基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法技术

本发明专利技术涉及电力机车组装技术领域，尤其是涉及一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法，方法应用于电力机车组装过程中，方法包括：对电力机车各部件现场数据采集，构建电力机车各部件的基础模型；对基础模型进行优化处理，确定各基础模型的组装关系；进行动画库划分，分层设计三维工艺动画库框架；对三维动画库架构中的模型进行属性编辑；调用动画的数据，运用ID3决策树算法构造决策树，预测组装过程中各个状态下部件需要进行的下一步工艺；通过该方法提高了不同工作人员实际组装作业效率，降低了作业人员的失误率，解决在检修后组装作业中存在的员工相关技能薄弱，实操能力不够，组装时失误的随机化、高频化出现等问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法


[0001]本专利技术涉及电力机车组装
，尤其是涉及一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法。

技术介绍

[0002]目前,我国铁路主要由“和谐”型大功率交流电力机车承担电气化线路的普速客货运输任务。在较高的使用频率和较大牵引载荷的运行工况下，其维修保养就成为一个比较复杂和重要的工程，特别是对于电力机车C6修，要求能够将运行了200万km或是12年的电力机车恢复至该车出厂时的同等性能。要达到此目标，需要电力机车检修部门在对车辆进行组装时对电力机车各大系统进行组装统筹，保证组装质量和组装效率，从而大幅提升电力机车运行效率和运行品质。
[0003]所谓“VR技术”，VR是Virtual Reality的缩写，翻译为虚拟现实，虚拟现实技术是一种能够创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，它利用计算机生成一种交互式的三维动态视景，其实体行为的仿真系统能够使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术作为二十一世纪末才兴起的一门综合性信息技术，它融合了计算机图学、传感器技术、多媒体技术、数字图像处理等多个信息技术分支，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。目前已经被广泛运用于医疗、科学、教育、军事、工业等多个领域，但在国内外轨道交通领域内正式投入运营的案例较少，大部分还处于研发试验阶段。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入做出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。
[0004]基于电力机车现场组装工序复杂繁琐、并且不同的部件组装对应不同的作业人员，由于操作人员技能有限而导致实际组装作业效率较低，易出现失误的现场状况。本专利技术将VR技术应用于机车车辆的维修后组装，开发一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法，解决在检修后组装作业中存在的员工相关技能薄弱，实操能力不够，组装时失误的随机化、高频化出现等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法。
[0006]根据本专利技术第一方面实施例的一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法,包括如下步骤：
[0007]步骤S100：对电力机车各部件现场数据采集，创建检修工具、检修设备及检修场景
虚拟模型，构建电力机车部件的基础模型；
[0008]步骤S200：对创建的基础模型进行优化处理，根据电力机车实际组装工艺确定各基础模型的组装关系；
[0009]步骤S300：根据电力机车主要系统组成，进行动画库划分，根据各个部件所处的系统，分层设计三维工艺动画库框架；
[0010]步骤S400：对所述三维工艺动画库框架中的各个模型进行属性编辑；
[0011]步骤S500：通过调用存储在三维工艺动画库中每个组装过程的动画的数据，运用ID3决策树算法构造决策树，预测组装过程中各个状态下部件需要进行的下一步工艺；将不同工艺动画进行智能分配，并最终显示终端设备。
