[实用新型]煤矿采掘设备虚拟现实系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种虚拟现实系统，尤其是涉及一种煤矿采掘设备虚拟现实系统。

背景技术

虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)是近几年来逐渐发展完善起来的高新技术。该技术以多媒体计算机系统为基础，结合实时计算机图像生成、数据库、人工智能和物理模拟等手段可以构造出逼真的三维模型。实际对井下采掘设备的各部分结构及性能参数进行设计时，由于井下场地狭窄、环境恶劣等外界因素影响，对井下采掘设备的设计、运行与维修都提出了很高的要求。现如今，对井下采掘设备进行设计时，需在真实的井下环境或预先构建的模拟井下环境中进行多次试验，以对井下采掘设备的各参数进行观察、讨论和修改，因而实际设计过程中，存在前期投入成本高、设计研发周期长、实现困难等多种缺陷和不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿采掘设备虚拟现实系统，其电路设计合理、接线方便、使用操作简便且经济实用，能简便、快速构建出井下设备的虚拟采掘场景，在缩短设备研制周期、优化产品设计结构、节省研制费用的同时，能将在地面难以观察的采掘过程和设备结构特点生动、形象地演示出来。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种煤矿采掘设备虚拟现实系统，其特征在于：包括对需构建虚拟井下采掘场景中出现的多种三维模型进行建模的建模主机、用于输入所述虚拟井下采掘场景中各三维模型的布设位置与结构尺寸信息的参数输入电路模块、将参数输入电路模块所输入信息同步存储为脚本文件的场景信息存储单元、对场景信息存储单元内所存储的脚本文件进行分析处理的脚本读取与分析电路模块、根据脚本读取与分析电路模块的分析处理结果且结合建模主机所建立的多种三维模型构建虚拟井下采掘场景并对构建出的虚拟井下采掘场景进行渲染的场景渲染控制器模块、将建模主机建立的多种三维模型导入场景渲染控制器模块的模型导入电路模块和对经场景渲染控制器模块渲染的虚拟井下采掘场景进行同步显示的显示单元，所述参数输入电路模块、场景信息存储单元、脚本读取与分析电路模块、模型导入电路模块和显示单元均与场景渲染控制器模块相接，所述建模主机与模型导入电路模块相接。

上述煤矿采掘设备虚拟现实系统，其特征是：所述参数输入电路模块与场景渲染控制器模块之间通过用户控制接口电路模块进行双向通信，且用户控制接口电路模块均和参数输入电路模块与场景渲染控制器模块相接。

上述煤矿采掘设备虚拟现实系统，其特征是：所述建模主机为计算机。

上述煤矿采掘设备虚拟现实系统，其特征是：所述参数输入电路模块为控制键盘、鼠标或操纵杆件，所述操作杆件与参数设置电路相接，且所述参数设置电路与场景渲染控制器模块相接。

上述煤矿采掘设备虚拟现实系统，其特征是：所述参数输入电路模块与显示单元集成为触摸式显示屏。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、电路设计合理、接线方便且使用操作简便，智能化程度高。

2、各部分采用模块化设计，功耗低。

3、使用效果好，能构造出逼真的三维矿井模型，操作人员可以通过人机交互设备实现模拟采掘设备的各项动作，并将在地面难以观察的采掘过程和设备结构特点生动、形象地演示出来，其利用高性能计算机软硬件及相应的输入输出设备，创建一个能提供具有完善的可操作能力、具有身临其境的沉浸感且能现实反应井下采掘现场的信息环境。

4、实用价值高，能够模拟采掘设备的各种运作，借助人机交互手段直接对采煤机的设计进行观察、讨论和修改，大幅度缩短了设备的研制周期，优化产品设计，节省研制费用；并为设备操作人员技术培训等提供了一种更为有效的手段。因而，本实用新型能实现煤矿设备的虚拟设计和制造，其意义不仅仅是节约资源和时间，而是完成在地面或在常规条件下无法进行的工作。例如采煤机虚拟设计中，设计人员不必等到样机制造出来，再去修改其中不太理想、不太合理的部分，因为VR系统可以容纳他们“进入”电脑中的三维空间图像。

综上所述，本实用新型电路设计合理、接线方便、使用操作简便且经济实用，能简便、快速构建出井下设备的虚拟采掘场景，大幅度缩短了设备的研制周期，优化了产品设计结构，同时节省研制费用，并能将在地面难以观察的采掘过程和设备结构特点生动、形象地演示出来。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明：