CN113257049A - 一种军用车辆维修三维互动教学平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种军用车辆维修三维互动教学平台，包括车辆固定平台(31)，车辆固定平台(31)四周设有摄像头(32)，摄像头(32)连接有计算机(33)，所述的车辆固定平台(31)包括底座(1)，底座(1)上设有两组对称设置的倾斜支撑组(2)，倾斜支撑组(2)包括设置于底座上的液压伸缩杆(3)和支撑杆(4)；所述倾斜支撑组(2)上设有转动连接的弧形安装板(5)，弧形安装板(5)内设有与之同心的转动滑槽(6)，转动滑槽(6)内设有弧形的滑块(7)，滑块(7)的外侧设有连接块(8)；本发明可以对车辆进行多个角度的倾斜翻转，便于进行充分地观察，并且本发明具有可靠性佳的特点。
Description
技术领域
本发明涉及教学领域，特别涉及一种军用车辆维修三维互动教学平台。
背景技术
三维互动教学平台包括车辆固定平台，车辆固定平台四周设有摄像头，摄像头连接有计算机。通过摄像头捕捉车辆固定平台上的各个视角，再将视频信息发送到计算机，计算机生成VR三维互动教学动画，用于教学活动。然而，现有的车辆固定平台只能进行升降，或者简单的旋转，动作范围有限，难以提供更多的教学展示视角。为此，研发一款转动角度更多、自由度更好的车辆固定平台，以解决上述问题，成为了业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种军用车辆维修三维互动教学平台；本发明可以对车辆进行多个角度的倾斜翻转，便于进行充分地观察，并且本发明具有可靠性佳的特点。
本发明的技术方案：一种军用车辆维修三维互动教学平台，包括车辆固定平台，车辆固定平台四周设有摄像头，摄像头连接有计算机，所述的车辆固定平台包括底座，底座上设有两组对称设置的倾斜支撑组，倾斜支撑组包括设置于底座上的液压伸缩杆和支撑杆；所述倾斜支撑组上设有转动连接的弧形安装板，弧形安装板内设有与之同心的转动滑槽，转动滑槽内设有弧形的滑块，滑块的外侧设有连接块，两块连接块上共同设有车辆支撑板，车辆支撑板中部设有观察口，观察口的两侧设有轮胎夹紧钳；所述滑块内设有转动电机，转动电机的输出端设有位于滑块下部的齿轮，转动滑槽内侧的下部设有与齿轮相契合的内齿；所述齿轮上方的滑块中部设有安装槽，安装槽内设有限位弹簧，限位弹簧上设有端部为半球形的限位柱，转动滑槽上设有与限位柱位置对应的多处限位槽，限位槽包括与安装槽正对的半球形嵌设部，嵌设部两侧设有倾斜并与之相切的导引部；所述限位槽侧壁上设有锁紧槽，锁紧槽靠近液压伸缩杆所在一侧，锁紧槽内设有锁紧弹簧，锁紧弹簧上设有锁紧柱，限位柱上设有与锁紧柱位置对应的锁紧孔；所述锁紧弹簧的弹力大于锁紧柱正放时与锁紧槽的摩擦力，且小于锁紧柱竖直倾斜时所受重力与摩擦力的和，使得限位柱水平时会受到锁紧弹簧的回拉收回锁紧槽内，限位柱倾斜时会从锁紧槽内滑出。
上述的一种军用车辆维修三维互动教学平台中，所述液压伸缩杆的端部设有第一下转动连接块，弧形安装板底部设有与第一下转动连接块位置对应且转动连接的第一上转动连接块；所述支撑杆的端部设有第二下转动连接块，弧形安装板底部设有与第二下转动连接块位置对应的支撑滑槽，支撑滑槽内设有滑动连接的第二上转动连接块，第二上转动连接块与第二下转动连接块转动连接。
前述的一种军用车辆维修三维互动教学平台中，所述弧形安装板的弧度为90°。
前述的一种军用车辆维修三维互动教学平台中，所述锁紧槽垂直于限位柱。
前述的一种军用车辆维修三维互动教学平台中，所述转动滑槽的端部设有挡板。
前述的一种军用车辆维修三维互动教学平台中，所述限位柱的长度大于安装槽的槽深；所述锁紧柱的长度大于锁紧槽的槽深，锁紧槽的槽深大于所对应位置的限位槽槽宽。
