技术领域
[0001] 本
发明涉及垂钓训练技术领域，具体是一种模拟垂钓训练装置。
背景技术
[0002] 钓鱼属于一种户外运动，目标是用
渔具把鱼从
水里钓上来，而且钓鱼不限制性别与年龄，大人小孩子都喜欢。钓鱼亲近大自然，陶冶情操。但是，钓鱼领域在器材、个人水平、地理环境和同好组织等方面存在较高
门槛，使得众多有兴趣的人群难以实现其梦想。对于初学者来说，更不便于进行学习。
[0003] 屏幕运动是IT和体育融合的体验商品。屏幕运动随着IT技术与模拟产业的有机结合，其应用范围在日益扩大。随着
虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术的飞速发展和屏幕运动的兴起，人们的兴趣生活也出现了变化。屏幕运动具有不受空间、装备、季节和天气的限制，享受体育运动的优点。
[0004] 如果将屏幕运动应用于钓鱼，则无需拥有昂贵的装备，并且不用费
力地前往大海，也可以在城市中心轻松享受钓鱼的乐趣，便于初学者进行练习。
发明内容
[0005] 本发明提出一种模拟垂钓训练装置，解决了
现有技术中的钓鱼活动存在较高门槛、不便于实现的问题。
[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0007] 一种模拟垂钓训练装置，包括钓鱼竿、拉力生成装置、视频输出装置、音频输出装置和
服务器；
[0008] 所述钓鱼竿上附设有鱼线；所述钓鱼竿的
手柄处设置有
线轴，所述线轴设置有手动缠绕装置，所述鱼线的一端缠绕在手动缠绕装置上；
[0009] 所述线轴上设置有
控制器、控制及初始化按钮、用于感测手动缠绕装置的转数和转速的第一
传感器和用于感测钓鱼竿的
位置和
角度的第二传感器；所述第一传感器、第二传感器和控制及初始化按钮均与控制器电连接，所述控制器与服务器通信连接；
[0010] 所述拉力生成装置设置于视频输出装置的下方；所述拉力生成装置包括伺服
电机，所述
伺服电机连接有绕线管，所述鱼线的另一端缠绕在绕线管上；所述绕线管的外侧设置有对鱼线进行引导的第一引导装置；
[0011] 所述绕线管的侧方设置有第二引导装置，所述第二引导装置设置有引导孔，由绕线管引出的鱼线穿过该引导孔；所述第二引导装置与振动驱动装置连接；
[0012] 所述伺服电机、振动驱动装置、视频输出装置和音频输出装置均与服务器控制连接。
[0013] 进一步地，所述控制器、第一传感器和第二传感器均设置于线轴的内部。
[0014] 进一步地，所述视频输出装置包括投影仪和屏幕。
[0015] 进一步地，所述拉力生成装置包括一
箱体，所述伺服电机设置于箱体的
底板上；
[0016] 所述振动驱动装置包括一
驱动电机，所述驱动电机设置于箱体的底板上；所述驱动电机的
输出轴连接有偏心件，所述偏心件的端部与
连杆的一端铰接，连杆的另一端与一振动件的中部铰接；所述振动件的下端可转动地设置于箱体的底板上，所述振动件的上端与第二引导装置连接。
[0017] 进一步地，所述第二引导装置包括一端板，所述引导孔设置于该端板上；所述端板的两端分别设置有弹性支腿，两所述弹性支腿的端部分别固定在第一引导装置和伺服电机上；
[0018] 所述振动件的上端与弹性支腿连接。
[0019] 进一步地，所述箱体上设置有贯通孔，所述贯通孔与引导孔相对设置；由引导孔引出的鱼线由贯通孔穿出箱体外侧。
[0020] 进一步地，所述服务器接收从控制器传送来的来自于控制及初始化按钮的场景选择、模式选择、初始化信息后，将相应的场景、模式显示在视频输出装置并根据第二传感器的感测
信号来
定位钓鱼竿的初始位置及角度；
[0021] 所述服务器接收从控制器传送来的来自于控制及初始化按钮的钓鱼竿选择及鱼线选择信息后，将相应的钓鱼竿、鱼线及浮标显示在视频输出装置；
[0022] 所述服务器接收从控制器传送来的来自于第二传感器的感测信号来判断钓鱼竿的摆动情况，并将相应的钓鱼竿、鱼线及浮标的甩出动作显示在视频输出装置；
