一种基于增强现实技术的技能培训装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于增强现实技术的技能培训装置，包括计算机、虚拟成像设备以及模拟实训装置，所述模拟实训装置的各个接线端子均设有用于采集学员接线操作的传感器，各传感器用于将采集的信号传递给计算机，所述计算机用于接收各传感器的信号，判断学员的接线意图，并输出控制信号给虚拟成像设备，控制虚拟成像设备按照学员的接线意图投影出虚拟接线现象，并将实时的操作现象反应出来。其运用虚拟现实技术让学员不仅仅在视觉和听觉上能够达到现场感受，还能因为有真实的设备，在触觉上也有真实的感受，能够带来更优化的培训效果，且能够大大提高培训效率。

A Skills Training Device Based on Augmented Reality Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于增强现实技术的技能培训装置
本技术涉及电力营销培训领域，特别涉及一种基于增强现实技术的技能培训装置。
技术介绍
电力市场营销，也叫电力营销，由于电力企业普遍存在重视生产，轻视营销，重视扩大企业规模，轻视经济效益的状况，再加上受到内部、外部因素的影响，就会出现大幅度的起落现象，这就在一定程度上增加了电力结构调整的难度，制约了资源环境建设。随着社会经济的发展和现代化建设步伐的加快，电网企业需要调整经营活动，让经营活动为电力营销活动服务，这是电力企业需要深入探讨的问题之一。我国经济体制改革不断深入发展，经营模式已由计划经济转向市场经济，电力市场也随之发生了根本性的变化。计划用电转为市场开发，当前又实施了电厂电网分开经营的新模式。一系列的改革措施给电力部门在今后的发展带来新课题。如何开拓潜在电力市场、提高电力市场终端能源占有率、提高电网供电量和电量的销售等关系到企业生存与发展的问题，就是我们电力企业需要花大力气调研和决策的问题。因此，积极开展电力营销培训工作成为电力企业解决上述难题的重要手段。传统培训方式是用普通的实训设备结合理论知识在实训台上模拟现场操作，且考试也大多是考理论知识，导致传统培训方式存在以下一些问题：（一）学员没有压力，学习积极性不够。营销岗位培训，往往是为期几天的学习，比如一线工人培训时间是十天左右，学员在这几天内要学习七八门课程，而培训结束后基本上都安排考试。但是由于学习时间比较紧，所以考试一般都采取开卷的方式，这样学员之间互相交流、抄袭的现象普遍存在，而许多职工单位对培训成绩也没有具体的要求，所以最终的结果是导致有些参加培训的学员思想上不重视，上课敷衍了事，更有甚者，平时不来听课，考试来过过场，返回单位后抛置脑后，没有真正达到培训的目的。（二）课程局限于理论上的内容，缺少实践训练。岗位培训，上课的内容还是局限于书上理论的知识，比如我们讲供配电设备，学员从老师的介绍中知道该设备，以及理论上操作的方法，但是由于平时工作细分的缘故，虽然有些学员在工作中会碰到，由于与自己本岗位具体工作无关，可能就不会用心去记，更谈不上如何去操作了。这两个致命的问题，导致培训效果很不理想，效率低，浪费培训老师的精力，学员也在做无用功，所以传统的培训方式需要得到更新。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种基于增强现实技术的技能培训装置，其运用虚拟现实技术，模拟出实际现场环境操作能够将现场环境模拟出来，能让学员沉浸在实训过程中，让学员的视觉听觉有在现场的真实感受，解决因为传统培训方式带来的关键问题，提升培训效率，并且采用真实设备与虚拟现实技术结合，这样不仅仅是在视觉和听觉上能够达到现场感受，还能因为有真实的设备，在触觉上也有真实的感受，能够带来更优化的培训效果。本技术的目的是采用下述方案实现的：一种基于增强现实技术的技能培训装置，包括计算机、虚拟成像设备以及模拟实训装置，所述模拟实训装置的各个接线端子均设有用于采集学员接线操作的传感器，各传感器用于将采集的信号传递给计算机，所述计算机用于接收各传感器的信号，判断学员的接线意图，并输出控制信号给虚拟成像设备，控制虚拟成像设备按照学员的接线意图投影出虚拟接线现象，并将实时的操作现象反应出来。所述虚拟成像设备采用全息投影设备，所述全息投影设备用于将虚拟的影像投影在真实的模拟实训装置上。所述虚拟成像设备采用智能眼镜，所述智能眼镜用于将虚拟的影像与真实的模拟实训装置叠加，投影在镜片上。所述模拟实训装置的各个接线端子为螺钉式接线端子，各接线端子均设有压力传感器，所述压力传感器用于采集学员扭动螺丝产生的压力，并将采集的压力信号传递给计算机，所述计算机用于接收各压力传感器的压力信号，判断学员的接线意图。本技术的压力传感器提供2个功能：1.通过学员扭动螺丝产生压力，来判断学员的接线意图。