一种基于VR技术的算法沉浸式英语教学系统

一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统
技术领域
1.本发明属于vr设备技术领域，具体涉及一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统。


背景技术：

2.vr即虚拟现实技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对vr技术的需求日益旺盛。vr技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。
3.在vr技术的教学应用过程中，催生了沉浸式英语教学系统，用以加强英语教学效率，但现有的沉浸式英语教学系统仅能基于视觉、听觉进行教学，无法实时对进行触觉提醒，导致沉浸度低，使得对于用户的教学效果效率低下，为此我们提出一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，旨在解决现有的沉浸式英语教学系统仅能基于视觉、听觉进行教学，无法实时对进行触觉提醒，导致沉浸度低，使得对于用户的教学效果效率低下。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，包括壳体；
7.固定带，所述固定带设置于壳体的侧端，其用以绑定壳体；
8.第一支撑板，所述第一支撑板固定连接于壳体的上下内壁之间，所述第一支撑板的侧端开设有两个安装孔，两个所述安装孔内均安装有视距镜；
9.第二固定板，所述第二固定板固定连接于壳体的上下内壁之间，所述第二固定板的侧端固定连接有屏幕；
10.运行终端，所述运行终端设置于壳体的内壁之间，其用以提高用户的沉浸度；以及
11.触感单元震动构件，所述触感单元震动构件设置于第二固定板的侧端，其用以提醒用户集中注意力。
12.作为本发明一种优选的方案，所述触感单元震动构件包括驱动组件、传动组件、固定块、第二半齿轮、敲击棒、第一弹簧和发声震动块，所述固定块和发声震动块固定连接于第二固定板的侧端，所述第二半齿轮转动连接于第二固定板的侧端，所述敲击棒固定连接于第二半齿轮的侧端，所述敲击棒位于固定块和发声震动块之间，所述驱动组件设置于第二固定板的侧端，所述传动组件设置于第二固定板的侧端，所述传动组件与驱动组件、敲击棒相连接，所述第一弹簧的一端与固定块的固定连接，所述第一弹簧的另一端与敲击棒固定连接。
13.作为本发明一种优选的方案，所述驱动组件包括电机，所述电机固定连接于第二
固定板的侧端。
14.作为本发明一种优选的方案，所述传动组件包括第一半齿轮、保护壳、主动轮、从动轮和传动皮带，所述第一半齿轮转动连接于第二固定板的侧端，所述第一半齿轮与第二半齿轮间歇啮合，所述从动轮固定连接于第一半齿轮的侧端，所述主动轮固定连接于电机的输出端，所述传动皮带套设于主动轮和从动轮的圆周表面，所述保护壳套设于第一半齿轮的圆周避面。
15.作为本发明一种优选的方案，所述壳体的两侧开设有透气孔，两个所述透气孔与壳体相连通，所述第一支撑板的侧端开设有多个形状不同的气流孔，所述壳体的内壁两侧固定连接有两个导流板，两个所述导流板与两个透气孔相对应。
16.作为本发明一种优选的方案，所述固定带包括第一绑带、第二绑带、辅助绑带、插接块、对接块、卡接齿槽、容纳槽、摆动齿棒、推棒、伸缩孔和第二弹簧，所述第二绑带的一端转动连接于壳体的侧端，所述对接块固定连接于第二绑带的另一端，所述卡接齿槽设置有多个，多个所述卡接齿槽开设于对接块的内壁两侧，所述第一绑带的一端转动连接于壳体的侧端，所述插接块固定连接于第一绑带的另一端，所述容纳槽插接于对接块内，所述容纳槽开设于插接块的内，所述伸缩孔设置有两个，两个所述伸缩孔开设于插接块的上下两端，两个所述伸缩孔均与容纳槽相连通，所述摆动齿棒设置有两个，两个所述摆动齿棒一端转动连接于容纳槽的内壁之间，两个所述摆动齿棒的另一端与两个对应的卡接齿槽相卡合，所述第二弹簧固定连接于两个摆动齿棒之间，所述推棒设置有两个，两个所述推棒活动插接于两个伸缩孔内，两个所述伸缩孔与两个摆动齿棒相连接，所述辅助绑带的一端固定连接于壳体的顶部，所述辅助绑带的另一端与对接块的顶部相连接。
