CN114777699A - 一种消防系统用大空间定位校准装置及算法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防系统用大空间定位校准装置及算法，包括防护单元，所述防护单元包括防护壳，所述防护壳的正面活动连接有防护盖，所述防护壳内腔的下端活动连接有第一稳定板。本发明通过防护壳，用于对芯体本体进行防护，通过第一稳定板，用于对芯体本体进行支撑，通过活动杆、活动块和第一复位弹簧的配合，用于对撞击力进行缓冲削弱，从而对芯体本体进行保护，通过第二复位弹簧和第二稳定板的配合，用于对芯体本体进行定位，同时对撞击力进行缓冲，从而避免芯体本体受到损坏，解决了消防系统大空间定位装置在使用时容易出现掉落的情况，导致消防系统大空间定位装置受地面撞击，易使内部芯体出现损坏的问题。

Description

一种消防系统用大空间定位校准装置及算法

技术领域

本发明涉及大空间定位校准技术领域，具体为一种消防系统用大空间定位校准装置及算法。

背景技术

消防即是消除隐患，预防灾患即预防和解决人们在生活、工作、学习过程中遇到的人为与自然、偶然灾害的总称，当然狭义的意思在人们认识初期是扑灭火灾的意思，其中主要包括火灾现场的人员救援，重要设施设备、文物的抢救，重要财产的安全保卫与抢救，扑灭火灾等，目的是降低火灾造成的破坏程度，减少人员伤亡和财产损失，根据火灾性质选用灭火剂和消防装备，根据火场情况正确运用灭火战术，主要方法包括阻火、设立隔火带、封锁火道、扑灭余火和看守火场等。

其中消防系统会使用到大空间定位校准装置对火灾现场进行定位校准，而消防系统大空间定位装置在使用时不便于对其数据进行计算，且消防系统大空间定位装置在使用时容易出现掉落的情况，导致消防系统大空间定位装置受地面撞击，易使内部芯体出现损坏的情况，从而缩短芯体的使用寿命，且降低了大空间定位校准的精确度，因此我们提出了一种消防系统用大空间定位校准装置及算法，来解决此项问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消防系统用大空间定位校准装置及算法，具备防护性能好的优点，解决了消防系统大空间定位装置在使用时容易出现掉落的情况，导致消防系统大空间定位装置受地面撞击，易使内部芯体出现损坏的情况，从而缩短芯体的使用寿命，且降低了大空间定位校准精确度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种消防系统用大空间定位校准装置，包括防护单元，所述防护单元包括防护壳，所述防护壳的正面活动连接有防护盖，所述防护壳内腔的下端活动连接有第一稳定板，所述防护壳内腔底部的两侧活动连接有活动块，所述活动块的一侧固定连接有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧远离活动块的一端与防护壳的内壁固定连接，所述活动块的顶部通过转轴活动连接有活动杆，所述活动杆的顶部通过转轴与第一稳定板活动连接，所述第一稳定板的顶部活动连接有芯体本体，所述防护壳内腔的上端活动连接有第二稳定板，所述防护壳内腔顶部的两侧均固定连接有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧远离防护壳内壁的一端与第二稳定板固定连接。

优选的，所述防护盖的正面设置有显示屏，所述防护盖正面的四周均活动连接有连接螺栓。

优选的，所述第二复位弹簧的内腔且位于防护壳内腔的顶部设置有套筒，所述套筒的内腔滑动连接有套杆，所述套杆的底部与第二稳定板固定连接。

优选的，所述第二稳定板的底部固定连接有防护垫，所述防护垫的底部与芯体本体接触。

优选的，所述第二稳定板的两侧均固定连接有第一限位板，所述防护壳内腔的两侧均开设有第一限位槽，所述第一限位板远离第二稳定板的一端延伸至第一限位槽的内腔并与第一限位槽的内腔滑动连接。

