[發明專利]一種基于虛擬仿真技術的綜合實踐教學平臺

在審

• 申請號: 202210946487.7
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115132016A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 張曉斌;尚蘇芳;郭瑞杰;王錚;李斌;熊新國;蔣清健;劉桂芝;任杰
• 申請（專利權）人: 張曉斌
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙) 41130
• 代理人: 江蘭

本發明提供了一種基于虛擬仿真技術的綜合實踐教學平臺，包括場景搭載單元，配置為連接主控單元，用于加載虛擬仿真場景；實踐模擬單元，配置為連主控單元，用于對實踐操作進行模擬性的操作輸入；操作反饋單元，配置為連接主控單元，用于在實踐模擬操作出現異常時對操作者進行結果反饋；主控單元，配置為分別連接場景搭載單元、實踐模擬單元和操作反饋單元，用于對場景搭載單元、實踐模擬單元和操作反饋單元進行控制和建立連接。本發明可根據使用領域或場景的不同而加載不同的場景后，選用不同的實踐模擬單元即可實現切換，普適性強，且通過操作反饋單元的配合可對操作錯誤時設備的異常在人體上進行一定的反饋，起到進一步的提升教學實踐體驗效果。

技術領域

本發明涉及仿真技術領域，尤其是涉及了一種基于虛擬仿真技術的綜合實踐教學平臺。

背景技術

實踐教學是在理論教學基礎上展開的，學習者在充分掌握了理論知識的前提下，對實踐操作進行學習和熟悉。但是由于很多行業或實踐的特殊性，如列車操控、電力設備維修等等，其實踐操作對象不容有失誤操作，造成實踐教學往往難以展開。

仿真教學也稱為模擬教學，就是用計算機來模擬真實自然現象或社會現象，學生模擬扮演某一角色進行技能訓練的一種教學方法。仿真教學能在很大程度上彌補客觀條件的不足，為學生提供近似真實的訓練環境，提高學生職業技能。

隨著AR技術的發展，目前的虛擬仿真教學平臺多采用AR技術來實現，對于真實實踐場景進行視覺的逼真還原，使學習者能夠更有參與感，給學習者的學習過程帶來了很大的便利。但是目前的虛擬仿真教學平臺一般是某設備或系統的定制平臺，普適性和擴展性差，且方式都是通過AR技術模擬場景，學習者通過手柄上的開關等來觸發對應操作，與實際的實踐操作差異較大，教學效果較差。

發明內容

為了解決背景技術中所存在的問題，本發明提出了一種基于虛擬仿真技術的綜合實踐教學平臺。

一種基于虛擬仿真技術的綜合實踐教學平臺，包括

場景搭載單元，配置為連接主控單元，用于加載虛擬仿真場景；

實踐模擬單元，配置為連主控單元，用于對實踐操作進行模擬性的操作輸入；

操作反饋單元，配置為連接主控單元，用于在實踐模擬操作出現異常時對操作者進行結果反饋；

主控單元，配置為分別連接場景搭載單元、實踐模擬單元和操作反饋單元，用于對場景搭載單元、實踐模擬單元和操作反饋單元進行控制和建立連接。

基于上述，所述場景搭載單元包括虛擬場景和需求接口，所述虛擬場景用于實現對所需場景和目標對象的模擬仿真，所述需求接口用于與所述實踐模擬單元和所述操作反饋單元建立虛擬連接。

基于上述，所述實踐模擬單元包括穿戴設備和操作裝置，所述穿戴設備用于對操作設備進行仿真模擬，所述操作裝置用于對操作動作進行檢測和獲取。

基于上述，所述操作反饋單元包括反饋體感設備，所述反饋體感設備用于對操作過程和操作結果進行模擬反饋。

基于上述，所述主控單元為上位機，所述上位機通過硬件接口分別與所述實踐模擬單元和所述操作反饋單元連接，并將接收信息或控制信息與所述場景搭載單元的需求接口構建連接。

基于上述，所述穿戴設備包括針對多個使用部位或使用場景的多個部件，每個所述部件上設置有多個安裝位，所述操作裝置可拆卸設置在所述安裝位上。

基于上述，所述操作裝置為開關按鍵或傳感器。

基于上述，所述反饋體感設備為用于模擬設備異常操作結果的感應裝置，至少包括音效裝置、霧化裝置、風感裝置和電極片。