[实用新型]一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台

权利要求书

1.一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台，包括操作台（1）、VR头盔、VIVE追踪器、显示屏（14）和与其连接的上位机，其特征在于，所述VR头盔、VIVE追踪器和上位机配合用于模拟虚拟操作平台及操作场景，所述操作台（1）设置有物理操作平台，所述物理操作平台与实际掘进设备操作平台一致，物理操作平台与上位机之间连接有用于将虚拟操作平台与物理操作平台进行物理重合的控制系统，所述物理操作平台包括截割头手柄（2）、控制手柄组件（3）、显示面板（4）和按键单元（5）；

所述控制系统包括主控单元（6）和模拟输入单元（7），所述主控单元（6）包括MCU芯片，所述MCU芯片通过UART串口与上位机通信，所述模拟输入单元（7）包括寄存器，所述寄存器的输入端口分别与截割头手柄（2）、控制手柄组件（3）、显示面板（4）和按键单元（5）输出端口连接，寄存器的输出端口连接MCU芯片的IO端口。

2.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台，其特征在于，所述操作台（1）为内部中空的多边形台式箱体结构，操作台（1）的斜向面设置外凸的显示面板（4）和按键单元（5），操作台（1）内部设置有操作箱（8），操作箱（8）为内部中空的矩形结构，操作箱（8）内部放置控制系统，操作箱（8）顶部设置截割头手柄（2），所述操作台（1）的上端面设置显示屏（14），操作台（1）配备有座椅（9），所述座椅（9）底部设置有震动电机（10）。

3.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台，其特征在于，所述截割头手柄（2）包括摇杆和旋转开关，所述摇杆底部与旋转开关的旋转帽固定连接、与旋转开关的盘体转动连接，所述旋转开关的档位输出端分别通过模拟输入单元（7）连接主控单元（6），所述截割头手柄（2）用于模拟控制截割头方向。

4.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台，其特征在于，所述控制手柄组件（3）包括多个拨码开关,所述拨码开关的拨片连接有手柄,多个所述手柄与多个所述拨码开关对应,所述拨码开关的输出端分别连接所述模拟输入单元（7）的输入端,所述手柄与拨码开关配合依次模拟掘进机的一运、星轮、左行走、右行走、铲板、后支撑、割接头动作。

5.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台，其特征在于，所述显示面板（4）包括LED显示屏和仪表盘，所述LED显示屏用于显示当前运行模式，LED显示屏与MCU芯片通过SPI串口连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台，其特征在于，所述按键单元（5）包括模式选择按键组（501）和功能选择按键组（502），所述模式选择按键组（501）包括多个按键，所述按键用于模式选择，模式选择按键组（501）的多个输出引脚分别与MCU芯片的IO端口连接，通过模式选择按键组（501）对MCU芯片发出控制指令完成人机交互；

所述功能选择按键组（502）包括多个第二按键，所述第二按键对应模拟掘进机的开机、油泵、截割、二运、风机、ALM功能，功能选择按键组（502）设置于显示面板（4）位置，功能选择按键组（502）的输出端与模拟输入单元（7）输入端连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台，其特征在于，所述VIVE追踪器包括手持VIVE追踪器（12）和操作台VIVE追踪器（13），所述手持VIVE追踪器（12）和操作台VIVE追踪器（13）分别与上位机通信，所述操作台VIVE追踪器（13）固定设置于操作台（1）的顶部。

8.根据权利要求2所述的一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台，其特征在于，所述震动电机（10）用于提高模拟环境真实度，震动电机（10）与MCU芯片间连接有驱动电路（11），所述MCU芯片接收上位机控制指令通过驱动电路（11）控制震动电机（10）通电工作。

9.根据权利要求3～7任一项所述的一种基于VR技术的煤矿综合掘进实训操作台，其特征在于，所述主控单元（6）、模拟输入单元（7）、截割头手柄（2）、控制手柄组件（3）、显示面板（4）、按键单元（5）和震动电机（10）均连接有电源模块，截割头手柄（2）、控制手柄组件（3）、显示面板（4）和按键单元（5）以及震动电机（10）通过电源模块连接电源形成回路。