一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法
【专利摘要】一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，它有七大步骤：一、启动装配系统中的设备，完成相关准备工作；二、完成VR设备的初始化过程；三、在主控机上启动三维软件，完成软件初始化；四、使用VR设备操作虚拟人模型进行飞机管路零件抓取、释放动作，如果执行操作不成功，重复步骤三；五、若操作成功，则通过观察投影大屏幕中的各视角，操作VR设备实现虚拟装配中对零件的抓取、释放操作，完成虚拟装配仿真任务；六、若有其他任务，则需将相应VR设备与虚拟人模型建立关联后，继续执行相关操作；七、完成所有装配仿真任务后，断开VR设备与虚拟人模型的关联以及计算机主控机和受控机的通讯，退出三维仿真软件，结束装配仿真任务。
【专利说明】一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，涉及到虚拟现实与虚拟装配，是在计算机系统中三维渲染环境下的，基于人体动作捕捉的实时飞机管路装配仿真方法。属于计算机辅助设计制造和计算机集群网络通讯【技术领域】。
【背景技术】
[0002]装配是产品制造全生命周期中最重要的，耗费大量时间和精力的关键环节，也是产品获得整体性能的最后环节，多年来一直受到制造【技术领域】的重视。传统的装配工艺设计主要靠有经验的工艺人员手工完成，目前，国内的航空、航天、船舶等生产部门，手工编排方法占绝大多数。
[0003]尽管如此，传统的手工装配工艺方法存在优化程度低、设计效率低、一致性差、设计难度大等各方面不足，造成这些不足的原因有很多，如装配工艺工作量大、装配周期长、工艺涉及面广、工作难度大等等，需要经验丰富的装配工艺人员经过长时间的经验积累才能胜任。
[0004]为解决传统装配工艺存在的问题，虚拟装配技术进入我们的视野。虚拟装配(Virtual Assembly)是随着虚拟现实技术的逐步成熟而提出的，虚拟现实(VirtualReality)因为具有沉浸性、实时性和交互性等特点，所以一经提出便在制造业中得到广泛应用。装配是虚拟现实最能发挥优势的领域，因为装配的复杂性高，人参与的工作量大，装配操作随意性强，装配规划及评价最需要人的智能参与。虚拟现实为用户装配提供一个良好的仿真环境，它可以准确地反映实际操作中的各种因素，分析装配时间和成本。
[0005]飞机管路的真实模型相对于一般的零件模型，拥有更加复杂的几何属性和拓扑关系。在本发明中，我们只重点关注飞机管路模型的几何属性和拓扑关系，而不关注管路模型的自身性质。管路模型零件的几何属性包括，管路的长度、管路的外径及内径、轴孔配合处的尺寸处理、转弯处半径、转弯处角度，以及管路零件在空间中所处的位置、所占有的体积空间、在空间中的装配运动路径的合理性等。其拓扑关系所指的是，管路模型在装配系统中所处的节点位置，与该模型相关的连接器及前后零件，即其父节点和子节点的相关信息，例如不需人为设定尺寸的标准件(泵、阀门、螺母)，我们只关注哪些零件具有与其相连的相互关系。所谓的自身性质指的是管路的密度、膨胀系数，或是当管路内有液体或气体流动状态下的特性或反应等，诸如此类的技术属性。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，以解决现有的传统手工装配中的工作效率低、返工量大、优化程度低等问题，运用虚拟装配的方法，提高生产效率，缩短装配周期。
[0007]本发明涉及一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，包括如下步骤:[0008]步骤一:启动装配系统中的设备，包括运行三维软件的计算机主控机、接收虚拟现实硬件设备(以下简称VR设备)数据并将其发送给计算机网络集群的受控机、接入通讯正常的各种所需VR设备，以及显示装配仿真效果的相关投影显示系统。将VR设备接入虚拟装配仿真系统中，同时确认VR设备与笔记本电脑，以及计算机网络集群中的主控机和受控机数据通讯正常，完成相关准备工作；
[0009]步骤二:用户移动VR设备置于适当的位置，为完成装配仿真动作，同时也为保证无线保真网络(以下简称无线WIFI网络)通讯的畅通，通常需要相对开阔的空间环境；启动VR设备，在笔记本电脑中打开VR设备的校正软件(通常为该设备官方提供的辅助软件)，用户操作VR设备，进行姿态位置校正，完成VR设备的初始化过程；
