[发明专利]一种基于EON的辅助教学系统及教学方法

权利要求书

1.一种基于EON的辅助教学方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用SolidWorks软件建立机械产品的三维模型，建好后将其导入EON Studio中；在导入过程中EON Studio利用其自带的格式转换插件将CAD文件的格式转换为所需的面片格式；

2)在EON Studio中，利用其功能节点和元件完成运动仿真、动画演示、3D演示的设置；

3)建立虚拟手三维模型，并且将其导入到EON Studio中；

4)在Visual C++中，建立应用程序，使Visual C++与EON Studio建立通信；然后使5DTData Glove Ultra型数据手套与虚拟手三维模型建立通信，完成手动拆卸和手动装配的功能；

5)将投影仪和投影屏幕分别连接在计算机上，同时将位置跟踪器和数据手套连接在计算机上，并且使位置跟踪器的一端连接在数据手套的腕部，虚拟手与数据手套建立通信后，通过位置跟踪器实现虚拟手三维模型的上下、前后、左右的移动以及转动，数据手套根据虚拟手的手势变换来实现抓取、释放机械产品三维模型的动作；

其中，虚拟手三维模型通过以下过程建立：利用Creator三维建模软件对虚拟手进行建模；具体过程如下：首先按照人手的结构建立出虚拟手的大致模型，然后在手掌根部以及各个关节处分别放置一个自由度；定义各个关节DOF的原点在关节中心，沿关节轴向方向为X轴，关节连线方向为Y轴，Z轴由右手法则确定；

所述步骤4)中数据手套与虚拟手建立通信的过程具体如下：首先，识别数据手套以及选定一个USB接口来接入数据手套，然后使数据手套的每一个手指及其关节与虚拟手三维模型相对应的手指及关节建立通信，从而实现人的手指运动与虚拟手三维模型的手指运动的同步。

2.根据权利要求1所述的一种基于EON的辅助教学方法，其特征在于，所述步骤3)建立虚拟手三维模型的具体过程是：虚拟手的形状是根据人手的真实形状确定的，虚拟手的形状包含手腕、手掌、手指和关节部分；虚拟手的5个手指包括关节和指节：大拇指有3个指节和2个关节，3个指节分别是近端指节、远端指节和掌骨节；2个关节分别是连接近端指节与远端指节的关节以及连接近端指节与掌骨节的关节；其余四个手指都有三个指节，分别为近端指节、中间指节和远端指节，以及连接近端指节与中间指节、中间指节与远端指节、近端指节与掌骨节的三个关节，利用Creator三维建模软件进行建模。

3.根据权利要求1所述的一种基于EON的辅助教学方法，其特征在于，进行步骤5)前，设置碰撞检测机制，使得虚拟手接触到机械产品时，虚拟手不穿透与它接触的机械产品。