一种基于VR技术农业教学系统及其方法

一种基于vr技术农业教学系统及其方法
技术领域
1.本发明涉及农业教学相关技术领域，特别涉及一种基于vr技术农业教学系统及其方法。


背景技术：

2.在智慧农业发展的大背景下，越来越多的经济农作物被广泛种植，越来越多的家禽被广泛养殖，考虑到经济作物及家禽的一般生长周期时间较长，以及受环境条件等因素的限制，在农业专家普及推广种植养殖技术时需要耗费大量的人力物力，造成资源浪费。
3.在中国发明专利申请号：cn202011333658.6中公开有一种智慧农业教学沙盘展示系统，该智慧农业教学沙盘展示系统，虽然，通过设置多个种植区域，且每个种植区域分别采用玻璃温室模块、平原蔬菜种植模块、平原果树种植模块及丘陵果树种植模块，可以直观观看不同种植场景，通过控制模块可以控制每个种植区域在种植的运作原理，以及灌溉模块在灌溉过程中的工作状态，直观连接不同的灌溉模式的出水情况，但是，该智慧农业教学沙盘展示系统，在教学使用中不能推广种植养殖技术，且在教学难点的场景中，不能与传统的专家面对面授课，浪费了大量的人力物力，降低了技术推广的效率，不能生动形象展示教学内容为培训者掌握技术难点提供帮助，不能对智慧农业技术发展和增加收入提供有力的保障。
4.因此，提出一种基于vr技术农业教学系统及其方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于vr技术农业教学系统及其方法，解决了不便于推广种植养殖技术，在教学难点的场景中不能与传统的专家面对面授课，降低了技术推广的效率，不能生动形象展示教学内容为培训者掌握技术难点提供帮助，导致智慧农业技术发展和增加收入保障低下的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
9.一种基于vr技术农业教学系统，包括智慧电容显示器和中枢控制模块，所述中枢控制模块的两侧对称固定连接有安装板，所述智慧电容显示器的前侧两端对称固定连接有语音输入模块，两个所述语音输入模块的底部对称活动安装有手动调节模块，所述中枢控制模块的底部依一侧贴合连接有农业种植模块，所述中枢控制模块的下表面固定连接有l形板，所述l形板的顶部两侧对称固定安装有定位模块，所述定位模块的底部固定连接有充电模块，所述定位模块的内部贴合连接有场景模拟模块，所述场景模拟模块的顶端两侧对称活动安装有感应切换模块，所述l形板的上表面位于定位模块的内侧固定连接有感应磁吸模块，所述感应磁吸模块的顶部贴合连接有vr设备。
10.可选的，所述vr设备的两侧对称固定连接有嗅觉模拟模块，所述vr设备的顶部固
定连接有局域网接收模块，所述智慧电容显示器的顶部固定连接有局域网发射模块。
11.可选的，所述vr设备的一侧固定连接有vr镜片，所述vr设备的内部两侧贴合连接有聚光模块，所述聚光模块的一端固定连接有调节透镜。
12.可选的，所述聚光模块远离vr镜片的一侧固定连接有瞳距调整模块，所述vr设备远离vr镜片的一侧固定连接有图像显像屏。
13.可选的，所述农业种植模块包括技术筛选系统、种植场景模拟系统和养殖场景模拟系统，所述嗅觉模拟模块包括数字气味界面系统和放置电极模块。
14.可选的，所述语音输入模块包括智能测评系统和专家问答系统，所述感应切换模块包括难点演示系统和模拟跳跃系统，所述感应磁吸模块包括综合评测系统。
15.一种基于vr技术农业教学方法，包括以下步骤：
16.a：定位安装：安装板连接中枢控制模块和智慧电容显示器定位在墙体一侧，经定位模块和充电模块将场景模拟模块安装在l形板的顶部两侧，经感应磁吸模块对vr设备拿取放置，实现教学设备的开机，在使用过后自动关闭设备；
17.b：选择学习：向语音输入模块或手动调节模块输入指令，经技术筛选系统选择学习农业种植模块内的种植场景模拟系统和养殖场景模拟系统，根据个人的学习进度做出选择，提高农业知识的学习效率；
18.c：焦距调节：瞳距调整模块调节聚光模块和调节透镜在vr设备内部的位置，改变图像显像屏和调节透镜之间的间距，提高vr镜片的观看学习角度，根据个人视力的不同做出调节，增加教学设备的使用范围；