[0010]步骤三:在计算机主控机上，启动三维软件，完成软件初始化过程，三维软件中导入虚拟人模型对象，设置虚拟人属性。创建仿真环境，设置仿真属性，启动三维软件虚拟装配仿真。用户操作VR设备，通过投影显示屏幕观察，将VR设备与仿真环境中的虚拟人模型进行关联，使得VR设备可以控制虚拟人模型在环境中的运动，进行装配仿真操作。
[0011]步骤四:在装配仿真过程中，用户使用VR设备在仿真环境中操作虚拟人模型进行飞机管路零件抓取、释放等动作，如果执行操作不成功，则需判断是否成功导入虚拟人模型，成功将虚拟人模型导入并与VR设备相关联之后，重复步骤三，重新执行装配仿真相关操作。
[0012]步骤五:若操作成功，则用户按照预定方案，通过观察投影大屏幕中的第一视角或第三视角，操作VR设备实现虚拟装配中对飞机管路零件的抓取、释放等操作，在仿真环境中完成虚拟装配仿真任务。
[0013]步骤六:完成当前装配动作后，若还有其他抓取、释放动作的任务，如其他管路零件需要执行操作，或还需使用其他VR设备继续进行仿真，则需将相应VR设备与虚拟人模型建立关联后，继续执行虚拟装配仿真系统的相关操作，重复步骤四和步骤五。
[0014]步骤七:完成所有装配仿真任务，用户手动操作终止虚拟装配仿真，断开VR设备与虚拟人模型的关联，断开VR设备与笔记本电脑，以及计算机主控机和受控机的通讯，退出三维仿真软件，结束装配仿真任务。
[0015]其中，在步骤一中所述的“三维软件”，是指目前主流的虚拟建模装配软件，由法国达索公司开发的CATIA/DELMIA，用于支持虚拟装配仿真中所需的三维环境，以及零件建模
等方面。
[0016]其中，在步骤一中所述的“计算机主控机和受控机”，均为普通的PC计算机或笔记本电脑，同时为实现计算机主控机与受控机、笔记本电脑与VR设备之间的数据传输，需要通过网络连接线和无线WIFI网络进行通讯。
[0017]其中，在步骤一中所述的“虚拟现实硬件设备”，是指目前沉浸式装配仿真中常用的数据衣、数据头盔、虚拟手套等，他们分别以各自不同的方式，将他们所检测到的位置/角度数据传输给计算机，实现位置与姿态的实时提取。
[0018]其中，在步骤一中所述的“相关投影显示系统”，是指通过计算机集群网络、投影仪、环幕等设备建立的一套多通道投影显示系统，已另外申请专利。
[0019]其中，在步骤一中所述的“虚拟装配仿真系统”，是指为实现虚拟装配仿真，而自行搭建的一套软件系统，在DELMIA建立的实时环境中，通过VR设备完成虚拟装配的工作任务。
[0020]其中，在步骤二中所述的“用户操作VR设备，进行姿态位置校正，完成VR设备的初始化过程”，通常是指，启动VR设备后，在官方提供的校正软件中，操作VR设备完成软件预先设置的规定动作，如VR设备提供的数据达到软件系统的精度要求，则完成姿态位置校正过程，进而完成VR设备的初始化。
[0021]其中，在步骤三中所述的“虚拟人模型”，是指DELMIA软件中通过人机工程平台建立的虚拟人模型，同时也可以将该模型的数据提取解析，用于其它的装配仿真任务。
[0022]其中，在步骤三中所述的“创建仿真环境，设置仿真属性，启动三维软件虚拟装配仿真”，均为在三维软件中实现的操作，不同的三维软件操作大致相同。如在三维软件DELIMIA中，实现新建项目、导入环境模型、配置属性、启动仿真的操作等。
[0023]其中，在步骤四中所述的“将虚拟人模型导入并与VR设备相关联”，是指根据VR设备官方提供的通讯协议和方式，实现在仿真环境中虚拟人模型和VR设备之间的相互通讯。
[0024]其中，在步骤五中所述的“投影屏幕”，是指平面幕或环幕均可。
[0025]其中，在步骤七中所述的“装配仿真任务”，是指用户在使用三维软件进行虚拟装配仿真过程中，自己设计的一系列装配动作等工作任务。
[0026]本发明是一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其优点及功效在于:在计算机主控机上使用三维建模软件，通过VR设备对虚拟人模型进行实时动作控制，进行虚拟装配仿真工作，以解决现有的传统手工装配中的工作效率低、返工量大、优化程度低等问题，运用虚拟装配的方法，提高生产效率，缩短装配周期。利用在投影屏幕上显示装配环境的方式，增强了仿真工作的沉浸性和真实性，通过分屏幕分别显示第一视角和第三视角环境的技术，使得操作人员和其他使用者都能在更真实的环境中工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明所提出的基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法的系统组成示意图。
