一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置
| 专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN202111330359.1 | 申请日 | 2021-11-11 |
| 公开(公告)号 | CN113870628B | 公开(公告)日 | 2022-07-22 |
| 申请人 | 长春职业技术学院; | 申请人类型 | 学校 |
| 发明人 | 樊月辉; 夏琰; 沙继东; | 第一发明人 | 樊月辉 |
| 权利人 | 长春职业技术学院 | 权利人类型 | 学校 |
| 当前权利人 | 长春职业技术学院 | 当前权利人类型 | 学校 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：吉林省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：吉林省长春市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：吉林省长春市经济技术开发区卫星路3278号长春职业技术学院 | 邮编 | 当前专利权人邮编：130033 |
| 主IPC国际分类 | G09B5/02 | 所有IPC国际分类 | G09B5/02 ; G02B27/01 ; A47B39/00 ; A47B39/02 ; A47B91/00 |
| 专利引用数量 | 1 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | B |
| 专利代理机构 | 专利代理人 | ||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于数字媒体教学的VR 虚拟现实 装置，属于数字媒体教学领域，用于解决教学时不能进行直观的观察进行教学，在教学时兴趣底，缺乏趣味性，影响教学效果的问题，演示 底板 、安装架板、VR投影件以及VR头盔主体，演示底板一端固定有安装架板，安装架板上设置有教学面板，安装架板顶部与教学面板上设置有用于VR投影的VR投影件，演示底板上安装有可沿其活动的活动板，活动板底部设置有至少三组传动件，活动板上设置有用于教学的教学桌，教学桌底部 支撑 腿之间设置有用于放置VR头盔主体的VR头盔放置盒，本发明通过VR装置与现有教学结合进行组合，在教学时根据不同的数字媒体课程进行结合教学，增强教学效果。 | ||
| 权利要求 | 1.一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置，其特征在于，包括演示底板(6)、安装架板(1)、VR投影件以及VR头盔主体(29)，所述演示底板(6)一端固定有安装架板(1)，安装架板(1)上设置有教学面板(5)，所述安装架板(1)顶部与教学面板(5)上设置有用于VR投影的VR投影件，所述演示底板(6)上安装有可沿其活动的活动板(9)，所述活动板(9)底部设置有至少三组传动件，所述活动板(9)上设置有用于教学的教学桌(7)，所述教学桌(7)底部支撑腿(8)之间设置有用于放置VR头盔主体(29)的VR头盔放置盒(10)，所述VR头盔主体(29)上安装有观察窗(16)，VR头盔主体(29)两端固定有控制架(14)，控制架(14)内侧设置有位于观察窗(16)正前方的镜片固定板(15)，镜片固定板(15)上装配有VR镜片(17)，所述控制架(14)内部设置有用于控制镜片固定板(15)转动的控制件。 |
||
| 说明书全文 | 一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置技术领域[0001] 本发明属于数字媒体教学领域，涉及VR虚拟现实技术，具体是一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置。 背景技术[0002] 数字媒体属于工学学科门类，是指以二进制数的形式记录、处理、传播、获取过程的信息载体。这些载体包括数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像和动画等感觉媒体，和表示这些感觉媒体的表示媒体(编码)等，统称为逻辑媒体，以及存储、传输、显示逻辑媒体的实物媒体。数字媒体技术是信息与通信工程专业术语，其中的概念和分析方法广泛应用于通信与信息系统、信号与信息处理、电子与通信工程等信息技术领域。 [0003] 现有技术中，现有的数字媒体教学时通常只是利用简单的演示板进行演示教学，不能直观的观察进行教学，导致学习者在进行数字媒体学习时缺乏兴趣，影响教学效果，为此，我们提出一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置。 