19.d：人机交互：经局域网接收模块和局域网发射模块使vr设备和智慧电容显示器实现虚拟环境下互换操作演练，通过vr虚拟技术的生动展示为培训者掌握技术难点提供帮助，为智慧农业技术发展提供有力的保障；
20.e：选择解难：感应切换模块根据农业种植模块的难易程度，经难点演示系统视频演示和模拟跳跃系统选择跳过，在此过程中可选择专家问答系统；
21.f：真实模拟：经嗅觉模拟模块配合场景模拟模块模仿不同场景下的气味，使培训者身临其境体验，增加实际操作和演练的效果；
22.g：打分评测：经智能测评系统对单个场景模拟操作后给出分数，在通过综合评测系统对整个学习场景的得分和用时进行对比，得出个人的学习分数。
23.可选的，所述vr设备的底部安装有和感应磁吸模块相适配的磁极，所述局域网发射模块的信号输出端连接局域网接收模块的信号接入端所述局域网接收模块的信号输出端连接图像显像屏的信号接入端。
24.可选的，所述感应切换模块的信号输出端连接瞳距调整模块的信号接入端，所述场景模拟模块的电量输入端连接充电模块的电量输出端。
25.可选的，所述放置电极模块位于vr设备和人体鼻子接触的位置，所述放置电极模块的信号输入端连接有数字气味界面系统的信号输出端，所述数字气味界面系统的信号输入端连接技术筛选系统的接入端。
26.(三)有益效果
27.本发明提供了一种基于vr技术农业教学系统及其方法，具备以下有益效果：
28.1、本发明通过智慧电容显示器将中枢控制模块内部数据显像，经安装板将中枢控
制模块定位在农业教学教室内，通过在l形板的顶部设置定位模块，使场景模拟模块在未使用时定位在定位模块内，经充电模块使定位模块未使用时保持充足电量，通过语音输入模块和手动调节模块可通过自动或者手动更换智慧电容显示器上显示的内容，经农业种植模块将数据接入中枢控制模块内，根据学习课程的不同进行更换。
29.2、本发明通过在场景模拟模块的顶端两侧设置感应切换模块，在模拟使用中对场景切换，根据学习进度熟练程度调整，通过在感应磁吸模块的顶部拿取vr设备，将设备电量接入进行虚拟农业教学，在切换不同场景时，嗅觉模拟模块在数字气味界面系统内选择对应场景的微电流输入放置电极模块，提高视觉嗅觉的感受，实现身临其境的沉浸感。
30.3、本发明通过在智慧电容显示器和vr设备的顶端设置局域网接收模块和局域网发射模块实现数据稳定传输，经瞳距调整模块调节聚光模块和节透镜在vr设备内的位置，从而适用多种人群透过vr镜片观看图像显像屏，使观看学习更加清晰直观。
31.4、本发明通过设置技术筛选系统对农业种植场景模拟系统和养殖场景模拟系统选择学习，通过智能测评系统对单个场景学习后打分，经专家问答系统和难点演示系统对相关技术提问和演示解答，对培训者熟悉的场景可经模拟跳跃系统选取跳过，使培训者充分掌握难易点，经综合评测系统整合得分和用时，提高教学学习效率，保障智慧农业技术持续发展。
附图说明
32.图1为本发明结构的立体示意图；
33.图2为本发明结构的立体仰视示意图；
34.图3为本发明结构的立体剖视示意图；
35.图4为本发明图3中a区结构的放大示意图；
36.图5为本发明结构的主控单元示意图；
37.图6为本发明结构的方法示意图。
38.图中：1、智慧电容显示器；2、中枢控制模块；3、安装板；4、语音输入模块；5、手动调节模块；6、农业种植模块；7、l形板；8、定位模块；9、充电模块；10、场景模拟模块；11、感应切换模块；12、感应磁吸模块；13、vr设备；14、嗅觉模拟模块；15、局域网接收模块；16、局域网发射模块；17、vr镜片；18、聚光模块；19、调节透镜；20、瞳距调整模块；21、图像显像屏；30、技术筛选系统；31、种植场景模拟系统；32、养殖场景模拟系统；33、数字气味界面系统；34、放置电极模块；35、智能测评系统；36、专家问答系统；37、难点演示系统；38、模拟跳跃系统；39、综合评测系统。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。
40.根据如图1-5所示，本发明提供了一种技术方案：
41.一种基于vr技术农业教学系统，包括智慧电容显示器1和中枢控制模块2，中枢控