[0028]图2是本发明所提出的基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法的系统操作流程图。
[0029]图1中具体标号如下:
[0030]1、2计算机集群网络中的受控机(图中只画出了两台，随通道数增加)
[0031]3用于与VR设备进行数据通讯的笔记本电脑
[0032]4主控机
[0033]5、6投影仪(图中只画出了两台，随通道数增加，如需支持立体模式，则数量加倍)
[0034]7无线路由器
[0035]8投影大屏幕
[0036]9用于采集数据的VR设备
[0037]10用户，即使用VR设备的操作人员
[0038]11无线WIFI网络
[0039]12、13、14、15 连接线。【具体实施方式】
[0040]下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0041]见图2，本发明涉及一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，包括如下步骤:
[0042]步骤一:启动装配系统中的设备，包括运行三维软件的计算机主控机4、接收VR设备9数据并将其发送给计算机网络集群的受控机1、2、接入通讯正常的各种所需VR设备9，以及显示装配仿真效果的相关投影显示系统。将VR设备9接入虚拟装配仿真系统中，同时确认VR设备9与笔记本电脑3，以及计算机网络集群中的主控机4和受控机1、2数据通讯正常，完成相关准备工作；
[0043]步骤二:用户10移动VR设备9置于适当的位置，为完成装配仿真动作，同时也为保证无线WIFI网络11通讯的畅通，通常需要相对开阔的空间环境；启动VR设备9，在笔记本电脑3中打开VR设备9的校正软件(通常为该设备官方提供的辅助软件)，用户10操作VR设备9，进行姿态位置校正，完成VR设备9的初始化过程；
[0044]步骤三:在计算机主控机4上，启动三维软件，完成软件初始化过程，三维软件中导入虚拟人模型对象，设置虚拟人属性。创建仿真环境，设置仿真属性，启动三维软件虚拟装配仿真。用户10操作VR设备9，通过投影显示屏幕观察，将VR设备9与仿真环境中的虚拟人模型进行关联，使得VR设备9可以控制虚拟人模型在环境中的运动，进行装配仿真操作。
[0045]步骤四:在装配仿真过程中，用户10使用VR设备9在仿真环境中操作虚拟人模型进行飞机管路零件抓取、释放等动作，如果执行操作不成功，则需判断是否成功导入虚拟人模型，成功将虚拟人模型导入并与VR设备9相关联之后，重复步骤三，重新执行装配仿真相关操作。
[0046]步骤五:若操作成功，则用户10按照预定方案，通过观察投影大屏幕8中的第一视角或第三视角，操作VR设备9实现虚拟装配中对飞机管路零件的抓取、释放等操作，在仿真环境中完成虚拟装配仿真任务。
[0047]步骤六:完成当前装配动作后，若还有其他抓取、释放动作的任务，如其他管路零件需要执行操作，或还需使用其他VR设9备继续进行仿真，则需将相应VR设备9与虚拟人模型建立关联后，继续执行虚拟装配仿真系统的相关操作，重复步骤四和步骤五。
[0048]步骤七:完成所有装配仿真任务，用户10手动操作终止虚拟装配仿真，断开VR设备9与虚拟人模型的关联，断开VR设备9与笔记本电脑3，以及计算机主控机4和受控机
1、2的通讯，退出三维仿真软件，结束装配仿真任务。
[0049]其中，在步骤一中所述的“三维软件”，是指目前主流的虚拟建模装配软件，由法国达索公司开发的CATIA/DELMIA，用于支持虚拟装配仿真中所需的三维环境，以及零件建模
等方面。
[0050]其中，在步骤一中所述的“计算机主控机4和受控机1、2”，均为普通的PC计算机或笔记本电脑3，同时为实现计算机主控机4与受控机1、2、笔记本电脑3与VR设备9之间的数据传输，需要通过连接线12、13、14、15和无线WIFI网络11进行通讯。
[0051]其中，在步骤一中所述的“虚拟现实硬件设备”，是指目前沉浸式装配仿真中常用的数据衣、数据头盔、虚拟手套等，他们分别以各自不同的方式，将他们所检测到的位置/角度数据传输给计算机，实现位置与姿态的实时提取。
