汽车零部件表面喷漆的VR培训系统及其设备的制作方法

本发明涉及汽车表面加工，具体为汽车零部件表面喷漆的vr培训系统及其设备。

背景技术：

1、根据中国专利号为“cn109256008a”公开的一种可视化汽车喷漆模拟培训系统及其应用方法，包括气动喷漆泵、喷枪、喷漆模板和计算机终端，所述气动喷漆泵的输出端通过主气管与气路分配器连接，所述气路分配器通过支气管与若干个喷枪连接，所述喷漆模板的数量与所述喷枪的个数相对应，所述喷枪上安装有重力传感器、超声波传感器和激光测距传感器，可对汽车喷漆角度、喷漆速度和喷漆距离进行监测和收集，然后再将上述传感器收集的数据无线传输到计算机终端进行处理分析，实现了对学员参与汽车喷漆训练的智能可视信息化管理。本发明实现了对每个学员的喷漆训练过程进行智能可视信息化管理。

2、上述专利文件及现有技术在使用时存在以下技术问题：

3、问题一，上述专利文件中针对汽车喷漆使用时，采用实际设备进行喷漆，针对多人训练使用时，容易造成浪费，且安全性能不高，成本较高；

4、问题二，现有的虚拟汽车喷漆训练使用时，虚拟场景无法与实际场景结合，使得使用者体验感差，无法带入场景，同时训练方式局限，不利于训练者的汽车喷漆使用。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了汽车零部件表面喷漆的vr培训系统及其设备，解决了以下问题：

3、1、避免了实际设备训练资源浪费的问题，采用vr穿戴设备进行虚拟仿真训练，成本低、效率高、安全性强，与训练者更加贴合；

4、2、虚拟训练中与显示设备无法互联导致体验感差的问题，采用计算机设备、vr穿戴设备和汽车自动化喷漆设备之间互联形成系统结构，使训练者可通过vr穿戴设备实现汽车表面喷漆的真实交互训练，能够逼真的展示喷漆场景，使训练者沉浸式贴合训练。

5、技术方案

6、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：汽车零部件表面喷漆的vr培训系统及其设备，包括计算机设备、vr穿戴设备和汽车自动化喷漆设备所在的系统，所述系统中针对vr培训的步骤如下：

7、sp1：车辆模型构建，所述车辆建模为通过计算机设备对汽车车辆模型进行建模和数据导入，形成与汽车自动化喷漆设备对应的汽车模型和零部件；

8、sp2：车辆场景搭建，所述车辆场景搭建为通过计算机设备和汽车自动化喷漆设备对车辆所在的虚拟环境进行布局搭建；

9、sp3：vr仿真训练，所述vr仿真训练包括四种训练方式，分别为桌面模式、沉浸模式、增强模式和分布模式，且四种训练方式为递进式进行；

10、sp4：桌面模式，所述桌面模式为计算机设备将3d汽车模型展示给训练者，训练者通过ui交互实现汽车模型的观赏和表面点触式喷漆；

11、sp5：沉浸模式，所述沉浸模式为训练者佩带vr穿戴设备进行沉浸式实验操作，训练者在vr穿戴设备模拟的场景中掌握复杂的汽车表面喷漆流程；

12、sp6：增强模式，所述增强模式vr穿戴设备与计算机设备和汽车自动化喷漆设备连接，训练者进行vr穿戴设备的佩带，通过汽车自动化喷漆设备选择工具按照喷漆流程和要求，对计算机设备内部的汽车模型及其汽车零部件进行表面喷漆；

13、sp7:分布模式，所述分布模式为多个训练者通过计算机设备共联，同时对一个汽车模型的不同零部件进行任务驱动性喷漆；

14、sp8:喷漆展示整合，所述喷漆展示整合为计算机设备对喷漆完成后的模型进行展示，并通过汽车自动化喷漆设备对喷漆的流程和参数进行记录，管理员对喷漆结果进行评判，完成喷漆训练。

15、优选的，所述车辆模型构建中采用3dstudiomax进行汽车车辆模型的建模和导入。

16、优选的，所述车辆场景搭建中采用lod技术进行汽车模型及其零部件的渲染运算，且车辆场景搭建中的布局搭建包括环境光和场景图。

17、优选的，所述vr仿真训练中的桌面模式、沉浸模式、增强模式和分布模式为顺序性进行，且训练者可任意选择一个模式进行仿真训练。

18、优选的，所述桌面模式中训练者通过点击计算机设备控制汽车模型3d角度的切换和放大，且桌面模式中的汽车模型的喷漆为选择颜色和选择区域的点触式自动喷漆方式。

19、优选的，所述沉浸模式中vr穿戴设备对汽车模型喷漆的流程进行模拟并展现，且对喷漆中对应的工具、参数等进行控制展示。

20、优选的，所述增强模式中vr穿戴设备设置两个训练场景，分别为增强练习场景和增强训练场景，所述增强模式中的增强练习场景为vr穿戴设备对训练者的喷漆操作进行同步纠错和认定，所述增强模式中的增强训练场景为vr穿戴设备对训练者喷漆结束后进行纠错和认定。

21、优选的，所述分布模式中多个训练者通过网络连接多个计算机设备进行同步练习和教学，且管理者通过计算机设备进入分布模式对训练者的训练进行监察和指导。

22、优选的，所述喷漆展示整合中管理者根据vr穿戴设备、计算机设备和汽车自动化喷漆设备记录的训练数据，进行训练者喷漆的判定，判定不合格后训练者需重复训练直至合格。

