一种工地安全教育模拟装置的制作方法

本实用新型属于虚拟现实安全教育技术领域，具体涉及一种工地安全教育模拟装置。

背景技术：

虚拟现实，国外称为Virtual Reality(VR)，是以计算机技术为核心，集仿真技术、图形渲染技术、传感测量技术、屏显技术和定位于一体的综合性技术。其运用计算机等高科技生成了一个虚拟的世界，通过作用于运动者的视觉、听觉、触觉、嗅觉等，让运动者产生一种身临其境的感觉。

虚拟现实具有沉浸性、交互性和构想性三个特征。沉浸性是指虚拟环境“欺骗”人体视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等多种感官，给参与者带来临场感；交互性是指虚拟环境中提供给参与者的人性化人机操作界面和自然反馈；构想性是指通过沉浸感和交互性，使参与者随着环境状态和交互行为的变化而对未来产生构想，增强创造力。

虚拟现实的上述特性，使其在军事、医疗、建筑、教育、工程、影视和娱乐等多领域都能得到广泛应用。但是，目前虚拟现实的应用主要集中在娱乐方面，而对于目前每年工地上发生的事故，急需虚拟现实工地安全教育方面的应用。虚拟现实工地安全教育集教育、工程和建筑为一体，是一个多学科的技术。应用虚拟现实特有的沉浸感和独特的真实体验，可以为体验者带来极其深刻的体验。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种工地安全教育模拟装置，提供了一种可以完全模拟工地操作过程中所遇到的事故，体验者在体验虚拟现实工地安全教育时可以感受到虚拟现实带来的视觉和知觉结合的真实体验。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种工地安全教育模拟装置，所述工地安全教育模拟装置包括VR头盔、空间定位传感器、显示器和控制电脑，以及用于安装空间定位传感器、显示器和控制电脑的承载平台，所述控制电脑接收定位传感器的信号，输出工地安全教育虚拟现实场景信息到VR头盔和显示器，并控制承载平台模拟工地安全教育虚拟现实场景中的动作效果；

所述承载平台包括用于安装控制电脑的电脑放置箱，以及与电脑放置箱顶部固定的固定支撑杆，所述固定支撑杆的端部设有连接块，所述连接块中固定有用于安装空间定位传感器的传感器固定杆，所述固定支撑杆上还设有用于安装显示器的显示器固定孔；

所述承载平台还包括传动装置、传动装置支撑方管和用于承载被教育者的支撑板，所述支撑板的四周设有护栏，所述支撑板的下方设有支撑板支架，所述支撑板上还设有传动装置固定孔用于安装传动装置，所述传动装置的下端固定在传动装置支撑方管上，所述传动装置支撑方管放置在地面上，所述控制电脑控制传动装置动作带动承载平台动作模拟工地安全教育虚拟现实场景中的动作效果。

进一步地，所述护栏包括右弯曲水平护栏、右侧水平护栏、右后支撑立柱、亚克力挡板固定夹、右亚克力挡板、右前支撑立柱、右弯曲垂直护栏、左弯曲垂直护栏、左前支撑立柱、左亚克力挡板、左侧水平护栏、左后支撑立柱、左弯曲水平护栏、中间支撑立柱，所述右后支撑立柱、右前支撑立柱、左前支撑立柱、左后支撑立柱分别固定在所述支撑板上的右后、右前、左后、左前，所述中间支撑立柱设置在左后支撑立柱和右后支撑立柱之间，所述中间支撑立柱固定在所述支撑板上；

所述右弯曲水平护栏设置在所述中间支撑立柱与所述右后支撑立柱之间，所述右侧水平护栏设置在所述右前支撑立柱与右后支撑立柱之间，所述左弯曲水平护栏设置在所述中间支撑立柱与所述左后支撑立柱之间，所述左侧水平护栏设置在所述左前支撑立柱与左后支撑立柱之间；

所述右侧水平护栏上连接有两个亚克力挡板固定夹，两个所述亚克力挡板固定夹与所述右亚克力挡板相连，所述右亚克力挡板与所述支撑板相接触，所述左侧水平护栏上连接有另外两个亚克力挡板固定夹，所述左亚克力挡板与所述另外两个所述亚克力挡板固定夹相连，所述左亚克力挡板与所述支撑板相接触；

