一种工程机械装配培训方法及培训系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于扩展现实的工程机械装配培训方法及培训系统，其中方法包括收集需进行装配培训的工程机械的主机及其零部件的三维模型以及装配工艺；根据装配工艺设计基于扩展现实技术的培训剧本，使用通用的三维建模工具对三维模型进行轻量化处理得到轻量化模型，根据培训需求制作三维动画，并将轻量化模型以及三维动画上传到云端服务器；通过内容编辑器根据培训剧本、轻量化模型以及三维动画编辑装配培训课件；根据用户的身份信息以及使用的互动设备或者展示设备分发相应的装配培训课件，进行不同形式的培训。本发明专利技术通过将虚拟模型和真实设备进行虚实结合，增加实操性，降低培训课件的制作成本和周期，提升了培训效果并且缩短了培训周期。果并且缩短了培训周期。果并且缩短了培训周期。

【技术实现步骤摘要】
一种工程机械装配培训方法及培训系统


[0001]本专利技术涉及扩展现实
，特别是涉及一种基于扩展现实的工程机械装配培训方法及培训系统。

技术介绍

[0002]在现有的机械装配培训方法中，通过老师傅带徒弟的方法严重依赖于培训教师，不仅耗费人力资源，而且培训周期长，或者直接通过装配视频进行教学，但这种培训方法缺乏互动性，培训效果不佳。
[0003]近年来，随着虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术的发展，通过计算机将真实与虚拟相结合，打造一个可人机交互的虚拟环境，虚拟现实的应用渐渐走进了人的生活，目前已有基于虚拟环境下沉浸式的机械装配培训，通过三维模型渲染和逼近真实环境的场景构建，可以使机械装配培训不受产品实物限制。然而，培训效果并不乐观，因为良好的培训效果受制于培训设备和空间环境，且VR课件制作成本高，缺乏实操性，不适用于工程机械装配的装配工人大量、多次、实操性强的培训场景。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于扩展现实的工程机械装配培训方法及培训系统，通过将虚拟模型和真实设备进行虚实结合，在虚拟沉浸式教学的同时增加实操性，降低了培训课件的制作成本和周期，也节约了人力成本，提升了培训效果并且缩短了培训周期。
[0005]本专利技术提供一种基于扩展现实的工程机械装配培训方法，包括：收集需进行装配培训的工程机械的主机及其零部件的三维模型以及装配工艺；根据所述装配工艺设计基于扩展现实技术的培训剧本，使用通用的三维建模工具对所述三维模型进行轻量化处理得到轻量化模型，根据培训需求制作三维动画，并将所述轻量化模型以及三维动画上传到云端服务器；通过内容编辑器根据所述培训剧本、轻量化模型以及三维动画编辑装配培训课件；根据用户的身份信息以及使用的互动设备或者展示设备分发相应的装配培训课件，进行不同形式的培训。
[0006]进一步地，所述编辑装配培训课件包括：将所述轻量化模型、三维动画以及多媒体素材从云端服务器导入到所述内容编辑器中，并进行自动渲染。
[0007]进一步地，所述编辑装配培训课件还包括：对用户界面进行设计，并对所述轻量化模型进行模型分解。
[0008]进一步地，所述编辑装配培训课件还包括：根据所述培训剧本，编辑装配顺序以及设置操作交互方式。
[0009]进一步地，所述编辑装配培训课件还包括：在编辑环境中预览装配培训课件，并调整所述装配培训课件的呈现效果。
[0010]进一步地，所述不同形式的培训包括全虚拟装配培训模式和虚实结合装配培训模
式；进行所述全虚拟装配培训模式的培训包括：通过虚拟现实设备根据所述装配培训课件的虚拟提示对虚拟的工程机械的主机及其零部件进行装配操作；进行所述虚实结合装配培训模式的培训包括：通过虚拟现实设备根据所述装配培训课件的虚拟提示将虚拟的所述工程机械的零部件装配到真实的工程机械的主机上。
[0011]本专利技术还提供一种工程机械装配培训系统，包括内容展示模块、系统应用模块以及用户界面模块；所述内容展示模块用于呈现装配培训课件；所述系统应用模块，用于编辑装配培训课件，存储并管理用户的身份信息，并根据用户的身份信息以及使用的互动设备或者展示设备分发相应的装配培训课件；所述用户界面模块用于供用户加载并显示所述装配培训课件的内容，进行不同形式的培训。
[0012]进一步地，所述系统应用模块还包括管理模块，所述管理模块包括素材管理模块、教学课件管理模块和用户管理模块；所述素材管理模块用于上传和保存轻量化处理后的三维模型，还用于导入或下载包括图片、文字、语音、视频形式的多媒体素材；所述教学课件管理模块用于上传和保存制作完成的装配培训课件；所述用户管理模块用于根据用户信息识别用户身份，并根据所述用户身份开放相应的用户权限，发布相应的装配培训课件。
