一种VR多人对抗仿真模拟训练使用的空间移动装置的制作方法

一种vr多人对抗仿真模拟训练使用的空间移动装置
【技术领域】
1.本发明涉及仿真模拟训练技术领域，尤其涉及一种vr多人对抗仿真模拟训练使用的空间移动装置。


背景技术：

2.在vr(虚拟现实)多人对抗仿真模拟训练中，模拟在有限的真实空间内实现虚拟大空间移动是仿真模拟训练中必须解决的问题，所以空间移动装置相对vr多人对抗模拟训练来说非常重要，是仿真模拟训练的关键落地设备之一。空间移动装置(简称：小握把)主要解决训练人员在虚拟环境中实现空间移动、模拟枪支瞄准、上下交通平台等功能。随着现代电子技术不断精进，电子模块的小型化，电子逻辑运算模块得以安装设备内部；现代通讯模块的日趋成熟和小型化，使空间移动装置与上位机之间的通讯实现的无线传输。基于以上几点内容，使得本发明可以落地实施。最终发明出了适用于vr多人仿真模拟训练的虚拟空间移动装置。
3.因此，有必要研究一种vr多人对抗仿真模拟训练使用的空间移动装置来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种vr多人对抗仿真模拟训练使用的空间移动装置，安装于模拟枪支下护手处，也可以单独使用，在作战模拟仿真尤其是vr模拟训练作战仿真中具有良好的应用前景。
5.一方面，本发明提供一种vr多人对抗仿真模拟训练使用的空间移动装置，所述空间移动装置用于配合枪支模拟器和背负式计算机使用，背负式计算机和枪支模拟器通讯连接，所述空间移动装置包括：
6.外部热物理构件，用于固定枪支模拟器以及进行移动操作和功能操作同时产生模拟信号；
7.电子处理模块，用于将模拟信号转换为数字信号；
8.通讯模块，与背负式计算机通讯并将数字信号发送给背负式计算机。
9.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外部热物理构件包括：握把壳体、枪支连接卡槽、按钮嵌套件、摇杆嵌套件和卡轨，所述握把壳体包括握把按钮面和握把摇杆面，所述摇杆嵌套件设置在握把摇杆面上，按钮嵌套件设置在握把按钮面上，所述枪支连接卡槽连接在握把壳体一端，所述卡轨设置在枪支连接卡槽另一端。
10.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述枪体连接卡槽两侧分别设置有两个弹簧顶珠，所述卡轨两侧设置有配合弹簧顶珠的锥坑，所述卡槽和卡轨滑动连接，卡轨从卡槽前端滑入卡槽后，弹簧顶珠的前端压入锥坑，卡轨被弹簧顶珠顶紧，通过旋紧或旋松顶珠的方式调节卡槽和卡轨之间的配合松紧度。
11.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述摇杆嵌套件包括万向轮、x轴adc和y轴adc，所述万向轮设置在握把壳体表面，所述x轴adc和y轴adc均同时连接万向轮和电子处理模块。
12.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述按钮嵌套件包括自锁按钮、第一自复位按钮、第二自复位按钮和第三自复位按钮；所述自锁按钮用于控制空间移动装置开关；所述第一自复位按钮用于瞄准，所述第二自复位按钮用于击发，所述第三自复位按钮用于预留。
13.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电子处理模块包括mcu、开关单元、瞄准单元、击发单元和预留单元；
14.所述mcu同时通过x轴adc和y轴adc连接万向轮；
15.所述mcu通过开关单元连接自锁按钮；
16.所述mcu通过瞄准单元连接第一自复位按钮；
17.所述mcu通过击发单元连接第二自复位按钮；
18.所述mcu通过预留单元连接第三自复位按钮。
19.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述通讯模块包括zigbee通讯单元和panid读取器，mcu通过zigbee通讯单元连接背负式计算机，mcu通过panid读取器连接panid下载器，所述空间移动装置与枪支模拟器的panid相同。
20.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外部热物理构件一端设置枪体连接卡槽，另一端设置zigbee天线、usb口和自锁按钮，所述zigbee天线连接zigbee通讯单元，usb口连接panid读取器。
