利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的方法和系统与流程

文档序号:14156866阅读:364来源:国知局

本发明属于三维数字化模拟技术领域,具体地说,尤其涉及一种利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的方法和系统。



背景技术:

三维数字化就是运用三维工具(软件或仪器)来实现设备的虚拟、修改、完善、分析等一系列的数字化操作,从而达到用户的使用目的。

三维数字化是通过人工获取物品的外形数据,将获得的数据信息进行加工拼接,通过建模的方式加以整理,将各个孤立的单视角三维数字模型无缝集成,经过贴图、渲染处理以后,形成三维数据文件。

但是,在现有技术中,三维数字化平台的信息内容展示比较单一,无法直观显示各种机器等结构全部的实时设备信息。

例如,对于油泵,在现有技术中仅可通过三维数字化平台查看油泵的三维模型,并且只能对油泵做简单的旋转和缩放操作,无法查看油泵的内部结构,难以达到维护培训的目的。



技术实现要素:

为解决以上问题,本发明提供了一种利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的方法和系统,用以查看设备的内部结构,降低维护培训成本,提高维护培训效率。

根据本发明的一个方面,提供了一种利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的方法,包括:

对设备进行三维数字化建模,以得到设备三维模型;

将所述设备三维模型导入三维数字化平台;

在所述三维数字化平台中加载拆解模块;

在获取拆解指令后,利用所述拆解模块在所述三维数字化平台中对所述设备三维模型进行拆解模拟。

根据本发明的一个实施例,对设备进行三维数字化建模,以得到设备三维模型,进一步包括以下步骤:

对构成设备的各零件分别进行三维数字化建模,以得到各零件对应的零件模型;

对所述设备的所有零件模型进行组装,以得到所述设备三维模型。

根据本发明的一个实施例,利用所述拆解模块对所述设备三维模型进行拆解模拟进一步包括:

在获取到所述拆解指令后,检测输入操作以获取第一操作指令;

根据所述第一操作指令选定所述设备三维模型中的零件模型,并获取选定的零件模型在所述三维数字化平台上的初始位置;

将选定的零件模型在所述三维数字化平台上的初始位置配置为在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置;

重复检测输入操作以获取第一操作指令步骤、获取选定的零件模型在所述三维数字化平台上的初始位置步骤、将选定的零件模型在所述三维数字化平台上的初始位置配置为在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置步骤,直至所述设备三维模型中的全部零件模型拆解完成,并展示所述设备三维模型拆解后的状态。

根据本发明的一个实施例,在根据所述第一操作指令选定所述设备三维模型中的零件模型之后、在获取选定的零件模型在所述三维数字化平台上的初始位置之前,还进一步包括:

判断当前选定的零件模型是否可拆解,

如为不可拆解零件模型,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤;

否则,进一步判断当前选定的零件模型是否符合拆解流程,如不符合拆解流程,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤,如符合则对当前选定的零件模型进行拆解。

根据本发明的一个实施例,在展示所述设备三维模型拆解后的状态之后,还进一步包括组装步骤,所述组装步骤包括:

获取组装指令;

在获取所述组装指令后,检测输入操作以获取第二操作指令;

根据所述第二操作指令选定拆解后的零件模型,并获取选定的零件模型在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置;

将选定的零件模型在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置配置为在所述三维数字化平台上的初始位置,以对所述设备三维模型进行组装。

根据本发明的另一个方面,还提供了一种利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的系统,包括:

三维模型建立单元,其配置为对设备进行三维数字化建模,以得到设备三维模型;

三维模型导入单元,其配置为将所述设备三维模型导入三维数字化平台;

拆解模块加载单元,其配置为在所述三维数字化平台中加载拆解模块

拆解模拟展示单元,其配置为在获取拆解指令后,利用所述拆解模块在所述三维数字化平台中对所述设备三维模型进行拆解模拟。

根据本发明的一个实施例,所述三维模型建立单元进一步包括:

零件模型建立子单元,其配置为对构成设备的各零件分别进行三维数字化建模,以得到各零件对应的零件模型;

零件子模型组装子单元,其配置为对所述设备的所有零件模型进行组装,以得到所述设备三维模型。

根据本发明的一个实施例,所述拆解模块通过以下方式对所述设备三维模型进行拆解模拟:

在获取到所述拆解指令后,检测输入操作以获取第一操作指令;

根据所述第一操作指令选定所述设备三维模型中的零件模型,并获取选定的零件模型在所述三维数字化平台上的初始位置;

将选定的零件模型在所述三维数字化平台上的初始位置配置为在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置;