17.作为本发明一种优选的方案，所述运行终端包括：
18.视觉算法单元，其设置有两个，两个所述视觉算法单元固定连接于两个导流板的端侧，其用以单独对单个眼球视线进行追踪；
19.听读算法单元，其固定连接于壳体的下内壁，其基于采集的语音数据加强用户声觉沉浸；
20.控制终端，其固定连接于第二固定板的侧端，其用以储存视觉、语音对比数据样本，形成视觉、语音数据库；
21.数据存储模块，其固定连接于第二固定板的侧端，其基于采集的语音、视觉数据对比判断成果，控制设备的运行。
22.作为本发明一种优选的方案，每个所述听读算法单元包括：
23.声音采集模块，其用以采集用户英语教学过程中读出的英语单词、语句，整理成语音数据样本；
24.声音判断模块，其用以将所述语音数据样本与所述语音数据库进行对比判断，并将所述判断结果传递至反馈模块；
25.反馈模块，其用以将判断结果进行反馈至数据存储模块。
26.作为本发明一种优选的方案，所述视觉算法单元包括：
27.视觉追踪模块，其用以采集用户英语教学过程中眼球的动态捕捉图像，整理成视觉数据样本；
28.视觉对比模块，其用以将所述视觉数据样本与所述视觉数据库进行对比判断，并
将所述判断结果传递至反馈模块；
29.信号输出模块，其用以将判断结果进行反馈至数据存储模块。
30.一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学方法，包括如下步骤：
31.s1、进入教学：
32.将第一绑带、第二绑带和辅助绑带缠绕至用户头部，按压两个伸缩孔，使得两个摆动齿棒的收缩至容纳槽内，将容纳槽插入对接块内，根据松紧需求，解除对两个推棒的按压，使得两个摆动齿棒与两个对应的卡接齿槽卡合，实现绑定壳体，用户通过两个视距镜观看第二固定板上播放的英语教学视频，达到进入教学；
33.s2、构造沉浸环境：
34.构造视觉、听读双环境，通过触觉提醒达到引导用户沉浸入英语教学环境中；
35.s21、构造视觉环境：
36.单个视觉算法单元内的视觉追踪模块对用户的一个眼球进行动态捕捉，将动态捕捉的图像整理成单独的眼球动态捕捉图像数据，将两个眼球的动态捕捉图像数据与控制终端内的眼球动态数据进行对比，对比过程中采用卷积神经网络图像识别算法判断用户视线是否注视英语教学视频，当用户的视线不在英语教学视频上或眼神呆滞注意力不集中时，信号输出模块对应发出反馈信号至数据存储模块，达到构造视觉环境；
37.s22、构造听觉环境：
38.在英语教学过程中用以采集用户英语教学过程中读出的英语单词、语句等，整理成语音数据样本，将采集的语音数据样本与控制终端内储存的语音数据库进行对比判断对比，用以判断用户读出的单词、语句是否准确，当遇到单词、语句错位时，通过反馈模块向数据存储模块发出反馈信号，达到构造听读环境；
39.s3、触觉提醒：
40.数据存储模块收到反馈模块、两个信号输出模块其中之一的反馈时，启动电机，电机的输出端带动主动轮旋转，主动轮通过带动传动皮带的旋转带动从动轮旋转，从动轮旋转带动第一半齿轮旋转，第一半齿轮的旋转间歇性拨动第二半齿轮重复旋转，第二半齿轮重复旋转带动敲击棒做重复摆动，敲击棒在第一弹簧的挤压推动下均匀敲击发声震动块，通过发声震动块产生的震动和声音，提醒用户注意力集中，对用户进行触觉提醒。
41.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
42.1、本方案中，当数据存储模块收到反馈模块、两个信号输出模块其中之一的反馈时，启动电机，电机的输出端旋转带动主动轮旋转，主动轮通过传动皮带带动从动轮进行旋转，从动轮带动第一半齿轮进行旋转，第一半齿轮通过与第二半齿轮之间的间歇性啮合，实现对敲击棒的单向摆动，敲击棒在第一弹簧的挤压下进行重复摆动，敲击棒均匀敲击发声震动块，发声震动块产生的震动和声音，提醒用户注意力集中，通过补充触觉提醒，加强用户的英语教学沉浸度。
43.2、本方案中，将第一绑带、第二绑带和辅助绑带缠绕至用户头部，按压两个伸缩孔，使得两个摆动齿棒的收缩至容纳槽内，将容纳槽插入对接块内，根据松紧需求，解除对两个推棒的按压，使得两个摆动齿棒与两个对应的卡接齿槽卡合，实现绑定壳体，用户可根据舒适性调节两个摆动齿棒与对应的两个卡接齿槽卡合，实现绑定舒适性的调节。
