CN212391896U - 电动脱轨器检修培训系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动脱轨器检修培训系统包括：头盔，头盔包括壳体、VR眼镜以及设置在壳体上的扬声器和振动器，VR眼镜分别与VR眼镜、扬声器和振动器电连接；手套，手套与头盔通信连接；显示器，显示器与头盔通信连接。本申请实施例提供的电动脱轨器培训系统，为用户提供沉浸式体验，通过提供振动器和扬声器，能够模仿实际作业过程中，现场的声音和进行险情震动提示，更加有利于帮助用户在进行实际作业过程中，避免进行危险违规操作，并能够通过声音、震感等快速确定脱轨器的故障位置和故障类型，培训效果好。

Description

电动脱轨器检修培训系统

技术领域

本实用新型涉及电动脱轨器检修技术领域，特别是涉及一种电动脱轨器检修培训系统。

背景技术

这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

随着铁路跨越式发展，手动脱轨器基本被淘汰，电动脱轨器已经成为检修作业标配。在此形式之下，及时修复电动脱轨器的故障，对于人身安全防护有着非常重要的意义。电动脱轨器相应的故障种类繁多，形态各异，往往是阻碍电动脱轨器检修人员技术提高的最大阻碍，也是潜在的安全隐患。现有的人员培训材料以纸质教材为主。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的纸质教材往往局限于图文内容，其描述文字大多生硬、晦涩，对职工的学习、理解造成了一定障碍；而静态的内容无法演示还原出作业情景，且无法让职工与所学内容实时互动，随时练习，在造成理解障碍的同时也限制了职工的学习积极性；作业中不易理解的重点、难点，传统纸质教材的阐述也往往无法准确表达出相应的检修规范、经验，培训效果不好。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的电动脱轨器检修培训方式效果不好的问题，提供一种电动脱轨器检修培训系统，以提高培训效果。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种电动脱轨器检修培训系统包括：

头盔，头盔包括壳体、VR眼镜以及设置在壳体上的扬声器和振动器，VR 眼镜分别与扬声器和振动器电连接；

手套，手套与头盔通信连接；

显示器，显示器与头盔通信连接。

本申请实施例提供的电动脱轨器培训系统，通过采用头盔、手套和显示器组成交互系统，并进一步通过在头盔上设置扬声器和振动器，用户通过VR眼镜观看显示器上当前显示的电动脱轨器检修画面，并利用现有的手势识别算法，得到手套的姿势以及从VR眼镜视角看过去时手套与电动脱轨器检修画面上检修工具和电动脱轨器的相对位置关系，当用户戴上手套并对应VR眼镜视角下的画面，模拟脱轨器检修情景时，当用户当前操作错误或进行危险作业时，VR眼镜输出电信号至振动器，振动器工作、以震动来警示回馈使用者，以增加用户对电动脱轨器正确检修程序的记忆，同时加强对检修时容易造成的误操作的记忆，避免实际作业时发生误操作，提高实际检修作业过程中的安全性和可靠性。对于脱轨器的不同部位，VR眼镜会根据用户借助手套拿起画面中的检点锤所敲击的部位以及故障状态来控制扬声器反馈不同的声音，以帮助用户在后续实际作业过程中，能够根据敲击脱轨器不同部位的声音快速确定故障原因和故障部位。综上，本申请实施例提供的电动脱轨器培训系统，不仅可以为用户提供沉浸式体验，有利于加深用户进行电动脱轨器培训时的记忆，另一方面，通过提供振动器和扬声器，能够模仿实际作业过程中，现场的声音和进行险情震动提示，更加有利于帮助用户在进行实际作业过程中，避免进行危险违规操作，并能够通过声音、震感等快速确定脱轨器的故障位置和故障类型。

在其中一个实施例中，头盔还包括：

设置在壳体上的功能按键组，功能按键组中的各按键均与VR眼镜电连接。

在其中一个实施例中，功能按键组包括：第一按键，第一按键与VR眼镜电连接，且第一按键用于触发VR眼镜控制扬声器播放操作说明。

在其中一个实施例中，功能按键组还包括：

第二按键，第二按键与VR眼镜电连接，且第二按键用于切换显示器中的天气模式。

在其中一个实施例中，功能按键组还包括：

第三按键，第三按键与VR眼镜电连接，且第三按键用于切换显示器中的昼夜场景。

在其中一个实施例中，功能按键组还包括：

第四按键，第四按键与VR眼镜电连接，且第四按键用于触发作业指导。

在其中一个实施例中，功能按键组还包括：

第五按键，第五按键与VR眼镜电连接，且第五按键用于切换虚拟工具。

在其中一个实施例中，功能按键组还包括：

第六按键，第六按键与VR眼镜电连接，且第六按键用于设置自定义命令。

在其中一个实施例中，手套包括：

控制器，控制器与VR眼镜通信连接；

震动模块，震动模块与控制器电连接。

在其中一个实施例中，震动模块包括多个设置在手套的各手指部的振动马达。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为一个实施例中电动脱轨器检修培训系统的结构示意图；