重复检测输入操作以获取第一操作指令步骤、获取选定的零件模型在所述三维数字化平台上的初始位置步骤、将选定的零件模型在所述三维数字化平台上的初始位置配置为在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置步骤,直至所述设备三维模型中的全部零件模型拆解完成,并展示所述设备三维模型拆解后的状态。

根据本发明的一个实施例,还包括判断单元,其分别与所述拆解模拟展示单元和所述拆解模块加载单元连接,所述判断单元配置为:

判断当前选定的零件模型是否可拆解,

如为不可拆解零件模型,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤;

否则,进一步判断当前选定的零件模型是否符合拆解流程,如不符合拆解流程,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤,如符合则对当前选定的零件模型进行拆解。

根据本发明的一个实施例,还包括组装单元,其与所述拆解模拟展示单元连接,所述组装单元配置为:

获取组装指令;

在获取所述组装指令后,检测输入操作以获取第二操作指令;

根据所述第二操作指令选定拆解后的零件模型,并获取选定的零件模型在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置;

将选定的零件模型在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置配置为在所述三维数字化平台上的初始位置,以对所述设备三维模型进行组装。

本发明的有益效果:

本发明利用三维建模软件对实体设备数字化建模,具体到每一个可拆解零件,然后使用三维数字化平台软件编程将模型化的可拆解零件智能化,达到可与使用者交互的目的,最后使用三维数字化平台软件导出多平台支持的项目进行展示与操作。本发明可以查看设备的内部结构,降低了维护培训成本,提高了维护培训效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍:

图1是根据本发明的一个实施例的利用三维数字化平台进行器件拆解模拟的方法流程图;

图2是根据本发明的一个实施例的利用三维数字化平台进行器件拆解模拟的算法流程图;

图3是根据本发明的一个实施例的利用三维数字化平台进行器件拆解模拟的系统结构图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

在现有技术中,通过三维数字化平台仅可查看设备的三维模型,并只能对设备做简单的旋转、缩放等操作,无法查看设备的内部结构,难以达到维护培训的目的。

因此,本发明提供了一种利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的方法和系统,用以在三维数字化平台上实现设备的拆解模拟,查看设备的内部结构,降低维护培训成本,提高维护培训效率。以下以对油泵设备在三维数字化平台上拆解为例,来对本发明进行详细说明。

第一实施例

根据本发明的一个方面,提供了一种利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的方法,如图1所示为根据本发明的一个实施例的利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的方法流程图,图2为根据本发明的一个实施例的利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的算法流程图,以下参考图1和图2来对本发明进行详细说明。

首先,在步骤s110中,对设备进行三维数字化建模,以得到设备三维模型。

具体的,在获得三维建模指令之后,基于油泵(举例如ga-201油泵)的详细图纸,在如3dmax等建模软件中对实体油泵进行三维建模,以得到油泵的三维模型。并且,三维建模具体到油泵的每一个可拆解零件,以实现实体油泵的数字化重建。具体建模时,先对构成设备的各零件分别进行三维数字化建模,得到各零件对应的零件模型,然后对所有零件模型进行组装以得到设备三维模型。

对于实体油泵,其是由多个零件组装而成,各个零件互相独立,可以通过组装各个独立的零件形成实体油泵,也可以通过拆解实体油泵得到各个零件。因此,在本发明中,以可拆解的设备零件为基准,将油泵中每一可拆解的零件作为一个独立的部件。该独立的部件作为独立存在的个体在设备三维模型中存在,与其他独立的部件结合组装为一个完整的油泵。

接着,在步骤s120中,将设备三维模型导入三维数字化平台。具体的,获得模型导入指令,将油泵三维模型导入三维数字化平台编译器。具体实现时,利用模型导入指令,将油泵三维模型导入unity3d等平台中,并经unity3d平台编译器进行编译,以使得设备三维模型可以在三维数字化平台进行展示。

接着,在步骤s130中,在三维数字化平台中加载拆解模块。在现有技术中,仅可通过三维数字化平台查看油泵的整体三维模型,并且只能对油泵整体做简单的旋转和缩放操作,无法查看油泵的内部结构,难以达到维护培训的目的。因此,在本发明中,在三维数字化平台中加载拆解模块,通过该拆解模块可以对导入三维数字化平台内、本身零件可拆解的油泵三维模型进行拆解。

最后,在步骤s140中,在获取拆解指令后,利用拆解模块在三维数字化平台中对设备三维模型进行拆解模拟。

该步骤s140具体包括以下几个步骤。首先在步骤s1401中,在获取到拆解指令后,检测输入操作以获取第一操作指令。具体的,可以通过键盘、鼠标或其他输入设备等进行操作输入。通过该输入操作,可以获得对应的第一操作指令。

