[实用新型]输电线检修的虚拟仿真VR培训装置

说明书

本实用新型公开了一种输电线检修的虚拟仿真VR培训装置，包括计算机，以及分别与计算机连接的六自由度平台、VR头显、VR手套、电击手环、显示装置和室外环境模拟装置，所述室外环境模拟装置包括位于六自由度平台上方的空调、风扇和加湿器。本实用新型能满足输电线检修的安全操作培训的要求，降低培训成本，增强了培训效果，提高了培训效率。

技术领域

本实用新型涉及虚拟培训技术领域，特别是涉及输电网检修的虚拟仿真VR培训装置。

背景技术

在电力系统的输电线检修中，高电压大电流以及高空作业的作业环境对作业人员来说具有一定的危险性，同时电力设备昂贵，一旦发生事故，对国家经济财产的也会造成巨大的损失。为了保障电力设备的正常运行和作业人员的生命安全，要在输电线检修人员正式上岗前对他们进行操作培训。

传统的输电线检修操作培训一般采用现场照片、录像、文字等常规多媒体方式，或者用实际设备搭建简单的安全培训平台进行安全培训，前者真实性和表现力不足，无法保证作业人员安全培训的效果，后者资金投入高，并且对场地要求比较高。

虚拟现实(VR)，是指采用计算机技术为核心的现代高科技手段生成一种虚拟环境，用户借助特殊的输入/输出设备，与虚拟世界中的物体进行自然的交互，从而通过视觉、听觉和触觉等获得沉浸感。伴随着技术的不断发展和完善，VR迅速在各个领域和行业都得到了广泛应用，在电力行业也拥有良好的应用市场。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种输电线检修的虚拟仿真VR培训装置，包括计算机，以及分别与计算机连接的六自由度平台、VR头显、VR手套、电击手环、显示装置和室外环境模拟装置，所述室外环境模拟装置包括位于六自由度平台上方的空调、风扇和加湿器。

在上述的输电线检修的虚拟仿真VR培训装置，显示装置包括投影布和将VR头显中模拟的三维情景投影到投影布上的投影仪。

本实用新型能满足输电线检修的安全操作培训的要求，降低培训成本，增强了培训效果，提高了培训效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步详细的说明。

图1示出了本实用新型输电线检修的虚拟仿真VR培训装置的组成结构图。

具体实施方式

图1示出了输电线检修的虚拟仿真VR培训装置的组成结构，包括计算机6，以及分别与计算机6连接的六自由度平台1、VR头显2、VR手套3、电击手环4、显示装置5和室外环境模拟装置，所述室外环境模拟装置包括位于六自由度平台1上方的空调7、风扇8和加湿器9。

六自由度平台1和室外环境模拟装置受计算机6控制，模拟输电线检修人员在高压架空线路或者杆塔上操作时周围的真实体感环境，另外，在出现严重失误操作时，六自由度平台1能够模拟轻微短暂的失重感觉。六自由度平台1模拟输电线作业时的晃动、摇摆。通过空调7、风扇8和加湿器9模拟恶劣天气作业时的大风、雨雾、高温或低温。

VR头显2和VR手套3受计算机6控制，VR头显2为外接式头显设备，用于模拟受训人员在地面、杆塔、输电线等多场景不同操作的三维操作环境。VR手套3用于定位受训人员的行为，通过捕捉双手的动作，确定受训人员在输电线检修过程中的操作行为。

电击手环4受计算机6控制，电击手环4的设计原理类似Pavlok智能手环，区别在于本实施例中手环的放电是由计算机6控制的，用于模拟输电线检修人员在作业误操作时的触电感。当受训人员操作失误后，计算机6发出指令使电击手环4放电，根据受训人员操作失误的严重程度，对受训人员进行低、中、高三个不同等级的放电。

显示装置5位于六自由度平台1的前方，包括投影仪和弧形环幕的投影布，在计算机6控制下投影仪将受训人员的操作行为投影到投影布上，供培训老师观察，进行有针对性地进行指导和教学。

本实施例中VR培训装置可进行作业人员攀爬500kV架空线路杆塔的操作培训。使用时，受训人员站在六自由度平台1上，头戴VR头显2，双手手戴VR手套3，一只手戴着电击手环4，VR头显2在受训人员的眼前模拟出三维高压杆塔模型以及周围的作业环境；模拟的室外作业环境为寒冷、大风的夜晚天气，六自由度平台1上的空调7将平台上的环境温度调整到10℃，制造寒冷的体感环境，风扇8将平台上的风速调整到10m/s，制造强风的体感环境；显示装置5中的投影仪将VR头显2中模拟的三维情景投影到弧形环幕上；受训人员通过操作VR手套3，模拟攀爬杆塔动作，进行攀爬杆塔操作的培训，受训人员攀爬到杆塔顶端后若操作失误，VR头显2中视觉同步反应，让受训人员切身感受到高空坠落的恐怖，同时电击手环4对受训人员进行微弱放电，制造触电的身体感受，另外，六自由度平台1突降，制造失重坠落的身体感受。