外壳的外侧开设有滑槽，所述滑槽的内表面套接有焊接为一体的滑块和滑杆，所述滑杆的外侧端螺接有定位钮。

优选的，所述外壳的前表面开设有定位槽，所述定位槽的内表面套接有螺杆，所述螺杆的后端装配在显示屏的前表面，所述螺杆的前端贯穿定位槽螺接有调节钮。

优选的，所述外壳的外表面焊接有固定件，所述固定件套接在滑杆的外表面。

优选的，所述显示屏为两块对称设置，且显示屏的内侧壁装配有可以左右伸缩的伸缩杆。

一种教学用虚拟现实头戴传输系统，其特征在于：整套传输系统包括处理终端和头戴设备，在处理终端和头戴设备的内部均装配有无线收发器，所述头戴设备的控制器外壳的内部装配有电池、无线传输器、控制器和图像显示模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设置了一种无线传输连接控制的头戴VR设备，在使用时，首先将头戴器带在使用者的头部，随后按压按钮带动连杆和活塞移动，将空气从充气装置泵入到充气囊的内部，用于调节充气囊的充气来调节套箍的内径便于定位，随后转动调节钮，将螺杆解锁，进而可以调节显示屏的位移位置，以适应眼睛宽度不同的使用者，有效的解决了现有的头戴式设备在使用时采用弹力带固定在固定后使用者与眼罩式的显示器之间采用紧密贴合的方式连接使用一段时间后会疲劳疼痛的问题，并且使用充电的无线式头戴器更加方便轻便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的装配示意图；

图3为本发明的显示器剖切装配示意图；

图4为本发明的显示器装配示意图；

图5为本发明的显示器剖切装配示意图；

图6为本发明的头戴机构结构示意图；

图7为本发明的头戴器装配示意图；

图8为图7中a出结构放大示意图。

图中：1、头戴器，11、套箍，12、充气囊，13、定位器，14、固定板，15、卡槽，16、固定块，17、卡扣，18、固定孔，2、充气装置，21、外壳，22、进气管，23、活塞，24、连杆，25、按钮，26、进气孔，27、橡胶片，28、第一弹簧，29、排气管，210、套环，211、连接片，212、密封塞，3、连接器，31、铰接件，32、固定架，33、控制器外壳，34、滑槽，35、滑块，36、滑杆，37、定位钮，4、显示器，41、外壳，42、定位槽，43、螺杆，44、显示屏，45、伸缩杆，46、套管，47、第二弹簧，48、连杆，49、接触环，410、调节钮，411、固定件。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种教学用虚拟现实头戴设备，包括头戴器1，头戴器1的前端装配有连接器3，连接器3的后表面底端装配有显示器4；

头戴器1包括套箍11，套箍11的顶端焊接有定位器13，套箍11的内表面装配有可以充气调节内表面直径的环形充气囊12，充气囊12的后端装配有充气装置2，套箍11的前端焊接有固定板14；

连接器3包括铰接件31，铰接件31铰接在固定板14的底端，铰接件31的前端焊接有控制器外壳33，控制器外壳33的内表面装配有用于显示图像和传输使用者头部位移数据的传输器和控制器；

显示器4包括外壳41，外壳41的内部螺接装配有显示屏44，外壳41的外沿处均匀焊接有套管46，套管46的内部套接有第二弹簧47，第二弹簧47的后端装配有连杆48且连杆48的前端在套管46的内表面滑动，连杆48的后端焊接有接触环49；

本发明设置了一种无线传输连接控制的头戴VR设备，在使用时，首先将头戴器1带在使用者的头部，随后按压按钮25带动连杆24和活塞23移动，将空气从充气装置2泵入到充气囊12的内部，用于调节充气囊12的充气来调节套箍11的内径便于定位，随后转动调节钮410，将螺杆43解锁，进而可以调节显示屏44的位移位置，以适应眼睛宽度不同的使用者，有效的解决了现有的头戴式设备在使用时采用弹力带固定在固定后使用者与眼罩式的显示器之间采用紧密贴合的方式连接使用一段时间后会疲劳疼痛的问题，并且使用充电的无线式头戴器1更加方便轻便。