44.3、本方案中，两个透气孔的开设用以方便空气进入壳体内，两个导流板用以将通
过两个透气孔的空气引导至壳体内特定区域，多个气流孔的开设用以方便壳体内部的空气流通，避免用户使用过程中，使得壳体内处于流通空气，避免两只眼睛感觉不适。
附图说明
45.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
46.图1为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统的第一立体图；
47.图2为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统的第二立体图；
48.图3为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统的第一半剖图；
49.图4为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统的第二半剖图；
50.图5为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统的爆炸图；
51.图6为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统内两个视距镜爆炸图示意图；
52.图7为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统触感单元震动构件的爆炸图；
53.图8为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统固定带的爆炸图；
54.图9为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统的功能框图；
55.图10为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统视觉算法单元的功能框图；
56.图11为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统的听读算法单元的功能框图；
57.图12为本发明一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学方法的流程图。
58.图中：1、壳体；2、震动构件；201、传动皮带；202、固定块；203、发声震动块；204、第二半齿轮；205、第一弹簧；206、第一半齿轮；207、电机；208、保护壳；209、主动轮；2010、从动轮；2011、敲击棒；3、固定带；301、第一绑带；302、第二绑带；303、辅助绑带；304、插接块；305、对接块；306、卡接齿槽；307、容纳槽；308、摆动齿棒；309、推棒；3010、伸缩孔；3011、第二弹簧；4、第一支撑板；5、气流孔；6、鼻托；7、听读算法单元；701、声音采集模块；702、声音判断模块；703、反馈模块；8、运行终端；9、导流板；10、视觉算法单元；1001、视觉追踪模块；1002、视觉对比模块；1003、信号输出模块；11、透气孔；12、屏幕；13、控制终端；14、数据存储模块；15、安装孔；16、视距镜；17、第二固定板。
具体实施方式
59.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。
60.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
61.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.实施例
63.参照图1－图12，本发明提供以下技术方案：
64.一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其由壳体1、触感单元震动构件2、固定带3和运行终端8三部分构成，具体如下阐述：
65.壳体1；
66.固定带3，固定带3设置于壳体1的侧端，其用以绑定壳体1；
67.第一支撑板4，第一支撑板4固定连接于壳体1的上下内壁之间，第一支撑板4的侧端开设有两个安装孔15，两个安装孔15内均安装有视距镜16；