前述的一种军用车辆维修三维互动教学平台中，包括教学系统建立方法，所述教学系统建立方法包括三维建模、模块装配及拆解、模块交互和维护保养操作视频；所述三维建模包括建立多个汽车零部件模型，每个汽车零部件模型包括尺寸信息，尺寸信息通过摄像头(32)获得；所述模块装配及拆解包括所述汽车零部件模型的位置信息和编号，根据汽车零部件模型的位置信息和编号判断当前汽车零部件模型的拖拽位置是否正确，当所述多个汽车零部件模型均拖拽到正确位置后完成对所述汽车零部件模型的装配及拆解，所述汽车零部件模型的装配后获得汽车模型；所述模块交互包括接收用户的放大、缩小、移动和旋转指令，根据所述的放大、缩小、移动和旋转指令对汽车零部件模型和汽车模型实现全方位展示；所述维护保养操作视频包括对应汽车零部件模型的保养实际操作视频
前述的一种军用车辆维修三维互动教学平台中，所述汽车零部件模型通过如下软件得到：绘图软件Pro/E和绘图软件3ds Max。
前述的一种军用车辆维修三维互动教学平台中，所述模块装配及拆解和模块交互通过如下软件得到：绘图软件Cult3D。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明底座上设有两组对称设置的倾斜支撑组，倾斜支撑组包括设置于底座上的液压伸缩杆和支撑杆；所述倾斜支撑组上设有转动连接的弧形安装板，弧形安装板内设有与之同心的转动滑槽，转动滑槽内设有弧形的滑块，滑块的外侧设有连接块，两块连接块上共同设有车辆支撑板，车辆支撑板中部设有观察口，观察口的两侧设有轮胎夹紧钳；所述滑块内设有转动电机，转动电机的输出端设有位于滑块下部的齿轮，转动滑槽内侧的下部设有与齿轮相契合的内齿；所述齿轮上方的滑块中部设有安装槽，安装槽内设有限位弹簧，限位弹簧上设有端部为半球形的限位柱，转动滑槽上设有与限位柱位置对应的多处限位槽，限位槽包括与安装槽正对的半球形嵌设部，嵌设部两侧设有倾斜并与之相切的导引部；所述限位槽侧壁上设有锁紧槽，锁紧槽靠近液压伸缩杆所在一侧，锁紧槽内设有锁紧弹簧，锁紧弹簧上设有锁紧柱，限位柱上设有与锁紧柱位置对应的锁紧孔；所述锁紧弹簧的弹力大于锁紧柱正放时与锁紧槽的摩擦力，且小于锁紧柱竖直倾斜时所受重力与摩擦力的和，使得限位柱水平时会受到锁紧弹簧的回拉收回锁紧槽内，限位柱倾斜时会从锁紧槽内滑出；车辆置于车辆支撑板上，利用轮胎夹紧钳进行固定，转动电机启动，齿轮沿着内齿带动连接板移动，两处连接板共同带动车辆支撑板转动，当限位柱转动至限位槽位置时，由于限位弹簧的推力，限位柱沿着导引部到达限位槽的嵌设部内，完成车辆支撑板水平方向上特定角度的定位，启动倾斜支撑组带动弧形安装板倾斜，弧形安装板带动车辆支撑板倾斜，在倾斜过程中，锁紧柱受到重力的作用自然下滑进入锁紧孔内，对限位柱实现固定，维持当前位置不动，提升车辆支撑板倾斜时和倾斜后的稳定性，可靠性佳；多处限位槽可以使车辆在多个角度固定后倾斜，不同角度倾斜时可以分别使车辆的前中后不同部位近距离的贴近观察者，并且倾斜后可以更方便的观察车辆顶部，有效协助观察者进行全面地观察及学习，具有较高的实用性；倾斜恢复平放时，锁紧柱会受到锁紧弹簧的拉力脱离锁紧孔，从而解除对限位柱的固定，使滑块可以继续下一次的移动。
2、本发明倾斜支撑组包括设置于底座上的液压伸缩杆和支撑杆，液压伸缩杆的端部设有第一下转动连接块，弧形安装板底部设有与第一下转动连接块位置对应且转动连接的第一上转动连接块；所述支撑杆的端部设有第二下转动连接块，弧形安装板底部设有与第二下转动连接块位置对应的支撑滑槽，支撑滑槽内设有滑动连接的第二上转动连接块，第二上转动连接块与第二下转动连接块转动连接；液压伸缩杆下降时，带动所在侧的弧形安装板下降，在倾斜过程中由于伸缩杆端部和支撑杆端部有距离加大的趋势，第二下连接块会沿着支撑滑槽移动，保持距离不变，使弧形安装板在倾斜时可以保持稳定，可靠性佳。
3、本发明转动滑槽的端部设有挡板，对滑块的移动范围进行限位，防止脱出，进一步提升使用的可靠性。
