CN211206964U - 一种基于vr的steam教学装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及VR头显技术领域，且公开了一种基于VR的STEAM教学装置，包括弧形固定板和与外部STEAM教学主机相连的VR头显主体，通过眼罩贴合常人眼眶部，弧形固定板贴合常人后脑枕骨部，在眼罩的下部设置V形鼻梁托，在眼罩的外壁固定连接L形壳体，L形壳体与弧形固定板的上部和下部分别通过第一固定带和第二固定带进行固连接，从而包裹使用者头部，稳定固定VR头显，避免头显压迫使用者鼻部，通过在围筒、弹性皮垫和筒体之间的空隙填充记忆棉，在VR头显主体的后表面固定连接有与筒体相套接的磁环，且磁环对应使用者眼部穴位，从而刺激眼部穴位，缓解眼疲劳。

Description

一种基于VR的STEAM教学装置

技术领域

本实用新型涉及VR头显技术领域，具体为一种基于VR的STEAM教学装置。

背景技术

STEAM教学是指将Sciemce(科学)、Techmology(科技)、Emgimeerimg(工程)、Art(艺术)、Mathematics(数学)这五大学科集合在一起的跨学科教育，而传统的板书、多媒体教学较为单调，真实性较差，学生学习氛围和互动性低，基于VR技术的教学方式逐渐被推广使用。

但受制于STEAM教学VR效果的需求，VR头显和眼睛之间必须保持黑色环境，这导致所有的VR头显都显得很大，且具有一定的重量，导致VR头显难以稳定固定，压迫使用者鼻部，且长时间佩戴使用会导致眼部不适，因此，特提出本实用新型。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于VR的STEAM教学装置，具备可以稳定固定头显，避免压迫使用者鼻部，并缓解眼部不适的优点，解决了现有的VR头显难以稳定固定，导致压迫使用者鼻部，且长时间佩戴使用会导致眼部不适的问题。

为实现上述VR头显稳定固定并缓解鼻部和眼部不适的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于VR的STEAM教学装置，包括与外部STEAM教学主机相连的VR头显主体和弧形固定板，所述VR头显主体的后端固定连接有围筒，所述围筒的内部设置有磁疗机构，所述围筒的后端一体成型有眼罩，所述眼罩的左侧外壁和右侧外壁均固定连接有L形壳体，两个所述L形壳体的底端内壁固定安装有与VR头显主体电连接的耳机，所述L形壳体的上端外壁固定连接有第一固定带，所述弧形固定板的上端外壁转动连接有第一连接环，且第一固定带的后端贯穿第一连接环并通过尼龙贴与之固定，所述L形壳体的下端外壁转动连接有第二连接环，所述弧形固定板的下端外壁固定连接有第二固定带，且第二固定带的前端贯穿第二连接环并通过尼龙贴与之固定。

优选的，所述磁疗机构包括弹性皮垫，所述弹性皮垫的后部外壁与眼罩的内壁相粘合，所述弹性皮垫的前端眼部缝合有筒体，所述筒体的前端贯穿围筒与VR头显主体的后表面固定连接，所述围筒、弹性皮垫和筒体之间的空隙填充有记忆棉，所述VR头显主体的后表面固定连接有与筒体相套接的磁环，且磁环对应使用者眼部穴位。

优选的，所述眼罩的下部一体成型有V形鼻梁托，且弹性皮垫的外壁与V形鼻梁托的外壁相贴合。

优选的，所述L形壳体的后端固定连接有弹性收紧带，所述弹性收紧带的后端与弧形固定板的前端固定连接。

优选的，所述眼罩的形状与常人眼眶部相配合，所述弧形固定板的形状与常人后脑枕骨部相配合。

优选的，所述L形壳体为弹性材质制成，且夹持使用者的头部。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于VR的STEAM教学装置，具备以下有益效果：

1、该一种基于VR的STEAM教学装置，通过眼罩贴合常人眼眶部，弧形固定板贴合常人后脑枕骨部，在眼罩的下部设置V形鼻梁托，在眼罩的外壁固定连接L形壳体，L形壳体与弧形固定板的上部和下部分别通过第一固定带和第二固定带进行固连接，从而包裹使用者头部，稳定固定VR头显，避免头显压迫使用者鼻部；