优选的，所述第一稳定板的两侧均固定连接有第二限位板，所述第二限位板远离第一稳定板的一端延伸至第一限位槽的内腔并与第一限位槽的内腔滑动连接。

优选的，所述活动块的底部固定连接有限位块，所述防护壳内腔的底部开设有第二限位槽，所述限位块远离活动块的一端延伸至第二限位槽的内腔并与第二限位槽的内腔滑动连接。

优选的，所述第一稳定板的顶部开设有放置槽，所述芯体本体的底部延伸至放置槽的内腔并与放置槽的内腔活动连接。

优选的，还包括计算单元，计算单元包括定位坐标、定位旋转和定位钢体，所述定位钢体包括头部head、右手rhand、左手lhand、腰waist、右脚rfoot和左脚lfoot和VR头盔。

优选的，其大空间定位校准算法包括以下步骤：

A、动捕软件定位坐标、定位旋转和定位钢体六个部位：头部head，右手rhand，左手lhand，腰waist，右脚rfoot，左脚lfoot；

B、将定位钢体的六个部位绑定；

C、将右手rhand与左手lhand的定位旋转解绑，使用数字手套内部旋转逻辑；

D、关闭VR头盔陀螺仪的移动定位与旋转定位，通过规则模型大小计算VR头盔在三维场景内的轴心坐标AxisPosition_head，计算过程如下：给头盔绑定一个代父物体parent，将其坐标、旋转归零，大小复位，定义模型坐标中心ModelCenter，获取parent下所有的物体模型render，通过公式center等于所有render的中心和除以所有render的数量，得到计算中心坐标，定义模型界限bounds，由bounds等于newBounds(center，Vector3.zero)，获得头盔中心ModelCenter的坐标为bounds.center加parent的坐标；

E、通过多物体计算中心的方法获取双手运行时定位坐标的轴心坐标AxisPosition_hand，计算过程如下：多物体计算中心的方法即为定义中心center等于所计算的每个物体的所有中心点的和除以所有物体的数量，获得双手的定位坐标轴心；

F、在AxisPosition_hand坐标处生成一个代物体sub，获得代物体sub与头部轴心坐标AxisPosition_head的坐标差axispos与旋转差axisrot；

G、生成一个头部代物体head1，使其坐标与旋转和代物体sub保持axispos坐标差与axisrot旋转差，使VR头盔headCamera成为head1的子物体跟随运动，将headCamera绑定刚体头部head的定位坐标(201)与旋转角度，从而完成定位校准。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过防护壳，用于对芯体本体进行防护，通过第一稳定板，用于对芯体本体进行支撑，通过活动杆、活动块和第一复位弹簧的配合，用于对撞击力进行缓冲削弱，从而对芯体本体进行保护，通过第二复位弹簧和第二稳定板的配合，用于对芯体本体进行定位，同时对撞击力进行缓冲，从而避免芯体本体受到损坏，解决了消防系统大空间定位装置在使用时容易出现掉落的情况，导致消防系统大空间定位装置受地面撞击，易使内部芯体出现损坏的情况，从而缩短芯体的使用寿命，且降低了大空间定位校准精确度的问题。

附图说明

图1为本发明防护单元结构示意图；

图2为本发明防护壳剖面结构示意图；

图3为本发明活动块和活动杆连接结构示意图；

图4为本发明计算单元示意图；

图5为本发明定位钢体示意图。

图中：100、防护单元；101、防护壳；102、防护盖；103、第一稳定板；104、活动杆；105、活动块；106、第一复位弹簧；107、芯体本体；108、第二稳定板；109、第二复位弹簧；110、显示屏；111、连接螺栓；112、套筒；113、套杆；114、防护垫；115、第一限位板；116、第一限位槽；117、第二限位板；118、限位块；119、第二限位槽；120、放置槽；200、计算单元；201、定位坐标；202、定位旋转；203、定位钢体。

具体实施方式

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。

本发明的防护单元100、防护壳101、防护盖102、第一稳定板103、活动杆104、活动块105、第一复位弹簧106、芯体本体107、第二稳定板108、第二复位弹簧109、显示屏110、连接螺栓111、套筒112、套杆113、防护垫114、第一限位板115、第一限位槽116、第二限位板117、限位块118、第二限位槽119、放置槽120、计算单元200、定位坐标201、定位旋转202和定位钢体203部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