在本发明的一个实施例中,在获取拆解指令之前,还进一步包括判断获取的指令是否为拆解指令的步骤,如否则进入设备三维模型展示状态,如是则进入设备三维模型拆解状态。也就是说,在三维数字化平台加载完拆解模块之后,用户在利用三维数字化平台展示油泵模型时,用户需判断获取的指令是否为拆解指令,即是对油泵三维模型进行展示,还是对油泵三维模型进行拆解,用户可以根据自己的需要选择。在用户选择展示指令时,则进入展示状态,对油泵三维模型进行展示。在用户选择拆解指令时,则进入拆解状态,对油泵三维模型进行拆解。

接着,在步骤s1402中,根据第一操作指令选定设备三维模型中的零件模型,并获取选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置。也就是说,该第一操作指令用于选定设备三维模型中的零件模型,并同时获取选定的零件模型的当前所在位置,并且将该当前所在位置设置为初始位置。该初始位置表示该零件模型在三维数字化平台上组装为设备三维模型时的位置。

在本发明的一个实施例中,在根据第一操作指令选定设备三维模型中的零件模型之后、在获取选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置之前,还进一步包括是否可拆解判断步骤。首先,判断当前选定的零件模型是否可拆解,如为不可拆解零件模型,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤。否则,接下来进一步判断当前选定的零件模型是否符合拆解流程,如不符合拆解流程,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤,如符合则对当前选定的零件模型进行拆解。

接着,在步骤s1403中,将选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置配置为在三维数字化平台上的拆解后所在位置。具体的,对获取的零件模型的初始位置进行重新赋值,也就是改变获取的油泵零件模型的存储位置,即将油泵零件模型存储的初始位置更改为另一拆解后所在位置。该油泵零件模型拆解后所在位置为一预先设定的位置值,每一油泵零件模型均具有唯一、确定的拆解后所在位置。该拆解后所在位置用于放置拆解后的油泵零件模型。

最后,在步骤s1404中,重复检测输入操作以获取第一操作指令步骤s1401、获取选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置步骤s1402、将选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置配置为在三维数字化平台上的拆解后所在位置步骤s1403,直至设备三维模型中的全部零件模型拆解完成,并展示设备三维模型拆解后的状态。

在本发明的一个实施例中,在设备零件模型全部拆解完成,并展示设备三维模型拆解后的状态之后,还包括组装步骤s150,用于将拆解后的设备三维模型进行组装。具体的,组装步骤是将全部设备模型的拆解后所在位置还原为初始位置,并展示设备的初始状态。该组装步骤s150具体包括以下几个步骤。首先,在步骤s1501中,获取组装指令。然后,在步骤s1502中,在获取组装指令后,检测输入操作以获取第二操作指令。然后,在步骤s1503中,根据第二操作指令选定拆解后的零件模型,并获取选定的零件模型在三维数字化平台上的拆解后所在位置。最后,在步骤s1504中,将选定的零件模型在三维数字化平台上的拆解后所在位置配置为在三维数字化平台上的初始位置,以对设备三维模型进行组装。

本发明利用三维建模软件3dmax对实体设备数字化建模,具体到每一个可拆解零件,然后利用三维数字化平台unity3d软件编程将模型化的可拆解零件智能化,达到可与使用者交互的目的,最后使用三维数字化平台unity3d软件导出多平台支持的项目进行展示与操作。本发明可以查看设备的内部结构,降低了维护培训成本,提高了维护培训效率。

第二实施例

根据本发明的另一个方面,还提供了一种利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的系统,如图3所示为根据本发明的一个实施例的利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的系统结构图,以下参考图3来对本发明进行详细说明。

该利用三维数字化平台进行设备拆解模拟的系统包括三维模型建立单元、三维模型导入单元、拆解模块加载单元和拆解模拟展示单元。

三维模型建立单元配置为对设备进行三维数字化建模,以得到设备三维模型。具体的,在获得三维建模指令之后,基于油泵(举例如ga-201油泵)的详细图纸,在如3dmax等建模软件中对实体油泵进行三维建模,以得到油泵的三维模型。并且,具体到油泵的每一个可拆解零件,以实现实体油泵的数字化重建。

在本发明的一个实施例中,该三维模型建立单元进一步包括零件模型建立子单元和零件子模型组装子单元。其中,零件模型建立子单元配置为对构成设备的各零件分别进行三维数字化建模,以得到各零件对应的零件模型。零件子模型组装子单元配置为对设备的所有零件模型进行组装,以得到设备三维模型。