所述右前支撑立柱与所述右弯曲垂直护栏相连，所述右弯曲垂直护栏与所述支撑板相连，所述左前支撑立柱与所述左弯曲垂直护栏相连，所述左弯曲垂直护栏与所述支撑板相连，所述右弯曲垂直护栏与左弯曲垂直护栏之间作为被教育者上下所述支撑板的进出口。

进一步地，所述支撑板的后边缘中间部位设有向内凹陷的缺口，所述电脑放置箱穿过该凹陷的缺口固定在传动装置支撑方管上。

进一步地，所述中间支撑立柱设置在所述缺口的内侧，所述右弯曲水平护栏、左弯曲水平护栏沿着电脑放置箱向内弯曲。

进一步地，所述传动装置为电动缸。

本实用新型提出的一种工地安全教育模拟装置，在工地建设安全教育过程中提供的视觉和知觉结合的独特临场感将对体验者产生深刻的刺激，极大的提高体验者对工地建设过程中的安全意识。

附图说明

图1为本实用新型工地安全教育模拟装置的结构示意图；

图2为本实用新型工地安全教育模拟装置的支撑板结构图；

图3为本实用新型工地安全教育模拟装置的支撑板支架结构图；

图4为本实用新型工地安全教育模拟装置的传动装置支撑方管结构图；

图5为本实用新型工地安全教育模拟装置的工作流程示意图。

图中标号说明如下：1、传感器固定杆；2、连接块；3、固定支撑立柱；301、显示器固定孔；4、电脑放置箱；5、右弯曲水平护栏；6、右侧水平护栏；7、右后支撑立柱；8、亚克力挡板固定夹；9、右亚克力挡板； 10、右前支撑立柱；11、右弯曲垂直护栏；12、地面支撑板；1201、电动缸固定孔；1202、地面支撑板支架；13、电动缸支撑方管；14、左弯曲垂直护栏；15、左前支撑立柱；16、左亚克力挡板；17、左侧水平护栏；18、左后支撑立柱；19、左弯曲水平护栏；20、中间支撑立柱；21、控制电脑；22、传动装置；24、虚拟现实头盔；1301、突出部分；1302、支撑部分。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本实用新型的限定。

本实用新型一种工地安全教育模拟装置的实施例，该工地安全教育模拟装置包括VR头盔、空间定位传感器、显示器和控制电脑，以及用于安装空间定位传感器、显示器和控制电脑的承载平台。本装置中的控制电脑接收定位传感器的信号，输出工地安全教育虚拟现实场景信息到VR头盔和显示器，并控制承载平台模拟工地安全教育虚拟现实场景中的动作效果。

本实施例空间定位传感器用于获取人(被教育者)的位置信息，并通过VR头盔或其他外设传给控制电脑，从而将被教育者的位置信息反应在工地安全教育虚拟现实场景中。关于虚拟现实的具体应用原理，属于比较成熟的技术，这里不再赘述。

如图1所示，本实施例承载平台包括用于安装控制电脑的电脑放置箱 4，以及与电脑放置箱4顶部固定的固定支撑杆3，所述固定支撑杆3的端部设有连接块2，所述连接块2中固定有用于安装空间定位传感器的传感器固定杆1，所述固定支撑杆3上还设有用于安装显示器的显示器固定孔 301。

本实施例承载平台还包括传动装置22、传动装置支撑方管13和用于承载被教育者的支撑板12，所述支撑板12的四周设有护栏，所述支撑板 12的下方设有支撑板支架1202，所述支撑板12上还设有传动装置固定孔 1201用于安装传动装置22，所述传动装置22的下端固定在传动装置支撑方管13上，所述传动装置支撑方管13放置在地面上，所述控制电脑控制传动装置22动作带动承载平台动作模拟工地安全教育虚拟现实场景中的动作效果。

本实施例护栏包括右弯曲水平护栏5、右侧水平护栏6、右后支撑立柱7、亚克力挡板固定夹8、右亚克力挡板9、右前支撑立柱10、右弯曲垂直护栏11、左弯曲垂直护栏14、左前支撑立柱15、左亚克力挡板16、左侧水平护栏17、左后支撑立柱18、左弯曲水平护栏19、中间支撑立柱 20，所述右后支撑立柱7、右前支撑立柱10、左前支撑立柱15、左后支撑立柱18分别固定在所述支撑板12上的右后、右前、左后、左前，所述中间支撑立柱20设置在左后支撑立柱18和右后支撑立柱7之间，所述中间支撑立柱20固定在所述支撑板12上。