2、该一种基于VR的STEAM教学装置，通过在围筒、弹性皮垫和筒体之间的空隙填充记忆棉，在VR头显主体的后表面固定连接有与筒体相套接的磁环，且磁环对应使用者眼部穴位，从而刺激眼部穴位，缓解眼疲劳。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态的右视图；

图2为本实用新型的磁疗机构及其连接结构示意图；

图3为本实用新型的弧形固定板结构示意图。

图中：1、VR头显主体；2、弧形固定板；3、围筒；4、磁疗机构；41、弹性皮垫；42、筒体；43、记忆棉；44、磁环；5、眼罩；6、L形壳体；7、耳机；8、第一固定带；9、第一连接环；10、第二连接环；11、第二固定带；12、V形鼻梁托；13、弹性收紧带。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2和图3所示，一种基于VR的STEAM教学装置，包括与外部STEAM教学主机相连的VR头显主体1和弧形固定板2，VR头显主体1主要由显示屏、镜片、摄像机、处理器、传感器、无线连接、存储和电池构成，为常规VR头显，VR头显主体1可与外部STEAM教学主机、追踪系统和控制器构成基于VR的STEAM教学系统，外部STEAM教学主机装配有虚拟课堂训练软件，虚拟课堂训练软件包括用Unity3D软件开发的教学所需的虚拟场景和人物，并在场景中设置好STEAM教学必须的各类元素以及用VR软件开发的适用于追踪系统的运行环境，学生可通过佩戴VR头显在虚拟环境中进行STEAM课程学习，使STEAM教学更加生动形象，提高学生学习氛围和互动性，VR头显主体1的后端固定连接有围筒3，围筒3与VR头显主体1相配合，围筒3的内部设置有磁疗机构4，从而缓解眼部疲劳，围筒3的后端一体成型有眼罩5，眼罩5的左侧外壁和右侧外壁均固定连接有L形壳体6，两个L形壳体6的底端内壁固定安装有与VR头显主体1电连接的耳机7，耳机7为包耳式耳机，与常人耳部相配合，L形壳体6为中空的扁平状，VR头显主体1与耳机7电连接的导线贯穿L形壳体6，L形壳体6的上端外壁固定连接有第一固定带8，第一固定带8为普通连接带，弧形固定板2的上端外壁转动连接转杆，转杆的上部转动连接有第一连接环9，第一连接环9为与第一固定带8相配合的方环，且第一固定带8的后端贯穿第一连接环9并通过尼龙贴与之固定，同理，L形壳体6的下端外壁转动连接有第二连接环10，弧形固定板2的下端外壁固定连接有第二固定带11，且第二固定带11的前端贯穿第二连接环10并通过尼龙贴与之固定，从而使眼罩5贴合使用者眼眶部，弧形固定板2贴合使用者后脑枕骨部，从而在眼罩5和弧形固定板2的特殊形状限制下，稳定固定VR头显，避免压迫使用者鼻部。

请参阅图2所示，磁疗机构4包括弹性皮垫41，弹性皮垫41形状与眼罩5相配合，弹性皮垫41具有一定的弹性，从而稳定贴合不同体型的使用者，弹性皮垫41的后部外壁与眼罩5的内壁相粘合，弹性皮垫41的前端眼部缝合有两个筒体42，两个筒体42对应使用者的双眼，筒体42的前端贯穿围筒3与VR头显主体1的后表面固定连接，围筒3与弹性皮垫41和筒体42之间的空隙填充有记忆棉43，从而保证使用者的舒适性，VR头显主体1的后表面固定连接有与筒体42相套接的磁环44，磁环44为环形套内部填充磁石颗粒构成，且磁环44对应使用者眼部穴位，从而刺激眼部穴位，缓解眼疲劳。

请参阅图2所示，眼罩5的下部一体成型有V形鼻梁托12，且弹性皮垫41的外壁与V形鼻梁托12的外壁相贴合，V形鼻梁托12贴合使用者的鼻梁，从而保证舒适性。

请参阅图1所示，L形壳体6的后端固定连接有弹性收紧带13，弹性收紧带13的后端与弧形固定板2的前端固定连接，弹性收紧带13具有极大的弹性，从而在便于穿戴的同时，避免弧形固定板2丢失。