图2为一个实施例中头盔的结构示意图；

图3为一个实施例中手套的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种电动脱轨器检修培训系统，如图1所示，包括：头盔10，头盔10包括壳体11、VR眼镜12以及设置在壳体11上的扬声器13和振动器14，VR眼镜 12分别与扬声器13和振动器14电连接；手套20，手套20与头盔10通信连接；显示器30，显示器30与头盔10通信连接。

其中，头盔10的形状契合人体头部的形状，且一侧开口便于用户佩戴。壳体11为组成头盔10的主体，壳体11的形状契合人体头部轮廓，其他配件集成在壳体11上或者壳体11的腔室中，组成头盔10。VR(virtualreality，虚拟现实)是指利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的技术。VR眼镜12是指能够将显示器 30上显示的画面转换为三维环境，使用户感受沉浸其中的器件。手套20是指方便VR获取当前用户的手势以及该手套20与显示器30上的电动脱轨器维修画面的相对位置关系，模拟用户进行电动脱轨器检修时的场景，使用户沉浸式体验电动脱轨器检修时的情景，对电动脱轨器检修学习内容印象更加深刻，有利于提高培训效果。显示器30的画面显示和渲染，可以采用threejs技术来实现。

具体的，本申请实施例提供的电动脱轨器培训系统，通过采用头盔10、手套20和显示器30组成交互系统，并进一步通过在头盔10上设置扬声器13和振动器14，用户通过VR眼镜12观看显示器30上当前显示的电动脱轨器检修画面，并利用现有的手势识别算法，得到手套20的姿势以及从VR眼镜12视角看过去时手套20与电动脱轨器检修画面上检修工具和电动脱轨器的相对位置关系，当用户戴上手套20并对应VR眼镜12视角下的画面，模拟脱轨器检修情景时，当用户当前操作错误或进行危险作业时，VR眼镜12输出电信号至振动器14，振动器14工作、以震动来警示回馈使用者，以增加用户对电动脱轨器正确检修程序的记忆，同时加强对检修时容易造成的误操作的记忆，避免实际作业时发生误操作，提高实际检修作业过程中的安全性和可靠性。对于脱轨器的不同部位，VR眼镜12会根据用户借助手套20拿起画面中的检点锤所敲击的部位以及故障状态来控制扬声器13反馈不同的声音，以帮助用户在后续实际作业过程中，能够根据敲击脱轨器不同部位的声音快速确定故障原因和故障部位。综上，本申请实施例提供的电动脱轨器培训系统，不仅可以为用户提供沉浸式体验，有利于加深用户进行电动脱轨器培训时的记忆，另一方面，通过提供振动器14和扬声器13，能够模仿实际作业过程中，现场的声音和进行险情震动提示，更加有利于帮助用户在进行实际作业过程中，避免进行危险违规操作，并能够通过声音、震感等快速确定脱轨器的故障位置和故障类型。其中，VR眼镜12 获取手套20姿势和位置的实现可以参考在先文献中的方法，例如，可以采用基于深度信息的实时手势识别和虚拟书写系统中的算法，或者如OculusRift、Sony PlayStationVR或者HTCVive的头显产品所采用的实现算法，即本申请中VR 眼镜12识别手套20的姿势并根据其姿态改变屏幕上画面的实现可以采用现有算法实现，不涉及软件方法改进。

在其中一个实施例中，如图2所示，头盔10还包括：设置在壳体11上的功能按键组15，功能按键组15中的各按键均与VR眼镜12电连接。本申请实施例还通过在头盔10的壳体11上设置功能按键组15，无需鼠标、键盘等外部输入设备，即可完成电动脱轨器检修培训的场景切换等功能，操作方便快捷。

在其中一个实施例中，功能按键组15包括：第一按键151，第一按键151 与VR眼镜12电连接，且第一按键151用于触发VR眼镜12控制扬声器13播放操作说明。第一按键151可以设置在壳体11上的第一侧，用户可以通过按下第一按键151，使VR眼镜12控制扬声器13播放操作说明，以便用户可以快速了解培训系统的使用。第一按键151被按下时，VR眼镜12还可以与显示器30 通信，使显示器30显示说明内容，利用听觉加视觉的方式，进一步确保用户可以掌握该培训系统的操作。

在其中一个实施例中，功能按键组15还包括：第二按键152，第二按键152 与VR眼镜12电连接，且第二按键152用于切换显示器30中的天气模式。由于电动脱轨器在不同天气下，进行检测所得到的现象是不同的，例如，在下雨天和晴天，由于雨声的干扰，采用检点锤敲击脱轨器的同一部位所发出的声音是不同的，为了保证培训效果，本申请实施例提供的电动脱轨器检修培训系统中，头盔10上还设置有第二按键152，该第二按键152可以设置在头盔10的第一侧。用户可以通过操作第二按键152，切换显示器30中的天气，例如，雨、雪、大风等天气，以便用户在不同天气模式下进行电动脱轨器检修操作，能够掌握在各种天气状况下检修时的正确作业要求、避免各种天气模式下的危险操作、掌握各种天气模式下的故障现象和作业步骤，以便在实际作业过程中，能够应对各种天气下的电动脱轨器检修。

