一种基于虚拟侦察场景的智能可穿戴设备训练系统的制作方法

本发明涉及虚拟现实，特别是一种基于虚拟侦察场景的智能可穿戴设备训练系统。

背景技术：

1、模拟现场勘验是提升勘验技能的有效途径，能够增强勘验民警对现场勘查流程的熟悉程度，训练勘验民警在痕迹物证发现、固定、提取、现场分析等方面的能力。然而，传统的模拟勘验组织和参训人员众多，需要耗费大量的时间成本、人力成本和物力成本，并且，场景布置仿真程度不高，受训者无法沉浸式勘验，训练效果不好。

2、为了解决上述问题，现有技术中提出将vr技术应用于侦察训练，为受训者提供沉浸式训练，但是现有的vr训练系统只是通过动画的形式提供虚拟侦察场景，场景真实感较差，受训者在训练过程中只能看到图像的变化，无法感受到其他的反馈，远远不能满足侦察训练的需求。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中vr训练系统沉浸体验差，训练效果无法满足需求的技术问题，本发明提出的基于虚拟侦察场景的智能可穿戴设备训练系统包括头显装置、智能手套和力反馈装置，所述头显装置分别与所述智能手套和所述力反馈装置通讯连接；

2、所述头显装置包括显示模块、固定监测模块和耳机模块，所述显示模块的两端连接所述固定监测模块，所述耳机模块连接所述固定监测模块；

3、所述智能手套包括加速度传感器、加热膜和加湿模块，所述加速度传感器设置于各个手指的端部，所述加热膜设置于各个手指的中部以及掌心位置，所述加湿模块环绕掌心位置的加热膜进行设置；

4、所述力反馈装置包括前臂模块、上臂模块和连接杆。

5、优选的，所述显示模块内设有显示屏幕，用于显示虚拟侦察场景，虚拟侦察场景来源于云端的现实场景数据库。

6、优选的，所述现实场景数据库中存储多个虚拟侦察场景，虚拟侦察场景的制作过程为利用三维激光扫描设备和相机快速、准确地进行实际现场的固定，同时采集现场证据，三维重建软件处理取证信息，构建基本的虚拟侦察场景，对现场证据中实际有效的痕迹和物证通过文字和视频进行说明，将说明信息发送至云端数据库，与虚拟侦察场景关联起来，并在虚拟侦察场景中标注出实际有效的痕迹和物证，完成虚拟侦察场景的制作。

7、优选的，所述显示屏幕的四个边角处设置有微型红外光源和微型红外摄像头，所述微型红外光源对眼睛进行照射使其产生明显的反射，所述微型红外摄像头拍摄带有反射效果的眼睛图像，通过图像分析判断视线落点，根据视线落点调整显示屏幕展示场景的角度。

8、优选的，所述显示模块的顶部设置有第一采样电极，所述第一采样电极与额头位置对应，所述固定监测模块包括第二采样电极和数据处理模块，所述第二采样电极在后脑勺对应位置的两侧对称分布，所述第一采样电极和所述第二采样电极所采集的脑电信号传输至所述数据处理模块，所述数据处理模块检测脑电波中的β波段和θ波段，计算β波强度和θ波强度的比值，将该比值作为表征专注力水平的参数。

9、优选的，所述固定监测模块包括毫米波雷达，所述毫米波雷达设置在后脑勺对应位置，所述毫米波雷达检测由动脉脉冲所引起的头部皮肤表面的微小扰动，将雷达信号传输至所述数据处理模块，通过计算处理雷达信号得到心率和血压数据。

10、优选的，所述加湿模块包括储水装置和加湿海绵，所述储水装置设置于智能手套的外侧，所述加湿海绵设置于智能手套的内侧，所述储水装置和所述加湿海绵相连接，所述储水装置包括电控阀门，当所述电控阀门打开时，所述储水装置内部的水流入所述加湿海绵，所述加湿海绵内部设有石墨烯电热膜，所述石墨烯电热膜加热所述加湿海绵，使其恢复干燥状态。

11、优选的，所述前臂模块和所述上臂模块为圆筒状结构，内部设置有可充放气的气囊，通过气囊的挤压固定在前臂和上臂。

12、优选的，所述前臂模块的侧面设置有位置调整滑槽，所述上臂模块包括运动滑槽和微型电磁铁，所述微型电磁铁设置于所述运动滑槽的末端。

13、优选的，所述连接杆包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端设置于所述位置调整滑槽，根据受训者的实际情况调整设置位置，所述第二连接端具有磁性，设置于所述运动滑槽，在所述运动滑槽内前后滑动，所述微型电磁铁产生与所述第二连接端的运动方向相反的磁力。

