CN203520303U - 一种交互装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种交互装置，用于为用户提供一种真实的人机交互体验。本实用新型实施例包括：主机、输入单元和输出单元，主机，包括用于运行人机交互项目的程序处理器、用于存储人机交互项目的程序与虚拟场景数据的存储器和输出输入IO接口；输入单元、输出单元分别通过IO接口与主机连接；输入设备为第一仿真道具，输入设备中设置了与所述人机交互项目相关的传感器；输出设备为第二仿真道具，输出设备中设置了与所述人机交互项目相关的反馈器件。通过实施本实用新型方案，能够为用户提供一种真实的人机交互体验，使用户获取与虚拟的生活场景相匹配的操作体验，从而提高用户在现实生活场景中的操作技能。

Description

一种交互装置

技术领域

本实用新型涉及人机交互技术领域，尤其涉及一种交互装置。

背景技术

随着传感器技术的不断进步，各种类型的传感器被开发出来。通过使用各种传感器，越来越多的现实生活情况能够被数字化成各种对应的参数，从而建立虚拟的生活场景，使用户可以在计算机所创造的虚拟场景中具体现实的生活体验。

目前，当虚拟的生活场景建立后，用户使用计算机控制器与机器进行交互，控制器如鼠标、键盘、控制手柄等。

但是，上述技术方案中的控制器都是按照通用的控制逻辑进行设计的，用户的操作仅仅只是按下按键或者移动控制器。这样的人机交互无法使用户获取与虚拟的生活场景相匹配的操作体验，因此无法提高用户在现实生活场景中的操作技能。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种交互装置，用于为用户提供一种真实的人机交互体验，使用户获取与虚拟的生活场景相匹配的操作体验，从而提高用户在现实生活场景中的操作技能。

一种人机交互装置，包括：主机、输入单元和输出单元，

所述主机，包括用于运行人机交互项目的程序处理器、用于存储所述人机交互项目的程序与虚拟场景数据的存储器和输出输入IO接口；

所述输入单元、所述输出单元分别通过所述IO接口与所述主机连接；

所述输入设备为第一仿真道具，所述输入设备中设置了与所述人机交互项目相关的传感器；

所述输出设备为第二仿真道具，所述输出设备中设置了与所述人机交互项目相关的反馈器件。

优选地，所述主机还包括：用于输入建立所述人机交互项目的虚拟场景所需的虚拟场景数据录入单元，

所述录入单元，包括体感单元、摄像头或读卡器；

所述录入单元与所述处理器连接。

优选地，所述装置还包括：用于显示所述人机交互项目的虚拟场景，以及进行所述人机交互项目时的项目信息数据显示单元，

所述显示单元为三维显示器或平面显示器；

所述显示单元与所述主机连接。

优选地，所述人机交互项目包括军事培训项目，当所述人机交互项目为军事培训项目时，

所述第一仿真道具为战车驾驶控制器或战机驾驶控制器和/或***械；

所述第二仿真道具为发光二级管LED服饰。

优选地，所述人机交互项目包括手术培训项目，当所述人机交互项目为手术培训项目时，

所述第一仿真道具为仿真医疗器械和/或仿真病人；

所述第二仿真道具为发光二级管LED服饰和/或仿真体液。

优选地，所述人机交互项目包括按摩培训项目，当所述人机交互项目为按摩培训项目时，

所述第一仿真道具为仿真病人。

优选地，所述人机交互项目包括礼仪培训项目，当所述人机交互项目为礼仪培训项目时，

所述第一仿真道具为道具服饰、道具饰品和/或道具餐具。

优选地，所述装置的各个部件间采用有线方式或无线方式进行连接，

所述有线方式，包括数据线连接或网线连接；

所述无线方式，包括蓝牙Bluetooth连接、WiFi连接或近场通讯NFC连接。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

在本实施例中，通过使用仿真道具作为输入单元和输出单元，配合主机运行人机交互项目的程序，能够为用户提供一种真实的人机交互体验，使用户获取与虚拟的生活场景相匹配的操作体验，从而提高用户在现实生活场景中的操作技能。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的交互装置结构图；

图2为本实用新型第二实施例的交互装置结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的说明书附图，对实用新型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。

