[发明专利]基于混合现实的调头轮设备拆装指导方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于混合现实的调头轮设备拆装指导方法及装置，该拆装指导方法包括以下步骤：获取目标设备的当前状态信息；根据获取得到的当前状态信息识别出目标设备及其当前操作状态信息；根据当前操作状态信息并通过混合现实技术进行拆装指导，通过获取目标设备的当前状态信息能够判断出目标设备的机型以及设备当前的操作状态信息，并进一步根据当前的操作状态信息进行对应的拆装指导，也就是说，即便是当前的操作状态信息是历史未完成的操作状态，也能够快速有效地进行后续的拆装指导，通过机器视觉和空间算法，实现混合现实指导，使操作人员能够独立完成调头轮的拆卸或安装，把规范化知识融入到拆装操作过程中，提高拆装培训指导效率。

技术领域

本发明属于机械设备维护保养技术领域，具体涉及一种基于混合现实的调头轮设备拆装指导方法及装置。

背景技术

机械设备使用的前提和基础是设备日常的维护和保养。设备在长期的、不同环境(包括恶劣环境)中的使用过程中，设备的稳定性、可靠性、使用效益均会相当程度的降低，甚至会导致机械设备丧失其固有的基本性能，无法正常运行。随着行业的发展，越来越多的先进机械设备应用于日常生产，同时行业对机械设备的拆装维护提出更高要求，在培训指导流程上采用“培训教学、操作实践、周期考核”三段式方法，固化设备维护相关标准，规范作业人员作业流程。

虚拟现实、增强现实、混合现实是近年来的热门的可视化交互技术。虚拟现实技术通过复刻三维场景，经过头戴显示器让用户沉浸在虚拟的三维场景中，能够模拟现实中无法轻易模拟的环境。增强现实技术通过机器视觉对标识物体的识别，生成业务逻辑，再利用设备屏幕进行交互。混合现实是二者的升级，将虚拟交互内容与现实空间进一步融，利用传感设备对现实三维空间进行扫描重构，再结合机器视觉对现实物体进行识别，将交互内容置于现实空间中，用户直接与真实空间进行互动。混合现实所生成的虚拟交互内容，真实的存在于现实空间位置中，可由用户进行控制。

利用虚拟现实对机械拆装维修进行模拟的案例为数较多，通过三维建模场景化还原维修作业环境，用户佩戴头盔后利用交互手柄，可以沉浸式进行体验操作，由于通过手柄进行交互操作，对工具的使用手感无法做到精准模拟，体验还原度有限，只能做到操作步骤与设备结构的精准模拟。

传统的拆装维修指导方式，总结为三个阶段。第一阶段通过课堂宣讲进行体系化标准培训，目标是形成规范化的思维方式，熟悉设备结构，了解拆装中的要点难点。第二阶段进行实际操作演练，将课堂中的知识用于实践，帮助学员从实践中理解知识要点。第三阶段周期性考核，巩固相关设备拆装知识，形成记忆习惯，培养标准化行为方式。传统方式具有以下几点局限性：

1.规范标准落地难

传统培训方式通过集中授课进行前期准备，知识密度较高，对受众的基础知识水平有一定要求，相应学员知识吸收能力因人而异，通过不断实践形成肌肉记忆来进行规范习惯的培养，生效慢且规范标准较难落地。

2.时间成本高

传统培训方式由于技术条件限制，采取三段式培训方法，其本质是不停地进行重复，要求受众学员往复进行拆装模拟和实操，来达到培训效果，期间消耗大量的时间成本。

3.培训效果不稳定

由于时间成本较高，学员的接受能力各有不同，虽然过程与方法都是标准化流程，但最终效果对实践时间依赖性较强，重复次数越多效果越好，时间越长效果越好。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种基于混合现实的调头轮设备拆装指导方法及装置，通过机器视觉和空间算法，实现混合现实指导，使用者通过本系统提示能够独立完成调头轮设备的拆装，把规范化知识融入到拆装操作过程中，提高拆装培训指导效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于混合现实的调头轮设备拆装指导方法，该拆装指导方法包括以下步骤：