[發(fā)明專利]虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210069953.8
• 申請(qǐng)日: 2022-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN114417618A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚壽文;王瑀;張立東;許人介;茍何韋頎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 李娜

1.虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)層、功能層和輸出層，

所述基礎(chǔ)設(shè)施層，用于虛擬裝配過程并采集所述數(shù)據(jù)層的輸入信號(hào)；

所述數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)所述評(píng)價(jià)系統(tǒng)運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)模型；

所述數(shù)據(jù)層，用于獲取所述基礎(chǔ)設(shè)施層的輸入信號(hào)并對(duì)所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化后輸入所述功能層；

所述功能層，用于對(duì)虛擬仿真過程進(jìn)行控制和對(duì)裝配復(fù)雜度進(jìn)行評(píng)價(jià)；

所述輸出層，用于輸出虛擬現(xiàn)實(shí)過程的可視化信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述基礎(chǔ)設(shè)施層包括無標(biāo)記全身運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)、無標(biāo)記手部運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔、高性能圖形工作站、無間斷供電系統(tǒng)UPS和顯示設(shè)備。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫包括裝配工藝規(guī)范庫、裝配零件模型庫、裝配工具模型庫、數(shù)字人體模型DHM模型庫和復(fù)雜度評(píng)估模型庫，其中，所述裝配工藝規(guī)范庫用于提供裝配工藝規(guī)范；裝配零件模型庫，用于提供仿真模擬過程中的裝配零件模型；所述裝配工具模型庫，用于提供裝配仿真模擬過程中所模擬使用的裝配工具模型；所述數(shù)字人體模型DHM模型庫，用于獲得裝配人員虛擬人體模型，并用于采集正確裝配姿態(tài)數(shù)據(jù)；所述復(fù)雜度評(píng)估模型庫，用于提供對(duì)裝配仿真結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)的模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行依托Unity渲染引擎提供的Unity Collaborate和Unity Asset。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)信息包括零件幾何模型、裝配工藝信息、全身骨骼運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)、手部運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)、裝配操作交互數(shù)據(jù)和系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述功能層包括虛擬裝配仿真模塊、DHM控制模塊、裝配復(fù)雜度評(píng)估模塊和VR人機(jī)交互模塊，所述虛擬裝配仿真模塊用于產(chǎn)品裝配仿真的建模與計(jì)算；所述DHM控制模塊用于處理用戶的全身運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)，并利用所述全身運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)DHM運(yùn)動(dòng)；所述裝配復(fù)雜度評(píng)估模塊用于裝配復(fù)雜度評(píng)估；所述VR人機(jī)交互模塊用于用戶與所述系統(tǒng)之間的交互。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述DHM控制模塊包括傳感器數(shù)據(jù)融合單元、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)推算、單元和逆向動(dòng)力學(xué)求解單元，其中，所述傳感器數(shù)據(jù)融合單元，用于對(duì)采集的若干數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析；所述關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)推算單元，用于對(duì)模擬裝配過程中，用戶各關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)的推算分析；所述逆向動(dòng)力學(xué)求解單元，用于基于逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，獲取用戶的裝配姿態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述裝配復(fù)雜度評(píng)估模塊包括客觀復(fù)雜度因素評(píng)價(jià)單元和用戶主觀評(píng)估復(fù)雜度因素評(píng)價(jià)單元，其中，所述客觀復(fù)雜度因素評(píng)價(jià)單元用于針對(duì)客觀復(fù)雜度因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，所述用戶主觀評(píng)估復(fù)雜度因素評(píng)價(jià)單元用于針對(duì)用戶主觀評(píng)估的復(fù)雜度因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述VR人機(jī)交互模塊包括碰撞感知反饋單元、感知增強(qiáng)VR交互單元和基于手勢(shì)的自然裝配操作單元，其中，所述碰撞感知反饋單元用于采集裝配過程中用戶與裝配零件發(fā)生的碰撞信息，所述感知增強(qiáng)的VR交互單元用于提高用戶對(duì)視野外空間信息和裝配全局信息的感知，所述基于手勢(shì)的自然裝配操作單元用于模擬裝配過程。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)輔助的裝配復(fù)雜度評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述可視化信息包括裝配過程信息、裝配操作信息、裝配狀態(tài)信息、碰撞信息、評(píng)價(jià)界面信息、評(píng)價(jià)結(jié)果信息。