[实用新型]扩增实境仿真系统

说明书

一种扩增实境仿真系统，具有机电系统、增强现实显示系统以及仿真平台，机电系统与增强现实显示系统电气连接，增强现实显示系统与仿真系统无线通信连接；机电系统包括手持示教器、运动控制器以及机器人仿真器；使用者将增强现实显示系统配戴于头部，通过增强现实显示系统，以及图像识别定位算法看到3D虚拟工业机器人工作站；且使用者能够通过手持示教器，使3D虚拟工业机器人工作站进行运动控制。

技术领域

本实用新型是有关于一种扩增实境仿真系统，特别是有关于一种用于操纵工业机器人的扩增实境仿真系统。

背景技术

工业机器人在汽车、电子、食品加工等制造业领域的应用越来越普及。工业机器人在自动化集成应用以及教学应用过程中，经常要用到机器人的仿真示教系统。但是，工业机器人的体积大、输出功率大、编程复杂，且使用时对周边环境要求高等等，使工业机器人推广困难。另外，工业机器人使用上还存在下列问题，第一，工业机器人在集成应用时成本高且集成困难，存在调试应用的危险，虽然存在一些工业机器人仿真软件能够可视化的仿真环境及设备运行，例如中国专利CN101751004A号，其可以透过通用的工业计算机进行模拟的仿真运行，但由于通用的工业计算机无法将真实的工业机器人工作的所在环境以及工作时的干扰条件直观显示出来，导致虚拟的工业机器人与真实的工业机器人在工作环境运行情况出现较大差异，所以本专利提出的模拟运行方法仅适用于验证工业机器人本体的运动性能测试。

第二，随着人口红利的下降，工业机器人应用越来越广泛，特别在焊接，高精密装配，喷涂，搬运码垛，智能制造，工业自动化培训教学过程等等，工业机器人的应用占据重要地位。但由于工业机器人成本高，操作危险，占地空间大，维护困难，对于一般学校及小企业存在设备配套困难等问题，导致大多数的工业机器人教学还是停留在理论教学，很难让学生有实践机会。目前虽然有一些仿真系统能够进行一些基本的机器人模拟程序设计，但多使用通用的工业计算机，在模拟环境下进行示教，如中国专利CN104834230A号所描述的通过工业机器人示教器，其透过示教器与通用计算机作为显示的仿真系统，由于工业机器人零部件多，空间坐标又非常复杂，计算机平面化(2D)屏幕显示、仿真效果与实际操作体验较差，无法让使用者达到使用实际工业机器人程序设计及示教的体验。

另外，如使用手机屏幕自动化安装的工业机器人组装生产线的六轴工业机器人工作站的集成应用当中，于机器人的选型及机器人集成调试过程，需要直接采用真实的工业机器人并且需要直接上机调试，以确认该机器人的选型大小臂长是否合适，示教动作及机器人周边的工装夹具是否合适，且集成调试工程人员需要反复试验示教程序设计结果及安全性，都具有一定的不确定性，一旦发现选型及设计失误就会造成极大的成本损失。

实用新型内容

综上叙述，为改进现有技术所提及的缺陷，本实用新型提供一种扩增实境仿真系统，具有机电系统、增强现实显示系统以及仿真平台，机电系统与增强现实显示系统电性连接，增强现实显示系统与仿真系统电性连接；机电系统包括手持示教器、运动控制器以及机器人仿真器，使用者将增强现实显示系统配戴于头部，透过增强现实显示系统，于图像识别定位器中看到3D虚拟工业机器人工作站；以及使用者透过手持示教器，使3D虚拟工业机器人工作站做动。

优选的，增强现实显示系统包括扩增实境智能眼镜、红外摄像头、HDU显示镜片以及高亮液晶投影屏，高量液晶投影屏发出的投影图像，经过HDU显示镜片的反射，形成投影图像反射光线，并反射至使用者的眼睛内；外来光线经过HDU显示镜片折射，并形成外来光线折射光线；外来光线折射光线与投影图像反射光线迭加合成后，形成3D虚拟工业机器人工作站。

优选的，红外摄像头通过捕获平面的图像识别定位器的红外标示图案获得外部的三维世界坐标，然后将3D虚拟工业机器人工作站覆盖显示在图像识别定位器之上，从而达到使用者看到3D虚拟工业机器人与实际环境融合增强的显示效果。

优选的，机器人仿真器中包括多个扩增实境模拟工艺包。

优选的，机器人仿真器采用无线通信方式与扩增实境智能眼镜通讯。