本实用新型实施例提供了一种交互装置，用于为用户提供一种真实的人机交互体验，使用户获取与虚拟的生活场景相匹配的操作体验，从而提高用户在现实生活场景中的操作技能。

本实用新型第一实施例将对一种交互装置进行详细说明，本实施例所述的交互装置具体结构请参见图1，包括：

主机10、输入单元11和输出单元12。

主机10的形状无具体限定，也不限定安装于某一固定容器中，主机10内部包含移动式电源，或者可接外接电源，主机10在需要时还为输入单元11和输出单元12进行供电。

所述主机10，至少包括处理器101、存储器102和输出输入(IO，In/Out)接口103。IO接口103属于主板电路100的一部分。

所述输入单元11、所述输出单元12分别通过所述IO接口13与所述主机10连接，亦即通过主板电路100与处理器101连接。

所述存储器102，用于存储人机交互项目的程序与虚拟场景数据。

在本实施例中，不对人机交互项目作具体限定，所述人机交互项目的操作逻辑被制作为主机10通过运行的程序被存储于存储器102中，存储器102可以通过其它存储媒介导入所述程序，也可以利用联网的主机10通过互联网或者局域网从服务器中下载所述程序。另外，存储器102中还需要存储运行所述人机交互项目的程序所需的虚拟场景数据，在本实施例中，不对虚拟场景数据作具体限定，但虚拟场景数据需要与人机交互项目的具体类型相对应。

所述处理器101，用于运行所述人机交互项目的程序。

处理器101可以是英特尔(Intel)公司所开发的基于x86或x64架构的处理器，也可以是英伟达公司、德州仪器公司或三星公司所开发的基于ARM架构的处理器，这里不作具体限定。

所述输入设备11为第一仿真道具，所述输入设备11中设置了与所述人机交互项目相关的传感器。

仿真道具是一种模仿用户现实生活中所使用的物品的道具，在仿真道具上会加装各种各样的传感器，传感器的种类需根据人机交互项目的具体种类确定。例如，当仿真道具是一把刀时，刀刃处不开锋，但在刀刃处加装压力传感器，以检测用户施力时的力度。

所述输出设备12为第二仿真道具，所述输出设备12中设置了与所述人机交互项目相关的反馈器件。

输出设备12与输入设备11的关系是相互关联的，有时候还需要将输入设备11和输出设备12集成于同一个物件上。例如，当仿真道具是一把刀时，刀刃处加装压力传感器、红色LED指示灯，红色LED指示灯即为反馈器件，当压力传感器检测到用户的用刀力度大于某一阈值时，道具刀上的红色LED指示灯亮起，以直观提示用户使用该力度操作刀具时可能在人体上切开血管，导致出血。

在本实施例中，通过使用仿真道具作为输入单元11和输出单元12，配合主机10运行人机交互项目的程序，能够为用户提供一种真实的人机交互体验，使用户获取与虚拟的生活场景相匹配的操作体验，从而提高用户在现实生活场景中的操作技能。

本实用新型第二实施例将对第一实施例所述的交互装置进行详细说明，本实施例所述的交互装置具体结构请参见图2，包括：

主机20、输入单元21、输出单元22、显示单元23。

主机20的形状无具体限定，也不限定安装于某一固定容器中，主机20内部包含移动式电源，或者可接外接电源，主机20在需要时还为输入单元21和输出单元22、显示单元23进行供电。

所述主机20，至少包括处理器201、存储器202、输出输入(IO，In/Out)接口203、录入单元204，IO接口103属于主板电路200的一部分。

所述输入单元21、所述输出单元22分别通过所述IO接口23与所述主机20连接，亦即通过主板电路200与处理器201连接。

所述存储器202，用于存储人机交互项目的程序与虚拟场景数据。

在本实施例中，所述人机交互项目的操作逻辑被制作为主机20通过运行的程序被存储于存储器202中，存储器202可以通过其它存储媒介导入所述程序，也可以利用联网的主机20通过互联网或者局域网从服务器中下载所述程序。另外，存储器202中还需要存储运行所述人机交互项目的程序所需的虚拟场景数据，在本实施例中，不对虚拟场景数据作具体限定，但虚拟场景数据需要与人机交互项目的具体类型相对应。

具体地，所述人机交互项目至少包括：军事培训项目、手术培训项目、按摩培训项目或礼仪培训项目。

所述处理器201，用于运行所述人机交互项目的程序。

处理器201可以是英特尔(Intel)公司所开发的基于x86或x64架构的处理器，也可以是英伟达公司、德州仪器公司或三星公司所开发的基于ARM架构的处理器，这里不作具体限定。