4、本发明限位柱的长度大于安装槽的槽深，防止限位柱从安装槽内脱出；所述锁紧柱的长度大于锁紧槽的槽深，使其不会从锁紧槽内脱出，锁紧槽的槽深大于所对应位置的限位槽槽宽，使锁紧柱在受重力下移时可以完全穿过锁紧孔。
5、本发明的教学系统建立方法，包括三维建模、模块装配及拆解、模块交互和维护保养操作视频；所述三维建模包括建立多个汽车零部件模型，每个汽车零部件模型包括尺寸信息，尺寸信息通过摄像头获得；所述模块装配及拆解包括所述汽车零部件模型的位置信息和编号，根据汽车零部件模型的位置信息和编号判断当前汽车零部件模型的拖拽位置是否正确，当所述多个汽车零部件模型均拖拽到正确位置后完成对所述汽车零部件模型的装配及拆解，所述汽车零部件模型的装配后获得汽车模型；所述模块交互包括接收用户的放大、缩小、移动和旋转指令，根据所述的放大、缩小、移动和旋转指令对汽车零部件模型和汽车模型实现全方位展示；所述维护保养操作视频包括对应汽车零部件模型的保养实际操作视频；通过摄像头所获得的汽车各处的详细画面及尺寸，再经绘图软件绘制成可装配及拆解的汽车零部件模型，使学员进一步真实地了解到汽车零部件三维模型的外形、结构和功能；通过各汽车零部件模型对应的维护保养操作视频则可以帮助学员学习汽车各零部件、总成部件的静态拆卸、检查、调整等故障检测和维护保养过程。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明车辆固定平台的结构示意图；
图3是本发明限位柱部分的结构示意图；
图4是本发明齿轮部分的结构示意图；
图5是本发明支撑柱和液压伸缩杆部分的结构示意图。
附图中的标记为：1-底座；2-倾斜支撑组；3-液压伸缩杆；4-支撑杆；5-弧形安装板；6-转动滑槽；7-滑块；8-连接块；9-车辆支撑板；10-观察口；11-轮胎夹紧钳；12-转动电机；13-齿轮；14-内齿；15-安装槽；16-限位弹簧；17-限位柱；18-限位槽；19-嵌设部；20-导引部；21-锁紧槽；22-锁紧弹簧；23-锁紧柱；24-锁紧孔；25-第一下转动连接块；26-第一上转动连接块；27-第二下转动连接块；28-支撑滑槽；29-第二上转动连接块；30-挡板；31-车辆固定平台；32-摄像头；33-计算机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种军用车辆维修三维互动教学平台，如附图1所示，包括车辆固定平台31，车辆固定平台31四周设有摄像头32，摄像头32连接有计算机33，如附图2所示，所述的车辆固定平台31包括底座1，底座1上设有两组对称设置的倾斜支撑组2，倾斜支撑组2包括设置于底座上的液压伸缩杆3和支撑杆4，如附图5所示，所述液压伸缩杆3的端部设有第一下转动连接块25，弧形安装板5底部设有与第一下转动连接块25位置对应且转动连接的第一上转动连接块26；所述支撑杆4的端部设有第二下转动连接块27，弧形安装板5底部设有与第二下转动连接块27位置对应的支撑滑槽28，支撑滑槽28内设有滑动连接的第二上转动连接块29，第二上转动连接块29与第二下转动连接块27转动连接；如附图3和附图4所示，所述倾斜支撑组2上设有转动连接的弧形安装板5，弧形安装板5的弧度为90°，弧形安装板5内设有与之同心的转动滑槽6，转动滑槽6的截面为T形，转动滑槽6的端部设有挡板30，转动滑槽6内设有弧形的滑块7，滑块7的外侧设有连接块8，两块连接块8上共同设有车辆支撑板9，车辆支撑板9中部设有观察口10，观察口10的两侧设有轮胎夹紧钳11，轮胎夹紧钳11用于对汽车轮胎的固定，防止移动；所述滑块7内设有转动电机12，转动电机12的输出端设有位于滑块7下部的齿轮13，转动滑槽6内侧的下部设有与齿轮13相契合的内齿14；所述齿轮13上方的滑块7中部设有安装槽15，安装槽15内设有限位弹簧16，限位弹簧16上设有端部为半球形的限位柱17，转动滑槽6上设有与限位柱17位置对应的3处限位槽18，相邻限位