[0001] 本实用新型属于电缆头制作培训技术领域，尤其是一种基于VR的电缆头制作模拟训练装置。

[0002] 传统的电缆头制作培训具有以下多个方面的问题：

[0003] 1、传统电缆头制作培训需要专业的授课老师，鉴于电缆头制作知识抽象，要先进行至少2天以上的理论培训。然后还要进行为期至少一周的实操教学和练习，才能够进行最基本的操作。传统电缆头制作培训现场体验感差，无法从感官上去认知。而我们的学员还要接受正常的工作任务，根本没有空闲的时间去培训。

[0004] 2、传统电缆头制作培训需要建造一个专业的实景培训场地，还要购置大量的剥切工具和电缆支架。而且还要受到天气和环境的影响，在炎热的夏季和寒冷的冬季，在零下几十度的东北和火炉一样的南方，都会影响电缆头制作培训工作的开展。

[0005] 3、传统的电缆头制作培训从开始教学到考核达标期间，要消耗掉大量的电缆材料。另外传统电缆头培训主要还是要练习对工器具的使用和操作熟练度，经常和工具打交道，一些不规范的操作和使用会带来人身安全问题，经常会出现手不小心被工具刀割伤了。

[0006] 4、随着社会发展和人民生活的提高，人们工作和生活的用电量越来越大。电缆在刚投运或者运行过程中总是会出现很多故障，有的是电缆本体被外力破坏，有的是电缆中间接头发生故障，有的是电缆使用寿命到期了，这些都是电缆经常会发生故障的原因。工作中没有合适的机会去做大量的现场练习，很多都是在电缆头制作技术不熟练的情况下去制作，做出来的电缆头质量也得不到保证，极大的影响了工作的效率。实用新型内容

[0007] 本实用新型的目的在于提供一种基于VR的电缆头制作模拟训练装置，采用虚拟技术与仿真技术结合，可以使电缆故障作业人员在不到达真实现场的情形下也能掌握和熟悉电缆故障探测流程、技能和规范，完善了培训手段，提高了培训效率以及质量，节省成本。

[0008] 本实用新型提供了一种基于VR的电缆头制作模拟训练装置，其解决技术问题的技术方案包括VR眼镜以及手势识别装置，所述手势识别装置安装在VR眼镜上且与VR眼镜交互，所述手势识别装置包括红外传感模块、信号调理与采集模块以及信号处理模块，所述手势识别装置可实现多种目标手势的识别输出；所述红外传感模块包括红外发射光源以及红外接收电路，所述红外接收电路可接收红外发射光源发出的经过手部反射后的红外光线。

