CN109656151A - 基于unity的盾构机智能换刀仿真系统及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于UNITY的盾构机智能换刀仿真系统及实现方法，其包括仿真模型，包括在UG中进行盾构机换刀环境、盾构机结构、以及及所有换刀设备模型的三维建模，该三维建模经过maya处理后生成FBX格式文件；该FBX格式文件经Unity渲染得到；建立仿真模型的对应场景单元；场景模块包括场景设置模块、场景现实模块、以及场景操作模块；UNITY软件界面，接收用户发送地选择指令；并将仿真模型导入到对应的场景单元中；根据所述选择指令进行换刀操作，并生成相应地数据信息。本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及基于UNITY的盾构机智能换刀仿真系统及实现方法。
背景技术
在设计盾构机智能换刀系统时，需要将成千上万的零件装配到一起组成换刀装置，然而机械产品的配合设计、可装配性错误，经常要在最后的装配时才能发现产品的错误，从而给工厂、企业的信誉和经济都造成了巨大的损失。采用虚拟现实技术虚拟装配一机械产品，用户通过交互的方式，对产品的模拟装配过程进行控制，从而检查产品的设计和操作是否得当，及时的发现装配过程汇总所出现的问题，修改模型。
发明内容
本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种基于UNITY的盾构机智能换刀仿真系统及实现方法；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种基于UNITY的盾构机智能换刀仿真系统，其特征在于:包括：
仿真模型，包括在UG中进行盾构机换刀环境、盾构机结构、以及及所有换刀设备模型的三维建模，该三维建模经过maya处理后生成FBX格式文件；该FBX格式文件经Unity渲染得到；
建立仿真模型的对应场景单元；场景模块包括场景设置模块、场景现实模块、以及场景操作模块；
UNITY软件界面，接收用户发送地选择指令；并将仿真模型导入到对应的场景单元中；根据所述选择指令进行换刀操作，并生成相应地数据信息。
Window的Animation编辑窗口模块，在UNITY软件界面中， 该Animation编辑窗口模块按照机械设计动作创建换刀仿真动画；并用于编写脚本文件控制动画播放顺序。
一种盾构机智能换刀系统的模拟仿真方法，本发明在虚拟环境中，系统提供实时的碰撞检测、装配约束处理、装配路径与序列处理等功能，从而用户可以对产品的可装配性进行分析、对产品零部件的设计问题及装配序列进行验证和规划等。
一种盾构机智能换刀系统仿真模拟方法，包括以下步骤：
步骤一，在UG中进行盾构机换刀环境、盾构机结构、以及及所有换刀设备模型进行三维建模；然后，在UG中完成所述三维模型的装配，得到换刀系统模型整体的仿真模型；其次，将仿真模型转换成OBJ格式文件，并导入maya中；再次，在maya中，导入之后OBJ格式文件会有出现很多多余的空白物体以及整体模型比例被缩小了100倍，需要进行去除空白物体以及放大仿真模型处理；紧接着，通过maya导出成可被Unity识别的FBX格式文件；再后来，将FBX格式文件导入制作软件Unity中，对仿真模型中各零件进行上色处理；最后，对仿真模型进行依次建模、导入、渲染得到仿真模型；
步骤二、根据步骤一的仿真模型，建立仿真模型的对应场景单元；场景模块包括场景设置模块、场景现实模块、以及场景操作模块；
步骤三、对得到的仿真模型进行验证，得到正确的仿真模型；
步骤四、首先，接收用户发送地选择指令；然后，将步骤三中的仿真模型导入到对应的步骤二中场景单元中；其次，根据所述选择指令进行换刀操作，并生成相应地数据信息；
步骤五，根据所需的机械设计方案，给仿真模型的每个零件添加关键帧动画；首先，选中要添加帧动画的零件；然后，选择Window下拉框中的Animation ，弹出Animation编辑窗口；其次、通过Unity中的Animation编辑窗口按照机械设计动作创建换刀仿真动画；最后，在每个零件的动画编辑完成后，编写脚本文件控制动画播放顺序。
本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。
附图说明
图1是本发明的流程框图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于UNITY的盾构机智能换刀仿真系统，其特征在于:包括：
仿真模型，包括在UG中进行盾构机换刀环境、盾构机结构、以及及所有换刀设备模型的三维建模，该三维建模经过maya处理后生成FBX格式文件；该FBX格式文件经Unity渲染得到；
建立仿真模型的对应场景单元；场景模块包括场景设置模块、场景现实模块、以及场景操作模块；
