[发明专利]基于虚拟现实的个人防护设备训练系统

说明书

在一些示例中，一种系统包括增强和/或虚拟现实(AVR)装置和至少一个计算装置。计算装置可包括存储器和耦接到存储器的一个或多个处理器。存储器可包括当由一个或多个处理器执行时输出用于由AVR装置显示的第一图形用户界面的指令，其中图形用户界面包括与多个训练模块的相应的训练模块相关联的多个图形元素，其中每个训练模块表示与一个或多个个人防护设备(PPE)制品相关联的相应的训练环境。计算装置还可基于由一个或多个传感器输出的传感器数据确定对多个图形元素中的图形元素的选择，图形元素与多个训练模块中的特定训练模块相关联；以及输出第二图形用户界面以用于由AVR装置显示，其中第二图形用户界面对应于特定训练模块。最后，计算装置可执行PPE训练模块。

技术领域

本公开涉及个人防护设备的领域。

背景技术

个人防护设备(PPE)可用于帮助保护用户(例如，工人)免受由多种原因造成的伤害或损伤。例如，在许多不同工作环境中，工人可佩戴眼睛防护件诸如安全眼镜。作为另一个示例，当在潜在有害或甚至致命高度处操作时，工人可使用坠落防护设备。作为又另一个示例，当在已知存在或有可能存在具有潜在危险或有害于健康的灰尘、烟雾、气体或其他污染物的区域中工作时，工人通常使用呼吸器或清洁空气供应源，诸如电动空气净化呼吸器(PAPR)或自备式呼吸器(SCBA)。作为非限制性示例，其他PPE可包括听力护具、头部护具(例如，遮护件、安全帽等等)、防护服等。

发明内容

本公开描述了用于针对将在危险工作环境中使用的个人防护设备对工人进行训练的技术。例如，虚拟现实(VR)系统可包括被配置为由用户穿戴的VR显示器和被配置为在穿戴VR显示器时检测用户的运动的一个或多个传感器。VRM系统可包括个人防护设备(PPE)训练应用程序，该PPE训练应用程序包括一个或多个训练模块。每个训练模块可对应于相应的训练环境。换句话讲，VR系统可使工人能够从多个训练模块中选择训练模块，并且VR显示器可输出对应于所选择的训练模块的虚拟环境。例如，VR显示装置可输出对应于各种虚拟训练环境的图形用户界面，并且可在用户与虚拟训练环境进行交互时从传感器接收数据。示例性训练环境包括施工场地、实验室、密闭空间、仓库、制造设施，等等。

计算装置可向VR显示装置输出表示对应于各种训练模块的图形用户界面的数据。例如，图形用户界面可包括表示虚拟环境内的虚拟工人的图形对象以及指示用户标识在给定虚拟环境和与虚拟环境相关联的危险的情况下虚拟工人是否在穿戴适当PPE的通知。又如，图形用户界面可包括表示虚拟工人和虚拟PPE的图形对象以及指示用户标识虚拟工人是否正在正确地(例如，根据规范或法规)利用虚拟PPE的通知。又如，图形用户界面可包括表示相应的虚拟PPE的图形对象和指示用户为给定的虚拟工作环境选择适当的虚拟PPE的通知。

当用户与虚拟环境进行交互时，计算装置接收指示用户移动的传感器数据。计算装置可基于传感器数据来确定用户是否适当地(例如，根据训练过程或法规)执行了任务。例如，计算装置可接收指示用户未适当地利用虚拟施工场地内的坠落防护设备(例如，未将虚拟防坠落装置诸如自动回缩式救生索夹到支承结构)的传感器数据。计算装置输出指示用户是否适当地执行任务的反馈(例如，图形、音频或触觉)。例如，响应于确定用户没有适当地利用坠落防护设备来利用坠落防护，计算装置可输出表示从高处坠落的图形用户界面。

以此方式，VR系统可向用户呈现各种虚拟训练环境以模拟现实世界的工作环境。通过在虚拟训练环境中训练用户，VR系统可使用户能够在进入现实世界环境之前实践选择和利用PPE。利用虚拟环境可提高用户可接收的训练量，这可提高工人在现实世界环境中工作时的安全性。此外，利用虚拟环境可使得工人能够从错误中学习，而不会经历原本可由现实世界中的错误造成的伤害。以此方式，VR系统可通过减少或防止安全事件来提高工人在现实世界工作环境中的安全性。