一种电梯安装教学虚拟现实系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电梯安装教学虚拟现实系统，属于虚拟现实教学技术领域，包括用户端，所述用户端输入端连接有图像展示装置，所述图像展示装置输入端连接有图像发生装置，所述图像发生装置包括交互判断模块，所述交互判断模块输入端电性连接有物料模型、工具模型、工作面、动画模块和音频模块。本发明专利技术中，对电梯安装工具、物料的模拟使用为绑定虚拟现实手柄空间坐标，更能够真实反映实际工作中的工具使用情况，可以使电梯安装工专业的职院校或者电梯安装生产厂家的职业培训快速且有效的推进，虚拟现实手柄模拟现场操作显著提高实操实训真实感，满足电梯安装实训专业内容的预习，起到安全生产教育引导的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种电梯安装教学虚拟现实系统
本专利技术属于虚拟现实教学
，尤其涉及一种电梯安装教学虚拟现实系统。
技术介绍
电梯安装教学虚拟仿真系统是一种用于机械类职业院校电梯相关专业教学和电梯生产维修厂家职业技能培训的应用程序，采用计算机加载虚拟仿真教学程序使学生进行部件认知、步骤实操和排故检查等自学自练操作。相较于传统的实物场景教学演示中存在的″难看到″、″难动作″、″高风险″和″高成本″等问题，有着全方位观察、自由操作、虚拟仿真和简单易用的优势。电梯安装专业在职业教育中属于风险较高、成本较高的专业内容，可能存在人员夹伤、挤伤、坠楼和触电等风险，虽然各专业院校或生产机构在进行实操实训之前都将进行安全生产教育，但感性认知和理性判断都客观存在一定的过程性，在实训时仍有一定的安全风险。使用实操仿真软件能够进行预先培训，但目前已有的电梯安装教学虚拟仿真系统是使用鼠标键盘配合个人计算机进行交互操作，这种硬件配置和交互方法存在着较多局限性，主要体现在模拟人的手臂动作只可以操控鼠标同时完成4个自由度，无法真正模拟实际职业教育中所需的实操实训的需求，并且在课程完成编程后，无法继续扩展课程内容，且课程编程设计较难，不具备可延展性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：为了解决无法真正模拟实际职业教育中所需的实操实训的需求，并且在课程完成编程后，无法继续扩展课程内容，且课程编程设计较难的问题，而提出的一种电梯安装教学虚拟现实系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种电梯安装教学虚拟现实系统，包括用户端，所述用户端输入端连接有图像展示装置，所述图像展示装置输入端连接有图像发生装置，所述图像发生装置包括交互判断模块，所述交互判断模块输入端电性连接有物料模型、工具模型、工作面、动画模块和音频模块，且物料模型、工具模型、工作面、动画模块、音频模块输入端均连接有内容管理编辑子系统，所述图像展示装置包括计算机，所述计算机输入端与交互判断模块输出端相连接，所述计算机输入端还连接有镭射定位组件，且计算机输入端与内容管理编辑子系统相连接，所述计算机输出端连接有虚拟现实手柄和虚拟现实头盔，所述虚拟现实手柄和虚拟现实头盔的输出端均与镭射定位组件输入端相连接，所述虚拟现实手柄和虚拟现实头盔均通过用户端拿持佩戴。所述交互判断模块用于使用资源进行交互判断后反馈给计算机显示计算系统，所述内容管理编辑子系统用于通过开放式的编辑系统调用资源，所述物料模型、工具模型、工作面、动画模块和音频模块主要用于交互判断模块的调用以及被内容管理编辑子系统调用工作产生物料、工具、动画以及音频，所述计算机用于通过自身硬件将交互判断模块反馈的显示信号进行计算后向虚拟现实手柄和虚拟现实头盔传输信号，同时根据镭射定位反馈的信号传输至内容管理编辑子系统，所述虚拟现实手柄用于反馈用户端操作信号以及模拟用户端控制手感，所述虚拟现实头盔用于向用户反馈画面，所述镭射定位组件用于通过镭射信号监测虚拟现实手柄和虚拟现实头盔实时空间坐标系并反馈至计算机。作为上述技术方案的进一步描述：所述计算机向虚拟现实手柄传输反馈控制震动信号，所述计算机向虚拟现实头盔反馈画面效果信号。作为上述技术方案的进一步描述：所述计算机显示计算硬件为GPU图像处理器。作为上述技术方案的进一步描述：所述镭射定位组件定位精度为3mm。作为上述技术方案的进一步描述：所述虚拟现实手柄内设有线性振动马达，且线性振动马达与虚拟现实手柄控制模块相连通。