bwin基于VR的滑雪姿态训练模拟器设计

2024-04-15 08:52:49

　　bwin基于VR的滑雪姿态训练模拟器设计第 ３８ 卷 第 ３ 期 吉 林 化 工 学 院 学 报 Ｖｏｌ.３８ Ｎｏ.３ ２０２１ 年 ３ 月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＪＩＬＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｍａｒ. ２０２１收稿日期:２０２０-０８-２５基金项目:国家级大学生创新创业训练计划项目(７)作者简介:李艳龙(１９９８-)，男，河北邯郸人，北华大学本科生，主要从事机械设计方面的研究.∗通信作者:陈雪(１９７８-)，女，辽宁沈阳人，北华大学教授，博士，主要从事机械设计及动力学仿真方面的研究.Ｅ-ｍａｉ:ｃｈｅｎｘｕｅ７８１２１３＠ １２６.ｃｏｍ 文章编号:１００７-２８５３(２０２１)０３-００４８-０４基于 ＶＲ 的滑雪姿态训练模拟器设计李艳龙，陈 雪 ∗ ，徐朝阳，杨 虎，陈杨杨，夏儒锐，王名扬(北华大学 机械工程学院，吉林 吉林 １３２０２１)摘要: 为实现初学者的快速入门和对滑雪过程的模拟，设计了一种基于 ＶＲ 的室内滑雪姿态训练模拟器，训练器包括虚拟模拟系统、运动...

　　第 ３８ 卷 第 ３ 期 吉 林 化 工 学 院 学 报 Ｖｏｌ.３８ Ｎｏ.３ ２０２１ 年 ３ 月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＪＩＬＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｍａｒ. ２０２１收稿日期:２０２０-０８-２５基金项目:国家级大学生创新创业训练计划项目(７)作者简介:李艳龙(１９９８-)，男，河北邯郸人，北华大学本科生，主要从事机械设计方面的研究.通信作者:陈雪(１９７８-)，女，辽宁沈阳人，北华大学教授，博士，主要从事机械设计及动力学仿真方面的研究.Ｅ-ｍａｉ:ｃｈｅｎｘｕｅ７８１２１３＠ １２６.ｃｏｍ 文章编号:１００７-２８５３(２０２１)０３-００４８-０４基于 ＶＲ 的滑雪姿态训练模拟器设计李艳龙，陈 雪 ，徐朝阳，杨 虎，陈杨杨，夏儒锐，王名扬(北华大学 机械工程学院，吉林 吉林 １３２０２１)摘要: 为实现初学者的快速入门和对滑雪过程的模拟，设计了一种基于 ＶＲ 的室内滑雪姿态训练模拟器，训练器包括虚拟模拟系统、运动训练系统和安全防护系统 ３ 部分， ＶＲ 虛拟模拟系统能够模拟滑雪训练场景、增加滑雪运动真实感；运动训练系统包含多种机构，能够最大限度模拟滑雪运动姿态；安全防护系统能够对使用者起到保护作用.训练器结合 ＶＲ 技术可实现真实滑雪场景体验下度滑雪运动姿态的模拟，让滑雪者在模拟运动时有身临其境的真实体感，显著提升了体验者模拟滑雪的实景感受.关 键 词: 滑雪运动；姿态模拟；ＶＲ 技术；滑雪训练器中图分类号: ＴＨ １２２ 文献标志码: Ａ ＤＯＩ:１０.１６０３９/ ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｎ２２－１２４９.２０２１.０３.０１０ 滑雪是很受欢迎的冬季运动项目 [１] ，传统的滑雪运动基于户外滑雪场中进行，极易受到场地、气候、环境等因素影响，滑雪运动对运动员身体素质与运动技巧要求较高，为摆脱场地对滑雪运动的约束、实现初学者的快速入门和对滑雪过程的模拟，设计了一种基于 ＶＲ 系统的室内滑雪姿态训练模拟器，训练器体积小巧、功能多样，可用于初学者快速入门及运动员水平提升训练.目前市场上出现了相关的滑雪训练模拟装置 [２] ，但大多数装置仅由机械结构组成，运动员只能单纯训练肢体动作，在使用时无法与场景结合，需要凭空想象训练画面，训练效果也不理想.ＶＲ 又称虚拟传感技术，能够将现实与虚拟场景结合，是一个充满活力、具有巨大应用前景的高新技术领域 [３] ，将此技术运用到滑雪训练器上bwin官方网站，运动员在训练时能够将训练动作与虚拟场景进行结合，对运动员运动水平的提升、肢体动作的完善具有重大意义，同时也能够解决目前训练器单方面训练肢体动作的弊端.１ 基于 ＶＲ 的滑雪姿态训练模拟器方案设计 基于 ＶＲ 的滑雪姿态训练模拟器主要包括虚拟模拟系统、运动训练系统和安全防护系统 ３ 部分，虚拟模拟系统相当于装置的“大脑”，用于控制运动训练系统中各个机构的工作以及调节 ＶＲ系统的虚拟现实情景交融；运动训练系统由转向停止机构、循环往复机构、脚踏板机构和滑雪手杖机构共同组成；安全防护系统包括穿戴式吊护装置和防护栏，用于保证训练者的安全.滑雪训练器在工作时，训练者双脚踩在脚踏板机构的滑雪鞋固定装置上，头上戴有 ＶＲ 头显设备，双手握着滑雪手杖，在训练器上训练滑雪肢体动作，虚拟模拟系统中的传感器将采集信号反馈给 ＶＲ头显设备，训练者在头显设备里观察运动场景变化以实时了解运动状态 [４] .２ 虚拟模拟系统设计虚拟模拟系统包括 ＶＲ 头显设备、虚拟主机、传感器及控制模块 ４ 部分，训练器在工作时，由头显设备传出滑雪影像资料，训练器的虚拟主机来识别滑雪影像中涉及的运动场景，并计算出一套训练器运动指令来控制运动训练系统开始运动，与此同时，训练者控制滑雪手杖做出相应的肢体动作来保持平衡，训练器上的传感器采集训练者肢体的位置姿态数据并将数据通过蓝牙传输到虚万方数据

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