[0009] 优选的，所述红外传感模块包括多个阵列分布的红外发射光源，所述接收电路包括红外传感器，所述红外传感器位于多个红外发射光源环绕区域的中心部位。

[0010] 优选的，多个所述红外发射光源成矩形或者圆形阵列分布。

[0011] 优选的，所述红外发射光源采用红外LED，所述红外发射光源连接有驱动电路，多个所述红外发射光源分别进行编码使每个红外发射光源都携带一个唯一的特征码。

[0012] 优选的，所述红外发射光源由驱动电路分时轮流工作。

[0013] 优选的，所述信号调理与采集模块用于对接收电路的接收信息进行放大、整形、滤波以及解调。

[0014] 优选的，所述信号处理模块包括存储单元以及控制处理单元。

[0015] 优选的，所述手势识别装置安装在VR眼镜本体的正上方或者侧面，所述手势识别装置以嵌入或卡装的方式安装在VR眼镜本体上。

[0016] 综上所述，本实用新型至少具有以下优势；1、应用VR虚拟现实技术进行现场建模，检修人员可以足不出户了解现场设备故障和电缆头制作现场情况。

[0017] 2、应用人工智能教学系统，完成标准化的电缆故障及检修的考评培训和电缆头工艺制作流程培训。

[0018] 3、通过VR虚拟现实技术与电缆故障查找技术的实际融合，提升电缆故障检修人员的实际现场故障查找技能水平。

[0019] 4、通过VR虚拟现实技术与电缆头制作工艺相结合，提升电缆故障检修人员实际现场制作电缆接头的技术能力。

[0020] 5、实现电缆故障查找案例、波形大数据库平台建设，完善我公司电缆检修软件知识财富的积累。

[0021] 6、通过不同场景下的、不同故障性质的仿真，进一步提升电缆故障检修人员的技术水平。

[0031] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0032] 本实用新型提供一种基于VR的电缆头制作模拟训练装置，如图1‑7所示，包括VR眼镜以及手势识别装置2，所述手势识别装置2安装在VR眼镜上且与VR眼镜交互，其中手势识别装置2安装在VR眼镜本体1的正上方或者侧面，可以选择安装在方便观察使用者手部的位置，一般安装在VR眼镜本体1的正上方，这样使用者带上VR眼镜后，低头即可识别手部动作，参见附图1；在具体安装时，手势识别装置2以嵌入或卡装的方式安装在VR眼镜本体1上，手势识别装置2接入VR眼镜的系统，这样手部的动作可通过VR眼镜被使用者自身看到，结合VR眼镜中虚拟的产品，可以实现培训作业，具体的就是使用者可以通过操控虚拟的电缆头头来完成培训，而且该培训动作还可以被自身观察到，非常直观。

[0033] 其中手势识别装置2包括红外传感模块、信号调理与采集模块以及信号处理模块，所述手势识别装置2可实现多种目标手势的识别输出；所述红外传感模块包括红外发射光源3以及红外接收电路，所述红外接收电路可接收红外发射光源3发出的经过手部反射后的红外光线。具体的，红外传感模块包括多个阵列分布的红外发射光源3，多个所述红外发射光源3可设置为矩形或者圆形阵列分布的结构，接收电路包括红外传感器4，红外传感器4位于多个红外发射光源3环绕区域的中心部位。为了更加精准的识别手部动作，本申请中红外发射光源3采用红外LED，所述红外发射光源3连接有驱动电路，多个所述红外发射光源3分别进行编码使每个红外发射光源3都携带一个唯一的特征码。红外发射光源3由驱动电路分时轮流工作。其中信号调理与采集模块用于对接收电路的接收信息进行放大、整形、滤波以及解调。信号处理模块包括存储单元以及控制处理单元。

[0034] 在具体使用时的工作原理举例说明；参见图2；检测波形如图4所示，没有探测到手时，输出信号基本成一条直线，探测到手时，信号输出明显增大。以LED1和LED2双光源传感为例，可检测来回的2种手势，若检测波形如图5所示，根据不同红外发射光源3反射信号上升的时序与手遮挡红外发射光源3的顺序一致原理，判断此手势的移动方向是从LED1到LED2。以LED1、LED2和LED3三光源传感为例，可检测3种以上手势，若检测波形如图6所示，LED1和LED2的信号几乎同时上升，然后再到LED3，可判断手势的移动方向与图5检测的方向正好相交。由上可知，若要实现多种手势，红外发射光源3应不少于3个。

[0035] 在具体工作时的工作流程为：第一步，多个红外发射光源3安装于一个对称结构上，接收电路安装于中心处，构成手势检测区；多个红外发射光源3在驱动电路驱动下分时轮流工作，并对每个红外发射光源3进行编码使每个红外发射光源3都携带一个唯一的特征码。

[0036] 第二步，当有手势动作经过由红外发射光源3及接收电路构成的检测区时，红外发射光源3发射的信号被反射，接收电路接收到来自红外发射光源3的特征码，由于红外发射电路由驱动电路驱动分时轮流工作，接收电路是被多个红外发射光源3分时复用，因此在接收电路上得到的特征码反映的是分解的手势动作并包含了手势动作的特征信息。

[0037] 第三步，接收电路接收到的信号调理电路的放大、整形、滤波后再送入信号采集处理电路中。

[0038] 第四步，信号采集处理电路对上述信号进行解调，解调出所有接收到的特征码，然后运行手势识别的算法程序并提取出手势动作的特征信息；根据提取出的特征信息作出相应的手势动作判断，并经过接口电路输出。

[0039] 在具体使用时，可以通过设计不同的培训场景，完成不同的培训，具体可包括电缆故障检修准备工作场景、电缆故障类型判断场景、电缆故障预定位场景、电缆路径查找场景、电缆故障精确定点场景、电缆附件制作场景等。

[0040] 本申请基于VR虚拟现实和三维仿真技术，还原真实电缆故障探测和电缆头制作场景，通过对电缆故障探测作业流程的模拟和仪器设备的仿真交互操作，使电缆故障作业人员在不到达真实现场的情形下也能掌握和熟悉电缆故障探测流程、技能和规范。通过本系统的建设，丰富和完善现有培训手段和方式，大大提升电缆故障探测能力和电缆头制作技术水平。采用本装置进行培训，效果逼真、内容丰富、应用灵活、经济实用。

[0041] 以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。