在其中一个实施例中，如图2所示，功能按键组15还包括：第三按键153，第三按键153与VR眼镜12电连接，且第三按键153用于切换显示器30中的昼夜场景。为训练工作人员能够适应不停光线下的电动脱轨器检修工作，头盔10 上还设置有第三按键153，第三按键153被按下时，显示器30中的场景切换为白天或黑夜的场景。

在其中一个实施例中，功能按键组15还包括：第四按键154，第四按键154 与VR眼镜12电连接，且第四按键154用于触发作业指导。为进一步提高培训效果，头盔10上还设置有第四按键154，当第四按键154被按下时，VR眼镜 12与显示器30通信，指示显示器30根据当前故障现象、所处的环境以及当前作业完成度，判断下一步作业内容，并给使用者下一步作业内容的引导提示。其中，第四按键154可以设置在头盔10的第二侧，避免各按键密集排布，导致误操作。

在其中一个实施例中，功能按键组15还包括：第五按键155，第五按键155 与VR眼镜12电连接，且第五按键155用于切换虚拟工具。电动脱轨器检修培训中，涉及到利用各种检修工具对脱轨器的不同部位进行检测的过程，为了方便用户进行工具选择，头盔10的壳体11上还设置有第五按键155，该第五按键 155可以设置在头盔10的第二侧，第二侧和第一侧可以是分立在VR眼镜12两边的两个侧面。当第五按键155被按下时，显示器30中显示的虚拟工具进行切换，无需鼠标等外接输入设备，操作方便、快捷。

在其中一个实施例中，功能按键组15还包括：第六按键156，第六按键156 与VR眼镜12电连接，且第六按键156用于设置自定义命令。头盔10上还设置有第六按键156，第六按键156可以设置在头盔10的第二侧，第六按键156被按下时，VR眼镜12发信号至显示器30，显示器30显示设置画面，使用者可以通过手势变化设置其所对应的内容，例如：快速移动、自定义快捷工具、障碍物显示/隐藏、作业人员显示/隐藏等功能。

在其中一个实施例中，第一按键151、第二按键152和第三按键153可以设置在头盔10的第一侧；第四按键154、第五按键155和第六按键156设置在头盔10的第二侧。

在其中一个实施例中，如图3所示，手套20包括：控制器21，控制器21 与VR眼镜12通信连接；震动模块22，震动模块22与控制器21电连接。手套 20的震动功能主要用于作业回馈，当使用者使用检点锤等作业工具时，VR眼镜 12根据检点锤所敲击的部位以及故障状态来控制扬声器13反馈不同的声音以及控制手套20上的震动模块22反馈不同的震动幅度。使用者可以根据这两项讯息以及目视所见内容，来判断当前零部件是否存在故障。

在其中一个实施例中，震动模块22包括多个设置在手套20的各手指部的振动马达。手套20的各手指部设置有振动马达，手套20的手掌部也可以设置有振动马达，VR眼镜12通过控制器21控制各振动马达的震动幅度和震动状态，以模拟实际作业过程中，检点锤敲击脱轨器时人手所感受到的震感。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，包括：

头盔，所述头盔包括壳体、VR眼镜以及设置在所述壳体上的扬声器和振动器，所述VR眼镜分别与所述扬声器和所述振动器电连接；所述头盔的形状契合人体头部的形状；

手套，所述手套与所述头盔通信连接；

显示器，所述显示器与所述头盔通信连接。

2.根据权利要求1所述的电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，所述头盔还包括：

设置在所述壳体上的功能按键组，所述功能按键组中的各按键均与所述VR眼镜电连接。

3.根据权利要求2所述的电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，所述功能按键组包括：第一按键，所述第一按键与所述VR眼镜电连接，且所述第一按键用于触发所述VR眼镜控制所述扬声器播放操作说明。

4.根据权利要求3所述的电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，所述功能按键组还包括：

第二按键，所述第二按键与所述VR眼镜电连接，且所述第二按键用于切换显示器中的天气模式。

5.根据权利要求4所述的电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，所述功能按键组还包括：

第三按键，所述第三按键与所述VR眼镜电连接，且所述第三按键用于切换显示器中的昼夜场景。

6.根据权利要求5所述的电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，所述功能按键组还包括：

第四按键，所述第四按键与所述VR眼镜电连接，且所述第四按键用于触发作业指导。

7.根据权利要求6所述的电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，所述功能按键组还包括：

第五按键，所述第五按键与所述VR眼镜电连接，且所述第五按键用于切换虚拟工具。

8.根据权利要求7所述的电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，所述功能按键组还包括：

第六按键，所述第六按键与所述VR眼镜电连接，且所述第六按键用于设置自定义命令。

9.根据权利要求2-7中任一项所述的电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，所述手套包括：

控制器，所述控制器与所述VR眼镜通信连接；

震动模块，所述震动模块与所述控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的电动脱轨器检修培训系统，其特征在于，所述震动模块包括多个设置在所述手套的各手指部的振动马达。

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