[发明专利]三维场景中模拟操作用动作捕捉装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种动作捕捉装置，特别是涉及一种三维场景中模拟操作用动作捕捉装置。

背景技术

企业安全教育是安全管理的一项重要工作，其目的是提高职工的安全意识，增强职工的安全操作技能和安全管理水平，最大程度减少人身伤害事故的发生，而且电力系统职工的安全教育龙为重要。目前，对电力系统职工进行操作技能培训的方式主要通过以下两种方式进行：1、活动室布置，此种方式通常是将需要展示的内容，比如正确的操作方法，制作成展览图片，并布置在活动室内，然后组织职工集中参观学习，此种方式的缺点是受活动室场地面积、设备条件限制，因此展示内容有限，而且很难做到丰富、详实，特别是无法进行实际的操练，所以与实际工作相差较大，因此业务水平提高较慢；2、印发文字资料供职工阅读，此种方式的缺点是形式较为单一，而且阅读内容枯燥乏味，因此很难取得好的效果。虚拟现实是近年来出现的高新技术，此种技术可以生成一个逼真的、具有视觉、听觉、触觉等多种感知的虚拟环境，通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使之产生身临其境的感觉。如何通过虚拟现实这种高新技术来提高电力企业职工安全教育的质量已成为电力企业面临的新的研究课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够增加职工学习过程中互动性和乐趣性的三维场景中模拟操作用动作捕捉装置。

为了达到上述目的，本发明提供的三维场景中模拟操作用动作捕捉装置包括：控制器、数据手套、动作捕捉器、投影仪、网络接口和电源部分；其中：

数据手套与动作捕捉器相连接，用于采集人手各部的动作信息；

动作捕捉器与控制器及数据手套相连接，用于捕捉由数据手套采集的人手各部动作信息，并传送给控制器；

投影仪与控制器相连接，用于将操作效果以图形的方式进行显示；

控制器为整个装置的控制核心，由微控制器芯片构成，用于接收动作捕捉器输出的人手各部动作信息，然后进行处理后驱动投影仪进行显示；

网络接口为网络接口部件，与控制器相连接，用于通过网络实现与远端的系统控制中心相连接；

电源部分由直流稳压电源构成，其从外部获得输入电源，输出端分别与控制器、数据手套、动作捕捉器、投影仪和网络接口相连接，用于为上述各部件提供工作电源。

所述的控制器由带网络控制器的微控制芯片LPC1830和若干外围部件构成。

所述的控制器由带网络控制器的微控制芯片LPC1830和若干外围部件构成。

本发明提供的三维场景中模拟操作用动作捕捉装置借助于虚拟现实和多媒体等信息技术，增加了职工在操作技能培训过程中的互动性、乐趣性和热情，使安全教育不再枯燥、乏味，从而大幅度提高了安全教育的效率、质量，并且随着职工操作技能及安全意识的提高，必将会提高电网经济可靠运行的稳定性。另外，用户可通过数据手套进行实际的操练，所以能够迅速提高业务水平。

附图说明

图1为本发明提供的三维场景中模拟操作用动作捕捉装置组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的三维场景中模拟操作用动作捕捉装置进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的三维场景中模拟操作用动作捕捉装置包括：控制器1、数据手套2、动作捕捉器3、投影仪4、网络接口5和电源部分6；其中：

数据手套2与动作捕捉器3相连接，用于采集人手各部的动作信息；

动作捕捉器3与控制器1及数据手套2相连接，用于捕捉由数据手套2采集的人手各部动作信息，并传送给控制器1；

投影仪4与控制器1相连接，用于将操作效果以图形的方式进行显示；

控制器1为整个装置的控制核心，由微控制器芯片构成，用于接收动作捕捉器3输出的人手各部动作信息，然后进行处理后驱动投影仪4进行显示；

网络接口5为网络接口部件，与控制器1相连接，用于通过网络实现与远端的系统控制中心相连接；

电源部分6由直流稳压电源构成，其从外部获得输入电源，输出端分别与控制器1、数据手套2、动作捕捉器3、投影仪4和网络接口5相连接，用于为上述各部件提供工作电源。

所述的控制器1由带网络控制器的微控制芯片LPC1830和若干外围部件构成。

当利用本发明提供的三维场景中模拟操作用动作捕捉装置对电力系统职工进行安全操作技能培训时，职工首先将手插入到数据手套2内，然后进行一系统与培训项目有关的模拟操作动作，动作捕捉器3能够立即采集到该用户的上述操作动作，并将捕获到的信息传送给控制器1；控制器1将上述信息进行分析处理，并将分析结果作用到虚拟三维设备上，形成实操效果，然后通过投影仪4将操作效果显示出来，由此生成一个逼真的、具有视觉感知的虚拟环境，使之产生身临其境的感觉，这样职工就能立即根据该显示内容判断出上述操作过程是否正确，并可以及时加以纠正，加深印象，从而达到在虚拟环境中提高安全操作技能的目的。