21.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述握把壳体上还设有led灯，所述电子处理模块还包括电池采样单元，所述电池采样单元一端连接电池电源，另一端连接led灯。
22.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电池采样单元定时对电池电压进行采样，当电池电压低于预设下限阈值时，led灯由绿色变为红色。
23.与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
24.内部控制电路可以将空间移动装备的操作信息由模拟信号转换为数字信号，同时内部控制电路还可与背负式计算机通讯，向计算机实时发送移动装置操作动作，保证真实操作与虚拟场景操作一致。
25.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
27.图1是本发明一个实施例提供的空间移动装置结构图；
28.图2是本发明一个实施例提供的空间移动装置拆装图；
29.图3是本发明一个实施例提供的空间移动装置的电气原理图。
【具体实施方式】
30.为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
31.应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
33.本发明提供一种vr多人对抗仿真模拟训练使用的空间移动装置，所述空间移动装置用于配合枪支模拟器和背负式计算机使用，背负式计算机和枪支模拟器通讯连接，所述空间移动装置包括：外部热物理构件，用于固定枪支模拟器以及进行移动操作和功能操作同时产生模拟信号；电子处理模块，用于将模拟信号转换为数字信号；通讯模块，与背负式计算机通讯并将数字信号发送给背负式计算机。
34.所述外部热物理构件包括：握把壳体、枪支连接卡槽、按钮嵌套件、摇杆嵌套件和卡轨，所述握把壳体包括握把按钮面和握把摇杆面，所述摇杆嵌套件设置在握把摇杆面上，按钮嵌套件设置在握把按钮面上，所述枪支连接卡槽连接在握把壳体一端，所述卡轨设置在枪支连接卡槽另一端。所述枪体连接卡槽两侧分别设置有两个弹簧顶珠，所述卡轨两侧设置有配合弹簧顶珠的锥坑，所述卡槽和卡轨滑动连接，卡轨从卡槽前端滑入卡槽后，弹簧顶珠的前端压入锥坑，卡轨被弹簧顶珠顶紧，通过旋紧或旋松顶珠的方式调节卡槽和卡轨之间的配合松紧度。所述摇杆嵌套件包括万向轮、x轴adc和y轴adc(模拟数字转换器即a/d转换器，或简称adc，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件)，所述万向轮设置在握把壳体表面，所述x轴adc和y轴adc均同时连接万向轮和电子处理模块。所述按钮嵌套件包括自锁按钮、第一自复位按钮、第二自复位按钮和第三自复位按钮；所述自锁按钮用于控制空间移动装置开关；所述第一自复位按钮用于瞄准，所述第二自复位按钮用于击发，所述第三自复位按钮用于预留。
35.所述电子处理模块包括mcu、开关单元、瞄准单元、击发单元和预留单元；所述mcu同时通过x轴adc和y轴adc连接万向轮；所述mcu通过开关单元连接自锁按钮；所述mcu通过瞄准单元连接第一自复位按钮；所述mcu通过击发单元连接第二自复位按钮；所述mcu通过预留单元连接第三自复位按钮。
36.所述通讯模块包括zigbee通讯单元和panid读取器，mcu通过zigbee通讯单元连接背负式计算机，mcu通过panid读取器连接panid下载器，所述空间移动装置与枪支模拟器的panid相同。所述外部热物理构件一端设置枪体连接卡槽，另一端设置zigbee天线、usb口和自锁按钮，所述zigbee天线连接zigbee通讯单元，usb口连接panid读取器。
37.所述握把壳体上还设有led灯，所述电子处理模块还包括电池采样单元，所述电池采样单元一端连接电池电源，另一端连接led灯。所述电池采样单元定时对电池电压进行采样，当电池电压低于预设下限阈值时，led灯由绿色变为红色。