68.第二固定板17，第二固定板17固定连接于壳体1的上下内壁之间，第二固定板17的侧端固定连接有屏幕12；
69.运行终端8，运行终端8设置于壳体1的内壁之间，其用以提高用户的沉浸度；以及
70.触感单元震动构件2，触感单元震动构件2设置于第二固定板17的侧端，其用以提醒用户集中注意力。
71.本发明中，壳体1用以支撑保护零件、结构和单元，1的底部开设有鼻托6，方便容纳鼻子，固定带3用以将壳体1邦定于用户头部，第一支撑板4用以支撑固定两个视距镜16，两个安装孔15用以容纳两个视距镜16，两个视距镜16用以拉伸视角，便于眼睛通观看屏幕12上的播放的英语课程，第二固定板17用以支撑固定触感单元震动构件2、屏幕12、控制终端13和数据存储模块14，屏幕12用以播放教学视频，运行终端8用以提高用户的沉浸度，提高英语教学效率，触感单元震动构件2用以通过触觉提醒用户注意力集中。
72.具体的，请参阅图7，触感单元震动构件2包括驱动组件、传动组件、固定块202、第二半齿轮204、敲击棒2011、第一弹簧205和发声震动块203，固定块202和发声震动块203固定连接于第二固定板17的侧端，第二半齿轮204转动连接于第二固定板17的侧端，敲击棒2011固定连接于第二半齿轮204的侧端，敲击棒2011位于固定块202和发声震动块203之间，驱动组件设置于第二固定板17的侧端，传动组件设置于第二固定板17的侧端，传动组件与驱动组件、敲击棒2011相连接，第一弹簧205的一端与固定块202的固定连接，第一弹簧205的另一端与敲击棒2011固定连接。
73.本发明中，固定块202用以固定支撑第一弹簧205，发声震动块203用以敲击发声和震动，第二半齿轮204用以支撑固定敲击棒2011，敲击棒2011用以敲击发声震动块203，驱动组件用以为敲击棒2011的摆动提供动力，传动组件将驱动组件传递至敲击棒2011，第一弹簧205用以推动敲击棒2011与发声震动块203敲击。
74.具体的，请参阅图7，驱动组件包括电机207，电机207固定连接于第二固定板17的侧端。
75.本发明中，电机207的输出端用以带动主动轮209旋转，电机207用以为敲击棒2011的摆动提供动力。
76.具体的，请参阅图7，传动组件包括第一半齿轮206、保护壳208、主动轮209、从动轮2010和传动皮带201，第一半齿轮206转动连接于第二固定板17的侧端，第一半齿轮206与第二半齿轮204间歇啮合，从动轮2010固定连接于第一半齿轮206的侧端，主动轮209固定连接于电机207的输出端，传动皮带201套设于主动轮209和从动轮2010的圆周表面，保护壳208套设于第一半齿轮206的圆周避面。
77.本发明中，第一半齿轮206用以与第二半齿轮204间歇性啮合，用以实现对敲击棒2011的重复摆动，从动轮2010和主动轮209用以套设固定套设传动皮带201，传动皮带201的套设用以实现主动轮209与从动轮2010之间同向异步旋转，保护壳208用以保护第一半齿轮206，消除第一半齿轮206对传动皮带201摩擦损伤干扰，电机207的输出端旋转带动主动轮209旋转，主动轮209通过传动皮带201带动从动轮2010进行旋转，从动轮2010带动第一半齿轮206进行旋转，第一半齿轮206通过与第二半齿轮204之间的间歇性啮合，实现对敲击棒2011的单向摆动，敲击棒2011在第一弹簧205的挤压下进行重复摆动，敲击棒2011均匀敲击发声震动块203，发声震动块203产生的震动和声音，提醒用户注意力集中，通过补充触觉提醒，加强用户的英语教学沉浸度。
78.具体的，请参阅图1－图3、图5和图6，壳体1的两侧开设有透气孔11，两个透气孔11与壳体1相连通，第一支撑板4的侧端开设有多个形状不同的气流孔5，壳体1的内壁两侧固定连接有两个导流板9，两个导流板9与两个透气孔11相对应。
79.本发明中，两个透气孔11的开设用以方便空气进入壳体1内，两个导流板9用以将通过两个透气孔11的空气引导至壳体1内特定区域，多个气流孔5的开设用以方便壳体1内部的空气流通，避免用户使用过程中，使得壳体1内处于流通空气，避免两只眼睛感觉不适。
