(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111643095.5 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 青岛虚拟现实研究院有限公司 地址 266101 山东省青岛市崂山区松岭路 369号108室 (72)发明人 严小天　于洋　郭秋华　刘浩然　 (74)专利代理 机构 北京辰权知识产权代理有限 公司 11619 代理人 谷波 (51)Int.Cl. G09B 9/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/20(2012.01) G06T 19/00(2011.01) G06F 3/01(2006.01) (54)发明名称 一种虚拟现实工业仿真训练系统 (57)摘要 本申请提供一种虚拟现实工业仿真训练系 统， 包括： 虚拟现实主机， 以及分别与所述虚拟现 实主机交互的VR头显、 VR选择部件和VR定位部 件； 其中， 所述虚拟现实主机包括： 演示模块、 训 练模块和考评模块。 相较于现有技术， 本申请提 供的虚拟现实工业仿真训练系统， 利用虚拟的培 训系统进行给操作培训， 能够 有效克服真实环境 训练中存在的问题， 并且经济、 智能、 便捷、 无限 重复。 权利要求书1页 说明书9页 附图2页 CN 114299777 A 2022.04.08 CN 114299777 A 1.一种虚拟现实工业仿真训练系统， 其特 征在于， 包括： 虚拟现实主机， 以及分别与所述虚拟现实主机交互的VR头显、 VR选择部件和VR定位部 件； 其中， 所述虚拟现实主机包括： 演示模块、 训练模块和考评模块； 所述演示模块， 用于在所述VR头显 中通过语音和动画相结合的方式对目标设备的操作 步骤进行正确演示， 演示完成后显示继续进行演示还是进行训练， 用户通过所述VR选择部 件进行选择； 所述训练模块， 用于在所述VR头显中通过文本和语音展示目标设备的操作信息， 以使 用户根据所述操作信息完成目标设备的操作训练， 训练完成后显示 继续进行训练还是进 行 考评， 用户通过所述VR选择部件进 行选择， 所述操作信息包括操作步骤的名称、 操作位置及 操作次序； 目标设备的操作位置通过 所述VR定位部件确定； 所述考评模块， 用于在考评过程中检测用户对目标设备的操作过程， 以对操作过程进 行评分和记录考评用时， 根据所述评分和考评用时得到用户对目标设备的操作熟练度。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述演示模块， 具体用于： 利用语音对于当前操作步骤和目标设备的名称和位置进行提示， 播报每一操作步骤的 序号， 同时利用动画 来呈现目标设备的操作顺序和预定的设备位置， 以及操作的过程； 所述 语音分为多段存在所述系统中， 随动画播 放过程完成语音的播 放。 3.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述训练模块， 具体用于： 当用户对目标设备的每一 步操作完成之后， 对下一 步需要操作进行提 示。 4.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述 考评模块， 还用于： 实时检测操作者的操作是否正确， 当检测到操作者的操作顺序或者位置发生错误时， 提示操作者调整操作过程， 直到操作者操作正确后方 可进入下一个设备和操作。 5.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述虚拟现实主机还 包括： 安全教育模块， 用于在所述VR头显 中通过语音和动画相结合的方式对当前易发生危害 的场景进行描述， 阐 述当前场景中 需要注意的安全隐患点。 6.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述虚拟现实主机还 包括： 管理模块， 用于在所述VR头显中提供系统登录界面、 培训数据分析查看界面、 设备信息 展示界面和系统错 误提示界面。 7.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述虚拟现实主机还 包括： 数据库模块， 该 数据库模块包括用户信息库、 工件信息库和安全教育信息库。 8.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述VR选择部件包括： VR手柄、 VR数据手 套。 9.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述VR定位部件 包括： VR手柄、 追踪器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114299777 A 2一种虚拟现实 工业仿真训练 系统 技术领域 [0001]本申请涉及仿真训练技 术领域， 具体涉及一种虚拟现实工业仿真训练系统。 背景技术 [0002]随着近年来科技水平的不断提升， 工业仿真训练领域依托于计算机仿真技术的不 断发展变得更加智能化， 以后基于纸质文档的学习和实地训练的方法日渐被计算机训练所 取代。 [0003]当前通过计算机实现的工业仿真训练多数基于PC主机进行训练， 通过运行软件， 在二维的桌面上进行训练内容的学习， 内容通常采用真实场景视频以及三维虚拟场景中部 分键鼠交互和练习题相结合进 行呈现。 其中， 真实场景视频需要在操作现场进 行录制， 而后 通过视频剪辑， 在关键点对关键帧进行处理， 插入一定讲解等； 为了模拟更多的情况， 现一 般在三维虚拟场景进 行模拟训练， 这种方式通常要用到三 维重建技术、 模型优化处理、 三 维 渲染等技术， 渲染逼真的场景， 以增加真实感， 强化学员的学习效果。 但是目前基于PC的二 维训练， 交互方式单一， 体验不够深刻， 难以提供足够的沉浸感， 学员的训练和真实的场景 存在差距， 训练效果 一般。 发明内容 [0004]本申请的目的是提供一种虚拟现实工业仿真训练系统， 能够有效克服真实环境训 练中存在的问题， 提升训练效果。 [0005]本申请提供一种虚拟现实工业仿真训练系统， 包括： [0006]虚拟现实主机， 以及分别与所述虚拟现实主机交互的VR头显、 VR选择部件和VR定 位部件； 其中， [0007]所述虚拟现实主机包括： 演示模块、 训练模块和考评模块； [0008]所述演示模块， 用于在所述VR头显中通过语音和动画相结合的方式对目标设备的 操作步骤进行正确演示， 演示完成后显示继续进行演示还是进行训练， 用户通过所述VR选 择部件进行选择； [0009]所述训练模块， 用于在所述VR头显中通过文本和语音展示目标设备的操作信息， 以使用户根据所述操作信息完成目标设备的操作训练， 训练完成后显示 继续进行训练还是 进行考评， 用户通过所述VR选择部件进 行选择， 所述操作信息包括操作步骤的名称、 操作位 置及操作次序； 目标设备的操作位置通过 所述VR定位部件确定； [0010]所述考评模块， 用于在考评过程中检测用户对 目标设备的操作过程， 以对操作过 程进行评分和记录考评用时， 根据所述评分和考评用时得到用户对目标设备的操作熟练 度。 [0011]在一种可能的实现方式 中， 所述演示模块， 具体用于： [0012]利用语音对于当前操作步骤和目标设备的名称和位置进行提示， 播报每一操作步 骤的序号， 同时利用动画来呈现目标设备的操作顺序和预定的设备位置， 以及操作的过程；说　明　书 1/9 页 3 CN 114299777 A 3