[發(fā)明專利]視覺虛擬涌浪運(yùn)動(dòng)防護(hù)訓(xùn)練裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710075469.5
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106693338B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王林杰;安明;何思楊;鄒朋;劉玉慶;周伯河;蔡懿靈;王俊骎;李敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天員科研訓(xùn)練中心
• 主分類號: A63B69/00
• 分類號: A63B69/00;A63F13/212;A63F13/25;G06F3/01
• 代理公司: 北京中南長風(fēng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 鄭海

本發(fā)明涉及一種視覺虛擬涌浪運(yùn)動(dòng)防護(hù)訓(xùn)練裝置，包括：動(dòng)態(tài)平衡控制板、平衡難度設(shè)定調(diào)節(jié)裝置、輕型虛擬實(shí)景頭盔、耳麥、頭部運(yùn)動(dòng)位置感知傳感器及視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)平衡控制板用于承載受訓(xùn)者，下設(shè)平衡難度設(shè)定調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)平衡控制板的平衡難度；輕型虛擬實(shí)景頭盔與耳麥連接，用于接收視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)生成的圖像及聲音；頭部運(yùn)動(dòng)位置感知傳感器用于感知頭部運(yùn)動(dòng)位置，并將感知的頭部運(yùn)動(dòng)位置信號傳送至視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)，供視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)進(jìn)行與頭部運(yùn)動(dòng)適配的圖像傾斜或移動(dòng)。本發(fā)明提供了一種能夠模擬航海不同海況條件下的人體暈動(dòng)病防護(hù)訓(xùn)練設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于人體暈動(dòng)癥防護(hù)訓(xùn)練技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬航海不同海況條件下的視覺虛擬涌浪運(yùn)動(dòng)防護(hù)訓(xùn)練裝置。

背景技術(shù)

暈船又稱海上暈動(dòng)癥，指由于風(fēng)、浪、涌引起艦船產(chǎn)生不同方向的變加速度運(yùn)動(dòng)，引發(fā)人體一系列以惡心嘔吐等植物神經(jīng)反應(yīng)為主的癥候群。暈動(dòng)病的防護(hù)主要以藥物和行為學(xué)治療為主，大規(guī)模的防護(hù)訓(xùn)練需要主要以抗眩暈體操和器械訓(xùn)練為主，而從視覺、聽覺、本體覺以及前庭覺各方面模擬海上復(fù)雜刺激的訓(xùn)練方式較少，且在航海抗暈訓(xùn)練中多注重模擬海況引起的較高的垂蕩對人體的影響，對在不同海況艦船運(yùn)動(dòng)時(shí)人體的姿態(tài)控制的模擬較少，因此，亟需一種能夠模擬航海不同海況條件下的人體暈動(dòng)病防護(hù)訓(xùn)練設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠逼真模擬不同海況條件個(gè)體所處微環(huán)境下的航海暈動(dòng)癥防護(hù)訓(xùn)練裝置，即視覺虛擬涌浪運(yùn)動(dòng)防護(hù)訓(xùn)練裝置。

本發(fā)明提供了一種視覺虛擬涌浪運(yùn)動(dòng)防護(hù)訓(xùn)練裝置，包括：動(dòng)態(tài)平衡控制板、平衡難度設(shè)定調(diào)節(jié)裝置、輕型虛擬實(shí)景頭盔、耳麥、頭部運(yùn)動(dòng)位置感知傳感器及視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)平衡控制板用于承載受訓(xùn)者，下設(shè)平衡難度設(shè)定調(diào)節(jié)裝置；平衡難度設(shè)定調(diào)節(jié)裝置用于根據(jù)受訓(xùn)者個(gè)體情況調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)平衡控制板的平衡難度；輕型虛擬實(shí)景頭盔與耳麥連接，用于接收視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)生成的圖像及聲音；頭部運(yùn)動(dòng)位置感知傳感器用于感知頭部運(yùn)動(dòng)位置，并將感知的頭部運(yùn)動(dòng)位置信號傳送至視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)，供視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)進(jìn)行與頭部運(yùn)動(dòng)適配的圖像傾斜或移動(dòng)。

進(jìn)一步地，該裝置還包括虛擬物品操控手柄，該虛擬物品操控手柄用于在受訓(xùn)過程中進(jìn)行虛擬物體的操作交互控制。

進(jìn)一步地，該平衡難度設(shè)定調(diào)節(jié)裝置采用平衡難度設(shè)定調(diào)節(jié)按鈕，平衡難度設(shè)定調(diào)節(jié)按鈕包括十字形的平衡支撐架，平衡支撐架通過硬彈簧與動(dòng)態(tài)平衡控制板連接，用于通過調(diào)節(jié)硬彈簧的初始長度對平衡控制難度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，該平衡難度設(shè)定調(diào)節(jié)裝置采用氣墊式動(dòng)態(tài)平衡臺，該氣墊式動(dòng)態(tài)平衡臺用于通過調(diào)節(jié)充氣量對平衡控制難度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)生成的圖像及聲音包括視覺產(chǎn)生的海浪、船內(nèi)或外影像以及海浪嘯叫聲音。

進(jìn)一步地，虛擬物品操控手柄采用硬質(zhì)的木板制成。

進(jìn)一步地，進(jìn)行虛擬物體的操作交互控制包括進(jìn)行物品的投擲、改變船體行使方向。

進(jìn)一步地，動(dòng)態(tài)平衡控制板承載的受訓(xùn)者采用站姿、臥姿或坐姿。

進(jìn)一步地，視覺虛擬涌浪和海浪聲音生成系統(tǒng)根據(jù)頭部運(yùn)動(dòng)位置信號控制圖像的移動(dòng)與頭部一致。

借由上述方案，通過本發(fā)明視覺虛擬涌浪運(yùn)動(dòng)防護(hù)訓(xùn)練裝置，通過多感覺系統(tǒng)感知、視聽雙通道刺激、語音/聽覺兩個(gè)閉合交互回路設(shè)計(jì)，同時(shí)沒有直接去模擬巨浪對人體的影響，而關(guān)注于在不同海況條件下人體的姿態(tài)控制，更為逼真地模擬艦船遭遇較大涌浪條件下，人體多感覺系統(tǒng)感知和運(yùn)動(dòng)控制的生態(tài)或個(gè)體微環(huán)境狀態(tài)，對開展艦船暈動(dòng)病防護(hù)訓(xùn)練提供了新的思路和訓(xùn)練裝備。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。