80.具体的，请参阅图8，固定带3包括第一绑带301、第二绑带302、辅助绑带303、插接块304、对接块305、卡接齿槽306、容纳槽307、摆动齿棒308、推棒309、伸缩孔3010和第二弹簧3011，第二绑带302的一端转动连接于壳体1的侧端，对接块305固定连接于第二绑带302的另一端，卡接齿槽306设置有多个，多个卡接齿槽306开设于对接块305的内壁两侧，第一绑带301的一端转动连接于壳体1的侧端，插接块304固定连接于第一绑带301的另一端，容纳槽307插接于对接块305内，容纳槽307开设于插接块304的内，伸缩孔3010设置有两个，两个伸缩孔3010开设于插接块304的上下两端，两个伸缩孔3010均与容纳槽307相连通，摆动齿棒308设置有两个，两个摆动齿棒308一端转动连接于容纳槽307的内壁之间，两个摆动齿棒308的另一端与两个对应的卡接齿槽306相卡合，第二弹簧3011固定连接于两个摆动齿棒308之间，推棒309设置有两个，两个推棒309活动插接于两个伸缩孔3010内，两个伸缩孔3010与两个摆动齿棒308相连接，辅助绑带303的一端固定连接于壳体1的顶部，辅助绑带303的另一端与对接块305的顶部相连接。
81.本发明中，第一绑带301、第二绑带302和辅助绑带303用以将壳体1绑定于用户头部，对接块305用以容纳对接插接块304，多个卡接齿槽306呈双数开设由于对接块305的上下内壁，多个卡接齿槽306上下对应，插接块304与对接块305插接，容纳槽307的开设用以容纳两个摆动齿棒308和推棒309，两个伸缩孔3010的开设用以容纳两个推棒309，两个摆动齿棒308转动于容纳槽307内，两个摆动齿棒308的一端伸出容纳槽307与两个对应的卡接齿槽
306相卡合，用以对接块305卡接固定，第二弹簧3011用以将两个摆动齿棒308推出容纳槽307，两个推棒309用以挤压两个摆动齿棒308相靠近，实现两个摆动齿棒308退回容纳槽307内，将第一绑带301、第二绑带302和辅助绑带303缠绕至用户头部，按压两个伸缩孔3010，使得两个摆动齿棒308的收缩至容纳槽307内，将容纳槽307插入对接块305内，根据松紧需求，解除对两个推棒309的按压，使得两个摆动齿棒308与两个对应的卡接齿槽306卡合，实现绑定壳体1，用户可根据舒适性调节两个摆动齿棒308与对应的两个卡接齿槽306卡合，实现绑定舒适性的调节。
82.具体的，请参阅图9，运行终端8包括：
83.视觉算法单元10，其设置有两个，两个视觉算法单元10固定连接于两个导流板9的端侧，其用以单独对单个眼球视线进行追踪；
84.听读算法单元7，其固定连接于壳体1的下内壁，其基于采集的语音数据加强用户声觉沉浸；
85.控制终端13，其固定连接于第二固定板17的侧端，其用以储存视觉、语音对比数据样本，形成视觉、语音数据库；
86.数据存储模块14，其固定连接于第二固定板17的侧端，其基于采集的语音、视觉数据对比判断成果，控制设备的运行。
87.本发明中，两个视觉算法单元10固定连接于两个导流板9的端侧，两个听读算法单元7分别对准单只眼球瞳孔偏转角度，采用定点追踪算法对单个眼球视线进行追踪；
88.听读算法单元7固定连接于壳体1的下内壁，其基于采集的语音数据加强用户声觉沉浸；
89.控制终端13固定连接于第二固定板17的侧端，其用以储存视觉、语音对比数据样本，形成视觉、语音数据库；数据存储模块14，其固定连接于第二固定板17的侧端，其基于采集的语音、视觉数据对比判断成果，通过听读算法单元7或两个视觉算法单元10中一个的反馈信息，触发启动触感单元震动构件2进行触觉提醒。
90.具体的，请参阅图10，每个听读算法单元7包括：
91.声音采集模块701，其用以采集用户英语教学过程中读出的英语单词、语句，整理成语音数据样本；
92.声音判断模块702，其用以将语音数据样本与语音数据库进行对比判断，并将判断结果传递至反馈模块703；
93.反馈模块703，其用以将判断结果进行反馈至数据存储模块14。
94.具体的，请参阅图，视觉算法单元10包括：
95.视觉追踪模块1001，其用以采集用户英语教学过程中眼球的动态捕捉图像，整理成视觉数据样本；
96.视觉对比模块1002，其用以将视觉数据样本与视觉数据库进行对比判断，并将判断结果传递至反馈模块703；
97.信号输出模块1003，其用以将判断结果进行反馈至数据存储模块14。
