[發(fā)明專利]一種TBM虛擬裝配系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310016066.5
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103021206A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 鞏亞東;程軍;楊建宇;仇健
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學
• 主分類號: G09B5/02
• 分類號: G09B5/02
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 趙建剛

1.一種TBM虛擬裝配系統(tǒng)，其特征在于，包括：立體投影系統(tǒng)和操作控制臺所述操作控制臺與所述立體投影系統(tǒng)相連；

所述的立體投影系統(tǒng)，包括：圖形工作站、立體轉(zhuǎn)換器和虛擬現(xiàn)實顯示裝置，所述立體轉(zhuǎn)換器和虛擬現(xiàn)實顯示裝置分別和所述圖形工作站相連，所述操作控制臺和所述的圖形工作站相連；所述圖形工作站是載有虛擬仿真主模塊的圖形工作站；所述的操作控制臺上設置有控制所述的虛擬仿真主模塊的控制按鈕；

所述的虛擬仿真主模塊，包括：立體模型庫、立體驅(qū)動引擎、數(shù)據(jù)庫和人機交互模塊；所述立體模型庫是存儲有環(huán)境立體模型與掘進機立體模型的立體模型庫，所述立體驅(qū)動引擎是用來驅(qū)動立體模型的立體驅(qū)動引擎，所述數(shù)據(jù)庫是用來存儲掘進機設備零件參數(shù)和部件信息的數(shù)據(jù)庫，所述人機交互模塊是用來接受輸入與展示輸出的人機交互模塊；

所述的人機交互模塊，還用于接受所述零件參數(shù)和部件信息，并將接收到的所述零件參數(shù)和部件信息存入所述的數(shù)據(jù)庫；還用于接受所述的操作控制臺發(fā)出的指令，并調(diào)用所述數(shù)據(jù)庫中的所述零件參數(shù)和部件信息，并將該零件參數(shù)和部件信息和該指令一并發(fā)送給所述的立體驅(qū)動引擎；

所述的立體驅(qū)動引擎，還用于調(diào)用并展現(xiàn)所述的立體模型庫中的立體模型；所述的立體驅(qū)動引擎，還用于將接收到的零件參數(shù)和部件信息賦予所述的立體模型，并根據(jù)所述的指令完成動態(tài)展示；

所述的立體轉(zhuǎn)換器，用于將所述的立體模型轉(zhuǎn)換為可用于被動立體顯示的圖像并輸出到所述虛擬現(xiàn)實顯示裝置；

所述虛擬現(xiàn)實顯示裝置，用于將立體轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到的可用于被動立體顯示的圖像展現(xiàn)出來。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TBM虛擬裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬現(xiàn)實顯示裝置包括：兩臺分別和所述立體轉(zhuǎn)換器相連的、帶有偏振光立體投影鏡頭的投影儀和金屬立體投影幕。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TBM虛擬施工系統(tǒng)，其特征在于，所述的立體模型采用的數(shù)據(jù)格式為Open?Flight。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TBM虛擬裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述的立體驅(qū)動引擎為一個多通道的可視化數(shù)據(jù)庫處理與渲染系統(tǒng)；所述可視化數(shù)據(jù)庫的根處有一個場景節(jié)點，用來接收來自所述的人機交互模塊的信息；所述的場景通過一條渲染通道觀看，所述一條渲染通道通過一條管道渲染到一個屏幕窗口上，每條管道或渲染流水線渲染一個或多個窗口，每個窗口僅與一條渲染流水線相關。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TBM虛擬裝配系統(tǒng)，其特征在于，在所述的操作控制臺上的控制按鈕包括：掘進機的盾尾后端部的拆卸和裝配按鈕，拼裝機導軌拆卸和裝配按鈕，運料小車拆卸和裝配按鈕，盾尾中端部拆卸和裝配按鈕，連接架拆卸與裝配控制按鈕，管片的拆卸和裝配按鈕，尾盾的拆卸和裝配按鈕，拼裝機的拆卸和裝配按鈕，工作臺架子的拆卸和裝配按鈕，中盾的拆卸和裝配按鈕，前盾的拆卸和裝配按鈕，以及刀盤驅(qū)動齒輪的拆卸和裝配按鈕；所述的各按鈕分別連接信號發(fā)生電路，所述信號發(fā)生電路發(fā)生的控制信號通過RS232接口輸送給所述圖形工作站。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TBM虛擬裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述的人機交互模塊包括：

零部件庫建立模塊，用于TBM的各個部件的詳細信息的建立、修改和查詢；所述詳細信息包括：TBM零部件參數(shù)、材料、數(shù)目和裝配順序信息；

驅(qū)動部件控制模塊，用于根據(jù)接收到的信號調(diào)用立體驅(qū)動引擎驅(qū)動掘進機立體模型的相關部件；

通道選擇模塊，用于通道之間的轉(zhuǎn)換，以使用戶可以在不同角度觀察TBM的裝配過程；

裝配工藝模塊，用于對TBM的裝配順序和裝配工藝過程進行規(guī)劃，以得出最合理的裝配工藝；

單片機端口控制模塊，用于單片機與其他設備之間的通信；

刀盤裝配與拆卸控制模塊，用于刀盤的裝配和拆卸操作；

前盾和中盾裝配與拆卸控制模塊，用于前盾和中盾的拆卸和裝配操作；

尾盾和拼裝機裝配與拆卸控制模塊，用于尾盾和拼裝機的拆卸與裝配操作；

后配套臺車1裝配與拆卸控制模塊，用于后配套臺車1的拆卸與裝配操作；

后配套臺車2裝配與拆卸控制模塊，用于后配套臺車2的拆卸與裝配操作；

后配套臺車3裝配與拆卸控制模塊，用于后配套臺車3的拆卸與裝配操作。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的TBM虛擬裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述的詳細信息還包括零部件名稱、零件的生產(chǎn)者、零件的生產(chǎn)部門、部件的裝配部門、裝配操作人員、檢查人員以及備注信息。

8.據(jù)權(quán)利要求6所述的TBM虛擬裝配系統(tǒng)，其特征在于，所述的虛擬仿真主模塊還包括單片機控制模塊，用于在虛擬裝配仿真過程中實現(xiàn)TBM的人機交互作用。