CN111081108A - 一种基于增强现实技术的拆装训练方法和装置 - Google Patents
一种基于增强现实技术的拆装训练方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111081108A CN111081108A CN201911366146.7A CN201911366146A CN111081108A CN 111081108 A CN111081108 A CN 111081108A CN 201911366146 A CN201911366146 A CN 201911366146A CN 111081108 A CN111081108 A CN 111081108A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- disassembled
- component
- assembled
- augmented reality
- disassembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
Abstract
本发明提供一种基于增强现实技术的拆装训练方法和装置，本发明通过基于增强现实技术的一种拆装训练方法，用于满足地勤人员在拆装训练过程中的飞机系统及部件的识别、拆装程序及运行调试等日常相关工作的模拟训练。通过该方法完成地勤人员的拆装训练，减轻实装训练对装备数量的要求，降低训练成本，提升培训效果。
Description
技术领域
本发明属于航空技术综合保障专业的装备保障服务技术领域，具体涉及一种基于增强现实技术的拆装训练方法和装置。
背景技术
在传统的军机培训中，地勤人员的拆装训练存在“教”“学”两难的情况，飞机各系统零件繁多，拆装工序步骤复杂，并且对拆装的正确性要求较高，稍有差错可能会导致重大事故。
地勤人员拆装训练时，大部分系统拆装需要按照数百页的《维修手册》一步步拆装，文字版的《维修手册》并不直观，提示图往往也是简单的示意图，导致学员实际拆装训练时遇到很大困难。加之在机上拆装训练，对飞机安全性有一定的影响，在地面实物上训练，造价较大，因此目前地勤人员培训以理论加机上实习观摩为主，学员的操作技能无法得到有效的练习，直接影响后期的飞机使用保障。
发明内容
本发明提供一种基于增强现实技术的拆装训练方法和装置，可以降低训练成本，提升培训效果。
本发明一方面提供一种基于增强现实技术的拆装训练方法，包括：
显示待拆装部件；
在所述待拆装部件位置处，采用增强现实系统向操作学员提供所述待拆装部件的辅助指导信息；
向操作学员播放所述辅助指导信息，指导操作学员的拆装训练；
将操作学员的操作以及辅助指导信息提供给观看学员。
可选的，所述显示待拆装部件，包括：
通过虚实注册技术实现待拆装部件位置识别。
可选的，所述通过虚实注册技术实现待拆装部件位置识别，包括：
采用基于视觉的标志点跟踪方法，在待拆装部件放置具有特殊特征的标志图案作为定位的依据，通过摄像机实时拍摄标志图案的图像，并在图像中通过数字图像处理的方法提取并识别这些图案，使得虚拟物体和待拆装部件的真实场景具有相同的空间关系，实现待拆装部件位置的精准识别与实时追踪。
可选的，所述在所述待拆装部件位置处，采用增强现实系统向操作学员提供所述待拆装部件的辅助指导信息，包括：
采用增强现实系统，将具有相同的空间关系的虚拟物体叠加至所述待拆装部件位置处。
可选的，所述辅助指导信息包括如下中的至少一项：
文字、标识、语音、图片、动画及视频。
本发明另一方面还提供一种基于增强现实技术的拆装训练装置，其特征在于，包括：
指导设备，用于显示待拆装部件；在所述待拆装部件位置处，采用增强现实系统向操作学员提供所述待拆装部件的辅助指导信息；向操作学员播放所述辅助指导信息，指导操作学员的拆装训练；
播放设备，用于将操作学员的操作以及辅助指导信息提供给观看学员。
可选的，所述指导设备具体用于，通过虚实注册技术实现待拆装部件位置识别。
可选的，所述指导设备具体用于，采用基于视觉的标志点跟踪方法，在待拆装部件放置具有特殊特征的标志图案作为定位的依据，通过摄像机实时拍摄标志图案的图像，并在图像中通过数字图像处理的方法提取并识别这些图案，使得虚拟物体和待拆装部件的真实场景具有相同的空间关系，实现待拆装部件位置的精准识别与实时追踪。
可选的，所述指导设备具体用于，采用增强现实系统，将具有相同的空间关系的虚拟物体叠加至所述待拆装部件位置处。
可选的，所述辅助指导信息包括如下中的至少一项：
文字、标识、语音、图片、动画及视频。
本发明通过基于增强现实技术的一种拆装训练方法，用于满足地勤人员在拆装训练过程中的飞机系统及部件的识别、拆装程序及运行调试等日常相关工作的模拟训练。通过该方法完成地勤人员的拆装训练，减轻实装训练对装备数量的要求，降低训练成本，提升培训效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于增强现实拆装训练方法的技术方案的示意图。
具体实施方式
下面对本发明提供的基于增强现实技术的拆装训练方法和装置进行说明。
图1是本发明提供的一种基于增强现实拆装训练方法的技术方案的示意图。本发明提供一种基于增强现实技术的拆装训练方法，首先根据地勤人员使用的《维修手册》分析得到拆装训练步骤所需的辅助指导信息，并通过不同形式如文字、标识、语音、图片、动画及视频等在增强现实系统中实现显示，起到指导受训人员操作的作用。其次通过虚拟注册和虚实融合等技术精准定位到拆装部件的位置并将计算机生成的虚拟部件叠加至真实物体上实现虚实融合。最后通过显示设备将学员的操作过程通过第三视角展示于其他受训学员，实现共同学习。
本发明的技术方案如图1所示，其中数据库含有《维修手册》转换而来的拆装指导信息、虚拟模型、各模型的渲染效果及拆装用的虚拟工具。通过拆装信息指导受训人员选取不同的拆装工具对仿真部件进行拆装训练。
所述的一种基于增强现实技术的拆装训练方法包括维修信息转换及显示、拆装部件识别、虚实部件融合和维修显示4个步骤。
步骤1：维修信息转换及显示
维修信息是用于指导学员进行拆装训练的方式、方法、步骤及所用工具的虚拟信息。首先确定拆装训练系统后，根据地勤人员使用的《维修手册》分析得到当前步骤所需的辅助指导信息，将指导信息转化为所需的应用模式(如文字、标识、语音、图片、动画及视频等)，并在增强现实系统中实现显示，起到指导作用。在维修信息转换中通过读取《维修手册》形成拆装步骤及生成拆装工具，辅助学员进行拆装训练。
步骤2：拆装部件位置识别