槽18之间的夹角为30°，限位槽18包括与安装槽15正对的半球形嵌设部19，嵌设部19两侧设有倾斜并与之相切的导引部20；所述限位槽18侧壁上设有锁紧槽21，锁紧槽21垂直于限位柱17，锁紧槽21靠近液压伸缩杆3所在一侧，锁紧槽21内设有锁紧弹簧22，锁紧弹簧22上设有锁紧柱23，限位柱17上设有与锁紧柱23位置对应的锁紧孔24；所述锁紧弹簧22的弹力大于锁紧柱23正放时与锁紧槽21的摩擦力，且小于锁紧柱23竖直倾斜时所受重力与摩擦力的和，使得限位柱水平时会受到锁紧弹簧22的回拉收回锁紧槽21内，限位柱17倾斜时会从锁紧槽21内滑出；所述限位柱17的长度大于安装槽15的槽深；所述锁紧柱23的长度大于锁紧槽21的槽深，锁紧槽21的槽深大于所对应位置的限位槽18槽宽。通过摄像机32所获得的汽车各处的尺寸信息实现车辆维修三维互动教学平台的教学系统的建立，包括三维建模、模块装配及拆解、模块交互和维护保养操作视频；所述三维建模包括建立多个汽车零部件模型，每个汽车零部件模型包括尺寸信息，三维建模采用绘图软件Pro/E和绘图软件3ds Max绘制，在汽车零部件模型导出时为了防止模型的失真，需要修改模型的导出数据格式和偏差控制，并且其数据格式应选择二进制和允许负值两个选项；所述模块装配及拆解包括所述汽车零部件模型的位置信息和编号，根据汽车零部件模型的位置信息和编号判断当前汽车零部件模型的拖拽位置是否正确，当所述多个汽车零部件模型均拖拽到正确位置后完成对所述汽车零部件模型的装配及拆解，所述汽车零部件模型的装配后获得汽车模型；所述模块交互包括接收用户的放大、缩小、移动和旋转指令，根据所述的放大、缩小、移动和旋转指令对汽车零部件模型和汽车模型实现全方位展示，在交互的实现上，Cult3D采用基于Java的内核，不但可以直接在Cult3D Designer中完成基本的交互动态展示，还可以通过Cult3D API开发程序，利用JavaScript进行编译，并将它应用于Cult3D对象，使用户可以利用熟悉的多媒体用户界面例如按钮和下拉列表框控制Cult3D对象的外观和行为，用户通过鼠标拖拽对象，从不同角度真实地了解到汽车零部件三维模型的外形、结构和功能，更换汽车三维模型的颜色、纹理甚至将其组合或拆分；所述维护保养操作视频包括对应汽车零部件模型的保养实际操作视频，具体包括各汽车零部件的静态拆卸、检查、调整等故障检测和维护保养过程。
工作原理：车辆置于车辆支撑板上，利用轮胎夹紧钳进行固定，转动电机启动，齿轮沿着内齿带动连接板移动，两处连接板共同带动车辆支撑板转动，当限位柱转动至限位槽位置时，由于限位弹簧的推力，限位柱沿着导引部到达限位槽的嵌设部内，完成车辆支撑板水平方向上特定角度的定位，启动倾斜支撑组带动弧形安装板倾斜，弧形安装板带动车辆支撑板倾斜，在倾斜过程中，锁紧柱受到重力的作用自然下滑进入锁紧孔内，对限位柱实现固定，维持当前位置不动，提升车辆支撑板倾斜时和倾斜后的稳定性，可靠性佳；多处限位槽可以使车辆在多个角度固定后倾斜，不同角度倾斜时可以分别使车辆的前中后不同部位近距离的贴近观察者，并且倾斜后可以更方便的观察车辆顶部，有效协助观察者进行全面地观察及学习，具有较高的实用性；倾斜恢复平放时，锁紧柱会受到锁紧弹簧的拉力脱离锁紧孔，从而解除对限位柱的固定，使滑块可以继续下一次的移动。
Claims (9)