具体而言，固定板14和铰接件31的外表面开设有卡槽15，卡槽15的内表面套接有卡扣17，套箍11的后表面焊接有固定块16，固定块16的内表面焊接在充气装置2的外表面，切套箍11的后表面开设有固定孔18，本实用新型的套箍11和定位器13采用轻量化的韧性树脂塑料材料制成，在满足结构强度的同时，还能够实现设备的轻量化。

具体而言，充气装置2包括外壳21，外壳21的左端装配有进气管22，进气管22套接在固定孔18的内表面，外壳21的右端均匀开设有进气孔26，进气孔26的左端内壁紧密贴合有橡胶片27，外壳21的中部套接有可以左右移动的连杆24和活塞23，活塞23的右表面与外壳21的内壁之间装配有一个第一弹簧28，在连杆24和活塞23的中心处具有一个连通于连杆24和活塞23的圆孔，且在圆孔的一端(位于进气管22一端)装配有一个球状单向阀，在活塞向进气孔26方向移动时，会将气体释放到进气管22一侧，在活塞压缩充气时，单向阀会密封，在充气装置2的描述中的位置安装关系是基于图例5-8的描述。

具体而言，固定孔18的内表面套接有排气管29，排气管29的外表面套接有套环210，套环210的外表面焊接有连接片211，连接片211的前端焊接有密封塞212，密封塞212套接密封在排气管29，在不使用时，拔出活塞23可以快速释放气体，将充气囊12释放，从而便于将头戴器1取下。

具体而言，连杆24的右端焊接有按钮25，橡胶片27具有弹性，且截面呈斗状，橡胶片27的斗状开口贴合方向在进气孔26的内侧方向，利用弹性的橡胶片27，便于在进气孔26位置设置一个单向阀结构，在按压时能够实现单向充气固定套箍11的目的，在进气管22的中部连接有一个放气阀门，在使用时如果充气过多，可以缓慢释放一些空气。

具体而言，控制器外壳33的外侧开设有滑槽34，滑槽34的内表面套接有焊接为一体的滑块35和滑杆36，滑杆36的外侧端螺接有定位钮37。

具体而言，外壳41的前表面开设有定位槽42，定位槽42的内表面套接有螺杆43，螺杆43的后端装配在显示屏44的前表面，螺杆43的前端贯穿定位槽42螺接有调节钮410。

具体而言，外壳41的外表面焊接有固定件411，固定件411套接在滑杆36的外表面，通过定位钮37在固定件411外侧的螺接紧固和释放，便于滑杆36和滑块35在横T字形的滑槽34内部滑动或者锁定，进而能够调节显示器4的高度，并且将卡扣17拆卸后，铰接件31、固定架32以及显示器4整体能够向套箍11的内部翻转，减少设备大小，便于收纳；

在使用时，外壳41的后表面分段装配有柔软的垫块，在套接在人体面部后，柔软的垫块具有主要的支撑作用，该垫块的底座具有凹槽，并且凹槽套接在外壳41的后表面外沿处，可以垫块可以在外壳41的后端滑动，进而可以调节支撑位置，在使用一段时间后可以换另一个位置支撑，在使用时具有较小弹力的第二弹簧47，将接触环轻触在面部，减小压力并且保持遮光效果，提高显示器的显示效果。

具体而言，显示屏44为两块对称设置，且显示屏44的内侧壁装配有可以左右伸缩的伸缩杆45，便于显示屏44可以调节间距，也可以同步左右移动。

一种教学用虚拟现实头戴传输系统，其特征在于：整套传输系统包括处理终端和头戴设备，在处理终端和头戴设备的内部均装配有无线收发器，头戴设备的控制器外壳33的内部装配有电池、无线传输器、控制器和图像显示模块，终端设备是一种标准的计算机结构，电池采用大容量锂电池，无线传输器是现有的2.4g/5gHz的无线收发系统，控制器的内部集成有加速传感器和重力传感器等设备，能够识别头盔整体的旋转、位移，随后将信号处理后传输到处理终端，配合虚拟世界内部的视角移动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种教学用虚拟现实头戴设备，包括头戴器（1），其特征在于：所述头戴器（1）的前端装配有连接器（3），所述连接器（3）的后表面底端装配有显示器（4）；

