一种基于VR环境下的过程控制实验教学的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于VR环境下的过程控制实验教学的方法及系统，该方法包括：在预定区域内，通过控制手柄进行虚拟的实验操作；信号连接设备获取实验操作中的实验信息，并将实验信息发送给算法集成模拟设备；根据实验信息模拟计算实验结果，判断实验结果是否在预设值范围内，若是，则显示实验结果；若否，则反馈对应的控制信号给控制器，以便控制用户调整相应的实验操作；还涉及一种系统，该系统包括：VR输入控制设备、信号连接设备、算法集成模拟设备和显示设备。通过本发明专利技术在VR环境下设备搭建、管路手动阀等可灵活安排，操作方便，节约了实验时间，同时节约了场地、各类原材料和设施，大大降低了实验成本。

A method and system of process control experiment teaching based on VR environment

The invention relates to a method and system for the experimental teaching process under the environment of VR based on the control, the method comprises the following steps: in a predetermined area, the virtual experiment operation through the control handle; the signal connection device to obtain experimental information of experiment, and the information is sent to the algorithm of integrated simulation equipment; according to experimental information simulation the experimental results, the experimental results are in the range of judgment, if the preset value, show the experimental results; if not, then the feedback control signal corresponding to the controller, in order to control the user to adjust the corresponding experimental operation; also relates to a system, the system includes: VR input control device, signal connection device, algorithm integrated simulation equipment and display equipment. In the VR environment, the device can be arranged flexibly, and the manual valve can be arranged flexibly. The operation is convenient, and the experimental time is saved. At the same time, the field, all kinds of raw materials and facilities are saved, and the experimental cost is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR环境下的过程控制实验教学的方法及系统
本专利技术属于实验教学领域，尤其涉及一种基于VR环境的实验教学的方法及系统。
技术介绍
目前，过程控制实验装置种类繁多，各种锅炉，换热器，精馏器等等，有按实际对象打造的，有简化结构打造的，实验较为直观，但是存在着以下几个缺点:第一，和真正的工业过程相比，存在着实验效果单一，缺乏动态特征的问题，第二，即使是简化实验装置也需要耗费实验材料，才能完成实地操作，成本较高，并且反应流程时间长，不利于现场教学。而如果使用水作为介质的话，它的动态特性少，满足不了各类新兴学科的教学与科学研究的需要。第三，完全打造出一个实验装置，价格高投资大，结构复杂，且占地面积大，只能供一到两名学生使用，若有多套装置的实验室就显得很拥挤。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：现有的实验室空间有限，难以满足大量的实验操作，且实际实验的成本高。为解决上面的技术问题，本专利技术提供了一种基于VR环境的实验教学的方法，预先在VR头戴仪中存储真实的实验室的场景以及实验室内的各种实验设备的图像信息，所述图像信息用于模拟所述实验室的场景，该方法包括：S1，根据实验要求、所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于VR环境下的过程控制实验教学的方法，其特征在于，预先在VR头戴仪中存储真实的实验室的场景以及实验室内的各种实验设备的图像信息，所述图像信息用于模拟所述实验室的场景，该方法包括：S1，根据实验要求、所述VR头戴仪中展示的实验室场景和实验设备，通过控制手柄在所述实验室的场景中预定区域内进行虚拟的实验操作；S2，信号连接设备通过感知用户在所述实验操作中的运动信息来获取所述实验操作中的实验信息，并将所述实验信息发送给算法集成模拟设备；S3，所述算法集成模拟设备根据所述实验信息模拟计算实验结果，判断所述实验结果是否在预设值范围内，若是，则执行步骤S4；若否，则根据所述实验结果反馈对应的控制信号给...

【技术特征摘要】
1.一种基于VR环境下的过程控制实验教学的方法，其特征在于，预先在VR头戴仪中存储真实的实验室的场景以及实验室内的各种实验设备的图像信息，所述图像信息用于模拟所述实验室的场景，该方法包括：S1，根据实验要求、所述VR头戴仪中展示的实验室场景和实验设备，通过控制手柄在所述实验室的场景中预定区域内进行虚拟的实验操作；S2，信号连接设备通过感知用户在所述实验操作中的运动信息来获取所述实验操作中的实验信息，并将所述实验信息发送给算法集成模拟设备；S3，所述算法集成模拟设备根据所述实验信息模拟计算实验结果，判断所述实验结果是否在预设值范围内，若是，则执行步骤S4；若否，则根据所述实验结果反馈对应的控制信号给所述VR头戴仪中的控制器，以便所述控制器根据所述控制信号提示用户调整相应的所述实验操作，并执行步骤S2-S3；S4，将所述实验结果发送给显示设备，以显示所述实验结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过控制手柄进行虚拟的实验操作具体包括：通过控制手柄进行实验设备搭建、物料添加和门阀控制的实验操作。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述实验信息包括：搭建的流程模型信息、流体的参数信息、物料添加的配制信息、门阀控制转动的信息。4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，根据所述实验结果反馈对应的控制信号给所述VR头戴仪中的控制器，以便所述控制器根据所述控制信号控制用户调整相应的所述实验操作包括：根据所述实验结果反馈对应的语音控制信号给所述VR头戴仪中的语音控制器，以便语音控制器根据所述语音控制信号提示用户调整相应的所述实验操作。5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述运动信息包括：姿...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙县胜，张捷，
申请(专利权)人：桂林蓝港科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45