通过虚实注册技术实现拆装部件位置识别。虚实注册技术采用基于视觉的标志点跟踪方法，在场景中放置具有特殊特征的标志图案作为定位的依据，通过摄像机实时拍摄标志图案的图像，并通过数字图像处理的方法提取并识别这些图案，使得虚拟物体和真实场景具有相同的空间关系，实现拆装部件位置的精准识别与实时追踪。
步骤3：虚实部件融合
虚实部件融合主要解决真实场景与虚拟物体之间的叠加问题。通过对场景进行实时的三维重建，计算得到虚拟部件和真实部件的相对位置，并将虚拟部件叠加至缺失的位置，实现部件到系统、系统到飞机的效果。该步也将操作训练所需的拆装工具通过部件融合至实体部件上，实现部件与工具的虚实部件融合。其中所有部件的三维数据和三维数模等相关信息都存储于数据库中。
步骤4：维修显示
该步骤为拆装训练的显示阶段，首先通过系统生成的虚拟信息实现仿真件和工具的视景增强，其次将步骤1中的拆装步骤信息在显示设备中显示，然后通过第三视角摄像机记录学员的拆装操作并将虚拟部件与真实部件叠加后通过演示大屏向其他学员展示。
本发明的优点：
本发明通过基于增强现实技术的一种拆装训练方法，用于满足地勤人员在拆装训练过程中的飞机系统及部件的识别、拆装程序及运行调试等日常相关工作的模拟训练。通过该方法完成地勤人员的拆装训练，减轻实装训练对装备数量的要求，降低训练成本，提升培训效果。
Claims (10)
1.一种基于增强现实技术的拆装训练方法，其特征在于，包括：
显示待拆装部件；
在所述待拆装部件位置处，采用增强现实系统向操作学员提供所述待拆装部件的辅助指导信息；
向操作学员播放所述辅助指导信息，指导操作学员的拆装训练；
将操作学员的操作以及辅助指导信息提供给观看学员。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示待拆装部件，包括：
通过虚实注册技术实现待拆装部件位置识别。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过虚实注册技术实现待拆装部件位置识别，包括：
采用基于视觉的标志点跟踪方法，在待拆装部件放置具有特殊特征的标志图案作为定位的依据，通过摄像机实时拍摄标志图案的图像，并在图像中通过数字图像处理的方法提取并识别这些图案，使得虚拟物体和待拆装部件的真实场景具有相同的空间关系，实现待拆装部件位置的精准识别与实时追踪。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述待拆装部件位置处，采用增强现实系统向操作学员提供所述待拆装部件的辅助指导信息，包括：
采用增强现实系统，将具有相同的空间关系的虚拟物体叠加至所述待拆装部件位置处。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助指导信息包括如下中的至少一项：
文字、标识、语音、图片、动画及视频。
6.一种基于增强现实技术的拆装训练装置，其特征在于，包括：
指导设备，用于显示待拆装部件；在所述待拆装部件位置处，采用增强现实系统向操作学员提供所述待拆装部件的辅助指导信息；向操作学员播放所述辅助指导信息，指导操作学员的拆装训练；
播放设备，用于将操作学员的操作以及辅助指导信息提供给观看学员。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述指导设备具体用于，通过虚实注册技术实现待拆装部件位置识别。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述指导设备具体用于，采用基于视觉的标志点跟踪方法，在待拆装部件放置具有特殊特征的标志图案作为定位的依据，通过摄像机实时拍摄标志图案的图像，并在图像中通过数字图像处理的方法提取并识别这些图案，使得虚拟物体和待拆装部件的真实场景具有相同的空间关系，实现待拆装部件位置的精准识别与实时追踪。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述指导设备具体用于，采用增强现实系统，将具有相同的空间关系的虚拟物体叠加至所述待拆装部件位置处。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述辅助指导信息包括如下中的至少一项：
文字、标识、语音、图片、动画及视频。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911366146.7A CN111081108A (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种基于增强现实技术的拆装训练方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911366146.7A CN111081108A (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种基于增强现实技术的拆装训练方法和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111081108A true CN111081108A (zh) | 2020-04-28 |
Family
ID=70318079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911366146.7A Pending CN111081108A (zh) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | 一种基于增强现实技术的拆装训练方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111081108A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111681484A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-18 | 武汉大晟极科技有限公司 | 一种电气设备虚拟维修训练系统仿真方法 |
| CN112597894A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-02 | 郑州捷安高科股份有限公司 | 设备拆装处理方法、装置、设备及存储介质 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206115755U (zh) * | 2016-07-29 | 2017-04-19 | 青岛市经纬蓝图信息技术有限公司 | 基于虚拟现实头盔的数字石化设备培训装置 |