所述头戴器（1）包括套箍（11），所述套箍（11）的顶端焊接有定位器（13），所述套箍（11）的内表面装配有可以充气调节内表面直径的环形充气囊（12），所述充气囊（12）的后端装配有充气装置（2），所述套箍（11）的前端焊接有固定板（14）；

所述连接器（3）包括铰接件（31），所述铰接件（31）铰接在固定板（14）的底端，所述铰接件（31）的前端焊接有控制器外壳（33），所述控制器外壳（33）的内表面装配有用于显示图像和传输使用者头部位移数据的传输器和控制器；

所述显示器（4）包括外壳（41），所述外壳（41）的内部螺接装配有显示屏（44），所述外壳（41）的外沿处均匀焊接有套管（46），所述套管（46）的内部套接有第二弹簧（47），所述第二弹簧（47）的后端装配有连杆（48）且连杆（48）的前端在套管（46）的内表面滑动，所述连杆（48）的后端焊接有接触环（49）；

所述充气装置（2）包括外壳（21），所述外壳（21）的左端装配有进气管（22），所述进气管（22）套接在固定孔（18）的内表面，所述外壳（21）的右端均匀开设有进气孔（26），所述进气孔（26）的左端内壁紧密贴合有橡胶片（27），所述外壳（21）的中部套接有可以左右移动的连杆（24）和活塞（23），所述活塞（23）的右表面与外壳（21）的内壁之间装配有一个第一弹簧（28）；

整套传输系统包括处理终端和头戴设备，在处理终端和头戴设备的内部均装配有无线收发器，所述头戴设备的控制器外壳（33）的内部装配有电池、无线传输器、控制器和图像显示模块；

外壳（41）的后表面分段装配有柔软的垫块，在套接在人体面部后，柔软的垫块具有主要的支撑作用，该垫块的底座具有凹槽，并且凹槽套接在外壳（41）的后表面外沿处；

在进气管（22）的中部连接有一个放气阀门；

所述控制器外壳（33）的外侧开设有滑槽（34），所述滑槽（34）的内表面套接有焊接为一体的滑块（35）和滑杆（36），所述滑杆（36）的外侧端螺接有定位钮（37）；

所述外壳（41）的外表面焊接有固定件（411），所述固定件（411）套接在滑杆（36）的外表面，通过定位钮（37）在固定件（411）外侧的螺接紧固和释放，便于滑杆（36）和滑块（35）在横T字形的滑槽（34）内部滑动或者锁定，进而能够调节显示器（4）的高度。

2.根据权利要求1所述的一种教学用虚拟现实头戴设备，其特征在于：所述固定板（14）和铰接件（31）的外表面开设有卡槽（15），所述卡槽（15）的内表面套接有卡扣（17），所述套箍（11）的后表面焊接有固定块（16），所述固定块（16）的内表面焊接在充气装置（2）的外表面，切套箍（11）的后表面开设有固定孔（18）。

3.根据权利要求2所述的一种教学用虚拟现实头戴设备，其特征在于：所述固定孔（18）的内表面套接有排气管（29），所述排气管（29）的外表面套接有套环（210），所述套环（210）的外表面焊接有连接片（211），所述连接片（211）的前端焊接有密封塞（212），所述密封塞（212）套接密封在排气管（29）。

4.根据权利要求1所述的一种教学用虚拟现实头戴设备，其特征在于：所述连杆（24）的右端焊接有按钮（25），所述橡胶片（27）具有弹性，且截面呈斗状，所述橡胶片（27）的斗状开口贴合方向在进气孔（26）的内侧方向。

5.根据权利要求1所述的一种教学用虚拟现实头戴设备，其特征在于：所述外壳（41）的前表面开设有定位槽（42），所述定位槽（42）的内表面套接有螺杆（43），所述螺杆（43）的后端装配在显示屏（44）的前表面，所述螺杆（43）的前端贯穿定位槽（42）螺接有调节钮（410）。

6.根据权利要求1所述的一种教学用虚拟现实头戴设备，其特征在于：所述显示屏（44）为两块对称设置，且显示屏（44）的内侧壁装配有可以左右伸缩的伸缩杆（45）。