[0023] 所述服务器随机为此次垂钓配套鱼获，并根据鱼获的大小来控制伺服电机及驱动电机的工作，以模拟出相应渔获的拉力及抖动力，并将相应的钓鱼竿、鱼线及浮标的移动及沉浮动作显示在视频输出装置；
[0024] 所述服务器接收从控制器传送来的来自于第一传感器的手动缠绕装置的转数及转速来判断鱼线的弹性情况，并将鱼线的弹性情况通过弹性测量仪的形式显示在视频输出装置；如果鱼线的弹性情况高于某一最高值或低于某一最低值，则所述服务器将鱼获放生；
[0025] 所述服务器将鱼获的体能情况通过体能计的形式显示在视频输出装置，并随着钓鱼竿的摆动及手动缠绕装置的转动，所述服务器将鱼获的体能值逐渐降低，当鱼获的体能值降低至某一最低值时，所述服务器使得鱼获随着鱼线被钓出水面；
[0026] 所述服务器接收从控制器传送来的来自于控制及初始化按钮的放生信息，将鱼获放生；
[0027] 在整个过程中，所述服务器将与各阶段配合的声音通过音频输出装置输出。
[0028] 进一步地，所述场景选择包括大海、湖泊、水库、天气、时间的选择；
[0029] 所述模式选择包括成人模式和儿童模式的选择。
[0030] 本发明的有益效果为：
[0031] 本发明在室内，在视频输出装置上输出模拟钓鱼的场景，利用钓鱼竿和拉力生成装置模拟了与实际钓鱼相同的效果。本发明利用伺服电机，将鱼线的拉力按照不同鱼进行调整，带给人以真实的感觉；并可根据使用者不同，支持不同的拉力模式。本发明通过视频输出装置和音频输送装置能够输出鱼线、浮标、文字介绍或图像，以及在钓鱼场所产生的各种音效。
附图说明
[0032] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033] 图1是本发明一个实施例的整体结构示意图；
[0034] 图2是钓鱼竿的结构示意图；
[0035] 图3是线轴处的结构示意图；
[0036] 图4是线轴内部的结构示意图；
[0037] 图5是拉力生成装置的外部结构示意图；
[0038] 图6是拉力生成装置的内部结构示意图；
[0040] 其中：
[0041] 1、钓鱼竿；2、拉力生成装置；3、鱼线；4、手柄；5、线轴；6、手动缠绕装置；7、第一传感器；8、第二传感器；9、模式选择按钮；10、初始化按钮；11、确认/开始按钮；12、伺服电机；13、绕线管；14、第一引导装置；15、引导孔；16、箱体；17、底板；18、驱动电机；19、偏心件；20、连杆；21、振动件；22、端板；23、弹性支腿；24、贯通孔；25、屏幕。
具体实施方式
[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 如图1-7所示，本实施例中的模拟垂钓训练装置，包括钓鱼竿1、拉力生成装置2、视频输出装置、音频输出装置和服务器。
[0044] 参见图2、图3和图4，所述钓鱼竿1上附设有鱼线3。所述钓鱼竿1的手柄4处设置有线轴5，所述线轴5设置有手动缠绕装置6，所述鱼线3的一端缠绕在手动缠绕装置6上。
[0045] 所述线轴5上设置有控制器、控制及初始化按钮10、用于感测手动缠绕装置6的转数和转速的第一传感器7和用于感测钓鱼竿1的位置和角度的第二传感器8；所述第一传感器7、第二传感器8和控制及初始化按钮10均与控制器电连接，所述控制器与服务器通信连接。本实施例中，所述控制器、第一传感器7和第二传感器8均设置于线轴5的内部。第一传感器7采用光敏传感器，其设置于手动缠绕装置6的侧方。第二传感器8采用
陀螺仪，其与控制器均设置于位于线轴5内的
电路板上。第一传感器7和第二传感器8的感测信号都经过控制器发送给服务器；使用者通对控制及初始化按钮10进行的操作，也经过控制器发送给服务器。控制及初始化按钮10包括模式选择按钮9、初始化按钮10和确认/开始按钮11。