UNITY软件界面，接收用户发送地选择指令；并将仿真模型导入到对应的步骤二中场景单元中；根据所述选择指令进行换刀操作，并生成相应地数据信息。
Window的Animation编辑窗口模块，在UNITY软件界面中， 该Animation编辑窗口模块按照机械设计动作创建换刀仿真动画；并用于编写脚本文件控制动画播放顺序。
一种盾构机智能换刀系统的模拟仿真方法，本发明在虚拟环境中，系统提供实时的碰撞检测、装配约束处理、装配路径与序列处理等功能，从而用户可以对产品的可装配性进行分析、对产品零部件的设计问题及装配序列进行验证和规划等。
一种盾构机智能换刀系统仿真模拟方法，包括以下步骤：
步骤一，在UG中进行盾构机换刀环境、盾构机结构、以及及所有换刀设备模型进行三维建模；然后，在UG中完成所述三维模型的装配，得到换刀系统模型整体的仿真模型；其次，将仿真模型转换成OBJ格式文件，并导入maya中；再次，在maya中，导入之后OBJ格式文件会有出现很多多余的空白物体以及整体模型比例被缩小了100倍，需要进行去除空白物体以及放大仿真模型处理；紧接着，通过maya导出成可被Unity识别的FBX格式文件；再后来，将FBX格式文件导入制作软件Unity中，对仿真模型中各零件进行上色处理；最后，对仿真模型进行依次建模、导入、渲染得到仿真模型；
步骤二、根据步骤一的仿真模型，建立仿真模型的对应场景单元；场景模块包括场景设置模块、场景现实模块、以及场景操作模块；
步骤三、对得到的仿真模型进行验证，得到正确的仿真模型；
步骤四、首先，接收用户发送地选择指令；然后，将步骤三中的仿真模型导入到对应的步骤二中场景单元中；其次，根据所述选择指令进行换刀操作，并生成相应地数据信息；
步骤五，根据所需的机械设计方案，给仿真模型的每个零件添加关键帧动画；首先，选中要添加帧动画的零件；然后，选择Window下拉框中的Animation ，弹出Animation编辑窗口；其次、通过Unity中的Animation编辑窗口按照机械设计动作创建换刀仿真动画；最后，在每个零件的动画编辑完成后，编写脚本文件控制动画播放顺序。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种基于UNITY的盾构机智能换刀仿真系统的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，在UG中进行盾构机换刀环境、盾构机结构、以及及所有换刀设备模型进行三维建模；然后，在UG中完成所述三维模型的装配，得到换刀系统模型整体的仿真模型；其次，将仿真模型转换成OBJ格式文件，并导入maya中；再次，在maya中，进行去除空白物体以及放大仿真模型处理；紧接着，通过maya导出成可被Unity识别的FBX格式文件；再后来，将FBX格式文件导入制作软件Unity中，对仿真模型中各零件进行上色处理；最后，对仿真模型进行依次建模、导入、渲染得到仿真模型；
步骤二、根据步骤一的仿真模型，建立仿真模型的对应场景单元；场景模块包括场景设置模块、场景现实模块、以及场景操作模块；
步骤三、对得到的仿真模型进行验证，得到正确的仿真模型。
2.根据权利要求1所述的基于UNITY的盾构机智能换刀仿真系统的实现方法，其特征在于:还包括以下步骤：
步骤四、首先，接收用户发送地选择指令；然后，将步骤三中的仿真模型导入到对应的步骤二中场景单元中；其次，根据所述选择指令进行换刀操作，并生成相应地数据信息；
步骤五，根据所需的机械设计方案，给仿真模型的每个零件添加关键帧动画；首先，选中要添加帧动画的零件；然后，选择Window下拉框中的Animation ，弹出Animation编辑窗口；其次、通过Unity中的Animation编辑窗口按照机械设计动作创建换刀仿真动画；最后，在每个零件的动画编辑完成后，编写脚本文件控制动画播放顺序。
3.一种基于UNITY的盾构机智能换刀仿真系统，其特征在于:包括
仿真模型，包括在UG中进行盾构机换刀环境、盾构机结构、以及及所有换刀设备模型的三维建模，该三维建模经过maya处理后生成FBX格式文件；该FBX格式文件经Unity渲染得到；
建立仿真模型的对应场景单元；场景模块包括场景设置模块、场景现实模块、以及场景操作模块；
UNITY软件界面，接收用户发送地选择指令；并将仿真模型导入到对应的中场景单元中；根据所述选择指令进行换刀操作，并生成相应地数据信息。
4.根据权利要求3所述的基于UNITY的盾构机智能换刀仿真系统，其特征在于:还包括以下：
Window的Animation编辑窗口模块，在UNITY软件界面中， 该Animation编辑窗口模块按照机械设计动作创建换刀仿真动画；并用于编写脚本文件控制动画播放顺序。
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