虚拟实境警务培训装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种虚拟实境警务培训装置，它包括头戴式显示设备、追踪设备、操作手柄、通讯模块和主机；头戴式显示设备用于提供具有双眼视差的立体图像；追踪设备用于追踪用户的身体姿态；操作手柄用于发送位置及控制信号；通讯模块用于在各个设备之间通信；主机用于接收信息、运算和生成立体图像。本实用新型专利技术的装置，能够方便的模拟丰富的任务和场景，提高警员培训的效果，降低警员培训的成本。

【技术实现步骤摘要】
虚拟实境警务培训装置
本技术涉及虚拟培训领域，特别是一种虚拟实境警务培训装置及方法。
技术介绍
一直以来，公安工作始终处于执法最前沿，是与经济社会发展和人民群众日常生活联系最紧密的一项工作。长期以来，公安工作取得的成绩受到了群众的认可和赞扬，但存在于个别公安民警身上的一些执法不规范等问题，从而暴露出一些队伍在日常工作中，执法规范化培训上的不足。警员培训是一项耗资巨大、变量参数多、科技含量高、十分复杂的系统工程，现有的培训手段为传统的老师授课形式，在当今信息时代的大背景下，传统的培训形式暴露出了以下几个问题：问题1：警员流动性大，培养标准统一。民警培训主要采用由市局统一安排的培训模式，初任培训不分警种、不分层次、混合在一起的进行警务技能和理论知识的学习。民警缺乏有针对性的分层次.分警种的系统培训，对工作的知识缺乏支持性；问题2：培训场地要求高；设施经常需要保养。警员培训涉及的专业设备繁多，实际培训过程中对场地要求极高，且维护成本高。问题3：培训方式太单一缺乏实战性。受训警员受训效果差，在实际工作中难以独当一面。问题4：培训效果不佳，考核不便。虚拟实境技术是当今发展最为迅猛的数字科学技术，目前虚拟实境技术向各个行业的渗透和融合早已在进行之中，通过结合虚拟实境技术的技术特点，本申请提出了虚拟实境刑侦培训系统方案。虚拟实境技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，用户通过戴在头部的，分别为两只眼睛提供视频的仪器中感受虚拟的三维空间。但是现有的用户通常被局限在一个较小的空间，不能在虚拟实境中只有漫步，这影响了对虚拟空间的感受效果。以下引用的中国专利文献CN102460345A中的描述，现有技术提供多个复杂的解决方法，这些解决方法趋向于通过使人在一装置上移动而使人保持在有限的物理空间中，其中所述装置在实际空间中补偿人在虚拟空间中进行的移动。这些装置中的第一种包括多个在循环圈中被纵向驱动的横向传送带。循环圈允许使传送带朝循环圈前或后移动，每个传送带可以独立地、在人的脚步下和在与该人在虚拟实境中移动方向相反的方向中，朝循环圈的右边或朝左边移动。因此，在物理现实中，人基本保持在相同位置，在装置中间。这样的装置是特别笨重和复杂的，且尤其不适于休闲型使用。这些装置中的第二种包括多个板，这些板在现实地点的地面上移动，来到人的脚步之前并将人朝与人移动相反的方向带回。因此，在物理现实中，人在有限和受控制的空间中移动。这样的装置不如第一个笨重。但是其难于实施。另外，其不是响应非常迅速的，尤其人在虚拟实境中快速移动的情况下。在该专利文献中还提供了一种不同的解决方案，一种用于在虚拟实境中移动的装置(1)，其包括基本刚性的中心件(4)和布置为围绕所述中心件(4)能在所有方向中移动的壳罩(5)，所述壳罩(5)与所述中心件(4)一起形成用于人(2)移动的移动表面，由所述中心件和其壳罩形成的组合体搁靠在适当的支撑部件(6)上。所述壳罩能够靠着所述中心件、至少挨靠着所述中心件的一部分滑动地安装。文献中还记载了更进一步优选的结构，以上构成本专利的现有技术。受制于现有技术中材料和制造技术，专利文献CN102460345A中的结构目前还难以以较低的成本实现。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种虚拟实境警务培训装置及方法，能够对警员在虚拟的立体场景中进行培训，并能够对警务中的各种任务和操作进行模拟，以替代现有的费时、费力和费钱的培训方式，提高警员的培训效率和培训效果。在优选的方案中，能够突破狭小空间的限制，实现在虚拟培训场景中的无限制移动，以提高培训的真实程度。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种虚拟实境警务培训装置，它包括头戴式显示设备、追踪设备、操作手柄、通讯模块和主机；头戴式显示设备用于提供具有双眼视差的立体图像；追踪设备用于追踪用户的身体姿态；操作手柄用于发送位置及控制信号；通讯模块用于在各个设备之间通信；主机用于接收信息、运算和生成立体图像。优选的方案中，所述的追踪设备为摄像头或者光感应器，用于接收用户的身体姿态和操作手柄的位置。优选的方案中，所述的追踪设备还包括行走模拟装置；所述的行走模拟装置中，直线行走装置固设在转盘装置上，还包括用于检测直线行走装置的直线行走距离和转盘装置转动角度的传感器。