请参阅图1-5，一种消防系统用大空间定位校准装置，包括防护单元100，防护单元100包括防护壳101，防护壳101的正面活动连接有防护盖102，防护壳101内腔的下端活动连接有第一稳定板103，防护壳101内腔底部的两侧活动连接有活动块105，活动块105的一侧固定连接有第一复位弹簧106，第一复位弹簧106远离活动块105的一端与防护壳101的内壁固定连接，活动块105的顶部通过转轴活动连接有活动杆104，活动杆104的顶部通过转轴与第一稳定板103活动连接，第一稳定板103的顶部活动连接有芯体本体107，防护壳101内腔的上端活动连接有第二稳定板108，防护壳101内腔顶部的两侧均固定连接有第二复位弹簧109，第二复位弹簧109远离防护壳101内壁的一端与第二稳定板108固定连接，通过防护壳101，用于对芯体本体107进行防护，通过第一稳定板103，用于对芯体本体107进行支撑，通过活动杆104、活动块105和第一复位弹簧106的配合，用于对撞击力进行缓冲削弱，从而对芯体本体107进行保护，通过第二复位弹簧109和第二稳定板108的配合，用于对芯体本体107进行定位，同时对撞击力进行缓冲，从而避免芯体本体107受到损坏，解决了消防系统大空间定位装置在使用时容易出现掉落的情况，导致消防系统大空间定位装置受地面撞击，易使内部芯体出现损坏的情况，从而缩短芯体的使用寿命，且降低了大空间定位校准精确度的问题。

具体的，防护盖102的正面设置有显示屏110，防护盖102正面的四周均活动连接有连接螺栓111，通过设置显示屏110，起到了便于实时显示定位校准数据的效果，通过设置连接螺栓111，起到了便于对防护盖102拆卸且便于开启防护壳101的效果，进而方便对芯体本体107进行检修。

具体的，第二复位弹簧109的内腔且位于防护壳101内腔的顶部设置有套筒112，套筒112的内腔滑动连接有套杆113，套杆113的底部与第二稳定板108固定连接，通过设置套筒112和套杆113，起到了对第二复位弹簧109限位的效果，避免第二复位弹簧109在形变或复位时出现错位的情况。

具体的，第二稳定板108的底部固定连接有防护垫114，防护垫114的底部与芯体本体107接触，通过设置防护垫114，起到了对芯体本体107保护的效果，避免芯体本体107出现磨损的情况。

具体的，第二稳定板108的两侧均固定连接有第一限位板115，防护壳101内腔的两侧均开设有第一限位槽116，第一限位板115远离第二稳定板108的一端延伸至第一限位槽116的内腔并与第一限位槽116的内腔滑动连接，通过设置第一限位板115和第一限位槽116，起到了对第二稳定板108运动轨迹位的效果，避免第二稳定板108在运动时出现错位的情况，从而确保了第二稳定板108运动时的稳定性。

具体的，第一稳定板103的两侧均固定连接有第二限位板117，第二限位板117远离第一稳定板103的一端延伸至第一限位槽116的内腔并与第一限位槽116的内腔滑动连接，通过设置第二限位板117，起到了对第一稳定板103运动轨迹位的效果，避免第一稳定板103在运动时出现错位的情况，从而确保了第一稳定板103运动时的稳定性。

具体的，活动块105的底部固定连接有限位块118，防护壳101内腔的底部开设有第二限位槽119，限位块118远离活动块105的一端延伸至第二限位槽119的内腔并与第二限位槽119的内腔滑动连接，通过设置限位块118和第二限位槽119，起到了对活动块105运动轨迹位的效果，避免活动块105在运动时出现错位的情况，从而确保了活动块105运动时的稳定性。

具体的，第一稳定板103的顶部开设有放置槽120，芯体本体107的底部延伸至放置槽120的内腔并与放置槽120的内腔活动连接，通过设置放置槽120，起到了便于对芯体本体107进行放置的效果。

具体的，还包括计算单元200，计算单元200包括定位坐标201、定位旋转202和定位钢体203，定位钢体203包括头部head、右手rhand、左手lhand、腰waist、右脚rfoot和左脚lfoot和VR头盔。

