[發(fā)明專利]一種Vr虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的操作系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010201686.6
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111369854A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 農(nóng)嘉;孔麗云;韋守居;韋寧;王代遠(yuǎn);李慶;黎琛
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G06T19/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 張明

1.一種Vr虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的操作系統(tǒng)，其特征在于，包括：

操作平臺，所述操作平臺用于為實(shí)驗(yàn)者提供實(shí)體操作設(shè)備，采用VR操作手柄，所述操作平臺用于讓使用者控制三維虛擬場景中虛擬的實(shí)驗(yàn)器械的移動和步驟操作；

上機(jī)位，所述上機(jī)位用于對操作進(jìn)行仿真模擬；上機(jī)位包括計(jì)算機(jī)、顯示終端、仿真操作模塊，所述計(jì)算機(jī)用于對仿真模擬提供運(yùn)算和實(shí)施平臺，所述顯示終端與計(jì)算機(jī)連接，用于對計(jì)算機(jī)的仿真模擬結(jié)果進(jìn)行顯示，所述仿真操作模塊與計(jì)算機(jī)連接，用于在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行仿真模擬的操作，并提出規(guī)范化的要求，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行三維的仿真模擬實(shí)驗(yàn)；

下機(jī)位，所述下機(jī)位用于對操作進(jìn)行執(zhí)行，下機(jī)位包括控制器、執(zhí)行器、執(zhí)行機(jī)械手，所述控制器用于接收計(jì)算機(jī)發(fā)生的操作信號，并發(fā)送到執(zhí)行器，所述執(zhí)行器控制執(zhí)行機(jī)械手工作，執(zhí)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作；

防護(hù)機(jī)構(gòu)，所述防護(hù)機(jī)構(gòu)用于對下機(jī)位進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)機(jī)構(gòu)包括金屬罩和攝像頭；所述金屬罩罩在下機(jī)位上，金屬罩內(nèi)安裝有攝像頭，所述攝像頭與顯示終端連接，顯示終端顯示攝像頭拍攝的畫面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Vr虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的操作系統(tǒng)，其特征在于：所述操作平臺采用型號為HTC-vive的VR設(shè)備。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Vr虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的操作系統(tǒng)，其特征在于：所述執(zhí)行機(jī)械手采用裝配有柔性夾爪的六軸機(jī)械手。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Vr虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的操作系統(tǒng)，其特征在于：所述攝像頭采用型號為NAC-Memrecam-HX-7s的高速攝像機(jī)。

5.一種Vr虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的操作方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)連接電源，開啟上機(jī)位和下機(jī)位，計(jì)算機(jī)運(yùn)載試驗(yàn)操作模型數(shù)據(jù)，用戶佩戴HTC-vive的VR設(shè)備進(jìn)入試驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)場景；

2)在三維虛擬場景中，控制虛擬的實(shí)驗(yàn)器械的移動和步驟操作，選擇試驗(yàn)項(xiàng)目，計(jì)算機(jī)加載該試驗(yàn)項(xiàng)目所對應(yīng)的虛擬現(xiàn)實(shí)場景；

3)根據(jù)操作指令，由用戶操作HTC-vive的VR設(shè)備中的VR手柄控制試驗(yàn)器械的移動，計(jì)算機(jī)計(jì)算出該步驟所獲取的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，模擬真實(shí)環(huán)境下試驗(yàn)結(jié)果的顯示；

4)選擇存儲整個操作步驟的動畫，動畫被保存到計(jì)算機(jī)中，便于觀看和分析；

5)將存儲在計(jì)算機(jī)中的動畫轉(zhuǎn)換為控制器電路信號，發(fā)送到控制器中，控制器通過執(zhí)行器控制執(zhí)行機(jī)械抓工作，機(jī)械工作抓抓取真實(shí)的實(shí)驗(yàn)器械進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即在現(xiàn)實(shí)世界中重現(xiàn)使用者在虛擬現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行的操作；

6)通過顯示終端觀察高速攝像機(jī)拍攝到的畫面，可以進(jìn)行慢放，觀察實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)變化。