[0046] 所述拉力生成装置2设置于视频输出装置的下方。参见图6，所述拉力生成装置2包括伺服电机12，所述伺服电机12连接有绕线管13，所述鱼线3的另一端缠绕在绕线管13上。所述绕线管13的外侧设置有对鱼线3进行引导的第一引导装置14；当伺服电机12带动绕线管13转动时，鱼线3可在绕线管13上缠绕或松开，而第一引导装置14可对鱼线3进行导向，避免鱼线3从绕线管13的端部滑落。
[0047] 所述绕线管13的侧方设置有第二引导装置，所述第二引导装置设置有引导孔15，由绕线管13引出的鱼线3穿过该引导孔15；所述第二引导装置与振动驱动装置连接。振动驱动装置可通过带动第二引导装置振动，从而实现带动鱼线3振动。
[0048] 本实施例中，参见图5，所述拉力生成装置2包括一箱体16，所述伺服电机12设置于箱体16的底板17上。所述振动驱动装置包括一驱动电机18，所述驱动电机18设置于箱体16的底板17上。所述驱动电机18的输出轴连接有偏心件19，所述偏心件19的端部与连杆20的一端铰接，连杆20的另一端与一振动件21的中部铰接；所述振动件21的下端可转动地设置于箱体16的底板17上，所述振动件21的上端与第二引导装置连接。所述第二引导装置包括一端板22，所述引导孔15设置于该端板22上；所述端板22的两端分别设置有弹性支腿23，两所述弹性支腿23的端部分别固定在第一引导装置14和伺服电机12上；所述振动件21的上端与弹性支腿23连接。所述箱体16上设置有贯通孔24，所述贯通孔24与引导孔15相对设置；由引导孔15引出的鱼线3由贯通孔24穿出箱体16外侧。则当驱动电机18工作时，其带动偏心件19转动，偏心件19通过拉杆拉动振动件21，使得振动件21绕与底板17的铰接处往复摆动，从而带动第二引导装置进行振动。
[0049] 参见图7，所述伺服电机12、振动驱动装置、视频输出装置和音频输出装置均与服务器控制连接。所述视频输出装置包括投影仪和屏幕25。所述音频输出装置可以设置成面向用户的扬声器或者每个用户可穿戴式的手机或者
耳机。
[0050] 本实施例工作时，所述服务器接收从控制器传送来的来自于控制及初始化按钮10的场景选择、模式选择、初始化信息后，将相应的场景、模式显示在视频输出装置并根据第二传感器8的感测信号来定位钓鱼竿1的初始位置及角度。所述场景选择包括大海、湖泊、水库、天气、时间的选择；所述模式选择包括成人模式和儿童模式的选择。
[0051] 所述服务器接收从控制器传送来的来自于控制及初始化按钮10的钓鱼竿1选择及鱼线3选择信息后，将相应的钓鱼竿1、鱼线3及浮标显示在视频输出装置。
[0052] 所述服务器接收从控制器传送来的来自于第二传感器8的感测信号来判断钓鱼竿1的摆动情况，并将相应的钓鱼竿1、鱼线3及浮标的甩出动作显示在视频输出装置。
[0053] 所述服务器随机为此次垂钓配套鱼获，并根据鱼获的大小来控制伺服电机12及驱动电机18的工作，以模拟出相应渔获的拉力及抖动力，并将相应的钓鱼竿1、鱼线3及浮标的移动及沉浮动作显示在视频输出装置。
[0054] 所述服务器接收从控制器传送来的来自于第一传感器7的手动缠绕装置6的转数及转速来判断鱼线3的弹性情况，并将鱼线3的弹性情况通过弹性测量仪的形式显示在视频输出装置；如果鱼线3的弹性情况高于某一最高值或低于某一最低值，则所述服务器将鱼获放生。
[0055] 所述服务器将鱼获的体能情况通过体能计的形式显示在视频输出装置，并随着钓鱼竿1的摆动及手动缠绕装置6的转动，所述服务器将鱼获的体能值逐渐降低，当鱼获的体能值降低至某一最低值时，所述服务器使得鱼获随着鱼线3被钓出水面。
[0056] 所述服务器接收从控制器传送来的来自于控制及初始化按钮10的放生信息，将鱼获放生。
[0057] 在整个过程中，所述服务器将与各阶段配合的声音通过音频输出装置输出。
[0058] 使用者在使用时，先通过模式选择按钮9选择成人模式或者儿童模式，服务器则相应调整对鱼线3的拉力。使用者通过初始化按钮10进行初始化，调整钓鱼竿1的