| CN107331220A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-11-07 | 国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司 | 基于增强现实的变电设备运维仿真培训系统和方法 |
| CN206863979U (zh) * | 2017-03-14 | 2018-01-09 | 北京大合创新科技发展有限公司 | 一种基于增强现实的矿用设备维护培训系统 |
| CN107871414A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-03 | 中国人民解放军后勤工程学院 | 基于vr与bim技术的维修电工实训教学系统及方法 |
| CN207440729U (zh) * | 2017-10-30 | 2018-06-01 | 广州供电局有限公司 | 增强现实装置 |
| US20180211563A1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-07-26 | Sonosim, Inc | System and Method for Multisensory Psychomotor Skill Training |
| CN108428375A (zh) * | 2017-02-14 | 2018-08-21 | 深圳梦境视觉智能科技有限公司 | 一种基于增强现实的教学辅助方法及设备 |
| CN109147448A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-04 | 国网浙江省电力有限公司 | 一种输电线路高空行走培训系统及其方法 |
| CN109189213A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-11 | 华中科技大学 | 一种基于可移动计算机的产品装配工艺增强现实指导方法 |
| CN109598072A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 国网东北分部绿源水力发电公司太平湾发电厂 | 220kV半高型变电站虚拟现实仿真系统的构建方法 |
| CN109919331A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-21 | 华南理工大学 | 一种机载设备智能维修辅助系统及方法 |
| CN110047150A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-23 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种基于增强现实的复杂设备操作运行在位仿真系统 |
| CN110264820A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-20 | 国网浙江江山市供电有限公司 | 一种基于虚拟现实技术的高压开关柜培训方法 |
| CN110264818A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-20 | 国家电网有限公司 | 一种基于增强现实的机组进水阀拆装训练方法 |
| CN110415358A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-11-05 | 武汉子序科技股份有限公司 | 一种实时三维跟踪方法 |
-
2019
- 2019-12-26 CN CN201911366146.7A patent/CN111081108A/zh active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206115755U (zh) * | 2016-07-29 | 2017-04-19 | 青岛市经纬蓝图信息技术有限公司 | 基于虚拟现实头盔的数字石化设备培训装置 |
| US20180211563A1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-07-26 | Sonosim, Inc | System and Method for Multisensory Psychomotor Skill Training |
| CN108428375A (zh) * | 2017-02-14 | 2018-08-21 | 深圳梦境视觉智能科技有限公司 | 一种基于增强现实的教学辅助方法及设备 |
| CN206863979U (zh) * | 2017-03-14 | 2018-01-09 | 北京大合创新科技发展有限公司 | 一种基于增强现实的矿用设备维护培训系统 |
| CN107331220A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-11-07 | 国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司 | 基于增强现实的变电设备运维仿真培训系统和方法 |
| CN207440729U (zh) * | 2017-10-30 | 2018-06-01 | 广州供电局有限公司 | 增强现实装置 |
| CN107871414A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-03 | 中国人民解放军后勤工程学院 | 基于vr与bim技术的维修电工实训教学系统及方法 |
| CN109147448A (zh) * | 2018-08-09 | 2019-01-04 | 国网浙江省电力有限公司 | 一种输电线路高空行走培训系统及其方法 |
| CN109189213A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-11 | 华中科技大学 | 一种基于可移动计算机的产品装配工艺增强现实指导方法 |
| CN109598072A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-09 | 国网东北分部绿源水力发电公司太平湾发电厂 | 220kV半高型变电站虚拟现实仿真系统的构建方法 |