1.一种军用车辆维修三维互动教学平台，包括车辆固定平台(31)，车辆固定平台(31)四周设有摄像头(32)，摄像头(32)连接有计算机(33)，其特征在于：所述的车辆固定平台(31)包括底座(1)，底座(1)上设有两组对称设置的倾斜支撑组(2)，倾斜支撑组(2)包括设置于底座上的液压伸缩杆(3)和支撑杆(4)；所述倾斜支撑组(2)上设有转动连接的弧形安装板(5)，弧形安装板(5)内设有与之同心的转动滑槽(6)，转动滑槽(6)内设有弧形的滑块(7)，滑块(7)的外侧设有连接块(8)，两块连接块(8)上共同设有车辆支撑板(9)，车辆支撑板(9)中部设有观察口(10)，观察口(10)的两侧设有轮胎夹紧钳(11)；所述滑块(7)内设有转动电机(12)，转动电机(12)的输出端设有位于滑块(7)下部的齿轮(13)，转动滑槽(6)内侧的下部设有与齿轮(13)相契合的内齿(14)；所述齿轮(13)上方的滑块(7)中部设有安装槽(15)，安装槽(15)内设有限位弹簧(16)，限位弹簧(16)上设有端部为半球形的限位柱(17)，转动滑槽(6)上设有与限位柱(17)位置对应的多处限位槽(18)，限位槽(18)包括与安装槽(15)正对的半球形嵌设部(19)，嵌设部(19)两侧设有倾斜并与之相切的导引部(20)；所述限位槽(18)侧壁上设有锁紧槽(21)，锁紧槽(21)靠近液压伸缩杆(3)所在一侧，锁紧槽(21)内设有锁紧弹簧(22)，锁紧弹簧(22)上设有锁紧柱(23)，限位柱(17)上设有与锁紧柱(23)位置对应的锁紧孔(24)；所述锁紧弹簧(22)的弹力大于锁紧柱(23)正放时与锁紧槽(21)的摩擦力，且小于锁紧柱(23)竖直倾斜时所受重力与摩擦力的和，使得限位柱水平时会受到锁紧弹簧(22)的回拉收回锁紧槽(21)内，限位柱(17)倾斜时会从锁紧槽(21)内滑出。
2.根据权利要求1所述的一种军用车辆维修三维互动教学平台，其特征在于：所述液压伸缩杆(3)的端部设有第一下转动连接块(25)，弧形安装板(5)底部设有与第一下转动连接块(25)位置对应且转动连接的第一上转动连接块(26)；所述支撑杆(4)的端部设有第二下转动连接块(27)，弧形安装板(5)底部设有与第二下转动连接块(27)位置对应的支撑滑槽(28)，支撑滑槽(28)内设有滑动连接的第二上转动连接块(29)，第二上转动连接块(29)与第二下转动连接块(27)转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种军用车辆维修三维互动教学平台，其特征在于：所述弧形安装板(5)的弧度为90°。
4.根据权利要求1所述的一种军用车辆维修三维互动教学平台，其特征在于：所述锁紧槽(21)垂直于限位柱(17)。
5.根据权利要求1所述的一种军用车辆维修三维互动教学平台，其特征在于：所述转动滑槽(6)的端部设有挡板(30)。
6.根据权利要求1所述的一种军用车辆维修三维互动教学平台，其特征在于：所述限位柱(17)的长度大于安装槽(15)的槽深；所述锁紧柱(23)的长度大于锁紧槽(21)的槽深，锁紧槽(21)的槽深大于所对应位置的限位槽(18)槽宽。
7.根据权利要求1所述的一种军用车辆维修三维互动教学平台其特征在于：包括教学系统建立方法，所述教学系统建立方法包括三维建模、模块装配及拆解、模块交互和维护保养操作视频；所述三维建模包括建立多个汽车零部件模型，每个汽车零部件模型包括尺寸信息，尺寸信息通过摄像头(32)获得；所述模块装配及拆解包括所述汽车零部件模型的位置信息和编号，根据汽车零部件模型的位置信息和编号判断当前汽车零部件模型的拖拽位置是否正确，当所述多个汽车零部件模型均拖拽到正确位置后完成对所述汽车零部件模型的装配及拆解，所述汽车零部件模型的装配后获得汽车模型；所述模块交互包括接收用户的放大、缩小、移动和旋转指令，根据所述的放大、缩小、移动和旋转指令对汽车零部件模型和汽车模型实现全方位展示；所述维护保养操作视频包括对应汽车零部件模型的保养实际操作视频。
8.根据权利要求7所述的一种军用车辆维修三维互动教学平台，其特征在于：所述汽车零部件模型通过如下软件得到：绘图软件Pro/E和绘图软件3ds Max。
9.根据权利要求7所述的一种军用车辆维修三维互动教学平台，其特征在于：所述模块装配及拆解和模块交互通过如下软件得到：绘图软件Cult3D。
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