[发明专利]一种透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统及方法

权利要求书

1.一种透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统，其特征在于，包括训练台(1)、增强现实系统(2)、外骨骼机械手(5)和计算机，增强现实系统(2)设置在训练台(1)上与计算机连接，用于模拟增强现实场景，观察者(4)位于训练台(1)的一侧，观察者(4)的手臂(6)上穿戴外骨骼机械手(5)，外骨骼机械手(5)与计算机连接，能够模拟手臂(6)的触物感，通过增强现实系统(2)对观察者提供视觉-听觉-触觉的多重刺激。

2.根据权利要求1所述的透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统，其特征在于，增强现实系统(2)包括显示屏幕(3)和摄像头(8)，显示屏幕(3)设置在训练台(1)上，摄像头(8)设置在显示屏幕(3)的背面，用于拍摄外骨骼机械手(5)的视频信息并输入至计算机。

3.根据权利要求2所述的透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统，其特征在于，增强现实系统(2)还包括振动系统，振动系统用于提供多重触觉刺激，包括振动马达(7)，振动马达(7)设置在外骨骼机械手(5)与指腹和指背相对应的位置，通过控制器与计算机连接。

4.根据权利要求3所述的透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统，其特征在于，振动马达(7)设置在外骨骼机械手(5)上，分布在手臂(6)的指尖处。

5.根据权利要求4所述的透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统，其特征在于，当外骨骼机械手5带动手臂6进行运动时，手臂(6)的指尖处产生振动；当显示屏幕(3)中肢体碰触到增强现实中物体后，手臂(6)碰触指尖处产生振动。

6.根据权利要求3所述的透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统，其特征在于，增强现实系统(2)还包括音响系统，音响系统能够根据显示屏幕(3)中肢体碰触到增强现实中物体情况发出碰撞声或破碎声，音响系统包括音响，音响通过控制器与计算机连接。

7.根据权利要求6所述的透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统，其特征在于，手臂(6)放在显示屏幕(3)和训练台(1)下方，摄像头(8)用于将拍摄图像传入计算机中进行增强现实图像处理，确定振动系统、音响系统的工作状态指令以及外骨骼机械手(5)的动作指令，分别输入控制器控制振动马达(7)、音响系统以及外骨骼机械手(5)的运动。

8.根据权利要求1或6所述的透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统，其特征在于，训练台(1)的前方设置有遮挡。

9.根据权利要求2所述的透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统，其特征在于，显示屏幕(3)与摄像头(8)为一体式结构，用于实现透明屏幕。

10.一种根据权利要求1所述透明屏幕式增强现实视-触-听横屏训练系统的操作方法，其特征在于，将显示屏幕(3)放置在训练台(1)上，摄像头(8)安装在显示屏幕(3)的下方，拍摄显示屏幕(3)下方场景图像，将图像传入计算机进行处理形成增强现实场景，并在显示屏幕(3)上显示，对观察者(4)产生视觉刺激；与增强现实场景相配合，增强现实系统(2)包括振动马达(7)和音响系统，振动马达(7)通过振动模拟场景中手碰触物体的触物感，对观察者(4)产生触觉刺激；音响系统能够在特定时间发出特定声音以配合增强现实中场景，对观察者(4)产生听觉刺激；外骨骼机械手(5)模仿增强现实场景中手部动作，并带动手臂(6)动作。