所述录入单元204，包括体感单元、摄像头或读卡器，用于输入建立所述人机交互项目的虚拟场景所需的虚拟场景数据。

所述录入单元204与所述处理201器连接。

所述输入设备21为第一仿真道具，所述输入设备21中设置了与所述人机交互项目相关的传感器。

仿真道具是一种模仿用户现实生活中所使用的物品的道具，在仿真道具上会加装各种各样的传感器，传感器的种类需根据人机交互项目的具体种类确定。例如，当仿真道具是一把刀时，刀刃处不开锋，但在刀刃处加装压力传感器，以检测用户施力时的力度。

所述输出设备22为第二仿真道具，所述输出设备22中设置了与所述人机交互项目相关的反馈器件。

输出设备22与输入设备21的关系是相互关联的，有时候还需要将输入设备21和输出设备22集成于同一个物件上。例如，当仿真道具是一把刀时，刀刃处加装压力传感器、红色LED指示灯，红色LED指示灯即为反馈器件，当压力传感器检测到用户的用刀力度大于某一阈值时，道具刀上的红色LED指示灯亮起，以直观提示用户使用该力度操作刀具时可能在人体上切开血管，导致出血。

所述显示单元23为三维显示器或平面显示器，用于显示所述人机交互项目的虚拟场景，以及进行所述人机交互项目时的项目信息数据。

所述显示单元23与所述主机20连接。

优选地，本实施例所述的交互装置的各个部件间采用有线方式或无线方式进行连接，

所述有线方式，包括数据线连接或网线连接。

所述无线方式，包括蓝牙Bluetooth连接、WiFi连接或近场通讯NFC连接。

所述人机交互项目至少包括：军事培训项目、手术培训项目、按摩培训项目或礼仪培训项目。以下，将就这4种人机交互项目进行具体说明：

一、当所述人机交互项目为军事培训项目时，所述第一仿真道具为战车驾驶控制器或战机驾驶控制器和/或***械，所述第二仿真道具为发光二级管LED服饰。

在为军事培训提供演练战术训练中，用户使用第一仿真道具控制选择的角色在虚拟训练场景中驾驶各种风格的战车，用户能够根据真实的野外地形，模拟识别地形起伏高低，对敌进行攻击。

在射击训练中，当用户选择的角色被子弹击中了胸部，显示单元23出现能量值下降或减一分的提示，用户穿上发光二级管LED服饰，LED服饰在胸部的相应位置出现红色斑纹，表示血迹，在第二仿真道具中还可以装入振动器，可以使用户形象地体验被击中后人体感受的酸麻疼痛的感觉，起到真实体验的效果。

二、当所述人机交互项目为手术培训项目时，所述第一仿真道具为仿真医疗器械和/或仿真病人，所述第二仿真道具为发光二级管LED服饰和/或仿真体液。

为培训医务人员的实际操作能力，用户选择的角色在虚拟训练场景中实现各种临床手术仿真训练。虚拟场景进行这样的训练，能够降低培训费用和非熟练人员实习手术的风险。

训练进行时，用户让仿真病人躺在手术台上，用户和他的医务团队站立在各自的工作位置上，用户手上执仿真医疗器械，具体可以为一把手术刀，按照虚拟训练场景中的训练程序进行手术仿真训练。用户按照虚拟手术中的程序进程运用手中的手术刀对躺在手术台上的仿真病人的某个器官进行手术时，手术刀和仿真病人对所进行的动作进行响应并反馈信息。

三、当所述人机交互项目为按摩培训项目时，所述第一仿真道具为仿真病人。

在按摩医疗康复训练中，用户所选择的按摩师、医生角色出现在按摩、医疗康复活动虚拟体验现场，按照预先设定的动作程序对仿真病人做出按摩、康复理疗动作。

需要进行保健按摩医疗康复训练时，预先在主机20中录入保健按摩医疗康复体验的程序。该程序中包含但不限于所采集专家按摩时的指尖力量数据等生物力学参数，如对拇指指端、指腹、单掌、双掌按法和单掌按揉法等手法进行测试获取的相关手法的压强范围。还包含模拟人工按摩的按摩手法，如力量、方向、作用部位、接触面积和作用时间等。身处现实中的用户身上佩戴或安放着保健按摩医疗器械，如按摩器、振动器、医疗器械等。用户选择的角色在进行保健按摩医疗康复体验过程首先显现在屏幕上，最终体现在现实中的用户所佩戴或安放的保健按摩医疗器械上。