具体的，其大空间定位校准算法包括以下步骤：

A、动捕软件定位坐标201、定位旋转202和定位钢体203六个部位：头部head，右手rhand，左手lhand，腰waist，右脚rfoot，左脚lfoot；

B、将定位钢体203的六个部位绑定；

C、将右手rhand与左手lhand的定位旋转202解绑，使用数字手套内部旋转逻辑；

D、关闭VR头盔陀螺仪的移动定位与旋转定位，通过规则模型大小计算VR头盔在三维场景内的轴心坐标AxisPosition_head，计算过程如下：给头盔绑定一个代父物体parent，将其坐标、旋转归零，大小复位，定义模型坐标中心ModelCenter，获取parent下所有的物体模型render，通过公式center等于所有render的中心和除以所有render的数量，得到计算中心坐标，定义模型界限bounds，由bounds等于newBounds(center，Vector3.zero)，获得头盔中心ModelCenter的坐标为bounds.center加parent的坐标；

E、通过多物体计算中心的方法获取双手运行时定位坐标201的轴心坐标AxisPosition_hand，计算过程如下：多物体计算中心的方法即为定义中心center等于所计算的每个物体的所有中心点的和除以所有物体的数量，获得双手的定位坐标201轴心；

F、在AxisPosition_hand坐标处生成一个代物体sub，获得代物体sub与头部轴心坐标AxisPosition_head的坐标差axispos与旋转差axisrot；

G、生成一个头部代物体head1，使其坐标与旋转和代物体sub保持axispos坐标差与axisrot旋转差，使VR头盔headCamera成为head1的子物体跟随运动，将headCamera绑定刚体头部head的定位坐标201与旋转角度，从而完成定位校准。

使用时，首先通过开启防护盖102并拉动第二稳定板108，第二稳定板108受力向上运动，第二稳定板108向上运动的同时带动第二复位弹簧109压缩形变，然后将芯体本体107放置在放置槽120的内腔，然后松开第二稳定板108，通过第二复位弹簧109的复位弹力带动第二稳定板108向下运动，第二稳定板108带动防护垫114向下运动与芯体本体107接触，从而对芯体本体107进行夹紧定位，当掉落受到撞击时，首先防护壳101进行初步防护，然后芯体本体107带动第二稳定板108向上运动，第二稳定板108受撞击力向上运动的同时带动第二复位弹簧109向上运动，第二复位弹簧109受力压缩形变对撞击力进行初步缓冲，同时芯体本体107带动第一稳定板103向下运动，第一稳定板103受撞击力向下运动的同时带动活动杆104向下运动，活动杆104向下运动的同时带动活动块105向一侧运动，活动块105受力带动第一复位弹簧106向一侧运动，第一复位弹簧106受力压缩形变对撞击力进行缓冲削弱，之后通过第一复位弹簧106的复位弹力带动活动块105向一侧做复位运动，活动块105带动活动杆104和第一稳定板103向上做复位运动，从而对芯体本体107进行保护，避免芯体本体107出现损坏的情况。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本申请文主要用来保护机械装置，所以本申请文不再详细解释控制方式和电路连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种消防系统用大空间定位校准装置，包括防护单元(100)，其特征在于：所述防护单元(100)包括防护壳(101)，所述防护壳(101)的正面活动连接有防护盖(102)，所述防护壳(101)内腔的下端活动连接有第一稳定板(103)，所述防护壳(101)内腔底部的两侧活动连接有活动块(105)，所述活动块(105)的一侧固定连接有第一复位弹簧(106)，所述第一复位弹簧(106)远离活动块(105)的一端与防护壳(101)的内壁固定连接，所述活动块(105)的顶部通过转轴活动连接有活动杆(104)，所述活动杆(104)的顶部通过转轴与第一稳定板(103)活动连接，所述第一稳定板(103)的顶部活动连接有芯体本体(107)，所述防护壳(101)内腔的上端活动连接有第二稳定板(108)，所述防护壳(101)内腔顶部的两侧均固定连接有第二复位弹簧(109)，所述第二复位弹簧(109)远离防护壳(101)内壁的一端与第二稳定板(108)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种消防系统用大空间定位校准装置，其特征在于：所述防护盖(102)的正面设置有显示屏(110)，所述防护盖(102)正面的四周均活动连接有连接螺栓(111)。