例如学员A接线，有1、2、3,3个接线端子，学员A首先扭动接线端子1，接线端子1产生压力，并将这个压力信号传输给计算机，学员A扭动接线端子2，接线端子2产生压力，也将这个压力信号传给计算机，此时计算机判断出学员A是想将接线端子1与接线端子2用电线连接，此时计算机会给虚拟成像设备传输信号，虚拟成像设备将会投影出虚拟电线现象，将接线端子1与接线端子2连接，如果学员A不终止接线操作，学员A再扭动接线端子3，此时计算机控制虚拟成像设备投影出虚拟电线现象，将接线端子2与接线端子3连接。在培训过程中，通过压力传感器的功能1，能够虚拟模拟出学员接线是否正确的情况，当学员确认接线完成后，如果接线正确，那么不会产生现象；如果接线错误，计算机会判断出错误原因，并将错误连线的现象通过全息投影投影出来。2.判断学员接线时是否符合标准接线假设标准接线时螺丝扭动程度的压力为500N，在培训过程中接线时，学员扭动螺丝的压力小于500N（及实际压力程度＜标准压力程度）时压力传感器采集到此时的信号，传输给计算机，计算机判断出此时压力小于标准压力，计算机输出提示信号给提示装置，提示学员此时的扭动螺丝的压力小于标准压力的提示，同理学员扭动螺丝的压力大于500N（及实际压力程度＞标准压力程度）时，提示装置也会有对应的提示。所述模拟实训装置为具有实训装置外形的外壳（如带有特定传感器的接线盒以及带有特定传感器的实训电表等），所述外壳内设有数据采集处理器，模拟实训装置的各压力传感器均与数据采集处理器电连接，所述数据采集处理器用于采集各压力传感器的压力信号传递给计算机。数据采集处理器可以采用单片机。优选地，数据采集处理器与计算机采用有线传输的方式，传输过程中防干扰能力强。当然，数据采集处理器与计算机也可以采用无线的方式连接。所述模拟实训装置由真实的接线端子和虚拟的影像叠加形成，各接线端子上的传感器通过无线的方式与计算机连接。真实的接线端子通过支架支撑在实训台上。所述模拟实训装置安装在体感实训台上，所述体感实训台设有震动装置，所述震动装置与计算机进行通讯，所述计算机检测到学员操作错误后输出指令信号给体感实训台，控制震动装置进行震动提示，且体感实训台会给计算机一个反馈信息，作用在于检验计算机下达命令后，体感实训台是否完成该动作。当然，体感实训台上也可以设置其他能让学员有真实感受的装置或报警提示装置。在培训模式时，学员操作错误时体感实训台会震动，考试模式时，学员操作错误时，体感实训台不会震动。所述体感实训台通过有线的传输方式与计算机连接，如485/232通讯。所述计算机用于将实时的操作现象传输给考评系统，所述考评系统用于将实时的操作结果记录分析，对学员的操作进行评价与打分；所述考评系统包括中心服务器和管理端，所述中心服务器与计算机连接，所述计算机用于将对学员的操作的分析和记录数据传递给中心服务器进行保存，并具有查询中心服务器所记录的成绩的功能，所述管理端与中心服务器连接，用于查询中心服务器中学员的成绩并且能够为学员的操作成绩进行评价。本技术具有的优点是：学员实训前进入半虚拟半真实的实训室，在对应培训项目的体感实训台上和带有传感器的真实设备进行实训操作，这些传感器会将学员实训过程中实时数据传输给计算机，计算机会通过这些反馈回来的数据进行处理，并将这些处理的数据与计算机存储的数据进行对比达到自动实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于增强现实技术的技能培训装置，其特征在于：包括计算机、虚拟成像设备以及模拟实训装置，所述模拟实训装置的各个接线端子均设有用于采集学员接线操作的传感器，模拟实训装置的各压力传感器均与数据采集处理器电连接，所述数据采集处理器用于采集各压力传感器的压力信号传递给计算机，所述计算机与虚拟成像设备进行通讯。

【技术特征摘要】
1.一种基于增强现实技术的技能培训装置，其特征在于：包括计算机、虚拟成像设备以及模拟实训装置，所述模拟实训装置的各个接线端子均设有用于采集学员接线操作的传感器，模拟实训装置的各压力传感器均与数据采集处理器电连接，所述数据采集处理器用于采集各压力传感器的压力信号传递给计算机，所述计算机与虚拟成像设备进行通讯。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述虚拟成像设备采用全息投影设备，所述全息投影设备用于将虚拟的影像投影在真实的模拟实训装置上。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述虚拟成像设备采用智能眼镜，所述智能眼镜用于将虚拟的影像与真实的模拟实训装置叠加，投影在镜片上。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述模拟实训装置的各个接线端子为螺钉式接线端子，各接线端子均设有压力传感器，所述压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：青志明，敬勇，张宏艳，康成林，刘克恒，傅望，周飞，龙漪澜，苟欣，周浩，贺娟，周士围，谢彩霞，陈渝，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网重庆市电力公司技能培训中心，
类型：新型
国别省市：北京,11