[發明專利]一種虛擬現實跳傘模擬訓練體感控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202110785235.6
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113674575A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 王冬;鄧奕;羅護;周育才;姜海林
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 吳宏宇

本發明公開了一種虛擬現實跳傘模擬訓練體感控制裝置及方法，包括離機訓練組件、升降模擬組件、滑動小車、升降臺、載車架和多項感應控制組件；其中，離機訓練組件的內部固定安裝有供滑動小車滑動的導軌，升降臺安裝在升降模擬組件的頂部，升降臺上安裝有用于驅動載車架上下運動的驅動機構。通過設計一整套傳感器系統和PLC實現虛擬現實跳傘模擬訓練的體感模擬和仿真，針對實際跳傘訓練需求，采用交互式模擬操縱，將體感和虛擬現實模擬配合運用，增加跳傘模擬訓練的逼真性和真實感，營造4D模擬訓練體感感受，實現跳傘模擬訓練從離機、墜落、開傘、操縱和著陸的全過程的模擬，從而增強空降兵跳傘訓練效果、提高訓練效益、縮短訓練周期、降低訓練成本。

技術領域

本發明涉及跳傘模擬設備技術領域，具體涉及一種虛擬現實跳傘模擬訓練體感控制裝置及方法。

背景技術

跳傘是空降兵、特種作戰部隊、海軍陸戰隊及飛行員等軍兵種必須具備的一項基本技能。是空降兵進入戰場的主要方式之一。跳傘地面訓練一直以來是新兵入伍訓練、部隊跳傘技能提高的一項重要內容。北京航宇榮康科技股份有限公司的徐雅冬、齊東輝等人的發明專利用于傘兵訓練模擬器中的操縱與動感仿真系統(CN 107154194 A)，受訓者通過拉動手上的操傘繩，帶動拉線傳感器動作，拉線傳感器將受訓者動作參數傳遞給主控制器，主控制器通過動感導向輪和動感連接繩配合步進電機可以控制受訓者做上下運動，從而實現模擬跳傘的效果；燕山大學的張祝新、柴慧的發明專利一種延時跳傘訓練模擬平臺(CN109147452 A)，在支架上梁中部設有載物臺，其上設有旋轉機構，在旋轉機構的旋轉平臺上設有拉伸機構，在旋轉平臺下面設有模擬吊掛傘繩機構。旋轉平臺以一定的速度旋轉控制風速模擬跳傘時的風阻，使受訓者模擬跳傘時在空中狀態和旋轉時的方向感。

對于完成地面基礎訓練即將進行飛機實跳的新兵，需要通過體驗逼真的空中降落過程，固化離機著陸姿態和空中操縱動作，解決跳傘過程中的空間感知紊亂、頭腦暈眩以及心理恐懼感等。因此在跳傘模擬訓練的過程中要盡可能多方位的模擬跳傘全過程，才能有更好的跳傘模擬訓練效果。

但是專利CN 107154194 A采用兩個操傘繩配合拉線傳感器、主控制器和步進電機，只能模擬跳傘過程中的左右搖擺這一種情況；專利CN 109147452 A通過轉轉機構和拉伸機構可以模擬跳傘過程中的旋轉和左右搖擺兩種情況。兩者的模擬訓練內容單一，方法簡陋，并且沒有配套的體感系統及虛擬現實系統配合。在該種模擬訓裝置的訓練下容易使受訓者各種感知器官紊亂，產生暈眩感，嚴重降低了訓練效果和效率，訓練效果較差。

發明內容

本發明提出的一種虛擬現實跳傘模擬訓練體感控制裝置及方法，通過設計一整套傳感器系統和PLC實現虛擬現實跳傘模擬訓練的體感模擬和仿真，針對實際跳傘訓練需求，采用交互式模擬操縱，將體感和虛擬現實模擬配合運用，增加跳傘模擬訓練的逼真性和真實感，營造4D模擬訓練體感感受，實現跳傘模擬訓練從離機、墜落、開傘、操縱和著陸的全過程的模擬，從而增強空降兵跳傘訓練效果、提高訓練效益、縮短訓練周期、降低訓練成本。

本發明公開的技術方案如下：一種虛擬現實跳傘模擬訓練體感控制裝置，包括離機訓練組件、升降模擬組件、滑動小車、升降臺、載車架；

其中，離機訓練組件用于固定安裝在訓練場地，離機訓練組件的前側與升降模擬組件的后側接觸并固定連接，

離機訓練組件的內部固定安裝有供滑動小車滑動的導軌，

升降臺安裝在升降模擬組件的頂部，

載車架的起始位置固定在升降模擬組件的內部用于供滑動小車沿導軌滑入其內部，載車架位于升降臺的下方，載車架內設有用于固定滑動小車的固定機構，升降臺上安裝有用于驅動載車架上下運動的驅動機構。

在上述方案的基礎上，作為優選，離機訓練組件包括三段式軌道和安裝支架，三段式軌道固定安裝在安裝支架的內部。