[发明专利]一种具有增强现实功能化工厂的教学参观设备

权利要求书

1.一种具有增强现实功能的化工厂教学参观设备，其特征在于：该设备由移动小车、上位机以及增强现实头盔组成；所述移动小车上安装有摄像机用于采集工厂内场景数据，通过无线网络传输到所述上位机，所述上位机采用增强现实技术将虚拟信息叠加到工厂内的真实场景数据中，再传输到所述增强现实头盔中，所述增强现实头盔能够使佩戴者模拟一种在工厂内行走的真三维沉浸式体验，并通过叠加到场景中的虚拟信息能够进一步学习工厂内各个设备的运行状态以及内部构造；所述无线网络由ZigBee搭建，覆盖整个工厂范围。

2.根据权利要求1所述的一种具有增强现实功能的化工厂教学参观设备，其特征在于：所述移动小车是由STM32单片机控制驱动小车电机，按照设定的轨迹在工厂内移动，通过所述上位机控制所述移动小车的移动和停止；所述移动小车上的摄像机通过所述上位机控制其转动角度，以不同的视角采集工厂内场景数据；所述移动小车将采集的工厂内场景数据通过无线网络实时地传输到上位机。

3.根据权利要求1所述的一种具有增强现实功能的化工厂教学参观设备，其特征在于：所述上位机包括第一上位机和第二上位机，第一上位机位于所述移动小车上，用于接收所述移动小车采集的实时视频数据；第二上位机位于增强现实头盔上，第一上位机和第二上位机之间利用云服务器进行数据传输以及命令传递，并能够实现远程操控；第二上位机在接收到工厂内的实时数据之后，通过识别工厂内设备上的标识物，对各个设备进行识别定位，利用三维注册技术将虚拟信息叠加到真实的设备周围，得到增强现实的虚实混合数据，并且通过无线网络传输到所述增强现实头盔，所述移动小车的移动和停止、所述摄像机转动角度以及所述增强现实头盔中虚拟信息的显示，均通过第二上位机操控；所述虚拟信息包括工厂设备的文字介绍，以及设备的三维模型；所述三维模型是根据工厂设备内部的真实结构进行建模，能够模拟该设备的运行状态，并能够对三维模型进行一键拆解，直观展现其内部结构。

4.根据权利要求1所述的一种具有增强现实功能的化工厂教学参观设备，其特征在于：所述增强现实头盔通过无线网络从第二上位机接收经过叠加混合的工厂内场景数据，将其投影到头盔前方的镜片中。

5.根据权利要求1所述的一种具有增强现实功能的化工厂教学参观设备，其特征在于：所述设备还具有教师系统，所述教师系统通过第二上位机控制增强现实头盔中三维模型虚拟信息的显示，控制增强现实头盔中所模拟设备的运行状态，并能够对三维模型进行一键拆解；所述教师系统通过第二上位机还能够控制移动小车的移动和停止以及控制摄像机的转动角度。

6.根据权利要求1所述的一种具有增强现实功能的化工产教学参观设备，其特征在于：所述设备还具有远程学习功能，第一上位机和第二上位机通过云服务器进行数据传输以及命令控制，实现远程操作；同时，多组位于不同地点的第一上位机和第二上位机可以通过云服务器实现配对连接。