[發明專利]一種大型設備的智能虛擬維修訓練系統

無效

• 申請號: 201210089829.4
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102663182A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 孫有朝;王豐產;徐慶宏
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種大型設備的智能虛擬維修訓練系統，屬于制造業信息化和數據處理的技術領域。

背景技術

隨著現代機電產品和裝備的復雜性逐漸增長，保障費用和維修費用大幅增長，維修工作對保持機電產品和裝備的完好性和可用性起著非常重要的作用。因此，復雜產品和裝備的維修問題引起了工業界的重視。傳統裝備的維修訓練、實施、評估和驗證工作通常都是在實際裝備上進行，對裝備維修人員的訓練工作一般采用兩種方法，一是由有關單位組織進行維修訓練，二是由裝備大修廠自行訓練其維修人員。這兩種維修訓練方法都是在實裝上進行。這種維修方法存在以下缺陷：（1）鑒于裝備數量、型號、訓練場地和環境有限，受訓人員數量和操作時間難以保證，訓練效率低，維修知識和技能難于普及；（2）實裝維修必須在裝備樣機制造好之后才可以對其維修性進行精確的分析，容易造成裝備設計制造的返工，增加裝備設計制造費用。

虛擬維修訓練以裝備維修訓練為研究對象，以虛擬現實技術為基礎，以計算機及其相應的硬件設備為實驗手段，為復雜裝備的維修訓練建立起一個“實裝”、“實地”和“實時”的仿真環境。

現有技術多以產品協同設計為目標，支持多用戶的產品協同設計工程，但是現有產品協同設計的技術從產品設計的角度出發，沒有考慮如何支持虛擬維修工程，產品維修數據的存儲和訪問，產品協同維修過程等問題。由于維修工程比設計過程涉及到的因素和相關人員類型更多，過程更復雜，所以現有的技術不能做到支持虛擬維修的過程。缺乏根據CAD數據系統自動生成任務和管理任務的功能。沒有維修訓練效果評估功能、維修性、工效性評估功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了一種大型設備的智能虛擬維修訓練系統

???????本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案：

一種大型設備的智能虛擬維修訓練系統，包括：界面接口層、

應用層、技術支持層；其中：所述界面接口層通過數據接口與應用層連接，所述技術支持層通過應用接口與應用層連接；

所述應用層包括CAD數據處理模塊、維修任務庫生成和管理模塊、外設硬件驅動模塊、維修資源模塊、維修仿真模塊、維修分析評價模塊，其中：所述CAD數據處理模塊通過數據接口與維修資源模塊連接，所述維修資源模塊通過數據接口與維修仿真模塊連接，所述維修任務生成和管理模塊通過用戶接口與維修仿真模塊連接，所述維修仿真模塊通過數據接口與維修分析評價模塊連接，所述外設硬件驅動模塊通過硬件接口與維修分析評價模塊連接。

所述一種大型設備的智能虛擬維修訓練系統中，CAD數據處理模塊包括依次連接的格式轉換單元、數據解析單元、CAD數據輕量化單元，其中：

所述格式轉換模塊用于將大型設備數字樣機模型的CAD數據轉換為STEP格式的數據；

所述數據解析單元用于對STEP格式的數據進行解析得到STEP格式大型設備數字樣機模型的核心信息，所述核心信息包括大型設備模型零部件的尺寸信息、形狀信息及裝配約束信息；

所述CAD數據輕量化單元用于對核心信息做輕化處理得到應用數據。

所述一種大型設備的智能虛擬維修訓練系統中，維修任務庫生成和管理模塊

包括依次連接的任務生成單元、任務仿真驗證模塊、訓練任務分配單元；其中：

所述任務生成單元用于提取大型設備數字樣機模型零部件的ATA編碼，根

據大型設備的系統結構樹生成維修任務庫；

???????所述任務仿真驗證模塊根據維修標準規范驗證維修任務的可實時性，最終確定可實施的維修任務庫；

所述訓練任務分配單元用于為維修仿真模塊分配維修任務。

所述一種大型設備的智能虛擬維修訓練系統中，外設硬件驅動模塊包括外設設備驅動、姿態動作識別模塊、數據庫，所述外設設備驅動與姿態動作識別模塊的輸入端連接，所述姿態動作識別模塊的輸出端與數據庫連接；所述姿態動作識別模塊識別訓練人員操作外設設備的姿態與動作，再將得到的姿態庫與數據庫存儲到數據庫中。

所述一種大型設備的智能虛擬維修訓練系統中，維修資源模塊包括智能部件Agent單元、智能人體Agent單元、智能工具Agent單元、交互黑板模塊，所述智能部件Agent單元、智能人體Agent單元、智能工具Agent單元分別與交互黑板模塊連接。