[發明專利]一種基于VR環境下的過程控制實驗教學的方法及系統

在審

• 申請號: 201711223624.X
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107862920A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 孫縣勝;張捷
• 申請（專利權）人: 桂林藍港科技有限公司
• 主分類號: G09B5/06
• 分類號: G09B5/06
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,周玉婷

1.一種基于VR環境下的過程控制實驗教學的方法，其特征在于，預先在VR頭戴儀中存儲真實的實驗室的場景以及實驗室內的各種實驗設備的圖像信息，所述圖像信息用于模擬所述實驗室的場景，該方法包括：

S1，根據實驗要求、所述VR頭戴儀中展示的實驗室場景和實驗設備，通過控制手柄在所述實驗室的場景中預定區域內進行虛擬的實驗操作；

S2，信號連接設備通過感知用戶在所述實驗操作中的運動信息來獲取所述實驗操作中的實驗信息，并將所述實驗信息發送給算法集成模擬設備；

S3，所述算法集成模擬設備根據所述實驗信息模擬計算實驗結果，判斷所述實驗結果是否在預設值范圍內，若是，則執行步驟S4；若否，則根據所述實驗結果反饋對應的控制信號給所述VR頭戴儀中的控制器，以便所述控制器根據所述控制信號提示用戶調整相應的所述實驗操作，并執行步驟S2-S3；

S4，將所述實驗結果發送給顯示設備，以顯示所述實驗結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過控制手柄進行虛擬的實驗操作具體包括：

通過控制手柄進行實驗設備搭建、物料添加和門閥控制的實驗操作。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述實驗信息包括：搭建的流程模型信息、流體的參數信息、物料添加的配制信息、門閥控制轉動的信息。

4.根據權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，根據所述實驗結果反饋對應的控制信號給所述VR頭戴儀中的控制器，以便所述控制器根據所述控制信號控制用戶調整相應的所述實驗操作包括：

根據所述實驗結果反饋對應的語音控制信號給所述VR頭戴儀中的語音控制器，以便語音控制器根據所述語音控制信號提示用戶調整相應的所述實驗操作。

5.根據權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述運動信息包括：姿勢體感信息和位置變化信息。

6.一種基于VR環境下的過程控制實驗教學的系統，其特征在于，該系統包括：VR輸入控制設備、信號連接設備、算法集成模擬設備和顯示設備；所述VR輸入控制設備包括：VR頭戴儀和控制手柄，所述VR頭戴儀中預先存儲真實的實驗室的場景以及實驗室內的各種實驗設備的圖像信息，用于模擬所述實驗室的場景；

所述VR輸入控制設備，用于根據實驗要求、所述VR頭戴儀中展示的真實實驗室場景和實驗設備，通過控制手柄在所述實驗室的場景中預定區域內進行虛擬的實驗操作；

所述信號連接設備，用于通過感知用戶在所述實驗操作中的運動信息來獲取所述實驗操作中的實驗信息，并將所述實驗信息發送給算法集成模擬設備；

所述算法集成模擬設備，用于根據所述實驗信息模擬計算實驗結果，判斷所述實驗結果是否在預設值范圍內，若是，將所述實驗結果發送給所述顯示設備；若否，則根據所述實驗結果反饋對應的控制信號給所述VR頭戴儀中的控制器，以便所述控制器根據所述控制信號提示用戶調整相應的所述實驗操作；

所述顯示設備，用于顯示所述實驗結果。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述VR輸入控制設備具體用于通過控制手柄進行實驗設備搭建、物料添加和門閥控制的實驗操作。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述實驗信息包括：搭建的流程模型信息、流體的參數信息、物料添加的配制信息、門閥控制轉動的信息。

9.根據權利要求6-8任一所述的系統，其特征在于，所述控制器包括：語音控制器，所述語音控制器，用于根據所述實驗結果反饋對應的所述語音控制信號提示用戶調整相應的所述實驗操作。

10.根據權利要求6-8任一所述的系統，其特征在于，所述運動信息包括：姿勢體感信息和位置變化信息。