[發明專利]基于飛機平尾的虛擬仿真裝配系統及方法

在審

• 申請號: 202111373804.2
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114063781A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 王巍;閆夢娜;李海偉;于國棟;李德毅;柴春陽;韓超
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F30/15;G06F30/20;G09B9/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

本發明提供一種基于飛機平尾的虛擬仿真裝配系統及方法，涉及虛擬仿真技術領域。本發明以典型飛機平尾的裝配為研究對象，在Unity平臺下開發了基于虛擬現實設備的具有通用性能的人機交互裝配系統。本發明把VR與飛機裝配技術融合起來，構建一個裝配仿真實訓平臺。在虛擬仿真平臺上針對實訓內容，用戶基于相應的三維虛擬操作交互程序，實現仿真訓練的虛擬操作。按照裝配操作流程，對操作用戶進行提示，指導用戶對飛機零部進行裝配操作，根據飛行器制造工程專業培養方案和飛機裝配技術的特點，以飛機平尾為目標建設虛擬仿真試驗系統，為飛機結構與裝配課程設計提供實驗平臺，彌補當前實驗軟硬件不足的問題。

技術領域

本發明涉及虛擬仿真技術領域，尤其涉及一種基于飛機平尾的虛擬仿真裝配系統及方法。

背景技術

伴隨著虛擬現實技術的飛速發展，在各個行業的應用已經有了很明顯的作用，尤其在航空航天領域，對于航空制造的應用更是占了舉足輕重的地位。在傳統的制造環境下，我們只能依靠工人的經驗去進行每一步的裝配工作，這樣的工作過程是非常消耗人力和物力并且難以保證裝配的準確度，所以就產生了虛擬裝配。

飛機的裝配在整個飛機制造過程中占了很大的比重。傳統的裝配方式已經不能滿足企業發展的需要。針對傳統虛擬裝配系統交互手段不足的缺點，飛機的裝配在整個飛機制造過程中占了很大的比重。傳統的裝配方式已經不能滿足企業發展的需要，傳統虛擬裝配系統交互手段不足。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基于飛機平尾的虛擬仿真裝配系統及方法。本發明以典型飛機平尾的裝配為研究對象，在Unity平臺下開發了基于虛擬現實設備的具有通用性能的人機交互裝配系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下的技術方案：

一方面，一種基于飛機平尾的虛擬仿真裝配系統，具體包括計算機的虛擬仿真軟件系統、基站、頭顯、手套、追蹤器、手柄；

所述基站使用多重同步脈沖與激光線對環境進行設定范圍的掃描；

所述手套與計算機的外部接口連接，在手套的每一個指關節均安裝壓力傳感器；

所述頭顯、手柄以及追蹤器通過和計算機的外部接口連接；

所述虛擬仿真軟件系統包括登錄模塊、學習資料模塊、裝配訓練模塊、裝配考核模塊以及虛擬裝配模塊；

其中所述登錄模塊用于用戶端和教學端的注冊，進行賬號和密碼的身份驗證，身份驗證通過后進入所述學習資料模塊，通過單元分類瀏覽不同的學習資料，并進行飛機平尾裝配理論學習；所述虛擬裝配模塊用于添加功能；所述裝配訓練用于打開虛擬裝配模塊進行虛擬仿真裝配的操作訓練；所述裝配考核模塊用于打開虛擬裝配模塊進行實訓考核。

另一方面，一種基于飛機平尾的虛擬仿真裝配方法，基于前述基于飛機平尾的虛擬仿真裝配系統實現，具體包括以下步驟：

步驟1：首先登陸虛擬仿真平臺系統界面，用戶需提前將左手將手持手柄，右手將穿戴手套，進行身份驗證；

其中手柄包括兩種狀態：當手柄未綁定任何放置在虛擬裝配環境桌面上的待裝配零件且沒有打開零件裝配菜單，以及手柄選中零件并按下確認鍵發生綁定；

所述手套在使用前需確保與手套配合的追蹤器與手套建立綁定，手套的操作方式包含握住和松開，用戶進行握住操作即抓起零件，進行松開操作即安裝或放下零件；

步驟2：進入虛擬裝配模塊——選擇訓練模式或者考核模式，完成虛擬仿真裝配。

所述訓練模式包含以下步驟：

S1、通過信息面板確認當前操作步驟；

S2、拿起或操作在當前步驟高亮的部件；所述部件分為可裝配零件和可操作組件；