98.最后需要进行说明的是：在本发明中，视觉算法单元10、听读算法单元7、控制终端13、数据存储模块14均为模块化安装件，采用电子元件组装而成，其可以基于实际需求进行选择电子元件组装，故此不再赘述。
99.一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学方法，包括如下步骤：
100.s1、进入教学：
101.将第一绑带301、第二绑带302和辅助绑带303缠绕至用户头部，按压两个伸缩孔3010，使得两个摆动齿棒308的收缩至容纳槽307内，将容纳槽307插入对接块305内，根据松紧需求，解除对两个推棒309的按压，使得两个摆动齿棒308与两个对应的卡接齿槽306卡合，实现绑定壳体1，用户通过两个视距镜16观看第二固定板17上播放的英语教学视频，达到进入教学；
102.s2、构造沉浸环境：
103.构造视觉、听读双环境，通过触觉提醒达到引导用户沉浸入英语教学环境中；
104.s21、构造视觉环境：
105.单个视觉算法单元10内的视觉追踪模块1001对用户的一个眼球进行动态捕捉，将动态捕捉的图像整理成单独的眼球动态捕捉图像数据，将两个眼球的动态捕捉图像数据与控制终端13内的眼球动态数据进行对比，对比过程中采用卷积神经网络图像识别算法判断用户视线是否注视英语教学视频，当用户的视线不在英语教学视频上或眼神呆滞注意力不集中时，信号输出模块1003对应发出反馈信号至数据存储模块14，达到构造视觉环境；
106.s22、构造听觉环境：
107.710在英语教学过程中用以采集用户英语教学过程中读出的英语单词、语句等，整理成语音数据样本，将采集的语音数据样本与控制终端13内储存的语音数据库进行对比判断对比，用以判断用户读出的单词、语句是否准确，当遇到单词、语句错位时，通过反馈模块703向数据存储模块14发出反馈信号，达到构造听读环境；
108.s23、触觉提醒：
109.数据存储模块14收到反馈模块703、两个信号输出模块1003其中之一的反馈时，启动电机207，电机207的输出端带动主动轮209旋转，主动轮209通过带动传动皮带201的旋转带动从动轮2010旋转，从动轮2010旋转带动第一半齿轮206旋转，第一半齿轮206的旋转间歇性拨动第二半齿轮204重复旋转，第二半齿轮204重复旋转带动敲击棒2011做重复摆动，敲击棒2011在第一弹簧205的挤压推动下均匀敲击18，通过18产生的震动和声音，提醒用户注意力集中，对用户进行触觉提醒。
110.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。

技术特征：
1.一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其特征在于，包括；壳体(1)；固定带(3)，所述固定带(3)设置于壳体(1)的侧端，其用以绑定壳体(1)；第一支撑板(4)，所述第一支撑板(4)固定连接于壳体(1)的上下内壁之间，所述第一支撑板(4)的侧端开设有两个安装孔(15)，两个所述安装孔(15)内均安装有视距镜(16)；第二固定板(17)，所述第二固定板(17)固定连接于壳体(1)的上下内壁之间，所述第二固定板(17)的侧端固定连接有屏幕(12)；运行终端(8)，所述运行终端(8)设置于壳体(1)的内壁之间，其用以提高用户的沉浸度；以及触感单元震动构件(2)，所述触感单元震动构件(2)设置于第二固定板(17)的侧端，其用以提醒用户集中注意力。2.根据权利要求1所述的一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其特征在于，所述触感单元震动构件(2)包括驱动组件、传动组件、固定块(202)、第二半齿轮(204)、敲击棒(2011)、第一弹簧(205)和发声震动块(203)，所述固定块(202)和发声震动块(203)固定连接于第二固定板(17)的侧端，所述第二半齿轮(204)转动连接于第二固定板(17)的侧端，所述敲击棒(2011)固定连接于第二半齿轮(204)的侧端，所述敲击棒(2011)位于固定块(202)和发声震动块(203)之间，所述驱动组件设置于第二固定板(17)的侧端，所述传动组件设置于第二固定板(17)的侧端，所述传动组件与驱动组件、敲击棒(2011)相连接，所述第一弹簧(205)的一端与固定块(202)的固定连接，所述第一弹簧(205)的另一端与敲击棒(2011)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其特征在于，所述驱动组件包括电机(207)，所述电机(207)固定连接于第二固定板(17)的侧端。