制模块2的两侧对称固定连接有安装板3，智慧电容显示器1的前侧两端对称固定连接有语音输入模块4，两个语音输入模块4的底部对称活动安装有手动调节模块5，中枢控制模块2的底部依一侧贴合连接有农业种植模块6，中枢控制模块2的下表面固定连接有l形板7，l形板7的顶部两侧对称固定安装有定位模块8，定位模块8的底部固定连接有充电模块9，定位模块8的内部贴合连接有场景模拟模块10，场景模拟模块10的顶端两侧对称活动安装有感应切换模块11，l形板7的上表面位于定位模块8的内侧固定连接有感应磁吸模块12，感应磁吸模块12的顶部贴合连接有vr设备13，中枢控制模块2用于识别插入的农业种植模块6内部信息并通过智慧电容显示器1显示出来，语音输入模块4用于语音输入指令，当学员输入语音指令时可通过手动调节模块5人工输入指令，定位模块8用于对场景模拟模块10的底端夹持，充电模块9用于对场景模拟模块10充电，场景模拟模块10用于培训员在虚拟中抓取虚拟物品进行演练，感应切换模块11用于在学习中根据学员需要切换不同教学场景，感应磁吸模块12用于对vr设备13定位，在拿取时开启设备，vr设备13放回时，关闭设备。
42.作为本发明的一种可选技术方案：vr设备13的两侧对称固定连接有嗅觉模拟模块14，vr设备13的顶部固定连接有局域网接收模块15，智慧电容显示器1的顶部固定连接有局域网发射模块16，嗅觉模拟模块14根据正在学习的不同场景，选取数字气味界面系统33内对应场景的气味模拟，并通过放置电极模块34放出对应电流刺激实现。
43.作为本发明的一种可选技术方案：vr设备13的一侧固定连接有vr镜片17，vr设备13的内部两侧贴合连接有聚光模块18，聚光模块18的一端固定连接有调节透镜19，聚光模块18用于增强调节透镜19观看清晰性，使人眼瞳孔中心、透镜中心、屏幕中心应该在一条直线上，从而获得最佳的视觉效果。
44.作为本发明的一种可选技术方案：聚光模块18远离vr镜片17的一侧固定连接有瞳距调整模块20，vr设备13远离vr镜片17的一侧固定连接有图像显像屏21，瞳距调整模块20用于水平移动聚光模块18在vr设备13内侧的水平位置。
45.作为本发明的一种可选技术方案：农业种植模块6包括技术筛选系统30、种植场景模拟系统31和养殖场景模拟系统32，嗅觉模拟模块14包括数字气味界面系统33和放置电极模块34，技术筛选系统30用于选择更换不同的种植场景模拟系统31和养殖场景模拟系统32，便于培训者观看学习。
46.作为本发明的一种可选技术方案：语音输入模块4包括智能测评系统35和专家问答系统36，感应切换模块11包括难点演示系统37和模拟跳跃系统38，感应磁吸模块12包括综合评测系统39，模拟跳跃系统38用于对熟练掌握的教学场景跳过，综合评测系统39用于将所有场景的智能测评系统35得出的分数和时间汇总，进而得出培训者的实际得分。
47.工作原理：在工作时，经安装板3将中枢控制模块2和智慧电容显示器1定位在农业教学教室内，在l形板7两侧设置定位模块8和充电模块9，使场景模拟模块10在未使用时保持充足电量，通过语音输入模块4和手动调节模块5可自动或者手动更换智慧电容显示器1上显示的内容，经农业种植模块6将数据接入中枢控制模块2内，根据学习课程的不同进行更换，在场景模拟模块10的顶端两侧设置感应切换模块11，在模拟使用中对场景切换，在感应磁吸模块12的顶部拿取vr设备13，将设备电量接入进行虚拟农业教学，在切换不同场景时，嗅觉模拟模块14在数字气味界面系统33内选择对应场景的微电流输入放置电极模块34，改变培训者视觉嗅觉的感受，在智慧电容显示器1和vr设备13的顶端设置局域网接收模
块15和局域网发射模块16实现数据稳定传输，经瞳距调整模块20调节聚光模块18和节透镜19在vr设备13内的位置，从而适用多种人群透过vr镜片17观看图像显像屏21，通过设置技术筛选系统30对农业种植场景模拟系统31和养殖场景模拟系统32选择学习，通过智能测评系统35对单个场景学习后打分，经专家问答系统36和难点演示系统37对相关技术提问和演示解答，对培训者熟悉的场景可经模拟跳跃系统38选取跳过，使培训者充分掌握难易点，经综合评测系统39整合得分和用时。
