[发明专利]一种基于AR和精度验证技术的机械部件装配演示系统

说明书

本发明公开了一种基于AR和精度验证技术的机械部件装配演示系统，包括产品宣传册、采集上述产品宣传册上印刷的机械零件或者部件的图像信息，获取图像信息中的特征部分的获取单元、接收获取单元传送的数据信息的三维场景重建单元，接收三维场景重建单元传送的多个机械零件或部件的虚拟对象对该虚拟对象进行组装演示的组装单元，接收所述组装单元传送的视频信息对该视频进行三维场景显示的AR呈现单元，本发明中用户可以在虚拟环境下对真实世界中的机械零部件进行演习式安装，同时可以从360°范围内观看到机械零部件的装配过程，可以通过用户的肢体语音控制虚拟对象的任何动作，并且还可以实现机械零部件之间的安装精度达到设定要求。

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种基于AR和精度验证技术的机械部件装配演示系统。

背景技术

机械组装是指按照设计的技术要求实现机械零件或部件的连接，把机械零件或部件组合成机器。机械组装是机器制造和修理的重要环节，特别是对机械修理来说，由于提供装配的零件有利于机械制造时的情况，更使得装配工作具有特殊性。装配工作的好坏对机器的效能、修理的工期、工作的劳力和成本等都起着非常重要的作用。根据规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。机器的机械装配是机器制造过程中最后一个环节，它包括装配、调整、检验和试验等工作。装配过程使零件、套件、组件和部件间获得一定的相互位置关系，所以装配过程也是一种工艺过程。

传统的机械部件组织演示教学采用模拟仿真、2D或者图片等形式，不能让工作人员真正体验到组装过程，造成机械部件在安装后安装精度不够，小型机械部件之间存在缝隙，造成机械部件安装不稳定的现象，因此对对将来的机械的正常运行工作有一定的风险、产生错误的几率很难控制。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于AR和精度验证技术的机械部件装配演示系统具体方案包括：

产品宣传册，其中该产品宣传册上印刷有机械零件或者部件的图像信息；

采集上述产品宣传册上印刷的机械零件或者部件的图像信息，获取图像信息中的特征部分的获取单元；

接收所述获取单元传送的数据信息的三维场景重建单元，所述三维场景重建单元内存储有机械零件或部件的多种模型信息，所述三维场景重建单元读取获取单元传送的原始图像的特征数据将该数据为依据以机械零件或部件的模型为基础创建与原始图像特征相同的虚拟对象；

接收所述三维场景重建单元传送的多个机械零件或部件的虚拟对象对该虚拟对象进行组装演示的组装单元，所述组装单元内设置有用于存储数据信息的存储模块和为用户提供机械零部件安装演练的演习模块；

所述存储模块内存储有多种机械零部件的产品组装说明书、装配工艺说明书和组装视频，所述演习模块实时追踪用户发出的肢体动作信息和语言信息控制每个虚拟对象的运行动作和安装流程，所述精度验证模块对完成安装的半成品装配部件进行合格检查：通过调整个别零部件的位置从而查找零部件之间的缝隙，如果该缝隙造成零部件之间存在安装松动则精度验证模块调取其内部存储的符合该缝隙尺寸的补偿件，将该补偿件安装在缝隙内，保证零部件之间的装配精度；

接收所述组装单元传送的视频信息对该视频进行三维场景显示的AR呈现单元。

所述获取单元采集产品宣传册上的图像信息时首先读取图像的背景区域，将背景区域进行删除处理后再读取该图像的特征点最后计算该图像的轮廓区域。

所述三维场景重建单元创建原图像的虚拟对象后读取虚拟对象的图像帧的质量信息，如果该图像帧的质量低于设定的阈值则对该虚拟对象进行重新建立。