[发明专利]基于互联网和混合现实的工程机械故障诊断示教方法

说明书

本发明公开了基于互联网和混合现实的工程机械故障诊断示教方法，包括如下步骤：根据现实中各种工程机械构建得到目标虚拟仿真模型；根据各种工程机械的各种形式的历史诊断报告，构建诊断数据库；老师通过修改工程机械虚拟模型制造故障现象，输入操作题目，并反映在学员的虚拟终端上，以供学员进行故障排除和问题处理；现实工程机械样机通过多种传感器实时检测运行状态，并通过CAN总线和物联网传输到虚拟模型对应位置，通过虚实结合将现实工程机械的故障信息显示到虚拟模型上，提供给学员进行故障排除和问题处理；学员通过虚拟头显设备查看故障，做出自身诊断结果并进行处理，处理后系统给出正确答案，达到示教的目的。

技术领域

本发明涉及工程机械示教技术领域，具体为基于互联网和混合现实的工程机械故障诊断示教方法。

背景技术

随着虚拟现实技术的成熟，在工程机械的教学中虚拟现实技术使用的越来越多，目前的工程机械故障诊断教学中，但是单纯的教师讲解或者仅仅通过虚拟模型进行故障展现，但是，这些故障无法与现实工程样机的运行状态相结合，只能展示一些大的故障，不够真实，示教效果低，且诊断结果需要老师单独给出，无法针对不同学员的薄弱点进行针对性教学，为此我们提出基于互联网和混合现实的工程机械故障诊断示教方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供基于互联网和混合现实的工程机械故障诊断示教方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于互联网和混合现实的工程机械故障诊断示教方法，包括如下步骤：

S1、构建虚拟仿真模型

根据现实中各种工程机械坐标参数，构建初始虚拟模型，并进行补充调整构建得到目标虚拟仿真模型；

S2、构建故障诊断数据库

根据各种工程机械的各种形式的历史诊断报告，将所述历史诊断报告进行数字化，并存储为结构化数据，通过结构化数据训练卷积神经网络，使得训练完成后的卷积神经网络能够通过故障特征与机械相关信息识别故障类型；

S3、故障提出与复现

S301、老师通过修改工程机械虚拟模型制造故障现象，输入操作题目，并反映在学员的虚拟终端上，以供学员进行故障排除和问题处理；

S302、现实工程机械样机通过多种传感器实时检测运行状态，并通过CAN总线和物联网传输到虚拟模型对应位置，通过虚实结合将现实工程机械的故障信息显示到虚拟模型上，提供给学员进行故障排除和问题处理；

S4、故障诊断和处理

学员通过虚拟头显设备查看故障，做出自身诊断结果并进行处理，如果故障排除操作是正确的，则能完成步骤S3中的故障模拟操作；否则，会收到错误提示，诊断结束后，故障诊断数据库会提供正确的诊断结果及对应的解决方法，达到示教的目的；

S5、教学提升

后台系统对各个学员的诊断过程和结果进行统计和分析，完成对各个学员的只是水平进行评价，并整合学员诊断错误的知识点，针对性对相关知识进行多次教学和示教，提高学员水平。

优选的一种实施案例，步骤S1中，所述工程机械坐标参数通过在工程机械上放置多个位置传感器和声波传感器，以及多方向发射频谱不同的声波，通过位置传感器以及声波传感器接收的多组声波获取部位坐标。

优选的一种实施案例，步骤S1中，构建初始虚拟模型的方法为根据工程机械目标坐标数据、范围数据和采样间距数据，基于所述采样间距数据，在所述范围区域进行点采样，得到与目标坐标数据对应的目标顶点，基于所述目标顶点构建初始虚拟模型。