一种基于教学的路基施工工艺的虚拟仿真VR展示装置的制作方法

专利查询2022-5-25  101


一种基于教学的路基施工工艺的虚拟仿真vr展示装置
技术领域
1.本实用新型涉及路基施工教学技术领域,具体为一种基于教学的路基施工工艺的虚拟仿真vr展示装置。


背景技术:

2.路基是由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构,也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连,共同构成线路,路基依其所处的地形条件不同,有两种基本形式:路堤和路堑,俗称填方和挖方,铁路路基的作用是在路基面上直接铺设轨道结构,因此,路基是轨道的基础,路基荷载,既承受轨道结构的重量,即静荷载,又承受列车行驶时通过轨道传播而来的动荷载,在路基施工工艺教学时需要展示装置进行演示,但是现有的路基施工工艺展示装置无法虚拟仿真,不能进行施工全过程的独立演示以辅助教学,同时不能由学生根据提示或自主完成施工活动,以进行练习和考核。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于提供一种基于教学的路基施工工艺的虚拟仿真vr展示装置,具备虚拟仿真vr展示、辅助教学、自主练习和考核的优点,解决了现有的路基施工工艺展示装置无法虚拟仿真,不能进行施工全过程的独立演示以辅助教学,同时不能由学生根据提示或自主完成施工活动,以进行练习和考核的问题。
4.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种基于教学的路基施工工艺的虚拟仿真vr展示装置,包括显示屏和底座,所述显示屏包括模拟土质路堤填筑施工模块、模拟土质路堑开挖施工模块和提示模块,所述提示模块分别与模拟土质路堤填筑施工模块和模拟土质路堑开挖施工模块电性连接,所述模拟土质路堤填筑施工模块与模拟土质路堑开挖施工模块电性连接,所述模拟土质路堤填筑施工模块包括施工环境模块、机械设备模块和试验器具模块,所述模拟土质路堑开挖施工模块包括施工准备模块、基底处理模块、填筑与开挖模块、排水与防护模块和路基整修模块,所述提示模块包括步骤模块、方法模块、已知条件模块和判定条件模块。
5.优选的,所述底座的表面安装有升降机构,所述升降机构包括电机,所述电机的转轴贯穿底座并固定连接有第一螺纹杆,所述第一螺纹杆的表面螺纹套设有移动板,所述移动板的顶部固定连接有竖杆,所述底座的顶部固定连接有导向杆,所述导向杆的顶部贯穿至移动板的顶部。
6.优选的,所述显示屏的表面安装有旋转机构,所述旋转机构包括横板,所述横板的顶部固定连接有框体,所述显示屏的两侧均固定连接有转杆,所述转杆的一端贯穿至框体的内腔并固定连接有齿轮,所述框体的顶部贯穿设置有第二螺纹杆,所述第二螺纹杆的底部通过轴承活动连接有齿板,所述齿轮与齿板啮合,所述第二螺纹杆的顶部固定连接有手轮。
7.优选的,所述横板的正面安装有板书模块,所述板书模块包括固定黑板,所述固定
黑板的正面和背面均活动连接有活动黑板,所述固定黑板的表面开设有限位孔,所述活动黑板的一侧固定连接有限位块,所述限位块的一侧延伸至限位孔的内腔,所述活动黑板的一侧固定连接有把手。
8.优选的,所述底座的底部通过转轴活动连接有万向轮,所述万向轮的一侧通过转轴活动连接有刹车块。
9.优选的,所述转杆和框体之间设置有轴承,轴承套设在转杆的表面,所述第二螺纹杆与框体螺纹连接。
10.优选的,所述第一螺纹杆的顶部固定连接有限位板,限位板的形状为圆形。
11.与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
12.1、本实用新型通过显示屏、模拟土质路堤填筑施工模块、模拟土质路堑开挖施工模块、提示模块、施工环境模块、机械设备模块、试验器具模块、施工准备模块、基底处理模块、填筑与开挖模块、排水与防护模块、路基整修模块、步骤模块、方法模块、已知条件模块和判定条件模块进行配合,具备虚拟仿真vr展示、辅助教学、自主练习和考核的优点,解决了现有的路基施工工艺展示装置无法虚拟仿真,不能进行施工全过程的独立演示以辅助教学,同时不能由学生根据提示或自主完成施工活动,以进行练习和考核的问题。
13.2、本实用新型通过设置电机、第一螺纹杆、移动板、竖杆和导向杆,可对显示屏的高度机械调节,适用于不同身高的人群和环境,通过设置框体、转杆、齿轮、第二螺纹杆、齿板和手轮,可对显示屏的旋转角度进行调节,避免反光造成无法正常的观看。
附图说明
14.图1为本实用新型结构示意图;
15.图2为本实用新型后视立体示意图;
16.图3为本实用新型第一螺纹杆和移动板零件立体放大示意图;
17.图4为本实用新型框体剖视立体放大示意图;
18.图5为本实用新型图4中a的放大示意图;
19.图6为本实用新型固定黑板和活动黑板零件立体放大示意图;
20.图7为本实用新型系统原理图。