请参阅图1和图2所示，眼罩5的形状与常人眼眶部相配合，弧形固定板2的形状与常人后脑枕骨部相配合，从而保证VR头显稳定固定，且保证佩戴的舒适性。

请参阅图1所示，L形壳体6为弹性材质制成，具有一定的弹性，且夹持使用者的头部，从而便于耳机7贴合使用者耳部。

工作原理：在使用该STEAM教学装置时，创建虚拟课堂训练软件，根据教学内容，基于Unity3D软件和3D建模等工具，自行建立和编辑VR场景，并在VR场景中设置好STEAM教学必须的各类元素，并将虚拟课堂训练软件导入STEAM教学主机，并在教学场所内设置追踪系统和控制器，从而完成整个基于VR的STEAM教学系统的安装，学生在使用本STEAM教学装置学习时，佩戴VR头显主体1和弧形固定板2，使眼罩5与使用者眼眶部相贴合，弧形固定板2与使用者后脑枕骨部相贴合，并通过第一固定带8和第二固定带11进行固定，从而使眼罩5和弧形固定板2包裹使用者头部，且受眼罩5和弧形固定板2的特殊形状限制，避免VR头显主体1上下滑动，从而稳定固定VR头显，避免压迫使用者鼻部，同时，磁疗机构4可释放磁场，刺激眼部穴位，缓解眼疲劳。

综上，该一种基于VR的STEAM教学装置，通过眼罩5贴合常人眼眶部，弧形固定板2贴合常人后脑枕骨部，在眼罩5的下部设置V形鼻梁托12，在眼罩5的外壁固定连接L形壳体6，L形壳体6与弧形固定板2的上部和下部分别通过第一固定带8和第二固定11带进行固连接，从而包裹使用者头部，稳定固定VR头显，避免头显压迫使用者鼻部，通过在围筒3与弹性皮垫41和筒体42之间的空隙填充记忆棉43，在VR头显主体1的后表面固定连接有与筒体42相套接的磁环44，且磁环44对应使用者眼部穴位，从而刺激眼部穴位，缓解眼疲劳。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于VR的STEAM教学装置，包括与外部STEAM教学主机相连的VR头显主体(1)和弧形固定板(2)，其特征在于：所述VR头显主体(1)的后端固定连接有围筒(3)，所述围筒(3)的内部设置有磁疗机构(4)，所述围筒(3)的后端一体成型有眼罩(5)，所述眼罩(5)的左侧外壁和右侧外壁均固定连接有L形壳体(6)，两个所述L形壳体(6)的底端内壁固定安装有与VR头显主体(1)电连接的耳机(7)，所述L形壳体(6)的上端外壁固定连接有第一固定带(8)，所述弧形固定板(2)的上端外壁转动连接有第一连接环(9)，且第一固定带(8)的后端贯穿第一连接环(9)并通过尼龙贴与之固定，所述L形壳体(6)的下端外壁转动连接有第二连接环(10)，所述弧形固定板(2)的下端外壁固定连接有第二固定带(11)，且第二固定带(11)的前端贯穿第二连接环(10)并通过尼龙贴与之固定。

2.根据权利要求1所述的一种基于VR的STEAM教学装置，其特征在于：所述磁疗机构(4)包括弹性皮垫(41)，所述弹性皮垫(41)的后部外壁与眼罩(5)的内壁相粘合，所述弹性皮垫(41)的前端眼部缝合有筒体(42)，所述筒体(42)的前端贯穿围筒(3)与VR头显主体(1)的后表面固定连接，所述围筒(3)、弹性皮垫(41)和筒体(42)之间的空隙填充有记忆棉(43)，所述VR头显主体(1)的后表面固定连接有与筒体(42)相套接的磁环(44)，且磁环(44)对应使用者眼部穴位。

3.根据权利要求1所述的一种基于VR的STEAM教学装置，其特征在于：所述眼罩(5)的下部一体成型有V形鼻梁托(12)，且弹性皮垫(41)的外壁与V形鼻梁托(12)的外壁相贴合。

4.根据权利要求1所述的一种基于VR的STEAM教学装置，其特征在于：所述L形壳体(6)的后端固定连接有弹性收紧带(13)，所述弹性收紧带(13)的后端与弧形固定板(2)的前端固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于VR的STEAM教学装置，其特征在于：所述眼罩(5)的形状与常人眼眶部相配合，所述弧形固定板(2)的形状与常人后脑枕骨部相配合。

6.根据权利要求1所述的一种基于VR的STEAM教学装置，其特征在于：所述L形壳体(6)为弹性材质制成，且夹持使用者的头部。

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