[發(fā)明專利]一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的實現(xiàn)設(shè)備與方法

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• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111796677A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮策;支曉棟;秦漢;王征華;付宇;張華軍;呂江濤;周靖軒;付東興;李苗;馮思瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大晟極科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 天津睿禾唯晟專利代理事務(wù)所(普通合伙) 12235
• 代理人: 李春榮

1.一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的實現(xiàn)設(shè)備，包括第一鏡框(1)和第二鏡框(2)，其特征在于，所述第一鏡框(1)和第二鏡框(2)的一側(cè)均轉(zhuǎn)動安裝有鏡架(3)，兩個鏡架(3)的一側(cè)均固定安裝有處理器(4)，第一鏡框(1)和第二鏡框(2)的一側(cè)均固定安裝有鏡頭盒(5)，處理器(4)與對應(yīng)的鏡頭盒(5)電性連接，兩個鏡頭盒(5)的一側(cè)均固定安裝有眼動儀(6)，所述第一鏡框(1)和第二鏡框(2)相互靠近的一側(cè)設(shè)有同一個連接座(7)，連接座(7)的兩側(cè)均開設(shè)有凹槽，兩個凹槽內(nèi)均滑動安裝有移動塊(8)，兩個移動塊(8)相互遠(yuǎn)離的一端分別固定連接在第一鏡框(1)和第二鏡框(2)上，兩個鏡架(3)的一側(cè)均設(shè)有調(diào)節(jié)架(15)，兩個調(diào)節(jié)架(15)的一側(cè)均開設(shè)有固定槽(16)，兩個鏡架(3)的一側(cè)均固定連接有移動架(17)，移動架(17)滑動安裝在對應(yīng)的固定槽(16)內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的實現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，兩個移動架(17)的一側(cè)均開設(shè)有限位槽(18)，兩個固定槽(16)的一側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有連接槽，兩個連接槽內(nèi)均滑動安裝有限位塊(19)，限位塊(19)活動安裝在對應(yīng)的限位槽(18)內(nèi)，調(diào)節(jié)架(15)上開設(shè)有固定腔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的實現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述固定腔的一側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有兩個滑孔，兩個滑孔內(nèi)均滑動安裝有連接桿(20)，連接桿(20)的一端焊接在對應(yīng)的限位塊(19)上，兩個連接桿(20)的一端均焊接有齒條(22)，齒條(22)滑動安裝在固定腔的一側(cè)內(nèi)壁上，固定腔內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝板有齒輪(21)，兩個齒條(22)均與齒輪(21)嚙合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的實現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述限位塊(19)的一端開設(shè)有第一螺紋槽，連接槽的一側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有通孔，通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有絲桿(23)，絲桿(23)的一端螺紋安裝在第一螺紋槽內(nèi)，絲桿(23)的另一端焊接有轉(zhuǎn)動塊(24)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的實現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，兩個移動塊(8)相互靠近的一端均開設(shè)有第二螺紋槽，兩個凹槽相互靠近的一側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有同一個固定孔，固定孔內(nèi)固定安裝有兩個軸承(11)，兩個軸承(11)的內(nèi)軸上均固定套接有螺桿(9)，螺桿(9)的一端螺紋安裝在對應(yīng)的第二螺紋槽內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的實現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，兩個螺桿(9)相互靠近的一端焊接有同一個蝸輪(10)，固定孔的一側(cè)內(nèi)壁上開設(shè)有轉(zhuǎn)動孔，轉(zhuǎn)動孔內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)動桿(12)，轉(zhuǎn)動桿(12)的一端焊接有蝸桿(13)，蝸桿(13)與蝸輪(10)嚙合，轉(zhuǎn)動桿(12)的另一端焊接有調(diào)節(jié)塊(14)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的實現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述固定槽(16)的兩側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有滑槽，移動架(17)的兩側(cè)均焊接有滑塊，滑塊滑動安裝在對應(yīng)的滑槽內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的實現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述固定腔的兩側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有轉(zhuǎn)動槽，齒輪(21)的兩側(cè)均焊接有固定塊，固定塊轉(zhuǎn)動安裝在對應(yīng)的轉(zhuǎn)動槽內(nèi)。

9.一種增強現(xiàn)實誘導(dǎo)維修系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1：根據(jù)使用者的佩戴尺寸對增強現(xiàn)實眼鏡進(jìn)行調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)動兩個轉(zhuǎn)動塊(24)，轉(zhuǎn)動塊(24)帶動對應(yīng)的絲桿(23)轉(zhuǎn)動，絲桿(23)帶動對應(yīng)的限位塊(19)移動，限位塊(19)帶動對應(yīng)的連接桿(20)移動，連接桿(20)帶動齒條(22)移動；

S2：齒條(22)帶動齒輪(21)轉(zhuǎn)動，齒輪(21)帶動另一個齒條(22)移動，齒條(22)帶動對應(yīng)的連接桿(20)移動，連接桿(20)帶動對應(yīng)的限位塊(19)移動，限位塊(19)滑出對應(yīng)的限位槽(18)，即可取消移動架(17)的固定限制，移動鏡架(3)，鏡架(3)帶動對應(yīng)的移動架(17)在固定槽(16)內(nèi)滑動，即可調(diào)節(jié)鏡架(3)的使用尺寸；

S3：轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)塊(14)，調(diào)節(jié)塊(14)帶動轉(zhuǎn)動桿(12)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動桿(12)帶動蝸桿(13)轉(zhuǎn)動，蝸桿(13)帶動蝸輪(10)轉(zhuǎn)動，蝸輪(10)帶動兩個螺桿(9)轉(zhuǎn)動，螺桿(9)帶動對應(yīng)的移動塊(8)移動，即可調(diào)節(jié)第一鏡框(1)與第二鏡框(2)之間的間距；

S4：使用者佩戴上增強現(xiàn)實眼鏡后，對需要維修的物體CAD文件生成系統(tǒng)可識別的虛擬匹配模型，并將虛擬匹配模型通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到處理器(4)的系統(tǒng)中，同時實時重建當(dāng)前的三維拆裝場景；

S5：根據(jù)零部件拆裝運動模型和工具選擇模型，以及拆裝關(guān)系層次模型，結(jié)合根據(jù)情景感知所得當(dāng)前拆裝零件，以動畫的形式生成當(dāng)前步驟拆裝誘導(dǎo)信息，向操作者給出相應(yīng)的拆裝工具以及拆裝方向，并使用眼動儀(6)基于紅外電視法的視線跟蹤系統(tǒng)的基本原理，對眼動信號處理技術(shù)做了初步的研究，即利用了行、列疊加的思想提取了瞳孔中心坐標(biāo)和普爾欽斑點的坐標(biāo)，眼動儀(6) 可及時捕捉使用者的眼動狀態(tài)；

S6：根據(jù)增強現(xiàn)實的三維注冊技術(shù)并結(jié)合計算機圖形學(xué)知識實現(xiàn)拆裝誘導(dǎo)信息與真實場景的疊加，根據(jù)維修物體與瞳孔中心坐標(biāo)和普爾欽斑點的相對坐標(biāo)關(guān)系，獲得當(dāng)前的三維拆裝場景中零件在場景坐標(biāo)系中的坐標(biāo)及其在虛擬裝配模型中的相對于世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)，通過矩陣變換得到操作者相對維修物體的位置關(guān)系，建立虛擬信息的虛擬視點位置，并將場景通過鏡頭盒(5)顯示在第一鏡框(1)和第二鏡框(2)中，供使用者進(jìn)行觀察。