[0052]其中，在步骤一中所述的“相关投影显示系统”，是指通过计算机集群网络、投影仪、环幕等设备建立的一套多通道投影显示系统，已另申请专利。
[0053]其中，在步骤一中所述的“虚拟装配仿真系统”，是指为实现虚拟装配仿真，而自行搭建的一套软件系统，在DELMIA建立的实时环境中，通过VR设备完成虚拟装配的工作任务。
[0054]其中，在步骤二中所述的“用户10操作VR设备9，进行姿态位置校正，完成VR设备9的初始化过程”，通常是指，启动VR设备9后，在官方提供的校正软件中，操作VR设备9完成软件预先设置的规定动作，如VR设备9提供的数据达到软件系统的精度要求，则完成姿态位置校正过程，进而完成VR设备9的初始化。
[0055]其中，在步骤三中所述的“虚拟人模型”，是指DELMIA软件中通过人机工程平台建立的虚拟人模型，同时也可以将该模型的数据提取解析，用于其它的装配仿真任务。
[0056]其中，在步骤三中所述的“创建仿真环境，设置仿真属性，启动三维软件虚拟装配仿真”，均为在三维软件中实现的操作，不同的三维软件操作大致相同。如在三维软件DELIMIA中，实现新建项目、导入环境模型、配置属性、启动仿真的操作等。
[0057]其中，在步骤四中所述的“将虚拟人模型导入并与VR设备9相关联”，是指根据VR设备9官方提供的通讯协议和方式，实现在仿真环境中虚拟人模型和VR设备9之间的相互通讯。
[0058]其中，在步骤五中所述的“投影大屏幕8”，是指平面幕或环幕均可。
[0059]其中，在步骤七中所述的“装配仿真任务”，是指用户10在使用三维软件进行虚拟装配仿真过程中，自己设计的一系列装配动作等工作任务。
[0060]如图1所示，发明方法中使用的硬件设备包括:计算机(其中包括计算机集群网络中的受控机1、2，集群网络中的主控机4，以及与VR设备9通过无线WIFI网络通讯的笔记本电脑3)，投影仪5、6(若显示通道增加，则继续增加投影仪和受控机，若需立体显示则相应投影仪数量翻倍)，无线路由器7，投影大屏幕8，用于采集数据的VR设备9，用户操作者10等。受控机1、2分别通过连接线13、14与投影仪5、6相连，负责无线通讯的笔记本电脑3，通过连接线15与无线路由器7相连，再通过无线WIFI网络11与操作者10和使用的VR设备9进行数据通讯，采集位置姿态数据。在整个系统中，用户操作VR设备产生的位置姿态数据，按照相应的通讯协议规定，通过无线WIFI网络11传输到对应的笔记本电脑3上，满足VR设备9在移动位置时动态实时传输数据的需要。同时，该笔记本电脑3通过网络通讯与系统中的主控机4和受控机1、2互联，将用户10通过操纵VR设备9控制虚拟人模型的姿态投影到投影大屏幕8上，满足实时显示的需求。
[0061]发明方法中使用的软件系统包括:计算机操作系统(Windows操作系统)，网络通讯协议有关的网卡驱动程序，与屏幕显示有关的显卡驱动程序，校正VR设备9姿态位置并与笔记本电脑3数据通讯的交互辅助软件，以及最终将用户10通过VR设备9操纵虚拟人模型的动作实时显示在投影大屏幕8上的软件系统。
[0062]发明方法中，系统运行的操作方法如下:首先启动系统中的所有设备，包括投影仪5、6、计算机网络集群中的主控机4和受控机1、2、无线路由器7，以及用于装配仿真的VR设备9。然后将系统中的设备建立通讯联系，分别包括:计算机网络集群中的主控机4与受控机1、2通过投影仪5、6和投影大屏幕8之间建立通讯；用户10操作相应的VR设备9在适当的位置准备就绪，通过无线WIFI网络11与笔记本电脑3建立通讯，并进行姿态位置校正。在主控机4中启动三维仿真软件，打开特定的装配环境，导入虚拟人模型对象，设置虚拟人模型属性，设置仿真环境相应属性，启动三维虚拟装配仿真。用户10通过VR设备9控制虚拟人模型，实现对飞机管路零件的抓取、释放等装配动作，进行虚拟装配仿真。若执行操作不成功，则需重新导入虚拟人模型，执行设置相关属性，启动仿真的步骤。若在装配任务中还有其他VR设备9的装配动作，则需重复前述所有的执行步骤，建立通讯，位置校正，启动仿真，执行动作等。完成预定的虚拟装配仿真任务后，用户手动退出三维仿真软件，并中断VR设备9与系统间的通讯，以及计算机网络集群的通讯。