| CN109919331A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-21 | 华南理工大学 | 一种机载设备智能维修辅助系统及方法 |
| CN110047150A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-23 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种基于增强现实的复杂设备操作运行在位仿真系统 |
| CN110264818A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-09-20 | 国家电网有限公司 | 一种基于增强现实的机组进水阀拆装训练方法 |
| CN110264820A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-20 | 国网浙江江山市供电有限公司 | 一种基于虚拟现实技术的高压开关柜培训方法 |
| CN110415358A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-11-05 | 武汉子序科技股份有限公司 | 一种实时三维跟踪方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111681484A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-18 | 武汉大晟极科技有限公司 | 一种电气设备虚拟维修训练系统仿真方法 |
| CN112597894A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-02 | 郑州捷安高科股份有限公司 | 设备拆装处理方法、装置、设备及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110349467B (zh) | 一种基于增强现实的通航维修培训系统及方法 | |
| CN107871414A (zh) | 基于vr与bim技术的维修电工实训教学系统及方法 | |
| CN111240490A (zh) | 基于vr虚拟沉浸及环幕互动的设备绝缘试验培训系统 | |
| CN107705636A (zh) | 一种基于增强现实技术的船舶实验教学系统 | |
| CN111081108A (zh) | 一种基于增强现实技术的拆装训练方法和装置 | |
| Wang et al. | Augmented reality in maintenance training for military equipment | |
| CN109215436A (zh) | 一种面向飞行仿真训练的教员站系统 | |
| CN110705017A (zh) | 一种基于ar的模型拆组模拟系统及模拟方法 | |
| CN104794940B (zh) | 一种通过移动终端对机械维修教学的方法 | |
| CN115311437A (zh) | 基于混合现实的设备模拟操作系统 | |
| Anggraeni et al. | Indonesian Sign Language (SIBI) Vocabulary Learning Media Design Based on Augmented Reality for Hearing-Impaired Children | |
| CN114267213A (zh) | 实训的实时演示方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN110264818B (zh) | 一种基于增强现实的机组进水阀拆装训练方法 | |
| CN117409625A (zh) | 一种基于混合现实的变电设备培训系统及方法 | |
| Torres-Guerrero et al. | An introductive training for welding workshop: A biometric evaluation using virtual reality scenes to improve practice | |
| CN110580830A (zh) | 以数字可视化虚拟现实技术应用于跨学科学习的教学系统 | |
| Gimeno et al. | An occlusion-aware AR authoring tool for assembly and repair tasks | |
| Yang et al. | Ccesk: A chinese character educational system based on kinect | |
| Wang | Application of virtual reality technology in computer practice teaching | |
| Angelopoulos | Efficiency and precision experimentation for augmented reality cued maintenance actions | |
| Jung et al. | Virtual tactical map with tangible augmented reality interface | |
| CN112001966B (zh) | 飞行训练ar系统中显示屏的定位与跟踪方法 | |
| Andrews et al. | Potential modeling and simulation contributions to specialized undergraduate pilot training | |
| Sarwal et al. | Head-worn display-based augmented reality system for manufacturing | |
| Martin | VR training: Virtual reality aircraft maintenance training advances |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200428 |