[发明专利]一种增强现实诱导维修系统的实现设备与方法

权利要求书

1.一种增强现实诱导维修系统的实现设备，包括第一镜框(1)和第二镜框(2)，其特征在于，所述第一镜框(1)和第二镜框(2)的一侧均转动安装有镜架(3)，两个镜架(3)的一侧均固定安装有处理器(4)，第一镜框(1)和第二镜框(2)的一侧均固定安装有镜头盒(5)，处理器(4)与对应的镜头盒(5)电性连接，两个镜头盒(5)的一侧均固定安装有眼动仪(6)，所述第一镜框(1)和第二镜框(2)相互靠近的一侧设有同一个连接座(7)，连接座(7)的两侧均开设有凹槽，两个凹槽内均滑动安装有移动块(8)，两个移动块(8)相互远离的一端分别固定连接在第一镜框(1)和第二镜框(2)上，两个镜架(3)的一侧均设有调节架(15)，两个调节架(15)的一侧均开设有固定槽(16)，两个镜架(3)的一侧均固定连接有移动架(17)，移动架(17)滑动安装在对应的固定槽(16)内。

2.根据权利要求1所述的一种增强现实诱导维修系统的实现设备，其特征在于，两个移动架(17)的一侧均开设有限位槽(18)，两个固定槽(16)的一侧内壁上均开设有连接槽，两个连接槽内均滑动安装有限位块(19)，限位块(19)活动安装在对应的限位槽(18)内，调节架(15)上开设有固定腔。

3.根据权利要求2所述的一种增强现实诱导维修系统的实现设备，其特征在于，所述固定腔的一侧内壁上开设有两个滑孔，两个滑孔内均滑动安装有连接杆(20)，连接杆(20)的一端焊接在对应的限位块(19)上，两个连接杆(20)的一端均焊接有齿条(22)，齿条(22)滑动安装在固定腔的一侧内壁上，固定腔内转动安装板有齿轮(21)，两个齿条(22)均与齿轮(21)啮合。

4.根据权利要求2所述的一种增强现实诱导维修系统的实现设备，其特征在于，所述限位块(19)的一端开设有第一螺纹槽，连接槽的一侧内壁上开设有通孔，通孔内转动安装有丝杆(23)，丝杆(23)的一端螺纹安装在第一螺纹槽内，丝杆(23)的另一端焊接有转动块(24)。

5.根据权利要求1所述的一种增强现实诱导维修系统的实现设备，其特征在于，两个移动块(8)相互靠近的一端均开设有第二螺纹槽，两个凹槽相互靠近的一侧内壁上开设有同一个固定孔，固定孔内固定安装有两个轴承(11)，两个轴承(11)的内轴上均固定套接有螺杆(9)，螺杆(9)的一端螺纹安装在对应的第二螺纹槽内。

6.根据权利要求5所述的一种增强现实诱导维修系统的实现设备，其特征在于，两个螺杆(9)相互靠近的一端焊接有同一个蜗轮(10)，固定孔的一侧内壁上开设有转动孔，转动孔内转动安装有转动杆(12)，转动杆(12)的一端焊接有蜗杆(13)，蜗杆(13)与蜗轮(10)啮合，转动杆(12)的另一端焊接有调节块(14)。

7.根据权利要求1所述的一种增强现实诱导维修系统的实现设备，其特征在于，所述固定槽(16)的两侧内壁上均开设有滑槽，移动架(17)的两侧均焊接有滑块，滑块滑动安装在对应的滑槽内。

8.根据权利要求2所述的一种增强现实诱导维修系统的实现设备，其特征在于，所述固定腔的两侧内壁上均开设有转动槽，齿轮(21)的两侧均焊接有固定块，固定块转动安装在对应的转动槽内。

9.一种增强现实诱导维修系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：根据使用者的佩戴尺寸对增强现实眼镜进行调节，转动两个转动块(24)，转动块(24)带动对应的丝杆(23)转动，丝杆(23)带动对应的限位块(19)移动，限位块(19)带动对应的连接杆(20)移动，连接杆(20)带动齿条(22)移动；

S2：齿条(22)带动齿轮(21)转动，齿轮(21)带动另一个齿条(22)移动，齿条(22)带动对应的连接杆(20)移动，连接杆(20)带动对应的限位块(19)移动，限位块(19)滑出对应的限位槽(18)，即可取消移动架(17)的固定限制，移动镜架(3)，镜架(3)带动对应的移动架(17)在固定槽(16)内滑动，即可调节镜架(3)的使用尺寸；

S3：转动调节块(14)，调节块(14)带动转动杆(12)转动，转动杆(12)带动蜗杆(13)转动，蜗杆(13)带动蜗轮(10)转动，蜗轮(10)带动两个螺杆(9)转动，螺杆(9)带动对应的移动块(8)移动，即可调节第一镜框(1)与第二镜框(2)之间的间距；

S4：使用者佩戴上增强现实眼镜后，对需要维修的物体CAD文件生成系统可识别的虚拟匹配模型，并将虚拟匹配模型通过无线网络上传到处理器(4)的系统中，同时实时重建当前的三维拆装场景；

S5：根据零部件拆装运动模型和工具选择模型，以及拆装关系层次模型，结合根据情景感知所得当前拆装零件，以动画的形式生成当前步骤拆装诱导信息，向操作者给出相应的拆装工具以及拆装方向，并使用眼动仪(6)基于红外电视法的视线跟踪系统的基本原理，对眼动信号处理技术做了初步的研究，即利用了行、列叠加的思想提取了瞳孔中心坐标和普尔钦斑点的坐标，眼动仪(6) 可及时捕捉使用者的眼动状态；

S6：根据增强现实的三维注册技术并结合计算机图形学知识实现拆装诱导信息与真实场景的叠加，根据维修物体与瞳孔中心坐标和普尔钦斑点的相对坐标关系，获得当前的三维拆装场景中零件在场景坐标系中的坐标及其在虚拟装配模型中的相对于世界坐标系的坐标，通过矩阵变换得到操作者相对维修物体的位置关系，建立虚拟信息的虚拟视点位置，并将场景通过镜头盒(5)显示在第一镜框(1)和第二镜框(2)中，供使用者进行观察。