3.根据权利要求1所述的一种消防系统用大空间定位校准装置，其特征在于：所述第二复位弹簧(109)的内腔且位于防护壳(101)内腔的顶部设置有套筒(112)，所述套筒(112)的内腔滑动连接有套杆(113)，所述套杆(113)的底部与第二稳定板(108)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种消防系统用大空间定位校准装置，其特征在于：所述第二稳定板(108)的底部固定连接有防护垫(114)，所述防护垫(114)的底部与芯体本体(107)接触。

5.根据权利要求1所述的一种消防系统用大空间定位校准装置，其特征在于：所述第二稳定板(108)的两侧均固定连接有第一限位板(115)，所述防护壳(101)内腔的两侧均开设有第一限位槽(116)，所述第一限位板(115)远离第二稳定板(108)的一端延伸至第一限位槽(116)的内腔并与第一限位槽(116)的内腔滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种消防系统用大空间定位校准装置，其特征在于：所述第一稳定板(103)的两侧均固定连接有第二限位板(117)，所述第二限位板(117)远离第一稳定板(103)的一端延伸至第一限位槽(116)的内腔并与第一限位槽(116)的内腔滑动连接。

7.根据权利要求1所述的一种消防系统用大空间定位校准装置，其特征在于：所述活动块(105)的底部固定连接有限位块(118)，所述防护壳(101)内腔的底部开设有第二限位槽(119)，所述限位块(118)远离活动块(105)的一端延伸至第二限位槽(119)的内腔并与第二限位槽(119)的内腔滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种消防系统用大空间定位校准装置，其特征在于：所述第一稳定板(103)的顶部开设有放置槽(120)，所述芯体本体(107)的底部延伸至放置槽(120)的内腔并与放置槽(120)的内腔活动连接。

9.一种消防系统用大空间定位校准算法，其特征在于：包括如权利要求1～8所述的消防系统用大空间定位校准装置，还包括计算单元(200)，计算单元(200)包括定位坐标(201)、定位旋转(202)和定位钢体(203)，所述定位钢体(203)包括头部head、右手rhand、左手lhand、腰waist、右脚rfoot和左脚lfoot和VR头盔。

10.根据权利要求9所述的一种消防系统用大空间定位校准算法，其特征在于：其大空间定位校准算法包括以下步骤：

A、动捕软件定位坐标(201)、定位旋转(202)和定位钢体(203)六个部位：头部head，右手rhand，左手lhand，腰waist，右脚rfoot，左脚lfoot；

B、将定位钢体(203)的六个部位绑定；

C、将右手rhand与左手lhand的定位旋转(202)解绑，使用数字手套内部旋转逻辑；

D、关闭VR头盔陀螺仪的移动定位与旋转定位，通过规则模型大小计算VR头盔在三维场景内的轴心坐标AxisPosition_head，计算过程如下：给头盔绑定一个代父物体parent，将其坐标、旋转归零，大小复位，定义模型坐标中心ModelCenter，获取parent下所有的物体模型render，通过公式center等于所有render的中心和除以所有render的数量，得到计算中心坐标，定义模型界限bounds，由bounds等于newBounds(center，Vector3.zero)，获得头盔中心ModelCenter的坐标为bounds.center加parent的坐标；

E、通过多物体计算中心的方法获取双手运行时定位坐标(201)的轴心坐标AxisPosition_hand，计算过程如下：多物体计算中心的方法即为定义中心center等于所计算的每个物体的所有中心点的和除以所有物体的数量，获得双手的定位坐标(201)轴心；

F、在AxisPosition_hand坐标处生成一个代物体sub，获得代物体sub与头部轴心坐标AxisPosition_head的坐标差axispos与旋转差axisrot；

G、生成一个头部代物体head1，使其坐标与旋转和代物体sub保持axispos坐标差与axisrot旋转差，使VR头盔headCamera成为head1的子物体跟随运动，将headCamera绑定刚体头部head的定位坐标(201)与旋转角度，从而完成定位校准。

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