选定瞄准点，使得第二传感器8初始化。在钓鱼时，选定瞄准点不合适的时候，也可以使用初始化按钮10。当用户正确举起钓鱼竿1后，再按初始化按钮10，重置第二传感器8，以保证正确的初始位置。另外，确认/开始按钮11在钓鱼竿1的选角前为了放生钓到的鱼可以使用，在
捕鱼后放生或下一个选角时可以使用。
[0059] 拉力生成装置2是调节和控制从线轴5连接来的鱼线3对应各种各类和大小的鱼所能适应的
张力、焦距和振动。拉力生成装置2宜安装在屏幕25下面，用户
正面。
[0060] 在拉力生成装置2内的伺服电机12利用服务器的
控制信号进行正向旋转或逆向旋转，以卷起或推出鱼线3，鱼线3就发生了拉力。而且，伺服电机12受服务器的控制，给人一种根据鱼的种类和大小而产生不同拉力的钓鱼的感觉。
[0061] 同时，振动件21根据鱼的种类匹配鱼线3晃动的幅度，使鱼的移动效果最大化。驱动电机18受服务器的控制而转动，而偏心件19和连杆20将驱动电机18产生的转动传递给振动件21，最终使第二引导装置发生振动。
[0062] 投影仪将背景画面、提鱼竿的动作、捕捞鱼的形象和钓鱼中的各种状态信息投射到屏幕25上。从投影仪投射到屏幕25上的背景画面可能是真实拍摄的影像或者是三维动画影像；背景画面可能是大海或湖水，或者可能是水库或水道等，可能是
风和日丽的午后或者是晚霞，又或者是夜晚。比如，以海上钓鱼的
岩石岛为背景；风和日丽的午后背景；晚霞的背景；以月亮升起的夜景为背景等等。
[0063] 音频输出装置是输出切合投射在屏幕25上的图像的多种音响的装置。
[0064] 使用者首先拿起钓鱼竿1后，根据被投射到屏幕25的钓鱼场影像来进行选择。这时，用户在挑选之前，先通过模式选择按钮9选择成人模式或者儿童模式，然后按下初始化按钮10，钓鱼竿1的选定瞄准点初始化就设置好了。接着按下确认\开始按钮进行挑选钓鱼竿1、鱼线3及浮标；服务器在用户握着钓鱼竿1时，通过第二传感器8的
感知信号感知钓鱼竿1的位置，形成选中的钓鱼竿1、鱼线3和浮标的影像在屏幕25进行投射。服务器在用户选定钓鱼竿1前，会在屏幕25显示“请开始选定”的文字以及在屏幕25投影出钓鱼竿1的形象，同时通过音频输出装置播放出“请开始选定”的声音、鱼线3选定的声音以及鱼钩落到水里的声音，并且还会播放出周边的风声或浪声、海鸥的声音等等。
[0065] 然后是通过钓鱼竿1获得最佳鱼获及
收线的阶段。用户选定钓鱼竿1后，用户要注意浮标的移动情况。这时，服务器通过投影仪投射到屏幕25的影像描绘出浮标下降到水面下方，鱼咬住鱼钩好像往下沉一样的画面。用户若想要抓到鱼，需要快速向上收钓鱼杆，以获得最佳鱼获。服务器在屏幕25上标示出鱼线3的弹性测量仪形象和鱼的体能计形象后，将线轴5的手动缠绕装置6进行拨转完成收线。服务器在用户完成了最佳鱼获和收线，对于最佳鱼获，会在屏幕25投射出形象和文字，并通过音频输出装置播放相应的音乐。并且，用户握住线轴5的手动缠绕装置6绕动鱼线3期间，会发出
轮齿间相互作用的声音，并且在服务器通过拉力生成装置2拉紧鱼线3期间，从音频输出装置发出绕圈声，通过播放的声音，营造出捕鱼的紧张场面。
[0066] 接下来是钓鱼竿1的
支撑阶段，使用者停止绕线轴5后控制钓鱼竿1上下左右的晃动时间。比如，将钓鱼竿1的晃动时间控制在五秒之内，并同时会使鱼获消耗更多体力。在这里，弹性测量仪是表示鱼线3的紧绷程度(Tention)；数值如果过高或者过低，则可以看做操作失败；另外体能计表示的是鱼获的体力值(HP)，根据鱼获体力的下降速度可以大致推测出鱼的大小。
[0067] 在鱼挣扎的时间结束时，用户可通过线轴5将鱼提出水面。抓住的鱼能够放生，按下确认/开始键进行放生操作。
[0068] 另外，服务器在各个阶段具有相应的语音文字、图像音响，通过投影在屏幕25以便用户可真正体会到钓鱼的乐趣。
[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