38.本发明在具体使用时，外形类似于小握把(以下简称小握把)，具备三个功能按键和一个万向移动装置。其内部控制电路可以将空间移动装备的操作信息由模拟信号转换为
数字信号，同时内部控制电路还可与背负式计算机通讯，向计算机实时发送移动装置操作动作，保证真实操作与虚拟场景操作一致。
39.小握把结构主要分为：枪体连接卡槽，卡轨，小握把按钮面，小握把摇杆面，按钮嵌套件，摇杆嵌套件，塑料天线外壳。小握把整体结构图如图1所示。
40.枪体连接卡槽与枪体之间采用4个螺钉连接，卡槽两侧各安装2个弹簧顶珠，顶珠采用螺纹方式安装于卡槽上。卡槽和卡轨滑动连接，卡轨两侧对应卡槽顶珠位置各有2个锥坑。卡轨从卡槽前端滑入卡槽后，顶珠前端的压入锥坑，卡轨被顶珠顶紧，可以通过旋紧或旋松顶珠的方式调节卡槽和卡轨之间的配合松紧度。小握把拆装图如图2所示。
41.小握把主要包含以下功能：控制vr场景中士兵移动，模拟枪挂榴弹发射器或火箭筒系列武器发射，模拟火箭筒系列武器开关，模拟火箭筒系列武器瞄准镜倍率放大，模拟火箭筒系列武器瞄准镜倍率缩小等。小握把配备3个按钮和一个带按键的万向轮(万向轮上的按键作为预留按键)。3个按钮由上自下安装于小握把前表面，最上面的1个按钮带自锁功能，用于肩扛式武器开/关机。此按钮距离食指稍远，防止武器操作过程中误触。其余2个按钮为自复位按钮，用于模拟瞄准和发射。这2个按钮之间间隙稍大，当拇指操作万向轮时，食指可以放于此2个按键之间握紧小握把。
42.小握把电路部分包括：电源开关、两节16340电池，电池电压采样电路、电源指示灯、zigbee通讯模块、micro usb充电口、外置pcb天线、按键状态检测电路、万向轮检测电路等。小握把系统原理框图如图3所示。
43.小握把采用8.4v锂电池供电，小握把内部控制电路定时对电池电压进行采样，当电池电压低于设定下限阈值时，摇杆上方的电源状态指示灯由绿色变为红色。当红灯亮起时，必须对小握把充电。
44.小握把上的按钮，根据配套武器不同具备不同的功能。士兵操作小握把上的按钮和万向轮时，小握把自带通讯模块将操作动作汇报给背负式计算机，进而实现士兵与虚拟场景中的士兵动作同步。
45.每个模拟器上的小握把与模拟器各自具有独立的通讯模块，但是具有相同的panid，小握把和自动步枪会同时出现在通讯网络当中。当需要更换小握把时，需要将本套装备配套的panid下载器插入新小握把下方的micro usb接口内，将新小握把panid更新至与模拟器一致。
46.更换panid
47.每个小握把配备唯一panid的zigbee网络。每套装备配备一个u盘外形的背负式计算机用的zigbee接收器和1个u盘外形micro接口的panid下载器，zigbee接收器和panid下载器具有唯一panid，不能修改。每套装备以背负式计算机为主机，其余设备为从机。主机作为zigbee网络的协调器，从机为路由器。原则上，不允许参训人员随意更换小握把。若因特殊原因需要更换小握把，需要下组训人员打开新握把的电源，将panid设置模块插入握把的micro usb接口内，握把在检测到panid下载器后自行读取panid下载器中的panid，更新握把中原来的panid。当握把的panid与背负式计算机一致后，握把加入这套装备的zigbee网络后，开始正常训练。
48.以上对本技术实施例所提供的一种vr多人对抗仿真模拟训练使用的空间移动装置，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同
时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
49.如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本技术的一般原则为目的，并非用以限定本技术的范围。本技术的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
50.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
51.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
52.上述说明示出并描述了本技术的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求书的保护范围内。