三维模型导入单元与三维模型建立单元连接,配置为将设备三维模型导入三维数字化平台。具体实现时,利用模型导入指令,将油泵三维模型导入unity3d平台中,并经unity3d平台编译器进行编译,以使得设备三维模型可以在三维数字化平台进行展示。

拆解模块加载单元与三维模型导入单元连接,配置为在三维数字化平台中加载拆解模块。在现有技术中,仅可通过三维数字化平台查看油泵的整体三维模型,并且只能对油泵整体做简单的旋转和缩放操作,无法查看油泵的内部结构,难以达到维护培训的目的。因此,在本发明中,在三维数字化平台中加载拆解模块,通过该拆解模块可以对导入三维数字化平台内的、本身零件可拆解的油泵三维模型进行拆解。

拆解模拟展示单元与拆解模块加载单元,配置为在获取拆解指令后,利用拆解模块在三维数字化平台对设备三维模型进行拆解模拟。

在本发明的一个实施例中,该拆解模块通过以下方式对设备三维模型进行拆解模拟。首先在获取到拆解指令后,检测输入操作以获取第一操作指令。具体的,可以通过键盘、鼠标或其他输入设备等进行操作输入。通过该输入操作,可以获得对应的第一操作指令。

在本发明的一个实施例中,在获取拆解指令之前,还进一步包括判断获取的指令是否为拆解指令的步骤,如否则进入设备三维模型展示状态,如是则进入设备三维模型拆解状态。也就是说,在三维数字化平台加载完拆解模块之后,用户在利用三维数字化平台展示油泵模型时,用户需判断获取的指令是否为拆解指令,即是对油泵三维模型进行展示,还是对油泵三维模型进行拆解,用户可以根据自己的需要选择。在用户选择展示指令时,则进入展示状态,对油泵三维模型进行展示。在用户选择拆解指令时,则进入拆解状态,对油泵三维模型进行拆解。

接着,根据第一操作指令选定设备三维模型中的零件模型,并获取选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置。也就是说,该第一操作指令用于选定设备三维模型中的零件模型,并同时获取选定的零件模型的当前所在位置,并且将该当前所在位置设置为初始位置。该初始位置表示该零件模型在三维数字化平台上组装为设备三维模型时的位置。

在本发明的一个实施例中,在根据第一操作指令选定设备三维模型中的零件模型之后、在获取选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置之前,还进一步包括是否可拆解判断步骤。首先,判断当前选定的零件模型是否可拆解,如为不可拆解零件模型,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤。否则,接下来进一步判断当前选定的零件模型是否符合拆解流程,如不符合拆解流程,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤,如符合则对当前选定的零件模型进行拆解。

接着,将选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置配置为在三维数字化平台上的拆解后所在位置。具体的,对获取的零件模型的初始位置进行重新赋值,也就是改变获取的油泵零件模型的存储位置,即将油泵零件模型存储的初始位置更改为另一拆解后所在位置。该油泵零件模型拆解后所在位置为一预先设定的位置值,每一油泵零件模型均具有唯一、确定的拆解后所在位置。该拆解后所在位置用于放置拆解后的油泵零件模型。

最后,重复检测输入操作以获取第一操作指令步骤、获取选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置步骤、将选定的零件模型在三维数字化平台上的初始位置配置为在三维数字化平台上的拆解后所在位置步骤,直至设备三维模型中的全部零件模型拆解完成,并展示设备三维模型拆解后的状态。

在本发明的一个实施例中,该系统还包括判断单元,其分别与拆解模拟展示单元和拆解模块加载单元连接,该判断单元配置为:

判断当前选定的零件模型是否可拆解,

如为不可拆解零件模型,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤;

否则,进一步判断当前选定的零件模型是否符合拆解流程,如不符合拆解流程,则返回检测输入操作以获取第一操作指令步骤,如符合则对当前选定的零件模型进行拆解。

在本发明的一个实施例中,该系统还包括组装单元,其与拆解模拟展示单元连接,所述组装单元配置为:

获取组装指令;

在获取所述组装指令后,检测输入操作以获取第二操作指令;

根据所述第二操作指令选定拆解后的零件模型,并获取选定的零件模型在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置;

将选定的零件模型在所述三维数字化平台上的拆解后所在位置配置为在所述三维数字化平台上的初始位置,以对所述设备三维模型进行组装。

本发明利用三维建模软件3dmax对实体设备数字化建模,具体到每一个可拆解零件,然后使用三维数字化平台unity3d软件编程将模型化的可拆解零件智能化,达到可与使用者交互的目的,最后使用三维数字化平台unity3d软件导出多平台支持的项目进行展示与操作。本发明可以查看设备的内部结构,降低了维护培训成本,提高了维护培训效率。

虽然本发明所公开的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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