[0063]图1是基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法的系统组成示意图。图中受控机1、2和主控机4通过连接线13、14、12实现相互连接，笔记本电脑3与主控机4通过网络通讯实现连接，再通过无线路由器7和无线WIFI网络11连接到VR设备9和操作者10，组成一个计算机集群网络，实现VR设备9、计算机集群网络、投影大屏幕8之间的通讯，完成装配仿真、VR设备校正等任务。操作者通过控制VR设备9的移动和执行动作，实现在虚拟装配仿真中的抓取、释放等动作，通过无线WIFI网络11将数据传递给笔记本电脑3，再通过连接线12、13、14传递给主控机4和受控机1、2，投影仪5、6接收到受控机1、2的数据后，将用户10控制VR设备9动作的效果显示在投影大屏幕8上，完成整个虚拟装配系统的工作过程。
[0064]图2是本发明所提出的基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法的系统操作流程图。系统运行时，首先启动系统中所有设备，包括投影仪5、6、计算机网络集群中的主控机4和受控机1、2、无线路由器7，以及用于虚拟装配仿真的VR设备9。然后将系统中的设备建立通讯联系，分别包括:计算机网络集群中的主控机4与受控机1、2通过投影仪
5、6和投影大屏幕8之间建立通讯；相应的VR设备9在适当的位置准备就绪，通过无线WIFI网络11与相应笔记本电脑3建立通讯，打开笔记本电脑3中的辅助校正软件，用户10移动VR设备9，执行预先设置的校正动作，进行姿态位置校正。接下来在主控机4中启动三维仿真软件，打开特定仿真环境，导入虚拟人模型，设置虚拟人模型属性，设置仿真环境属性，启动装配仿真。用户10通过VR设备9控制虚拟人模型，实现对飞机管路零件的抓取、释放等装配动作，进行装配仿真，保存虚拟人模型的位置姿态数据。用户10通过观察投影大屏幕8上虚拟人模型的动作，判断装配动作是否实现，笔记本电脑3上记录VR设备9的相关数据。若执行操作不成功，则需重新导入虚拟人模型，执行设置属性，启动仿真的步骤。若虚拟人模型还需执行其他动作，如有其他管路零件需要装配，则需在主控机4进行相应操作，重新设置仿真环境属性，执行仿真任务。若是在装配任务中还有其他VR设备9的装配动作，则需重复前述所有步骤，包括建立通讯，位置校正，启动仿真，执行动作等。完成预定的虚拟装配仿真任务后，用户手动退出三维仿真软件，中断VR设备9与系统间的通讯，以及计算机网络集群的通讯。
[0065]本发明通过用户操作VR设备实现人体动作捕捉，进而实现飞机管路的虚拟装配仿真方法，将VR设备9通过无线WIFI网络11与笔记本电脑3相连，接入计算机集群网络。在完成VR设备9的校正，相关属性的设置，并启动三维仿真软件之后，便可只需要一名操作者控制VR设备9实现飞机管路虚拟装配仿真的全部步骤，方便快捷，操作简单，为用户10提供了真实的装配操作体验。整个方案的核心技术上采用软件实现，计算机集群网络中的计算机和笔记本电脑3均为日常所用电脑即可，无需特殊购买，准备相应的VR设备9之后，即可实现本发明中所述的飞机管路虚拟装配方法，在为用户提供真实方便的操作体验的同时并没有增加整个装配仿真系统的成本。
【权利要求】
1.一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:它包括如下步骤: 步骤一:启动装配系统中的设备，包括运行三维软件的计算机主控机、接收虚拟现实硬件设备即VR设备数据并将其发送给计算机网络集群的受控机、接入通讯正常的各种所需VR设备，以及显示装配仿真效果的相关投影显示系统；将VR设备接入虚拟装配仿真系统中，同时确认VR设备与笔记本电脑，以及计算机网络集群中的主控机和受控机数据通讯正常，完成相关准备工作； 步骤二:用户移动VR设备置于适当的位置，为完成装配仿真动作，同时也为保证无线WIFI网络通讯的畅通，通常需要相对开阔的空间环境；启动VR设备，在笔记本电脑中打开VR设备的校正软件，用户操作VR设备，进行姿态位置校正，完成VR设备的初始化过程；步骤三:在计算机主控机上，启动三维软件，完成软件初始化过程，三维软件中导入虚拟人模型对象，设置虚拟人属性，创建仿真环境，设置仿真属性，启动三维软件虚拟装配仿真；用户操作VR设备，通过投影大屏幕观察，将VR设备与仿真环境中的虚拟人模型进行关联，使得VR设备控制虚拟人模型在环境中的运动，进行装配仿真操作； 