[发明专利]减速器虚拟现实装配系统

说明书

本发明公开了一种减速器虚拟现实装配系统。其综合应用了三维建模软件SolidWorks、虚拟现实软件Unity3d和虚拟现实硬件HTCvive及面向对象语言C#编程的方式完成了系统各功能模块的制作，主要包括装配信息模块、装配实训模块和导航模块，装配实训模块中又包含手动装配单元、手动拆卸单元、自动装配单元、自动拆卸单元。本发明具有高度的灵活性，使使用者不需要进入实验室去手动操作各部件就可以了解减速器的结构，各部件的工作原理，将其应用到教学培训领域，可以大幅度减少培训费用，提升教学和培训质量，沉浸式的操作效果也能极大地激发学生的学习兴趣和求知欲。

技术领域

本发明属于虚拟装配领域，尤其涉及一种减速器虚拟现实装配系统。

背景技术

现在产品的制造正在向着自动化、数字化的方向发展，虚拟装配是虚拟制造中的一个关键部分，是产品数字化定义中的一个重要环节。但相对于虚拟制造的其他部分而言，他又是最薄弱的环节。虚拟装配技术发展落后使得虚拟制造技术的应用性大大减弱，因此对虚拟装配技术的发展也就成为目前虚拟制造领域内研究的主要对象这一技术的解决将使虚拟制造技术形成一个完善的理论体系。试生产真正在高效、高质量、短时间、低成本的环境下完成。作为虚拟制造的关键技术之一，虚拟装配技术近年来受到了学业界和工业界的广泛关注，而虚拟现实技术的飞速发展更将使得虚拟装配技术对敏捷制造、虚拟制造等先进制造模式的实施具有深远影响。

随着计算机技术的发展，计算机模拟仿真逐渐广泛应用于当今的机械领域，而虚拟装配技术作为计算机模拟仿真学科中应用于机械中的翘楚，被引进作为机械学科的一项重要实践课程——减速器拆装实验课程中，在科研和教学方面都有着重要的作用。传统的减速器装配、维修课程的培训一直是理论教学与实际训练相结合。而实训中的减速器模型要么过于简单达不到真正认识减速器和锻炼学生动手操作能力目的，要么减速器模型还原的好导致螺钉、垫片等小型零件众多造成丢失和安全隐患。而且由于实践课程的特殊性，实训室只有在老师的带领下才对学生开放，老师需要将减速器各组零部件进行拆卸、分解再安装重复演示操作数次才能让学生自己动手操作，而且往往无法对每个学生在操作过程中出现的问题都做出详细指导，不能很好的满足学生边学边做从实践中学习的需求，这对老师的授课和学生的学习是一种极大的限制，加之培训时间的局限、装配器材的损耗、人多设备少等缺点，现阶段的减速器装配实践教学迫切需要一种新型的教学方式来解决上述问题。

发明内容

本发明的发明目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本发明提出了一种减速器虚拟现实装配系统。

本发明的技术方案是：一种减速器虚拟现实装配系统，采用SolidWorks软件建立减速器模型，导入Unity3d软件中进行模型渲染、动画录制、及各零件拆装功能设置，通过虚拟现实设备与减速器模型进行实际交互；具体包括：

虚拟环境模块，其用于对减速器与操作环境进行渲染与优化，模拟现实实训室环境；

装配信息模块，其用于记录操作时间、显示减速器模型中各装配体的信息，在通过虚拟现实设备选择减速器模型中装配体时显示对应装配体的信息；

装配实训模块，其用于通过虚拟现实设备与减速器模型进行实际交互，通过控制减速器模型中装配体的移动旋转进行具体的装配拆卸操作；

导航模块，其用于对用户的操作进行相应提示，及在各个模块之间进行切换跳转。

进一步地，所述虚拟环境模块在模拟现实实训室环境时至少包含一组DirectionLight平行光光源和PointLight点光源，同时对装配零件按类别进行放置。

进一步地，所述装配信息模块显示减速器模型中各装配体的信息具体包括装配体的名称、功能、工作原理与注意事项文字信息。