四、当所述人机交互项目为礼仪培训项目时，所述第一仿真道具为道具服饰、道具饰品和/或道具餐具。

为学生进行教育***训练中，用户选择的角色在虚拟训练场景针对学生的穿衣礼仪、佩饰礼仪、餐桌礼仪、职业道德、职业态度和职业形象等，进行包括心理、肢体和语言在内的行为优化训练，从而提高学生礼仪素养、职业化意识，规范职业化行为，提升职业素质。

需要进行实验训练时，预先在主机20中录入学生实验的程序。该程序中包含但不限于所实验过程的各项参数。身处现实中的用户握持着仿真道具实验用具，按照教学实验的操作程序或显现在屏幕上的实验操作程序进行实验，其实验用具使用的先后顺序、握持位置、倾倒角度等动作进行响应并反馈信息。

优选地，还可以包括以下第5种使用场景：

五、当所述人机交互项目为游戏项目时，所述第一仿真道具为驾驶控制器和/或***械及其他武器用具；所述第二仿真道具为发光二级管LED服饰和/或LED头盔。

在为用户提供游戏娱乐中，用户使用第一仿真道具控制选择的角色在虚拟游戏场景中驾驶各种型号的战机，用户能够根据真实的空中对战情形，模拟对敌机进行攻击。

在游戏娱乐中，当用户选择的战机被敌方击中，驾驶员头部中弹，显示单元23出现能量值下降或减分的提示，用户戴上发光二级管LED头盔，LED头盔在头部的相应位置出现红色斑纹，表示血迹，在第二仿真道具中还可以装入振动器，可以使用户形象地体验被击中后人体感受的酸麻疼痛的感觉，起到真实体验的效果。

在本实施例中，通过使用仿真道具作为输入单元21和输出单元22，配合主机20运行人机交互项目的程序，能够为用户提供一种真实的人机交互体验，使用户获取与虚拟的生活场景相匹配的操作体验，从而提高用户在现实生活场景中的操作技能。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本实用新型所提供的一种交互装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，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实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种人机交互装置，其特征在于，包括：主机、输入单元和输出单元， 

所述主机，包括用于运行人机交互项目的程序处理器、用于存储所述人机交互项目的程序与虚拟场景数据的存储器和输出输入IO接口； 

所述输入单元、所述输出单元分别通过所述IO接口与所述主机连接； 

所述输入单元为第一仿真道具，所述输入单元中设置了与所述人机交互项目相关的传感器； 

所述输出单元为第二仿真道具，所述输出单元中设置了与所述人机交互项目相关的反馈器件。 

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主机还包括：用于输入建立所述人机交互项目的虚拟场景所需的虚拟场景数据录入单元， 

所述录入单元，包括体感单元、摄像头或读卡器； 

所述录入单元与所述处理器连接。 

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：用于显示所述人机交互项目的虚拟场景，以及进行所述人机交互项目时的项目信息数据显示单元， 

所述显示单元为三维显示器或平面显示器； 

所述显示单元与所述主机连接。 

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述人机交互项目包括军事培训项目，当所述人机交互项目为军事培训项目时， 

所述第一仿真道具为战车驾驶控制器或战机驾驶控制器和/或***械； 

所述第二仿真道具为发光二级管LED服饰。 

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述人机交互项目包括手术培训项目，当所述人机交互项目为手术培训项目时， 

所述第一仿真道具为仿真医疗器械和/或仿真病人； 

所述第二仿真道具为发光二级管LED服饰和/或仿真体液。 

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述人机交互项目包括按摩培训项目，当所述人机交互项目为按摩培训项目时， 

所述第一仿真道具为仿真病人。 

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述人机交互项目包括礼 仪培训项目，当所述人机交互项目为礼仪培训项目时， 

所述第一仿真道具为道具服饰、道具饰品和/或道具餐具。 

8.根据权利要求1至7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置的各个部件间采用有线方式或无线方式进行连接， 

所述有线方式，包括数据线连接或网线连接； 

所述无线方式，包括蓝牙Bluetooth连接、WiFi连接或近场通讯NFC连接。 

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