作为上述技术方案的进一步描述：所述虚拟现实头盔音频输入端为6.5mm耳机接口。作为上述技术方案的进一步描述：所述音频模块为7.1声道立体环绕声模块。一种内容管理编辑子系统调用资源的方法，具体包括以下步骤：S1、开始调用资源，对计算机反馈的操作脚本步骤进行数组排序；S2、对步骤序号依次判断，判断是否使用工具、是否拾取物料、是否播放动画；S3、当判断需要使用工具时，展现工具窗口并激活对应工具ModelCollider，激活后判断是否正确对应，不正确对应返回上一步继续激活对应工具，正确拾取工具后，激活工具的ActiveCollider，ModelCollider与ActiveCollider碰撞，判断不需要使用工具，关闭对象池中的工具组件；S4、当判断需要拾取物料时，对应物料ModelCollider激活，激活后判断是否正确对应，不正确对应返回上一步继续激活对应物料，判断正确拾取物料后，激活物料的ActiveCollider，ModelCollider与ActiveCollider碰撞，判断不需要使用工具，关闭对象池中的物料组件；S5、当判断需要播放动画时，对应Animation组件激活，启动AnimationClip播放动画，判断不需要使用工具，关闭对象池中的物料组件；S6、判断是否完成数组中所有步骤，判断为未完成，进行下一步骤内容，判断完成后结束。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术中，对电梯安装工具、物料的模拟使用为绑定虚拟现实手柄空间坐标，更能够真实反映实际工作中的工具使用情况，对电梯安装工作面选择为绑定虚拟现实头盔，可以更真实反映实际安装过程中工作面的工况，对电梯安装音效的控制为7.1声道的空间立体音效，通过虚拟现实头盔的定位和音效的模拟，可以更有助于使用者对施工过程中遇到声音工况的判定，采用现有国家课程标准和施工规范进行内容设定，可以使电梯安装工专业的职院校或者电梯安装生产厂家的职业培训快速且有效的推进，虚拟现实手柄模拟现场操作显著提高实操实训真实感，满足电梯安装实训专业内容的预习，起到安全生产教育引导的作用。本专利技术中，通过教学内容管理编辑子系统的C-Sharp语言脚本集成工具，能够根据教师需要自行定制教学脚本步骤，开放式的内容管理编辑子系统，使用模块化、颗粒化的内容管理编辑子系统可以灵活对现有资源进行编辑应用，在内容提出新的需求时，可以高效修改，同时，内容管理编辑子系统可以有效降低项目实施人员的修改作业难度，提高企业用工效率，避免课程在编程后，无法继续扩展课程内容，具备良好的教学延展性。附图说明图1为本专利技术提出的一种电梯安装教学虚拟现实系统的逻辑框图；图2为本专利技术提出的一种内容管理编辑子系统调用资源的方法的逻辑框图。图例说明：1、用户端；2、图像展示装置；201、计算机；202、虚拟现实手柄；203、虚拟现实头盔；204、镭射定位组件；3、图像发生装置；301交互判断模块；302、内容管理编辑子系统；303、物料模型；304、工具模型；305、工作面；306、动画模块；307、音频模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电梯安装教学虚拟现实系统，包括用户端(1)，其特征在于，所述用户端(1)输入端连接有图像展示装置(2)，所述图像展示装置(2)输入端连接有图像发生装置(3)，所述图像发生装置(3)包括交互判断模块(301)，所述交互判断模块(301)输入端电性连接有物料模型(303)、工具模型(304)、工作面(305)、动画模块(306)和音频模块(307)，且物料模型(303)、工具模型(304)、工作面(305)、动画模块(306)、音频模块(307)输入端均连接有内容管理编辑子系统(302)，所述图像展示装置(2)包括计算机(201)，所述计算机(201)输入端与交互判断模块(301)输出端相连接，所述计算机(201)输入端还连接有镭射定位组件(204)，且计算机(201)输入端与内容管理编辑子系统(302)相连接，所述计算机(201)输出端连接有虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)，所述虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