[发明专利]高速坠落模拟装置与控制方法

说明书

本发明提供一种高速坠落模拟装置与控制方法，包括框架、模拟平台、模拟坠落机构、VR眼镜以及控制装置，模拟平台被设置用于提供体验用户的站立平台，控制装置用于控制模拟坠落机构的运行，模拟坠落机构被设置成与所述模拟平台的底部连接、并驱动所述模拟平台在所述框架内高速坠落。本发明可提供一种身临其境的模拟方式，提高对高空安全教育的有效性和现实体验性。

技术领域

本发明涉及仿真场景模拟领域，具体而言涉及一种高速坠落模拟装置与控制方法。

背景技术

当前，游戏在设备仿真、模拟场景等多种领域中取得了很大的突破，从原先的二维、三维发展到现在的现实空间虚拟游戏，而且还使用多种自由度仿真运动平台以为了实现各种游戏动作。但如何可以让公众了解和掌握高处作业的防护重要性，提高在高处作业时的安全意识和自我保护、应急逃生能力，还有所欠缺。

现有的安全教育培训主要以说教、宣传式为主。说教式安全教育培训主要有面授知识、组织观看教育片和突发事件应急演练等方式，这些比较传统的教育方式受讲课人员水平、教育硬件设备及演练物资等诸多因素影响，教育效果参差不齐，无法使安全防范意识和安全知识深入每一个接受教育的施工人员心里。传统宣传多以展板、视频的被动式宣讲为主，宣传对象参与性不高，互动性不强，体验不直接，宣传效果不理想。

发明内容

本发明目的在于提供一种高速坠落模拟装置与控制方法，提供一种身临其境的模拟方式，提高对高空安全教育的有效性和现实体验性。

为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种高速坠落模拟装置，包括框架、模拟平台、模拟坠落机构、VR眼镜以及控制装置，模拟平台被设置用于提供用户的站立平台，控制装置用于控制模拟坠落机构的运行，模拟坠落机构被设置成与所述模拟平台的底部连接、并驱动所述模拟平台在所述框架内高速坠落，其中：

所述框架为立方体结构，具有从中间分隔的上框架和下框架，模拟平台构造成板式结构并位于上框架内，模拟坠落机构位于下框架内；所述上框架的相对的侧框上设置有竖直方向的导轨，模拟平台的边缘上在与导轨配合的位置固定有滑块，并且滑块套设在对应的导轨上并可沿着导轨上下滑动；

所述VR眼镜，用以供体验用户佩戴以在模拟坠落过程中观看虚拟现实场景以增强现实体验；

所述模拟坠落机构包括电动缸以及伺服电机，电动缸的顶部与所述模拟平台的底部固定，所述控制装置具有一伺服控制系统，控制伺服电机通过旋转力输出以驱动电动缸的运动以带动模拟平台高速坠落运动；

所述模拟平台上还设置有摄像装置以及重量传感器，摄像装置用以采集模拟平台上的体验用户的人脸图像，重量传感器用于检测模拟平台上的体验用户的体重；

所述控制装置还包括微处理器，用于根据设定条件以及监测到的体重控制以默认模式、修正模式以及增强模式控制所述模拟坠落机构进行模拟坠落运行，其中：在默认模式下，以标准重力加速度模拟自由落体运动；在修正模式下，以修正的重力加速度为基准模拟自由落体运动；在增强模式下，在体验用户佩戴的VR眼镜内播放模拟坠落的虚拟现实场景并以标准重力加速度模拟自由落体运动。

进一步地，所述模拟平台包括四边形的表层花纹板、中间缓冲层以及底层支撑板，所述表层花纹板表面形成有周期性的凹凸状机构，中间缓冲层为硬质橡胶缓冲层，底层支撑板的底部固定有金属连接件，金属连接件与电动缸固定连接并保持同步升降。

进一步地，所述重量传感器设置有4个，分别安装在模拟平台的四个角位置，采集体重数据并发送给微处理器，微处理器取平均值作为体重检测值。

进一步地，所述高速坠落模拟装置还设置有一控制面板，位于框架外部，被触控以确定运行模式。

进一步地，所述高速坠落模拟装置根据VR眼镜的佩戴状态来决定进入增强模式，在VR眼镜没有被佩戴时，控制自动进入默认模式运行，否则进入增强模式。