21.图中:1显示屏、2底座、3模拟土质路堤填筑施工模块、301施工环境模块、302机械设备模块、303试验器具模块、4模拟土质路堑开挖施工模块、401施工准备模块、402基底处理模块、403填筑与开挖模块、404排水与防护模块、405路基整修模块、5提示模块、501步骤模块、502方法模块、503已知条件模块、504判定条件模块、6升降机构、601电机、602第一螺纹杆、603移动板、604竖杆、605导向杆、7旋转机构、701横板、702框体、703转杆、704齿轮、705第二螺纹杆、706齿板、8板书模块、801固定黑板、802活动黑板、803限位孔、804限位块、9万向轮。
具体实施方式
22.请参阅图1-图7,一种基于教学的路基施工工艺的虚拟仿真vr展示装置,包括显示屏1和底座2,显示屏1包括模拟土质路堤填筑施工模块3、模拟土质路堑开挖施工模块4和提示模块5,提示模块5分别与模拟土质路堤填筑施工模块3和模拟土质路堑开挖施工模块4电
性连接,模拟土质路堤填筑施工模块3与模拟土质路堑开挖施工模块4电性连接,模拟土质路堤填筑施工模块3包括施工环境模块301、机械设备模块302和试验器具模块303,模拟土质路堑开挖施工模块4包括施工准备模块401、基底处理模块402、填筑与开挖模块403、排水与防护模块404和路基整修模块405,提示模块5包括步骤模块501、方法模块502、已知条件模块503和判定条件模块504。
23.底座2的表面安装有升降机构6,升降机构6包括电机601,电机601的转轴贯穿底座2并固定连接有第一螺纹杆602,第一螺纹杆602的表面螺纹套设有移动板603,移动板603的顶部固定连接有竖杆604,底座2的顶部固定连接有导向杆605,导向杆605的顶部贯穿至移动板603的顶部,通过设置电机601、第一螺纹杆602、移动板603、竖杆604和导向杆605,可对显示屏1的高度机械调节,适用于不同身高的人群和环境。
24.显示屏1的表面安装有旋转机构7,旋转机构7包括横板701,横板701的顶部固定连接有框体702,显示屏1的两侧均固定连接有转杆703,转杆703的一端贯穿至框体702的内腔并固定连接有齿轮704,框体702的顶部贯穿设置有第二螺纹杆705,第二螺纹杆705的底部通过轴承活动连接有齿板706,齿轮704与齿板706啮合,第二螺纹杆705的顶部固定连接有手轮,通过设置框体702、转杆703、齿轮704、第二螺纹杆705、齿板706和手轮,可对显示屏1的旋转角度进行调节,避免反光造成无法正常的观看。
25.横板701的正面安装有板书模块8,板书模块8包括固定黑板801,固定黑板801的正面和背面均活动连接有活动黑板802,固定黑板801的表面开设有限位孔803,活动黑板802的一侧固定连接有限位块804,限位块804的一侧延伸至限位孔803的内腔,活动黑板802的一侧固定连接有把手,通过设置固定黑板801、活动黑板802、限位孔803和限位块804,可进行相应的板书,书写对模拟过程中出现的问题进行备注和提出相应的解决办法,同时可调节板书的范围。
26.底座2的底部通过转轴活动连接有万向轮9,万向轮9的一侧通过转轴活动连接有刹车块,通过设置万向轮9和刹车块,方便装置进行移动和固定,同时方便在演示时进行旋转,方便不同位置学生的观看。
27.转杆703和框体702之间设置有轴承,轴承套设在转杆703的表面,第二螺纹杆705与框体702螺纹连接,通过设置轴承,对转杆703进行固定,使转杆703在转动时不会发生移动。
28.第一螺纹杆602的顶部固定连接有限位板,限位板的形状为圆形,通过设置限位板,对移动板603进行限位,避免移动板603脱离第一螺纹杆602。
29.使用时,通过显示屏1对路基施工全过程的工艺流程进行模拟,以模拟土质路堤填筑施工模块3和模拟土质路堑开挖施工模块4的整个施工流程为线索,通过施工环境模块301、机械设备模块302、试验器具模块303等模拟进行虚拟仿真,同时提示模块5提供相关工艺流程的步骤模块501、方法模块502、已知条件模块503和判定条件模块504,要求学生完成路基施工准备模块401、基底处理模块402、填筑与开挖模块403、排水与防护模块404和路基整修模块405等相关施工项目活动,本虚拟仿真可以进行施工全过程的独立演示以辅助教学,也可以由学生根据提示或自主完成施工活动,以进行练习和考核,当需要对显示屏1的高度进行调节时,控制电机601的运行使第一螺纹杆602进行转动,使移动板603、竖杆604、横板701和显示屏1进行升高,从而进行高度调节,当需要进行角度调节时,转动手轮使第二
螺纹杆705进行转动并移动,进而使齿板706进行移动,使齿轮704和转杆703旋转,从而带动显示屏1进行旋转角度调节。
30.综上所述:该基于教学的路基施工工艺的虚拟仿真vr展示装置,通过显示屏1、模拟土质路堤填筑施工模块3、模拟土质路堑开挖施工模块4、提示模块5、施工环境模块301、机械设备模块302、试验器具模块303、施工准备模块401、基底处理模块402、填筑与开挖模块403、排水与防护模块404、路基整修模块405、步骤模块501、方法模块502、已知条件模块503和判定条件模块504进行配合,解决了现有的路基施工工艺展示装置无法虚拟仿真,不能进行施工全过程的独立演示以辅助教学,同时不能由学生根据提示或自主完成施工活动,以进行练习和考核的问题。

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