4.根据权利要求3所述的一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其特征在于，所述传动组件包括第一半齿轮(206)、保护壳(208)、主动轮(209)、从动轮(2010)和传动皮带(201)，所述第一半齿轮(206)转动连接于第二固定板(17)的侧端，所述第一半齿轮(206)与第二半齿轮(204)间歇啮合，所述从动轮(2010)固定连接于第一半齿轮(206)的侧端，所述主动轮(209)固定连接于电机(207)的输出端，所述传动皮带(201)套设于主动轮(209)和从动轮(2010)的圆周表面，所述保护壳(208)套设于第一半齿轮(206)的圆周避面。5.根据权利要求4所述的一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其特征在于，所述壳体(1)的两侧开设有透气孔(11)，两个所述透气孔(11)与壳体(1)相连通，所述第一支撑板(4)的侧端开设有多个形状不同的气流孔(5)，所述壳体(1)的内壁两侧固定连接有两个导流板(9)，两个所述导流板(9)与两个透气孔(11)相对应。6.根据权利要求5所述的一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其特征在于，所述固定带(3)包括第一绑带(301)、第二绑带(302)、辅助绑带(303)、插接块(304)、对接块(305)、卡接齿槽(306)、容纳槽(307)、摆动齿棒(308)、推棒(309)、伸缩孔(3010)和第二弹簧(3011)，所述第二绑带(302)的一端转动连接于壳体(1)的侧端，所述对接块(305)固定连接于第二绑带(302)的另一端，所述卡接齿槽(306)设置有多个，多个所述卡接齿槽(306)开设于对接块(305)的内壁两侧，所述第一绑带(301)的一端转动连接于壳体(1)的侧端，所述插接块(304)固定连接于第一绑带(301)的另一端，所述容纳槽(307)插接于对接块(305)
内，所述容纳槽(307)开设于插接块(304)的内，所述伸缩孔(3010)设置有两个，两个所述伸缩孔(3010)开设于插接块(304)的上下两端，两个所述伸缩孔(3010)均与容纳槽(307)相连通，所述摆动齿棒(308)设置有两个，两个所述摆动齿棒(308)一端转动连接于容纳槽(307)的内壁之间，两个所述摆动齿棒(308)的另一端与两个对应的卡接齿槽(306)相卡合，所述第二弹簧(3011)固定连接于两个摆动齿棒(308)之间，所述推棒(309)设置有两个，两个所述推棒(309)活动插接于两个伸缩孔(3010)内，两个所述伸缩孔(3010)与两个摆动齿棒(308)相连接，所述辅助绑带(303)的一端固定连接于壳体(1)的顶部，所述辅助绑带(303)的另一端与对接块(305)的顶部相连接。7.根据权利要求1所述的一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其特征在于，所述运行终端(8)包括：视觉算法单元(10)，其设置有两个，两个所述视觉算法单元(10)固定连接于两个导流板(9)的端侧，其用以单独对单个眼球视线进行追踪；听读算法单元(7)，其固定连接于壳体(1)的下内壁，其基于采集的语音数据加强用户声觉沉浸；控制终端(13)，其固定连接于第二固定板(17)的侧端，其用以储存视觉、语音对比数据样本，形成视觉、语音数据库；数据存储模块(14)，其固定连接于第二固定板(17)的侧端，其基于采集的语音、视觉数据对比判断成果，控制设备的运行。8.