[0012]根据本专利技术实施例的一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法，通过对电力机车各部件基础模型创建并优化，设计三维工艺动画库框架并对所述三维动画库架构中的各个模型进行属性编辑，应用ID3决策树算法预测组装过程中各个状态下部件需要进行的下一步工艺；将不同工艺动画进行智能分配，使不同的部件组装对应不同的作业人员能够在终端设备进行在线学习参考，提高了实际组装作业效率，降低了作业人员的失误率，解决在检修后组装作业中存在的员工相关技能薄弱，实操能力不够，组装时失误的随机化、高频化出现等问题。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S200中对模型优化处理包括：对模型进行优化、删除多余的重叠面、细节处通过贴图来进行替代等多种方式降低模型面数，减小模型在存储介质中所占的内存，有利于模型在交互界面中流畅显示，同时也增加了作业人员对模型的可操作性。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，对优化处理基础模型多角度三维展示及基础模型放缩处理，所述多角度三维展示通过unity3d调用触摸操作API实现触摸滑动旋转模型角度，双手扩张滑动缩放模型。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S400中对所述三维动画库架构中的各个模型进行属性编辑，根据电力机车各个系统的组装工艺工时及所需作业的人员种类、数量进行参数确定。不同模型根据电力机车各个系统的组装工艺工时及所需作业的人员种类、数量进行属性编辑，使模型属性编辑更加真实，同时更有利于不同作业人员对相应的部件组装进行实时学习了解。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S500中运用ID3决策树算法构造决策树具体包括如下步骤：
[0017]步骤S501：获取电力机车组装相关数据库，并且从中提取样本集Xi和样本集Yi；
[0018]步骤S502：创建训练集A，所述训练集A包含样本集Xi和样本集Yi；
[0019]步骤S503：创建属性集B，属性集B为所有未完成组装时的部件各种状态集合；
[0020]步骤S504：基于函数TG(A,B)，对训练集A中数据计算各信息熵及各属性信息增益；选出合适的根节点和中间节点；
[0021]步骤S505：根据选定的根节点和中间节点构建决策树；
[0022]步骤S506：基于决策树预测出在组装过程中各个状态下部件需要进行的下一步工艺。
[0023]具体的，所述步骤S501中样本集Xi为车间内电力机车检修对象的状态；样本集Yi
为相关部件是否完成组装。基于决策树预测出在组装过程中各个状态下部件需要进行的下一步工艺；使整个组装过程更加流畅。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S500中进行智能分配到终端设备显示还包括如下步骤：
[0025]步骤S511：将分配后工艺动画信息分类放入数据库模板中；所述数据库模板对应不同数据接口；
[0026]步骤S512：利用visual studio调用数据接口API；通过不同接口的调用，获取到数据信息；
[0027]步骤S513：在使用UGUI中text的tostring接口转化为所需文本格式，最终显示终端设备；
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是根据本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法,其特征在于，包括如下步骤：步骤S100：对电力机车各部件现场数据采集，创建检修工具、检修设备及检修场景虚拟模型，构建电力机车部件的基础模型；步骤S200：对创建的基础模型进行优化处理，根据电力机车实际组装工艺确定各基础模型的组装关系；步骤S300：根据电力机车主要系统组成，进行动画库划分，根据各个部件所处的系统，分层设计三维工艺动画库框架；步骤S400：对所述三维工艺动画库框架中的各个模型进行属性编辑；步骤S500：通过调用存储在三维工艺动画库中每个组装过程的动画的数据，运用ID3决策树算法构造决策树，预测组装过程中各个状态下部件需要进行的下一步工艺；将不同工艺动画进行智能分配，并最终显示终端设备。2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法，其特征在于，所述步骤S200中对创建的基础模型进行优化处理包括：对模型删除多余的重叠面、细节处通过贴图进行替代降低模型面数。3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法，其特征在于，所述步骤S300进行分层设计三维工艺动画库框架之前，还包括对初始基础模型进行场景渲染。4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法，其特征在于，所示步骤S200与所述步骤S300之间还包括：对优化处理后基础模型进行多角度三维展示及放缩设定。5.根据权利要求4所述的一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法，其特征在于，所述多角度三维展示通过unity3d调用触摸操作API实现触摸滑动旋转模型角度，双手扩张滑动缩放模型。6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的电力机车C6修车体组装方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖乾，高雪山，杨逸航，史开志，李萍，李韩华，张明康，何依云，王禧林，李卓航，钟明辉，石小牒，章治，申悦，崔正淳，徐中旭，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：