[發明專利]一種林區作業教學系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201910739991.8
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN110364053A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 吳健;謝都;劉晉浩;陳來榮;李文彬;李寧;黃青青
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B9/04;G02B27/01;G06F3/01;G06Q50/20;G09B7/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 何少巖

本申請提供了一種林區作業教學系統及其使用方法，具體的，駕駛設備將用戶的第一操作指令傳輸給控制模塊；第一操作指令由用戶操作駕駛設備包括的方向盤、檔位桿、操作手柄、腳踏板、六自由度動感平臺中任意至少一個產生的；控制模塊接收駕駛設備傳輸的第一操作指令，根據第一操作指令生成第一控制指令，將第一控制指令發送給數據模塊；數據模塊根據控制模塊發送的第一控制指令，從預先存儲的實驗數據庫中查找第一操作指令對應的第一實驗數據，將第一實驗數據返回給控制模塊；控制模塊根據第一實驗數據發送給顯示器；顯示器將第一實驗數據進行顯示。本申請提供的林區作業教學系統，利用駕駛設備與控制模塊、顯示器的結合，提高了對用戶的培訓效率。

技術領域

本申請涉及虛擬教學技術領域，具體而言，涉及一種林區作業教學系統及其使用方法。

背景技術

傳統的森林采伐作業被認為是勞動密集和最具危險性的工作之一，伐木工人需要使用油鋸進入復雜的林地進行現場作業，伐倒的樹木還需要人力打枝、集材和歸楞。隨著現代化技術的發展，林業生產經營也向著機械化、自動化、智能化的方向發展，大大的提高了勞動效率，現代化林業生產經營涉及大型營林機械，駕駛員需接受相關的安全作業培訓方可上崗操作，而傳統的培訓存在培訓費用高昂、周期較長、受到天氣與場地的制約等問題。

現有技術中，通過視頻教學來對駕駛員進行培訓，具體的，使用視頻方式演示專業人員操作林木聯合采育機和清林割灌機及集材運輸機的全過程，并對相關要點著重強調；還通過仿真教學來對駕駛員進行培訓，具體的，使用3DsMax和SolidWorks進行相關機械設備的建模，使用Unity3D或者是虛幻引擎進行開發并發布在PC端和Web端以方便用戶訪問使用，且用戶可按照森林撫育采伐工藝進行實驗教學，使用鍵盤按照定義好的功能鍵位操作虛擬場景中的機械設備，系統會有相關的操作提示。

但是，視頻教學方式內容單薄，只能作為相關培訓的一種輔助教學方式；仿真教學中，使用鍵盤鼠標進行操作，交互方式單一，且真實的園林機械設備的操作復雜，危險程度高，單靠鍵鼠操作及普通顯示器展示無法完成培訓要求及安全警示作用，且對用戶的培訓效率較低。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例的目的在于提供一種林區作業教學系統及其使用方法，能夠高度還原真實的駕駛艙操作環境，且駕駛設備可以隨動，方向盤、腳踏板、檔位桿和操作手柄與真實的機器鍵位功能和位置布局一樣，使得用戶可以真實的體驗駕駛艙操作環境，不僅提高了對用戶的培訓效率，還提升了對用戶的培訓效果。

第一方面，本申請實施例提供了一種林區作業教學系統，其中，包括數據模塊、控制模塊、顯示器和駕駛設備，所述數據模塊、所述駕駛設備、所述顯示器均與所述控制模塊電連接；所述駕駛設備包括方向盤、檔位桿、操作手柄、腳踏板以及六自由度動感平臺；

所述駕駛設備，用于將用戶的第一操作指令傳輸給所述控制模塊；其中，所述第一操作指令由所述用戶操作所述方向盤、所述檔位桿、所述操作手柄、所述腳踏板、所述六自由度動感平臺中任意至少一個產生的；

所述控制模塊，用于接收所述駕駛設備傳輸的第一操作指令，根據所述第一操作指令生成第一控制指令，并將所述第一控制指令發送給所述數據模塊；

所述數據模塊，用于根據所述控制模塊發送的第一控制指令，從預先存儲的實驗數據庫中查找所述第一操作指令對應的第一實驗數據，并將查找到的第一實驗數據返回給所述控制模塊；

所述控制模塊，還用于根據所述第一實驗數據發送給所述顯示器；

所述顯示器，用于將所述第一實驗數據進行顯示。

結合第一方面，本申請實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，還包括虛擬現實VR設備，所述VR設備與所述控制模塊電連接；所述VR設備包括立體投影機，投影環幕，VR眼鏡，頭部跟蹤設備，立體發射器，三維鼠標器；