根据权利要求7所述的一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其特征在于，每个所述听读算法单元(7)包括：声音采集模块(701)，其用以采集用户英语教学过程中读出的英语单词、语句，整理成语音数据样本；声音判断模块(702)，其用以将所述语音数据样本与所述语音数据库进行对比判断，并将所述判断结果传递至反馈模块(703)；反馈模块(703)，其用以将判断结果进行反馈至数据存储模块(14)。9.根据权利要求8所述的一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，其特征在于，所述视觉算法单元(10)包括：视觉追踪模块(1001)，其用以采集用户英语教学过程中眼球的动态捕捉图像，整理成视觉数据样本；视觉对比模块(1002)，其用以将所述视觉数据样本与所述视觉数据库进行对比判断，并将所述判断结果传递至反馈模块(703)；信号输出模块(1003)，其用以将判断结果进行反馈至数据存储模块(14)。10.一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学方法，其特征在于，使用了权利要求9中一种基于vr技术的算法沉浸式英语教学系统，包括如下步骤：s1、进入教学：将第一绑带(301)、第二绑带(302)和辅助绑带(303)缠绕至用户头部，按压两个伸缩孔(3010)，使得两个摆动齿棒(308)的收缩至容纳槽(307)内，将容纳槽(307)插入对接块(305)内，根据松紧需求，解除对两个推棒(309)的按压，使得两个摆动齿棒(308)与两个对应的卡接齿槽(306)卡合，实现绑定壳体(1)，用户通过两个视距镜(16)观看第二固定板
(17)上播放的英语教学视频，达到进入教学；s2、构造沉浸环境：构造视觉、听读双环境，通过触觉提醒达到引导用户沉浸入英语教学环境中；s21、构造视觉环境：单个视觉算法单元(10)内的视觉追踪模块(1001)对用户的一个眼球进行动态捕捉，将动态捕捉的图像整理成单独的眼球动态捕捉图像数据，将两个眼球的动态捕捉图像数据与控制终端(13)内的眼球动态数据进行对比，对比过程中采用卷积神经网络图像识别算法判断用户视线是否注视英语教学视频，当用户的视线不在英语教学视频上或眼神呆滞注意力不集中时，信号输出模块(1003)对应发出反馈信号至数据存储模块(14)，达到构造视觉环境；s22、构造听觉环境：(710)在英语教学过程中用以采集用户英语教学过程中读出的英语单词、语句等，整理成语音数据样本，将采集的语音数据样本与控制终端(13)内储存的语音数据库进行对比判断对比，用以判断用户读出的单词、语句是否准确，当遇到单词、语句错位时，通过反馈模块(703)向数据存储模块(14)发出反馈信号，达到构造听读环境；s23、触觉提醒：数据存储模块(14)收到反馈模块(703)、两个信号输出模块(1003)其中之一的反馈时，启动电机(207)，电机(207)的输出端带动主动轮(209)旋转，主动轮(209)通过带动传动皮带(201)的旋转带动从动轮(2010)旋转，从动轮(2010)旋转带动第一半齿轮(206)旋转，第一半齿轮(206)的旋转间歇性拨动第二半齿轮(204)重复旋转，第二半齿轮(204)重复旋转带动敲击棒(2011)做重复摆动，敲击棒(2011)在第一弹簧(205)的挤压推动下均匀敲击(18)，通过(18)产生的震动和声音，提醒用户注意力集中，对用户进行触觉提醒。

技术总结
本发明提供一种基于VR技术的算法沉浸式英语教学系统，属于VR设备技术领域，其包括壳体；固定带，固定带设置于壳体的侧端，其用以绑定壳体；第一支撑板，第一支撑板固定连接于壳体的上下内壁之间，第一支撑板的侧端开设有两个安装孔，两个安装孔内均安装有视距镜，电机的输出端旋转带动主动轮旋转，主动轮通过传动皮带带动从动轮进行旋转，从动轮带动第一半齿轮进行旋转，第一半齿轮通过与第二半齿轮之间的间歇性啮合，实现对敲击棒的单向摆动，敲击棒在第一弹簧的挤压下进行重复摆动，敲击棒均匀敲击发声震动块，发声震动块产生的震动和声音，提醒用户注意力集中，通过补充触觉提醒，加强用户的英语教学沉浸度。强用户的英语教学沉浸度。强用户的英语教学沉浸度。


技术研发人员：朱莉莉 闫秀静 丁坤敏 李雪松 陈红 李浩月
受保护的技术使用者：牡丹江医学院
技术研发日：2022.03.10
技术公布日：2022/5/25