步骤四:在装配仿真过程中，用户使用VR设备在仿真环境中操作虚拟人模型进行飞机管路零件抓取、释放动作，如果执行操作不成功，则需判断是否成功导入虚拟人模型，成功将虚拟人模型导入并与VR设备相关联之后，重复步骤三，重新执行装配仿真相关操作；步骤五:若操作成功，则用户按照预定方案，通过观察投影大屏幕中的第一视角或第三视角，操作VR设备实现 虚拟装配中对飞机管路零件的抓取、释放操作，在仿真环境中完成虚拟装配仿真任务； 步骤六:完成当前装配动作后，若还有其他抓取、释放动作的任务，或还需使用其他VR设备继续进行仿真，则需将相应VR设备与虚拟人模型建立关联后，继续执行虚拟装配仿真系统的相关操作，重复步骤四和步骤五； 步骤七:完成所有装配仿真任务，用户手动操作终止虚拟装配仿真，断开VR设备与虚拟人模型的关联，断开VR设备与笔记本电脑，以及计算机主控机和受控机的通讯，退出三维仿真软件，结束装配仿真任务。
2.根据权利要求1所述的一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:在步骤一中所述的“三维软件”，是指虚拟建模装配软件CATIA/DELMIA，用于支持虚拟装配仿真中所需的三维环境以及零件建模。
3.根据权利要求1所述的一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:在步骤一中所述的“计算机主控机和受控机”，均为普通的PC计算机或笔记本电脑，同时为实现计算机主控机与受控机、笔记本电脑与VR设备之间的数据传输，需要通过网络连接线和无线WIFI网络进行通讯；所述的“虚拟现实硬件设备”，是指目前沉浸式装配仿真中用的数据衣、数据头盔、虚拟手套，他们分别以各自不同的方式，将他们所检测到的位置/角度数据传输给计算机，实现位置与姿态的实时提取；所述的“相关投影显示系统”，是指通过计算机集群网络、投影仪、环幕设备建立的一套多通道投影显示系统。
4.根据权利要求1所述的一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:在步骤一中所述的“虚拟装配仿真系统”，是指为实现虚拟装配仿真，而自行搭建的一套软件系统，在DELMIA建立的实时环境中，通过VR设备完成虚拟装配的工作任务。
5.根据权利要求1所述的一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:在步骤二中所述的“用户操作VR设备，进行姿态位置校正，完成VR设备的初始化过程”，通常是指，启动VR设备后，在官方提供的校正软件中，操作VR设备完成软件预先设置的规定动作，提供的数据达到软件系统的精度要求，则完成姿态位置校正过程，进而完成VR设备的初始化。
6.根据权利要求1所述的一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:在步骤三中所述的“虚拟人模型”，是指DELMIA软件中通过人机工程平台建立的虚拟人模型，同时也将该模型的数据提取解析，用于其它的装配仿真任务。
7.根据权利要求1所述的一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:在步骤三中所述的“创建仿真环境，设置仿真属性，启动三维软件虚拟装配仿真”，均为在三维软件中实现的操作，即实现新建项目、导入环境模型、配置属性、启动仿真的操作。
8.根据权利要求1所述的一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:在步骤四中所述的“将虚拟人模型导入并与VR设备相关联”，是指根据VR设备官方提供的通讯协议和方式，实现在仿真环境中虚拟人模型和VR设备之间的相互通讯。
9.根据权利要求1所述的一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:在步骤五中所述的“投影大屏幕”，是指平面幕或环幕。
10.根据权利要求1所述的一种基于人体动作捕捉系统的飞机管路装配仿真方法，其特征在于:在步骤七中所述的“装配仿真任务”，是指用户在使用三维软件进行虚拟装配仿真过程中，自己设计的一系列装配动作工作任务。
【文档编号】G06F17/50GK103942385SQ201410154180
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】范为, 赵罡, 薛俊杰 申请人:北京航空航天大学