[发明专利]一种基于VR技术的接触网检修教学平台

权利要求书

1.一种基于VR技术的接触网检修教学平台，其特征在于：包括人机交互室和一体机头显设备，在人机交互室中设置模拟接触网运行环境的装置，将一条正常运行的铁路线路的接触网拍摄成VR视频，并模拟接触网运行的环境极其出现的故障情况，在VR视频中设置的每个故障点均有接触网检修标准与之对应，用户进入虚拟世界后，对接触网每个故障点进行虚拟检修，在虚拟检修的同时在VR视频中有对应故障点的处理方法讲解，一体机头显设备佩戴在用户的头上，即可看到接触网的虚拟空间，一体机头显设备随着头部的转动位置来切换视频显示的内容。

2.根据权利要求1所述的基于VR技术的接触网检修教学平台，其特征在于：所述人机交互室的天花板上设有喷淋、雪花机、取暖灯，人机交互室的四壁均设有冷风机、热风机，地面上安装有PC机、升降台、万向跑步机、护栏、感应手套、VR手柄，其中万向跑步机安装在升降台上方，万向跑步机边缘上设有护栏，感应手套、VR手柄连接在护栏左上方，喷淋用于模拟下雨场景，雪花机用于模拟下雪场景，取暖灯模拟太阳照射场景，即可模拟用户在不同天气条件下对接触网进行检修的场景，冷风机、热风机分别用于向用户吹冷风和热风，模拟工作人员在冷风和热风环境下工作场景，升降台用于模拟用户检修接触网时升降台将用户升起对接触网进行检修的场景，用户在万向跑步机上行走来模拟升降台沿着接触网行走，护栏用于保护工作人员在万向跑步机上行走时不会掉下来，感应手套用于戴在用户手上，用户通过感应手套模拟手与接触网接触的场景，VR手柄用以模拟工作人员手拿工具的场景，由PC机控制万向跑步机、升降台工作，并向感应手套发送需要感应的信息以及感应手套向PC机反馈信息。

3.根据权利要求2所述的基于VR技术的接触网检修教学平台，其特征在于：所述升降台包括金属铝板、折叠杆、内螺纹环、螺丝杆、步进电机，螺丝杆连接在步进电机的旋转轴上，内螺纹环安装在螺丝杆上，四根相同的折叠杆均匀固定在内螺纹环与金属铝板之间，由PC机控制步进电机正转，进而带动内螺纹环在螺丝杆上向上移动，在内螺纹环的推动下折叠杆伸张，将金属铝板向上推，实现升降台的升高，当由PC机控制步进电机反转时，带动内螺纹环在螺丝杆上向下移动，在内螺纹环的拉动下折叠杆收缩，将金属铝板向上拉，实现升降台的降低。

4.根据权利要求1所述的基于VR技术的接触网检修教学平台，其特征在于：所述一体机头显设备包括弹力松紧带、海绵、塑料壳、第一蓝牙模块、第一控制电路板、超声波传感器、倾角传感器、液晶显示屏、3D液晶眼镜、高清摄像头，弹力松紧带固定在塑料壳的上、左、右三边，海绵安装在塑料壳内侧，第一蓝牙模块、第一控制电路板、超声波传感器、倾角传感器、液晶显示屏、3D液晶眼镜、高清摄像头均安装在塑料壳中，且液晶显示屏安装在3D液晶眼镜正前方，高清摄像头安装在3D液晶眼镜上方，用于识别眼球的位置信息，超声波传感器和倾角传感器用于追踪头部位置信息，第一蓝牙模块用于和PC机建立无线通信，接收PC机上制作好的VR视频，并将接收到的VR视频传输至第一控制电路板，由第一控制电路板控制液晶显示屏显示对应的VR视频，用户透过3D液晶眼镜观看液晶显示屏上显示的VR视频即可看到立体的视频，使用户感觉处于VR视频中的场景中，高清摄像头采集到识别眼球信息后传输给第一控制电路板，在第一控制电路板中进行图像识别，识别出眼球移动的位置。

5.根据权利要求4所述的基于VR技术的接触网检修教学平台，其特征在于：所述超声波传感器与倾角传感器结合起来识别用户头部位置信息，超声波传感器用于测量用户头部与墙面之间的距离，并将检测到距离信息传输给第一控制电路板进行处理，倾角传感器用于检测用户头部倾角信息，并将检测到的信息传输给第一控制电路板，第一控制电路板根据超声波传感器传来的距离信息、倾角传感器传来的倾角信息，即可计算出用户头部与墙面之间的距离和头部倾角，进而确定用户头部所在位置。