)的输出端均与镭射定位组件(204)输入端相连接，所述虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)均通过用户端(1)拿持佩戴；/n所述交互判断模块(301)用于使用资源进行交互判断后反馈给计算机(201)显示计算系统，所述内容管理编辑子系统(302)用于通过开放式的编辑系统调用资源，所述物料模型(303)、工具模型(304)、工作面(305)、动画模块(306)和音频模块(307)主要用于交互判断模块(301)的调用以及被内容管理编辑子系统(302)调用工作产生物料、工具、动画以及音频，所述计算机(201)用于通过自身硬件将交互判断模块(301)反馈的显示信号进行计算后向虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)传输信号，同时根据镭射定位反馈的信号传输至内容管理编辑子系统(302)，所述虚拟现实手柄(202)用于反馈用户端(1)操作信号以及模拟用户端(1)控制手感，所述虚拟现实头盔(203)用于向用户反馈画面，所述镭射定位组件(204)用于通过镭射信号监测虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)实时空间坐标系并反馈至计算机(201)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电梯安装教学虚拟现实系统，包括用户端(1)，其特征在于，所述用户端(1)输入端连接有图像展示装置(2)，所述图像展示装置(2)输入端连接有图像发生装置(3)，所述图像发生装置(3)包括交互判断模块(301)，所述交互判断模块(301)输入端电性连接有物料模型(303)、工具模型(304)、工作面(305)、动画模块(306)和音频模块(307)，且物料模型(303)、工具模型(304)、工作面(305)、动画模块(306)、音频模块(307)输入端均连接有内容管理编辑子系统(302)，所述图像展示装置(2)包括计算机(201)，所述计算机(201)输入端与交互判断模块(301)输出端相连接，所述计算机(201)输入端还连接有镭射定位组件(204)，且计算机(201)输入端与内容管理编辑子系统(302)相连接，所述计算机(201)输出端连接有虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)，所述虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)的输出端均与镭射定位组件(204)输入端相连接，所述虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)均通过用户端(1)拿持佩戴；
所述交互判断模块(301)用于使用资源进行交互判断后反馈给计算机(201)显示计算系统，所述内容管理编辑子系统(302)用于通过开放式的编辑系统调用资源，所述物料模型(303)、工具模型(304)、工作面(305)、动画模块(306)和音频模块(307)主要用于交互判断模块(301)的调用以及被内容管理编辑子系统(302)调用工作产生物料、工具、动画以及音频，所述计算机(201)用于通过自身硬件将交互判断模块(301)反馈的显示信号进行计算后向虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)传输信号，同时根据镭射定位反馈的信号传输至内容管理编辑子系统(302)，所述虚拟现实手柄(202)用于反馈用户端(1)操作信号以及模拟用户端(1)控制手感，所述虚拟现实头盔(203)用于向用户反馈画面，所述镭射定位组件(204)用于通过镭射信号监测虚拟现实手柄(202)和虚拟现实头盔(203)实时空间坐标系并反馈至计算机(201)。


2.根据权利要求1所述的一种电梯安装教学虚拟现实系统，其特征在于，所述计算机(201)向虚拟现实手柄(202)传输反馈控制震动信号，所述计算机(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱安君，
申请(专利权)人：上海上益教育设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31