优选的方案中，所述的直线行走装置中，行走带围绕两个转动辊，在转动辊上设有编码器或者在行走带的下方设有行走光电传感器，至少其中一个转动辊与驱动装置连接，在行走带的下方设有重力感应装置，驱动装置驱动行走带使用户始终位于设定范围内；或者所述的直线行走装置中，行走带围绕两个转动辊，其中一个转动辊与发电机连接，行走带的下方设有多个托辊，行走带、托辊和转动辊构成两端高中间低的形状，在转动辊上设有编码器或者在行走带的下方设有行走光电传感器。优选的方案中，在直线行走装置的机架上还固设有护栏，在护栏上设有用于检测用户腰部位置的腰部位置接收器。优选的方案中，直线行走装置与转盘装置的转动盘固定连接，转动盘下方设有固定盘，固定盘与转动盘之间设有轴承，旋转驱动装置与转动盘连接，并驱动转动盘旋转，在固定盘或转动盘上设有测量转动盘转角的转动光电传感器；或者直线行走装置与转盘装置的转盘架固定连接，在转盘架的底部设有多个行走轮，通过行走轮的转动驱动转盘架旋转，在转盘架的底部设有朝向地面用于检测转盘架转角的转动光电传感器。优选的方案中，所述的行走轮为3~10个，行走轮沿着转盘架的圆周布置，至少一个行走轮内设有驱动电机。优选的方案中，还设有圆形的导轨，行走轮安装在导轨上。一种采用上述的虚拟实境警务培训装置进行培训的方法，包括以下步骤：一、用户登录，主机初始化，追踪设备定位用户的方位；二、用户根据提示获取信息，并用操作手柄选取道具进行相应处理；三、主机对处理方式进行判断，并给出成绩；通过以上方式实现利用虚拟实境进行警务培训。优选的方案中，步骤一中，以直线行走装置对应行走距离和速度，通过直线行走装置的传感器信号，主机生成对应的虚拟实境；通过摄像头、光感应器、或腰部位置接收器追踪追踪身躯转动信息作为转盘装置转角控制信号，主机控制转盘装置转过相应转角，主机生成对应的虚拟实境；通过头戴式显示设备内的传感器，追踪用户的头部转动信息，主机生成对应的虚拟实境；通过操作手柄，追踪用户手部位置信息和操作信息，主机生成对应的虚拟实境。本技术提供的一种虚拟实境警务培训装置及方法，通过利用虚拟实境的设备对警员进行培训，能够方便的模拟丰富的任务和场景，并能够实现几乎接近真实的互动，大幅提高警员培训的效果，降低警员培训的成本，提高警员培训的效率。例如，能够模拟选择题的考试，模拟现场警戒，模拟痕迹提取，罪犯跟踪、拦截和调查，模拟检查，模拟射击等项目，以及上述项目的组合。本技术的装置除了能够进行虚拟实境的培训，也具有非常好的健身效果，大幅提高对警员健身的吸引力。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术中行走模拟装置的俯视结构示意图。图3为本技术中行走模拟装置的主视示意图。图4为本技术中行走模拟装置另一优选结构的主视示意图。图5为本技术的连接结构示意框图。图6为本技术的模拟答题考试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟实境警务培训装置，其特征是：它包括头戴式显示设备（6）、追踪设备（7）、操作手柄（8）、通讯模块和主机；头戴式显示设备（6）用于提供具有双眼视差的立体图像；追踪设备（7）用于追踪用户的身体姿态；操作手柄（8）用于发送位置及控制信号；通讯模块用于在各个设备之间通信；主机用于接收信息、运算和生成立体图像。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟实境警务培训装置，其特征是：它包括头戴式显示设备（6）、追踪设备（7）、操作手柄（8）、通讯模块和主机；头戴式显示设备（6）用于提供具有双眼视差的立体图像；追踪设备（7）用于追踪用户的身体姿态；操作手柄（8）用于发送位置及控制信号；通讯模块用于在各个设备之间通信；主机用于接收信息、运算和生成立体图像。2.根据权利要求1所述的一种虚拟实境警务培训装置，其特征是：所述的追踪设备（7）为摄像头或者光感应器，用于接收用户的身体姿态和操作手柄的位置。3.根据权利要求1或2所述的一种虚拟实境警务培训装置，其特征是：所述的追踪设备（7）还包括行走模拟装置；所述的行走模拟装置中，直线行走装置（1）固设在转盘装置（2）上，还包括用于检测直线行走装置（1）的直线行走距离和转盘装置（2）转动角度的传感器。4.根据权利要求3所述的一种虚拟实境警务培训装置，其特征是：所述的直线行走装置（1）中，行走带围绕两个转动辊（101），在转动辊（101）上设有编码器或者在行走带的下方设有行走光电传感器（105），至少其中一个转动辊（101）与驱动装置连接，在行走带的下方设有重力感应装置，驱动装置驱动行走带使用户始终位于设定范围内；或者所述的直线行走装置（1）中，行走带围绕两个转动辊（101），其中一个转动辊（101）与发电机（102）连接，行走带的下方设有多个托辊（103），行走带、托辊（103）和转动辊（101）构成两端高中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，向天裕，
申请(专利权)人：新支点数字科技宜昌有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42