14、相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

15、从虚拟侦察场景的构建、场景展示角度的切换、以及虚拟操作的反馈提升受训者的沉浸感，并且，检测专注力水平、心率数据和血压数据，为训练效果的评价提供更多的依据。

技术特征：

1.一种基于虚拟侦察场景的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于,所述智能可穿戴设备训练系统包括头显装置、智能手套和力反馈装置，所述头显装置分别与所述智能手套和所述力反馈装置通讯连接；

2.根据权利要求1所述的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于，所述显示模块内设有显示屏幕，用于显示虚拟侦察场景，虚拟侦察场景来源于云端的现实场景数据库。

3.根据权利要求2所述的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于，所述现实场景数据库中存储多个虚拟侦察场景，虚拟侦察场景的制作过程为利用三维激光扫描设备和相机快速、准确地进行实际现场的固定，同时采集现场证据，三维重建软件处理取证信息，构建基本的虚拟侦察场景，对现场证据中实际有效的痕迹和物证通过文字和视频进行说明，将说明信息发送至云端数据库，与虚拟侦察场景关联起来，并在虚拟侦察场景中标注出实际有效的痕迹和物证，完成虚拟侦察场景的制作。

4.根据权利要求2所述的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于,所述显示屏幕的四个边角处设置有微型红外光源和微型红外摄像头，所述微型红外光源对眼睛进行照射使其产生明显的反射，所述微型红外摄像头拍摄带有反射效果的眼睛图像，通过图像分析判断视线落点，根据视线落点调整显示屏幕展示场景的角度。

5.根据权利要求1所述的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于，所述显示模块的顶部设置有第一采样电极，所述第一采样电极与额头位置对应，所述固定监测模块包括第二采样电极和数据处理模块，所述第二采样电极在后脑勺对应位置的两侧对称分布，所述第一采样电极和所述第二采样电极所采集的脑电信号传输至所述数据处理模块，所述数据处理模块检测脑电波中的β波段和θ波段，计算β波强度和θ波强度的比值，将该比值作为表征专注力水平的参数。

6.根据权利要求5所述的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于，所述固定监测模块包括毫米波雷达，所述毫米波雷达设置在后脑勺对应位置，所述毫米波雷达检测由动脉脉冲所引起的头部皮肤表面的微小扰动，将雷达信号传输至所述数据处理模块，通过计算处理雷达信号得到心率和血压数据。

7.根据权利要求1所述的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于，所述加湿模块包括储水装置和加湿海绵，所述储水装置设置于智能手套的外侧，所述加湿海绵设置于智能手套的内侧，所述储水装置和所述加湿海绵相连接，所述储水装置包括电控阀门，当所述电控阀门打开时，所述储水装置内部的水流入所述加湿海绵，所述加湿海绵内部设有石墨烯电热膜，所述石墨烯电热膜加热所述加湿海绵，使其恢复干燥状态。

8.根据权利要求1所述的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于，所述前臂模块和所述上臂模块为圆筒状结构，内部设置有可充放气的气囊，通过气囊的挤压固定在前臂和上臂。

9.根据权利要求8所述的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于，所述前臂模块的侧面设置有位置调整滑槽，所述上臂模块包括运动滑槽和微型电磁铁，所述微型电磁铁设置于所述运动滑槽的末端。

10.根据权利要求9所述的智能可穿戴设备训练系统，其特征在于，所述连接杆包括第一连接端和第二连接端，所述第一连接端设置于所述位置调整滑槽，根据受训者的实际情况调整设置位置，所述第二连接端具有磁性，设置于所述运动滑槽，在所述运动滑槽内前后滑动，所述微型电磁铁产生与所述第二连接端的运动方向相反的磁力。

技术总结本发明提出一种基于虚拟侦察场景的智能可穿戴设备训练系统，智能可穿戴设备训练系统包括头显装置、智能手套和力反馈装置，头显装置包括显示模块、固定监测模块和耳机模块，显示模块的两端连接固定监测模块，耳机模块连接固定监测模块，智能手套包括加速度传感器、加热膜和加湿模块，加速度传感器设置于各个手指的端部，加热膜设置于各个手指的中部以及掌心位置，加湿模块环绕掌心位置的加热膜进行设置，力反馈装置包括前臂模块、上臂模块和连接杆。本发明从虚拟侦察场景的构建、场景展示角度的切换、以及虚拟操作的反馈提升受训者的沉浸感，并且，检测专注力水平、心率数据和血压数据，为训练效果的评价提供更多的依据。技术研发人员：何乐为受保护的技术使用者：成都卓马科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13