23、汽车零部件表面喷漆的vr培训设备，包括计算机设备、vr穿戴设备和汽车自动化喷漆设备，所述计算机设备用于对汽车模型及其零部件的模型数据的搭建，所述vr穿戴设备用于训练者对整个系统的仿真训练，所述汽车自动化喷漆设备用于对训练者喷漆过程中喷漆工具和喷漆参数的提供，所述计算机设备、vr穿戴设备和汽车自动化喷漆设备之间互相电性连接。

24、有益效果

25、本发明提供了汽车零部件表面喷漆的vr培训系统及其设备。具备以下有益效果：

26、1、本发明采用计算机设备、vr穿戴设备和汽车自动化喷漆设备之间互联形成系统结构，通过计算机设备对汽车及其零部件模型的数据建立、汽车自动化喷漆设备对喷漆工具的提供，使训练者可通过vr穿戴设备实现汽车表面喷漆的真实交互训练，能够逼真的展示喷漆场景，使训练者沉浸式贴合训练，通过计算机技术的有效应用，对喷漆过程和设备使用进行综合指导，训练者通过反复训练，熟悉汽车喷漆各环节之间的内在联系，提高喷漆技能。

27、2、本发明采用vr穿戴设备内部递进式集成桌面模式、沉浸模式、增强模式和分布模式的训练方式，使训练者根据自身训练需求进行选择训练，实现单人训练和多人联机训练的方式，便于训练者快速、多场景、多方式掌握汽车喷漆，场景和方式覆盖程度高，使vr技术与实践训练教学相辅相成，增加训练者之间的通力合作，有效从多维度提高训练者喷漆技能。

技术特征：

1.汽车零部件表面喷漆的vr培训系统，包括计算机设备、vr穿戴设备和汽车自动化喷漆设备所在的系统，其特征在于：所述系统中针对vr培训的步骤如下：

2.根据权利要求1所述的vr培训系统，其特征在于：所述车辆模型构建中采用3dstudiomax进行汽车车辆模型的建模和导入。

3.根据权利要求1所述的vr培训系统，其特征在于：所述车辆场景搭建中采用lod技术进行汽车模型及其零部件的渲染运算，且车辆场景搭建中的布局搭建包括环境光和场景图。

4.根据权利要求1所述的汽车零部件表面喷漆的vr培训系统，其特征在于：所述vr仿真训练中的桌面模式、沉浸模式、增强模式和分布模式为顺序性进行，且训练者可任意选择一个模式进行仿真训练。

5.根据权利要求1所述的vr培训系统，其特征在于：所述桌面模式中训练者通过点击计算机设备控制汽车模型3d角度的切换和放大，且桌面模式中的汽车模型的喷漆为选择颜色和选择区域的点触式自动喷漆方式。

6.根据权利要求1所述vr培训系统，其特征在于：所述沉浸模式中vr穿戴设备对汽车模型喷漆的流程进行模拟并展现，且对喷漆中对应的工具、参数等进行控制展示。

7.根据权利要求1所述的vr培训系统，其特征在于：所述增强模式中vr穿戴设备设置两个训练场景，分别为增强练习场景和增强训练场景，所述增强模式中的增强练习场景为vr穿戴设备对训练者的喷漆操作进行同步纠错和认定，所述增强模式中的增强训练场景为vr穿戴设备对训练者喷漆结束后进行纠错和认定。

8.根据权利要求1所述的vr培训系统，其特征在于：所述分布模式中多个训练者通过网络连接多个计算机设备进行同步练习和教学，且管理者通过计算机设备进入分布模式对训练者的训练进行监察和指导。

9.根据权利要求1所述的vr培训系统，其特征在于：所述喷漆展示整合中管理者根据vr穿戴设备、计算机设备和汽车自动化喷漆设备记录的训练数据，进行训练者喷漆的判定，判定不合格后训练者需重复训练直至合格。

10.汽车零部件表面喷漆的vr培训设备，包括计算机设备、vr穿戴设备和汽车自动化喷漆设备，其特征在于：所述计算机设备用于对汽车模型及其零部件的模型数据的搭建，所述vr穿戴设备用于训练者对整个系统的仿真训练，所述汽车自动化喷漆设备用于对训练者喷漆过程中喷漆工具和喷漆参数的提供，所述计算机设备、vr穿戴设备和汽车自动化喷漆设备之间互相电性连接。

技术总结
本发明提供了一种汽车零部件表面喷漆的VR培训系统及其设备，包括计算机设备、VR穿戴设备和汽车自动化喷漆设备所在的系统，通过计算机设备对汽车及其零部件模型的数据建立、汽车自动化喷漆设备对喷漆工具的提供，使训练者可通过VR穿戴设备实现汽车表面喷漆的真实交互训练，VR穿戴设备内部递进式集成桌面模式、沉浸模式、增强模式和分布模式的训练方式，使训练者根据自身训练需求进行选择训练，实现单人训练和多人联机训练的方式，能够逼真的展示喷漆场景，使训练者沉浸式贴合训练，通过计算机技术的有效应用，对喷漆过程和设备使用进行综合指导，训练者通过反复训练，熟悉汽车喷漆各环节之间的内在联系，提高喷漆技能。

技术研发人员：张浩,刘雷,刘河峰,林钦,张靖
受保护的技术使用者：武汉湾流科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13