[0013]进一步地，所述系统应用模块还包括内容编辑器模块，所述内容编辑模块包括资源导入模块、用户界面设计模块、模型分解模块、教学内容逻辑编辑模块、课件预览模块；所述资源导入模块用于将所述轻量化模型、三维动画以及多媒体素材从云端服务器导入到所述内容编辑器中，并进行自动渲染；所述用户界面设计模块用于对用户界面进行设计；所述模型分解模块用于对所述轻量化模型进行模型分解；所述教学内容逻辑编辑模块用于根据所述培训剧本，编辑装配顺序以及设置操作交互方式；所述课件预览模块用于在编辑环境中预览装配培训课件，并调整所述装配培训课件的呈现效果。
[0014]进一步地，所述系统应用模块还包括系统适配模块，用于使编辑好的装配培训课件适配于不同的设备平台，所述设备平台包括具有安卓、IOS、windows系统的AR/MR眼镜、手机、平板电脑以及个人电脑。
[0015]本专利技术提供的基于扩展现实的工程机械装配培训方法及培训系统，通过将虚拟模型和真实设备进行虚实结合，在虚拟沉浸式教学的同时增加实操性，节约了人力成本，提升了培训效果并且缩短了培训周期，并且结合通用性平台和定制化内容以及可配置硬件，降低了培训课件的制作成本和周期。
附图说明
[0016]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，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0017]图1为本专利技术一实施例的工程机械装配培训方法流程示意图；
[0018]图2为本专利技术一实施例的工程机械装配培训方法实施过程示意图；
[0019]图3为本专利技术一实施例的工程机械装配培训系统架构框图。
具体实施方式
[0020]有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本专利技术为达成预期目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术加以限制，可能未示出某些公知的部分。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0021]本专利技术一实施例提供了一种基于扩展现实的工程机械装配培训方法，如图1所示，方法步骤包括：
[0022]S1：收集需进行装配培训的工程机械的主机及其零部件的三维模型以及装配工艺；
[0023]具体地，如图2所示，根据装配培训的需求，收集需进行装配培训的工程机械主机及其零部件的工业级3D模型，以及相关的装配工艺指导书、培训师或者老师傅经验，为设计培训剧本做准备。
[0024]S2：根据装配工艺设计基于扩展现实技术的培训剧本，使用通用的三维建模工具对三维模型进行轻量化处理得到轻量化模型，根据培训需求制作三维动画，并将轻量化模型以及三维动画上传到云端服务器；
[0025]具体地，如图2所示，将装配工艺指导书、培训师或老师傅经验整理成培训剧本，即结合扩展现实技术的详细装配培训步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程机械装配培训方法，其特征在于，包括：收集需进行装配培训的工程机械的主机及其零部件的三维模型以及装配工艺；根据所述装配工艺设计基于扩展现实技术的培训剧本，使用通用的三维建模工具对所述三维模型进行轻量化处理得到轻量化模型，根据培训需求制作三维动画，并将所述轻量化模型以及三维动画上传到云端服务器；通过内容编辑器根据所述培训剧本、轻量化模型以及三维动画编辑装配培训课件；根据用户的身份信息以及使用的互动设备或者展示设备分发相应的装配培训课件，进行不同形式的培训。2.根据权利要求1所述的工程机械装配培训方法，其特征在于，所述编辑装配培训课件包括：将所述轻量化模型、三维动画以及多媒体素材从云端服务器导入到所述内容编辑器中，并进行自动渲染。3.根据权利要求2所述的工程机械装配培训方法，其特征在于，所述编辑装配培训课件还包括：对用户界面进行设计，并对所述轻量化模型进行模型分解。4.根据权利要求3所述的工程机械装配培训方法，其特征在于，所述编辑装配培训课件还包括：根据所述培训剧本，编辑装配顺序以及设置操作交互方式。5.根据权利要求4所述的工程机械装配培训方法，其特征在于，所述编辑装配培训课件还包括：在编辑环境中预览装配培训课件，并调整所述装配培训课件的呈现效果。6.根据权利要求1所述的工程机械装配培训方法，其特征在于，所述不同形式的培训包括全虚拟装配培训模式和虚实结合装配培训模式；进行所述全虚拟装配培训模式的培训包括：通过虚拟现实设备根据所述装配培训课件的虚拟提示对虚拟的工程机械的主机及其零部件进行装配操作；进行所述虚实结合装配培训模式的培训包括：通过虚拟现实设备根据所述装配培训课件的虚拟提示将虚拟的所述工程机械的零部件装配到真实的工程机械的主机上。7.一种工程机械装配培训系统，其特征在于，包括内容展示模块、系统应用模块以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶舟，黄跃峰，谢康，童兴，
申请(专利权)人：中科云谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：