48.根据如图6所示，本发明提供了一种技术方案：
49.一种基于vr技术农业教学方法，其特征在于，包括以下步骤：a：定位安装：安装板3连接中枢控制模块2和智慧电容显示器1定位在墙体一侧，经定位模块8和充电模块9将场景模拟模块10安装在l形板7的顶部两侧，经感应磁吸模块12对vr设备13拿取放置，实现教学设备的开机，在使用过后自动关闭设备；
50.b：选择学习：向语音输入模块4或手动调节模块5输入指令，经技术筛选系统30选择学习农业种植模块6内的种植场景模拟系统31和养殖场景模拟系统32，根据个人的学习进度做出选择，提高农业知识的学习效率；
51.c：焦距调节：瞳距调整模块20调节聚光模块18和调节透镜19在vr设备13内部的位置，改变图像显像屏21和调节透镜19之间的间距，提高vr镜片17的观看学习角度，根据个人视力的不同做出调节，增加教学设备的使用范围；
52.d：人机交互：经局域网接收模块15和局域网发射模块16使vr设备13和智慧电容显示器1实现虚拟环境下互换操作演练，通过vr虚拟技术的生动展示为培训者掌握技术难点提供帮助，为智慧农业技术发展提供有力的保障；
53.e：选择解难：感应切换模块11根据农业种植模块6的难易程度，经难点演示系统37视频演示和模拟跳跃系统38选择跳过，在此过程中可选择专家问答系统36；
54.f：真实模拟：经嗅觉模拟模块14配合场景模拟模块10模仿不同场景下的气味，使培训者身临其境体验，增加实际操作和演练的效果；
55.g：打分评测：经智能测评系统35对单个场景模拟操作后给出分数，在通过综合评测系统39对整个学习场景的得分和用时进行对比，得出个人的学习分数。
56.作为本发明的一种可选技术方案：vr设备13的底部安装有和感应磁吸模块12相适配的磁极，局域网发射模块16的信号输出端连接局域网接收模块15的信号接入端局域网接收模块15的信号输出端连接图像显像屏21的信号接入端。
57.作为本发明的一种可选技术方案：感应切换模块11的信号输出端连接瞳距调整模块20的信号接入端，场景模拟模块10的电量输入端连接充电模块9的电量输出端。
58.作为本发明的一种可选技术方案：放置电极模块34位于vr设备13和人体鼻子接触的位置，放置电极模块34的信号输入端连接有数字气味界面系统33的信号输出端，数字气味界面系统33的信号输入端连接技术筛选系统30的接入端。
59.综上所述：通过将不同农业种植模块6将数据接入中枢控制模块2内，根据学习课程的不同进行更换，智慧电容显示器1将中枢控制模块2内部数据显像，经安装板3将中枢控制模块2定位在农业教学教室内，在l形板7的顶部设置定位模块8，使场景模拟模块10在未使用时定位在定位模块8内，经充电模块9使定位模块8未使用时保持充足电量，通过语音输入模块4和手动调节模块5可通过自动或者手动更换智慧电容显示器1上显示的内容，通过
设置技术筛选系统30对农业种植场景模拟系统31和养殖场景模拟系统32选择学习，通过智能测评系统35对单个场景学习后打分，经专家问答系统36和难点演示系统37对相关技术提问和演示解答，对培训者熟悉的场景可经模拟跳跃系统38选取跳过，使培训者充分掌握难易点，经综合评测系统39整合得分和用时，提高教学学习效率，通过在场景模拟模块10的顶端两侧设置感应切换模块11，在模拟使用中对场景切换，根据学习进度熟练程度调整，在感应磁吸模块12的顶部拿取vr设备13，将设备电量接入进行虚拟农业教学，在切换不同场景时，嗅觉模拟模块14在数字气味界面系统33内选择对应场景的微电流输入放置电极模块34，提高视觉嗅觉的感受，实现身临其境的沉浸感，通过在智慧电容显示器1和vr设备13的顶端设置局域网接收模块15和局域网发射模块16实现数据稳定传输，经瞳距调整模块20调节聚光模块18和节透镜19在vr设备13内的位置，从而适用多种人群透过vr镜片17观看图像显像屏21，使观看学习更加清晰直观。
60.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。