[实用新型]巷道认知模拟矿压实测实训装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟实测实训装置，尤其是一种适用于煤矿实训的基于增强现实的巷道认知模拟矿压实测实训装置。

背景技术

矿山压力与岩层控制实践教学主要依靠实验室模拟与现场实习，但实验室模拟与现场有出入，学生直观认识不足，而现场实习成本高、不确定因素多，要测量一组矿山压力显现，其周期长，且学生很难有动手操作的机会的问题。为解决这些问题发明了基于增强现实的巷道认知及矿压实测实训装置。

增强现实（Augment Reality，简称AR）是上世纪90年代基于虚拟现实（Virtual Reality）发展形成的一种新技术。是一种将计算机产生的虚拟物体或信息与真实环境进行结合并对景象加以增强或扩充的技术。它最显著的三个特点是虚实结合，实时交互，三维注册（配准）。经过几十年的发展在自然科学、社会科学的多个领域得到了应用。

增强现实技术以计算机技术为主，利用并综合三维图形技术、多媒体技术、仿真技术、传感技术、显示技术、伺服技术等多种技术的最新发展成果，利用计算机等设备与真实物理环境结合产生一个三维视觉、触觉、嗅觉等多种感观体验的虚拟世界，从而使处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉。对于增强现实技术的显示技术，主要方式有头盔显示器显示、投影式显示、手持式显示器显示和普通显示器显示。但是以投影式显示为基础的增强现实技术在矿业工程实践教学方面没有应用。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述问题，提供一种结构简单、使用方便、可以模拟实际工作环境的基于增强现实的巷道认知及矿压实测实训装置。

为实现上述目的，本实用新型的巷道认知模拟矿压实测实训装置，包括计算机，还包括巷道模型、设在巷道模型对面的投影仪机架，投影仪机架上设有投影仪，投影仪下方设有水平校准和垂直校准装置，投影仪经导线与计算机相连接，所述巷道模型的拱门上设有离层指示仪，巷道模型的侧帮上依次设有深基点位移计、岩层探测记录仪、锚杆拉力计。

所述投影仪的型号为EPSON EB82H，离层指示仪的型号或结构为LC-2，深基点位移计的型号或结构为KDW-6，锚杆拉力计的型号或结构为ML，岩层探测记录仪的型号或结构为YTJ 20，所述的投影仪机架底部设有滚轮。

有益效果：本实用新型采用计算机对投影仪成像处理，可以方便模拟还原实训的真实场景，可以将变化缓慢的岩层用较短的时间表示出来，也可以将较大范围的不可见空间的变化直观表示出来，并设有巷道模型将虚拟现实和实物模型进行了有机结合，使学生既能近距离直观认识矿山生产环境，又能拓展认知空间，还可以在安全、低成本的环境中进行动手操作，投影式显示通过投影设备实现虚拟与现实的结合，通过将虚拟的信息直接投影到现实物体上，从而扩展感知范围与认知空间实现增强，其结构简单、使用方便、交互性强、操作空间大、实现简便、环境变化影响小、实时性强、有助于知识的消化吸收。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-巷道模型，2-投影仪，3-投影仪机架，4-计算机，5-离层指示仪，6-深基点位移计，7-锚杆拉力计，8-岩层探测记录仪。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述：

如图1所示，本实用新型的巷道认知模拟矿压实测实训装置，主要由巷道模型1、投影仪2、投影仪机架3、计算机4、离层指示仪5、深基点位移计6、锚杆拉力计7、岩层探测记录仪8、校准装置9构成。投影仪机架3设在巷道模型1的对面，巷道模型1的拱门上设有离层指示仪5，离层指示仪5的型号为LC-2；投影仪机架3上设有投影仪2，投影仪机架3底部设有滚轮。投影仪2的型号为EPSON EB82H；投影仪2下方设有水平校准和垂直校准装置6，投影仪2经导线与计算机4相连接，所述巷道模型1为实物模型，巷道模型1的拱门上设有离层指示仪5，巷道模型1的两帮上设有深基点位移计6、锚杆拉力计7、岩层探测记录仪8；深基点位移计6的型号为KDW-6；锚杆拉力计7的型号为ML；岩层探测记录仪8的型号为YTJ 20。

工作时，打开计算机启动矿山虚拟现实软件；调节投影仪机架3的装置6，确保投影仪水平、投影仪的主轴线与巷道模型1垂直；水平或垂直移动投影仪2、投影仪机架3，使投影图像纳入巷道模型1的内部；固定投影仪2以及投影仪机架3的位置；运行矿山虚拟现实软件，通过设在巷道模型1侧帮上的深基点位移计6、锚杆拉力计7、岩层探测记录仪8，对矿山压力与岩层控制进行实测实验，认知井巷布置和矿山生产环境与工作。