发明内容[0004] 针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置。 [0005] 本发明所要解决的技术问题为： [0006] (1)本发明通过VR装置与现有教学结合进行组合，在教学时根据不同的数字媒体课程进行结合教学，大大增强学习者学习时的趣味性，增强教学效果，解决了现有在进行教学时不能进行直观的观察进行教学，在教学时兴趣底，缺乏趣味性，影响教学效果的问题。 [0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： [0008] 一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置，包括演示底板、安装架板、VR投影件以及VR头盔主体，所述演示底板一端固定有安装架板，安装架板上设置有教学面板，所述安装架板顶部与教学面板上设置有用于VR投影的VR投影件，所述演示底板上安装有可沿其活动的活动板，所述活动板底部设置有至少三组传动件，所述活动板上设置有用于教学的教学桌，所述教学桌底部支撑腿之间设置有用于放置VR头盔主体的VR头盔放置盒，所述VR头盔主体上安装有观察窗，VR头盔主体两端固定有控制架，控制架内侧设置有位于观察窗正前方的镜片固定板，镜片固定板上装配有VR镜片，所述控制架内部设置有用于控制镜片固定板转动的控制件。 [0009] 进一步地，所述VR投影件由传动架、投影布以及投影仪构成，所述安装架板顶部两端固定有传动架，所述传动架之间安装有用于对投影布进行收卷的收卷辊，所述收卷辊一端与安装在传动架内部的收放马达相连，所述收放马达与PLC控制器相连，所述投影布一端设置有用于其稳定投影的加重杆； [0010] 所述演示底板远离安装架板一端顶部设置有安装杆，所述安装杆顶部安装有用于投影作用的投影仪。 [0011] 进一步地，所述安装杆为可伸缩结构，安装杆安装在演示底板一端中间位置，且安装底板可沿演示底板径向位移调节。 [0012] 进一步地，所述活动板设置为圆状，所述传动件安装在活动板底部，所述传动件由活动珠以及电动推杆构成，演示底板内部安装有多组电动推杆，所述活动板底部呈圆形安装有多组可沿其转动的活动珠，所述电动推杆位于所述活动珠正下方，所述活动珠与安装在演示底板内部的电动推杆相连，所述电动推杆与PLC控制器相连。 [0013] 进一步地，所述控制件包括吸合板、电磁铁、转动轴以及扭簧，所述镜片固定板一端通过所述转动轴可沿控制架转动，所述转动轴设置在控制架内部，转动轴与控制架之间安装有扭簧，所述镜片固定板另一端设置有吸合板，所述控制架内部安装有用于对吸合板产生磁力的电磁铁，所述转动轴一端与设置在控制架内部的旋转传感器相连，所述电磁铁与旋转传感器均与PLC控制器相连。 [0014] 进一步地，所述支撑腿内侧开设有导向滑槽，所述VR头盔放置盒两端开设有导向卡块，且导向卡块一端固定有限位块，所述VR头盔放置盒通过导向卡块顺着导向滑槽前后移动，所述VR头盔放置盒上设置有用于拉动其前后移动的拉动栓。 [0015] 进一步地，所述VR头盔主体底部连接有弹力带，所述弹力带内壁粘接有软垫片，所述软垫片为可伸缩结构，所述软垫片上放置有可进行更换的一次性消毒纸。 [0016] 进一步地，所述教学桌一侧设置有用于学习者坐下的放置椅，所述放置椅设置在活动板上，所述支撑腿与放置椅均与活动板固定连接。 [0017] 进一步地，所述安装架板上开设有放置槽，所述教学面板嵌入在安装架板内部，所述教学面板由书写板和演示板构成，所述书写板设置在放置槽表面，且可沿安装架板左右移动，所述演示板设置在放置槽内部，所述演示板与PLC控制器相连。 [0018] 进一步地，VR虚拟现实装置的工作步骤具体如下： [0019] 步骤一，学习者坐在放置椅上，通过对拉动栓施力，将VR头盔放置盒内部的VR头盔主体取出戴在学习者头部，通过弹力带勒紧在学习者下巴处对VR头盔主体进行佩戴，学习者用手对镜片固定板使力，镜片固定板顺着转动轴转动对扭簧产生扭力； [0020] 步骤二，旋转传感器将旋转信号转化为电信号，将信息输送到PLC控制器，PLC控制电磁铁通电，电磁铁通电产生磁力对设置在镜片固定板上的吸合板进行吸合，PLC控制器控制收放马达转动，收放马达转动带动收卷辊转动，将投影布展开。 [0021] 步骤三，PLC控制器控制投影仪工作，投影仪将信息投放在投影布上，学习者在观察时通过VR镜片进行观察，在教学时，根据数字媒体教学展示的不同内容，PLC控制器控制电动推杆工作，电动推杆工作通过活动珠推动活动板转动，对活动板一角的高度以及角度进行调节，使学习者视野产生变化； [0022] 步骤四，在教学完毕后，控制器断开电磁铁电源连接，扭簧产生扭力，使转动轴带动镜片固定板复位，通过教学面板进行真实环境教学。 [0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0024] 1、本发明通过VR装置与现有教学结合进行组合，在教学时根据不同的数字媒体课程进行结合教学，大大增强学习者学习时的趣味性，增强教学效果。 [0025] 2、本发明传动件，在进行教学时通过传动件对多活动板的角度以及高度进行调节，能够在VR教学中提高学习者虚拟环境的真实性，提高教学效果。 [0026] 3、本发明通过设置控制件能够对VR镜片与观察窗进行切换，通过控制器进行控制，在进行VR观察时通过手动对镜片固定板使力，控制器控制电磁铁进行吸合，在观察完毕后，控制器自动进行断电，扭簧产生扭力，使VR固定板复位，提高使用效果。附图说明 [0027] 为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。 [0028] 图1为本发明一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置的结构示意图； [0029] 图2为本发明一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置中VR头盔放置盒的正视剖视图； [0030] 图3为本发明一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置中控制架与镜片固定板的正视剖视图； [0031] 图4为本发明一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置中控制架与镜片固定板的俯视剖视图； [0032] 图5为本发明一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置的中演示底板的正视剖视图； [0033] 图6为本发明一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置中传动架与收卷辊连接处的正视剖视图。 [0034] 图中：1、安装架板；2、传动架；3、投影布；4、加重杆；5、教学面板；6、演示底板；7、教学桌；8、支撑腿；9、活动板；10、VR头盔放置盒；11、拉动栓；12、安装杆；13、投影仪；14、控制架；15、镜片固定板；16、观察窗；17、VR镜片；18、转动轴；19、扭簧；20、电磁铁；21、吸合板；22、弹力带；23、软垫片；24、一次性消毒纸；25、活动珠；26、电动推杆；27、收卷辊；28、收放马达；29、VR头盔主体。 具体实施方式[0035] 为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。 [0036] 请参阅图1‑6所示，一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置，包括演示底板6、安装架板1、VR投影件以及VR头盔主体29，演示底板6一端固定有安装架板1，安装架板1上设置有教学面板5，安装架板1顶部与教学面板5上设置有用于VR投影的VR投影件，演示底板6上安装有可沿其活动的活动板9，活动板9底部设置有至少三组传动件，活动板9上设置有用于教学的教学桌7，教学桌7底部支撑腿8之间设置有用于放置VR头盔主体29的VR头盔放置盒10，VR头盔主体29上安装有观察窗16，VR头盔主体29两端固定有控制架14，控制架14内侧设置有位于观察窗16正前方的镜片固定板15，镜片固定板15上装配有VR镜片17，控制架14内部设置有用于控制镜片固定板15转动的控制件。 [0037] VR投影件由传动架2、投影布3以及投影仪13构成，安装架板1顶部两端固定有传动架2，传动架2之间安装有用于对投影布3进行收卷的收卷辊27，收卷辊27一端与安装在传动架2内部的收放马达28相连，收放马达28与PLC控制器相连，投影布3一端设置有用于其稳定投影的加重杆4，在进行收放时，PLC控制器控制收放马达28转动，收放马达28转动带动收卷辊27转动对投影布3进行收卷，通过设置加重杆4对投影布3稳定拉紧，提高了在进行投影时投影布3的稳定性，PLC控制器型号S7‑200。 [0038] 演示底板6远离安装架板1一端顶部设置有安装杆12，安装杆12顶部安装有用于投影作用的投影仪13，通过安装杆12对投影仪13进行安装，安装杆12为可伸缩结构，安装杆12安装在演示底板6一端中间位置，且安装底板可沿演示底板6径向位移调节，安装杆12设置为可伸缩结构方便调节投影仪13的高度，可以顺着演示底板6径向调节，对投影仪13与投影布3之间的距离进行调节。 [0039] 活动板9设置为圆状，传动件安装在活动板9底部，传动件由活动珠25以及电动推杆26构成，演示底板6内部安装有多组电动推杆26，活动板9底部呈圆形安装有多组可沿其转动的活动珠25，电动推杆26位于活动珠25正下方，活动珠25与安装在演示底板6内部的电动推杆26相连，电动推杆26与PLC控制器相连，在进行VR虚拟演示时，PLC控制器控制电动推杆26通电工作，电动推杆26推动活动板9一角向上移动，通过活动珠25顺着活动板9转动进行角度调节。 [0040] 控制件包括吸合板21、电磁铁20、转动轴18以及扭簧19，镜片固定板15一端通过转动轴18可沿控制架14转动，转动轴18设置在控制架14内部，转动轴18与控制架14之间安装有扭簧19，镜片固定板15另一端设置有吸合板21，控制架14内部安装有用于对吸合板21产生磁力的电磁铁20，转动轴18一端与设置在控制架14内部的旋转传感器相连，电磁铁20与旋转传感器均与PLC控制器相连，在进行VR虚拟教学时，学习者用手对镜片固定板15使力，镜片固定板15顺着转动轴18转动对扭簧19产生扭力，同时旋转传感器将旋转信号转化为电信号，将信息输送到PLC控制器，PLC控制电磁铁20通电，电磁铁20通电产生磁力对设置在镜片固定板15上的吸合板21进行吸合。 [0041] 支撑腿8内侧开设有导向滑槽，VR头盔放置盒10两端开设有导向卡块，且导向卡块一端固定有限位块，VR头盔放置盒10通过导向卡块顺着导向滑槽前后移动，VR头盔放置盒10上设置有用于拉动其前后移动的拉动栓11，对拉动栓11施力，拉动栓11带动VR头盔放置盒10通过导向卡块顺着导向滑槽拉出，将VR头盔主体29取出，通过限位块防止导向卡块与导向滑槽脱离。 [0042] VR头盔主体29底部连接有弹力带22，弹力带22内壁粘接有软垫片23，软垫片23为可伸缩结构，软垫片23上放置有可进行更换的一次性消毒纸24，通过设置弹力带22在佩戴时使VR头盔主体29与学习者头部紧密贴合，软垫片23提高佩戴时的舒适性，对一次性消毒纸24进行更换，提高安全性，防止病毒传播。 [0043] 教学桌7一侧设置有用于学习者坐下的放置椅，放置椅设置在活动板9上，支撑腿8与放置椅均与活动板9固定连接，通过固定连接，在活动板9进行活动时，提高稳定性，安装架板1上开设有放置槽，教学面板5嵌入在安装架板1内部，教学面板5由书写板和演示板构成，书写板设置在放置槽表面，且可沿安装架板1左右移动，演示板设置在放置槽内部，演示板与PLC控制器相连，通过演示板进行数字媒体教学演示，通过书写板进行教学书写。 [0044] 一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置，工作时，学习者坐在放置椅上，通过对拉动栓11施力，将VR头盔放置盒10内部的VR头盔主体29取出戴在学习者头部，通过弹力带22勒紧在学习者下巴处对VR头盔主体29进行稳定佩戴，学习者用手对镜片固定板15使力，镜片固定板15顺着转动轴18转动对扭簧19产生扭力，同时旋转传感器将旋转信号转化为电信号，将信息输送到PLC控制器，PLC控制电磁铁20通电，电磁铁20通电产生磁力对设置在镜片固定板15上的吸合板21进行吸合，PLC控制器控制收放马达28转动，收放马达28转动带动收卷辊27转动，将投影布3展开。 [0045] PLC控制器控制投影仪13工作，投影仪13将熟悉信息投放在投影布3上，学习者在观察时通过VR镜片17进行观察，进行VR教学，在教学时，根据数字媒体教学展示的不同内容，PLC控制器控制电动推杆26工作，电动推杆26工作通过活动珠25推动活动板9转动，对活动板9一角的高度以及角度进行调节，使学习者视野产生变化，提高VR虚拟教学时的真实性，在教学完毕后，控制器断开电磁铁20电源连接，扭簧19产生扭力，使转动轴18带动镜片固定板15复位，通过教学面板5进行真实环境教学，以此实现学习者在学习时的趣味性。 [0046] 基于同一发明的又一构思，现提出一种用于数字媒体教学的VR虚拟现实装置，VR虚拟现实装置的工作步骤具体如下： [0047] 步骤一，学习者坐在放置椅上，通过对拉动栓11施力，将VR头盔放置盒10内部的VR头盔主体29取出戴在学习者头部，通过弹力带22勒紧在学习者下巴处对VR头盔主体29进行佩戴，学习者用手对镜片固定板15使力，镜片固定板15顺着转动轴18转动对扭簧19产生扭力； [0048] 步骤二，旋转传感器将旋转信号转化为电信号，将信息输送到PLC控制器，PLC控制电磁铁20通电，电磁铁20通电产生磁力对设置在镜片固定板15上的吸合板21进行吸合，PLC控制器控制收放马达28转动，收放马达28转动带动收卷辊27转动，将投影布3展开。 [0049] 步骤三，PLC控制器控制投影仪13工作，投影仪13将信息投放在投影布3上，学习者在观察时通过VR镜片17进行观察，在教学时，根据数字媒体教学展示的不同内容，PLC控制器控制电动推杆26工作，电动推杆26工作通过活动珠25推动活动板9转动，对活动板9一角的高度以及角度进行调节，使学习者视野产生变化； [0050] 步骤四，在教学完毕后，控制器断开电磁铁20电源连接，扭簧19产生扭力，使转动轴18带动镜片固定板15复位，通过教学面板5进行真实环境教学。 [0051] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 |
||
