[發明專利]一種基于VR及5D的動力蓄電池測試教學系統

有效

• 申請號: 202110658471.1
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113377028B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 吳芳榕;童大權;陳彥綸;劉騫;沈言錦;劉娜
• 申請（專利權）人: 湖南汽車工程職業學院
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G01R31/36;G09B9/00
• 代理公司: 北京清控智云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11919
• 代理人: 馬肅;林淡如

本發明提供了一種基于VR及5D的動力蓄電池測試教學系統，其包括檢測裝置、采集裝置、VR裝置、通信裝置、顯示裝置和控制器，所述檢測裝置用于對使用者的狀態進行檢測；所述采集裝置用于對所述使用者的動作進行采樣；所述VR裝置用于對模擬的場景進行模擬；所述通信裝置用于所述采樣裝置和所述VR裝置中的場景數據進行通信傳輸；所述顯示裝置用于對所述VR裝置的視覺場景進行顯示。本發明通過采用VR裝置對動力蓄電池的訓練，既能達到了掌握基本的知識，還能夠對使用者的實際操作的能力進行提升，同時，還有效規避了因為高電壓/高電流對所述使用者操作訓練引起的危險。

技術領域

本發明涉及電池測試技術，尤其涉及一種基于VR及5D的動力蓄電池測試教學系統。

背景技術

VR仿真技術在教學領域具有廣泛的應用，但是，一些重復性比較差的危險實驗教學過程當中，如果讓每位學生親自去進行動手實驗，則危險程度過高，如果是讓學生觀看視頻錄像，則教學效果不佳。

如CN208351776U現有技術公開了一種基于VR虛擬現實技術的芯片電路教學系統，尤其是芯片電路的教學，傳統的理論教學中，以介紹理想電路元件的電壓電流關系、電路的求解方法為主，理論知識和數學推導居多，學生覺得抽象、難度大、枯燥，缺乏學生積極性；在傳統實驗教學中，大部分采用實驗掛箱進行實驗，學生只需按照實驗指導書按部就班操作即可，難以對實際電路元件、接線、原理有較好的認識，實驗也就成了走過程。經過大量檢索發現存在的現有技術如KR101654364B1、EP2482996B1和US08721396B1，頭戴式虛擬現實設備、仿真教學資源云平臺及個人數據庫，該系統補充和完善了現有教育體系，使不同地域的學生及適齡人群通過人機交互的方式在三維場景中進行直觀、形象的學習，不用跨地域就能得到優質教育，有效解決了地區之間教育資源差異化的問題。但在已有的公開文獻中，未發現將VR虛擬現實技術應用在電路教學中，無法滿足學生對現代化電路教學的需求；同時，在現有的技術中也缺乏大電壓/電流的場景的模擬。

為了解決本領域普遍存在無法模擬大電流/大電壓的環境、無法模擬在搭建線路的動作輸入、體驗性差、動作的反饋差和對于較難電路連接場景無法再現等等問題，作出了本發明。

發明內容

本發明的目的在于，針對目前蓄電池測試教學所存在的不足，提出了一種基于VR及5D的動力蓄電池測試教學系統。

為了克服現有技術的不足，本發明采用如下技術方案：

一種基于VR及5D的動力蓄電池測試教學系統，其包括檢測裝置、采集裝置、VR裝置、通信裝置、顯示裝置和控制器，所述檢測裝置用于對使用者的狀態進行檢測；所述采集裝置用于對所述使用者的動作進行采樣；所述VR裝置用于對模擬的場景進行模擬；所述通信裝置用于所述采樣裝置和所述VR裝置中的場景數據進行通信傳輸；所述顯示裝置用于對所述VR裝置的視覺場景進行顯示；所述采集裝置包括采集機構和控制機構，所述采集機構用于對所述使用者的移動數據進行采集；所述控制機構用于觸發不同的控制場景，并在所述VR裝置觸發采集數據的輸入；所述采集機構包括采集筆和連接模塊，所述連接模塊用于對所述VR裝置建立數據傳輸通道；所述采集筆內預制乳多個位移傳感器，并采集由所述使用者的移動量ΔS；所述控制機構設置所述采集筆上，并通過控制機構采集所述使用者在所述采集筆上的手部按壓數據；所述控制機構設置在所述采集筆上，并實時采集所述使用者在所述采集筆上的控制操作；采集所述采集筆上的初始狀態S₀(x₀，y₀)的數據，以及移動的所述控制模塊的控制指令；在給定的空間中R^h中的n個樣品點，x_i,i＝1,…,n；在初始狀態點的位置的移動量：

其中，S_h為移動量為h的多維區域，且滿足以下關系的y點的集合:

S_h(x)＝{y:(y-x)^T-(y-x)≤h²}