一种基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统及方法，系统包括：逻辑编辑模块和检修仿真模块；逻辑编辑模块，用于基于设定的轻量化三维模型生成待检修的产品模型，以及编辑待检修的产品模型中包括检修部位、故障表现、故障处理流程的逻辑；检修仿真模块，用于对待检修的产品模型进行虚拟仿真。本发明专利技术方案面向变流器的装配、维修、养护及管理人员，提供对产品的装配操作、检查养护等培训，使受训人员可以更熟练地掌握装备操作流程检修规范，避免检修人员因为不熟悉实际检修操作而造成的装备及人员损伤；在多种形式的VR环境中进行培训教学，不仅极大地提升了学习兴趣与质量，还可降低现有技术中进行对检修人员采用实物培训的成本。实物培训的成本。实物培训的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统及方法


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统及方法。

技术介绍

[0002]在现有的虚拟现实(Virtual Reality，VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。VR作为一种新兴的技术，影响力正在从国防军工、科研等领域逐渐扩展到民用制造业，如轨道交通、汽车、重工等大型制造业。同时随着人工智能、计算机网络等技术的高速发展，VR技术在工业实际中的应用场景越来越多，很大程度上提高了设计效率和产品质量，已经逐渐成为产品商务展示、概念设计、样机评审、人机工程仿真、操作培训、维修养护等全生命周期内各个环节的重要工具。
[0003]牵引变流器作为轨道交通列车的核心设备，其安全可靠是其服役生命周期过程中最关注的问题之一，因此机务段/动车所/地铁车辆段等都需要定期地对变流器进行检修和维护，也配备了大量的检修人员。牵引变流器是典型的机电一体化设备，其检修涉及多个专业学科方向，对检修人员的专业技术水平要求较高，同时前期的培训的时间较长。
[0004]而且，牵引变流器的检修涉及多个专业方向的技术知识，整个过程包括多个复杂的操作步骤，技术门槛相对较高。同时，检修培训的作业台占地空间大，需要检修维护的产品数量种类多，不可能为每一种产品都搭建实物的检修培训作业台。因此，有必要提供一种基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训方案，以提高牵引变流器检修的培训效率和效果，同时为检修方案的制定提供一个虚拟试验的环境，降低检修与维护的经济成本和人力成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：现有技术中提高牵引变流器检修的培训效率和效果，同时为检修方案的制定提供一个虚拟试验的环境，降低检修与维护的经济成本和人力成本。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统，包括：逻辑编辑模块和检修仿真模块；
[0007]所述逻辑编辑模块，用于基于设定的轻量化三维模型生成待检修的产品模型，以及编辑所述待检修的产品模型中包括检修部位、故障表现、故障处理流程的逻辑；
[0008]所述检修仿真模块，用于对所述待检修的产品模型进行虚拟仿真。
[0009]可选地，所述逻辑编辑模块用于：
[0010]响应于针对目标模型库的添加库操作，导入工业/工程设计软件的模型数据，并对所述模型数据进行轻量化处理，其中，所述目标模型库至少包括变流器模型库、检修工具模型库、检修车辆及环境模型库中的至少一种。
[0011]可选地，还包括：
[0012]材质编辑器，用于优化待检修的产品模型的显示效果，以及通过对新添加的目标材质进行配置以更新预设的公共材质库。
[0013]可选地，所述逻辑编辑模块设置有公共材质库，所述材质编辑器，具体用于：
[0014]通过拖拽与选取模式对导入的轻量化三维模型的模型数据进行材质与色彩配置。
[0015]可选地，所述逻辑编辑模块用于：
[0016]基于逻辑脚本配置方式编辑检查部位、故障表现、故障处理流程的逻辑。
[0017]可选地，所述检修仿真模块用于：
[0018]检查所述待检修产品是否有故障表现，以便检修人员根据与所述故障表现对应的故障处置流程而使用相应工装、检修工具进行检修操作。
[0019]可选地，所述检修仿真模块用于：
[0020]配置目标培训课程以及在已配置的检修培训课程中进行课程调用；
[0021]启动所述目标培训课程对应的目标虚拟检修环境；
[0022]基于所述目标虚拟检修环境进行检修培训，其中，所述虚拟检修模式包括：大屏VR交互体验系统、头戴式VR交互体验系统、PC桌面交互显示环境中的至少一种。
[0023]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训方法，应用于上述的基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统，包括：