本实施例所述右弯曲水平护栏5设置在所述中间支撑立柱20与所述右后支撑立柱7之间，所述右侧水平护栏6设置在所述右前支撑立柱10 与右后支撑立柱7之间，所述左弯曲水平护栏19设置在所述中间支撑立柱20与所述左后支撑立柱18之间，所述左侧水平护栏17设置在所述左前支撑立柱15与左后支撑立柱18之间。所述右侧水平护栏6上连接有两个亚克力挡板固定夹8，两个所述亚克力挡板固定夹8与所述右亚克力挡板9相连，所述右亚克力挡板9与所述支撑板12相接触，所述左侧水平护栏17上连接有另外两个亚克力挡板固定夹8，所述左亚克力挡板16与所述另外两个所述亚克力挡板固定夹8相连，所述左亚克力挡板16与所述支撑板12相接触。

本实施例所述右前支撑立柱10与所述右弯曲垂直护栏11相连，所述右弯曲垂直护栏11与所述支撑板12相连，所述左前支撑立柱15与所述左弯曲垂直护栏14相连，所述左弯曲垂直护栏14与所述支撑板12相连，所述右弯曲垂直护栏11与左弯曲垂直护栏14之间作为被教育者上下所述支撑板的进出口。

需要说明的是，本实施例护栏只是一种具体的优选技术方案，在实际的使用中，还可以采用绳索式连接的护栏。本实施例护栏相对与绳索式连接的护栏具有更好的安全性，便于被教育者在紧张的时刻用手扶住护栏，避免跌倒。

如图2所示，所述支撑板12的后边缘中间部位设有向内凹陷的缺口，所述电脑放置箱4穿过该凹陷的缺口固定在传动装置支撑方管13上。

需要说明的是，本实施例在支撑板12的后边缘中间部位设有向内凹陷的缺口，将电脑放置箱4穿过该凹陷的缺口固定在传动装置支撑方管13 上，一个方面整体效果美观，另一个方面减小了整个支撑板的占地范围。同时中间支撑立柱20设置在该缺口的内侧，右弯曲水平护栏5、左弯曲水平护栏19沿着电脑放置箱4向内弯曲，便于被教育者在感觉坠落的时候手握在右弯曲水平护栏5、左弯曲水平护栏19上，防止跌倒。

然而本实用新型不限于电脑放置箱4的安放位置，也可以将电脑放置箱4直接固定在支撑板12和传动装置支撑方管13的外侧，这里不再赘述。

本实施例所述传动装置(22)优选为电动缸，也可以是气动缸或液压缸，本实用新型对此不做限制。

如图3所示，为与图2支撑板12对应的支撑板支架1202，支撑板支架1202固定在支撑板12的下方，对整个承载平台起到加强的作用，保证承载平台的稳定性。

如图4所示，为与图2支撑板12对应的传动装置支撑方管13，其包括上方的突出部分1301和下方的支撑部分1302，突出部分1301与支撑板 12的缺口对应，用于安装电脑放置箱4，下方的支撑部分1302与支撑板 12上被教育者站立范围相对应，用于安装传动装置22，并平放在地面上。

此外，本实施例承载平台上的固定支撑杆3上还设有用于安装显示器的显示器固定孔301，便于安装显示器，在显示器上显示工地安全教育视频，便于陪同训练的人观看，从而对被教育者进行扶助，防止被教育者跌倒。

本实施例图5示出了本实用新型工地安全教育模拟装置的工作过程，被教育者站于支撑板12上，头戴虚拟现实头盔(VR头盔)24，控制电脑 21输出工地安全教育虚拟现实场景在虚拟现实头盔24和显示器中显示，所述控制电脑21输出控制信号到所述传动装置22。在所述控制电脑21 输出的所述虚拟现实场景中发生工地安全坠落或坠毁事故时，所述控制电脑21对所述传动装置22发出控制信号，控制所述传动装置22突然收缩，造成整个承载平台发生快速下降，被教育者通过人体视觉和人体直觉产生跌落的体验。在所述虚拟现实场景23中发生摇晃时，所述控制电脑21控制所述传动装置22带动承载平台产生摇晃效果，被教育者通过人体视觉和人体直觉产生振动的体验。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。