[0024]基于设定的轻量化三维模型生成待检修的产品模型，以及编辑所述待检修的产品模型中包括检修部位、故障表现、故障处理流程的逻辑；
[0025]进入变流器检修培训系统的交互主界面，并在VR环境下基于所述待检修的产品模型进行维修培训。
[0026]可选地，还包括：
[0027]配置目标培训课程以及在已配置的检修培训课程中进行课程调用；
[0028]启动所述目标培训课程对应的目标虚拟检修环境；
[0029]基于所述目标虚拟检修环境进行检修培训，其中，所述虚拟检修模式包括：大屏VR交互体验系统、头戴式VR交互体验系统、PC桌面交互显示环境中的至少一种。
[0030]可选地，还包括：
[0031]响应于针对目标模型库的添加库操作，导入工业/工程设计软件的模型数据，并对所述模型数据进行轻量化处理，由材质编辑器基于预设的公共材质库进行材质与颜色配置，形成所述目标模型库对应的库文件数据以供调用，其中，所述目标模型库至少包括变流器模型库、检修工具模型库、检修车辆及环境模型库中的至少一种。
[0032]可选地，还包括：
[0033]添加目标培训课程，根据所述目标模型库进行模块化拼装与编辑，以形成所述目标培训课程对应的检修培训流程与考核标准。
[0034]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
[0035]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述方法。
[0036]与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
[0037]应用本专利技术的基于虚拟现实的轨道交通设备系统及方法，逻辑编辑模块和检修仿真模块；所述逻辑编辑模块，用于基于设定的轻量化三维模型生成待检修的产品模型，以及编辑所述待检修的产品模型中包括检修部位、故障表现、故障处理流程的逻辑；所述检修仿真模块，用于对所述待检修的产品模型进行虚拟仿真。可以看出，一方面，面向变流器的装配、维修、养护及管理人员，提供对产品的装配操作、检查养护等培训，使受训人员可以更熟练地掌握装备操作流程检修规范，避免检修人员因为不熟悉实际检修操作而造成的装备及人员损伤；另一方面，在多种形式的VR环境中进行培训教学，不仅极大地提升了学习兴趣与质量，还可以降低现有技术中进行对检修人员采用实物培训的成本。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的轨道交通设备维修培训系统，其特征在于，包括：逻辑编辑模块和检修仿真模块；所述逻辑编辑模块，用于基于设定的轻量化三维模型生成待检修的产品模型，以及编辑所述待检修的产品模型中包括检修部位、故障表现、故障处理流程的逻辑；所述检修仿真模块，用于对所述待检修的产品模型进行虚拟仿真。2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统，其特征在于，所述逻辑编辑模块用于：响应于针对目标模型库的添加库操作，导入工业/工程设计软件的模型数据，并对所述模型数据进行轻量化处理，其中，所述目标模型库至少包括变流器模型库、检修工具模型库、检修车辆及环境模型库中的至少一种。3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统，其特征在于，还包括：材质编辑器，用于优化待检修的产品模型的显示效果，以及通过对新添加的目标材质进行配置以更新预设的公共材质库。4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统，其特征在于，所述逻辑编辑模块设置有公共材质库，所述材质编辑器，具体用于：通过拖拽与选取模式对导入的轻量化三维模型的模型数据进行材质与色彩配置。5.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统，其特征在于，所述逻辑编辑模块用于：基于逻辑脚本配置方式编辑检查部位、故障表现、故障处理流程的逻辑。6.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统，其特征在于，所述检修仿真模块用于：检查所述待检修产品是否有故障表现，以便检修人员根据与所述故障表现对应的故障处置流程而使用相应工装、检修工具进行检修操作。7.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的轨道交通设备维修培训系统，其特征在于，所述检修仿真模块用于：配置目标培训课程以及在已配置的检修培训课程中进行课程调用；启动所述目标培训课程对应的目标虚拟检修环境；基于所述目标虚拟检修环境进行检修培训，其中，所述虚拟检修模式包括：大屏VR交互体验...

【专利技术属性】
技术研发人员：李榆银，袁雪姣，陈斌，雷彬，肖思聪，王亮，张强，贺冠强，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：