一种用于ar维修向导系统的动作捕捉装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，包括壳体，壳体的背面设有将壳体紧固在维修设备上的锁紧装置，壳体内设有微处理器、惯性传感器单元和数据输出单元，惯性传感器单元包括加速计、陀螺仪和磁力计，加速计、陀螺仪和磁力计的输出端分别连接微处理器，数据输出单元的输入端连接微处理器。本发明利用锁紧装置将壳体紧附在维修设备上，利用壳体内的惯性传感器单元采集维修设备的加速度、旋转角度和运动方向，将采集到的数据输入微处理器单元进行处理后，输出维修设备在空间中的位移数据给AR维修导向系统，方便AR维修导向系统指导维修人员进行准确移动维修设备，提高维修效率。
【专利说明】
一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，属于AR应用设备技术领域。
【背景技术】
[0002]增强现实(Augmented Reality，简称AR)，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。
[0003]近年来，随着工业社会的进一步发展，设备的复杂程度越来越高。现在对于设备的维修主要是靠传统的方法来进行，比如说翻阅纸质文档或者查看电子手册，操作者不得不边看边修，这样就造成了操作者效率低下，而且容易出现操作失误，因此研发基于AR技术的维修向导系统得到了广泛的响应，以帮助操作者完成工作，降低操作难度、提高操作效率、减少操作失误。
[0004]—个AR维修向导系统需要有计算机系统、视频输入转换系统、人机交互系统、动作捕捉跟踪系统、视频显示系统和传感系统。动作捕捉跟踪系统完成对位置与方位的检测，并将数据报告给AR系统，实现被维修机器在真实世界里的坐标与虚拟世界中的坐标统一，达到让虚拟物体与用户环境无缝结合的目标。现有技术中的动作捕捉装置，精确度小，容易对小零件造成一定的损伤，为了生成准确定位，需要研发一种能够准确捕捉维修工具动作的
目.ο
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，能够准确捕捉维修工具动作，解决了现有技术中维修导向系统中动作捕捉装置动作捕捉精确度不高的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，包括壳体，壳体的背面设有将壳体紧固在维修设备上的锁紧装置，壳体内设有微处理器、惯性传感器单元和数据输出单元，惯性传感器单元包括加速计、陀螺仪和磁力计，加速计、陀螺仪和磁力计的输出端分别连接微处理器，数据输出单元的输入端连接微处理器。
[0007]进一步的，所述锁紧装置为弹性套绳。
[0008]进一步的，所述锁紧装置为磁铁。
[0009]进一步的，所述壳体为绝缘材料制成。
[0010]进一步的，所述惯性传感器单元为三个，在壳体内按照三维直角坐标系设置。
[0011]进一步的，数据输出单元为RS485有线数据接口，接口设置在壳体上。
[0012]进一步的，所述微处理器为单片机。
[0013]与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是:本发明利用锁紧装置将壳体紧附在维修设备上，利用壳体内的惯性传感器单元采集维修设备的加速度、旋转角度和运动方向，将采集到的数据输入微处理器单元进行处理后，输出维修设备在空间中的位移数据给AR维修导向系统，方便AR维修导向系统指导维修人员进行准确移动维修设备，提高维修效率。
【附图说明】
[0014]图1是本发明动作捕捉装置的结构示意图；
图2是本发明动作捕捉装置的原理示意图；
图3是本发明中惯性传感器单元在三维直角坐标系中的结构示意图。
[0015]图中:1、壳体;2、锁紧装置;3、RS485接口。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0017]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0018]如图1-2所示，本发明的一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，包括壳体1，壳体I的背面设有将壳体I紧固在维修设备上的锁紧装置2，壳体I内设有微处理器、惯性传感器单元和数据输出单元，如图2所示，惯性传感器单元包括加速计、陀螺仪和磁力计，加速计、陀螺仪和磁力计的输出端分别连接微处理器，数据输出单元的输入端连接微处理器。
[0019]本发明使用时，利用锁紧装置2将壳体I紧附在维修设备上，利用壳体I内的惯性传感器单元采集维修设备的加速度、旋转角度和运动方向，将采集到的数据输入微处理器单元进行处理后，输出维修设备在空间中的位移数据给AR维修导向系统，方便AR维修导向系统指导维修人员进行准确移动维修设备，提高维修效率。
[0020]本发明一实施例中，锁紧装置2为弹性套绳，在使用时，将弹性套绳套在维修设备上，或者锁紧装置2为磁铁，将磁铁吸附在维修设备上，即可将壳体紧固在维修设备上，壳体随维修设备进行相应动作，壳体内的惯性传感器单元检测维修设备的相应动作。
[0021]本发明一实施例中，所述壳体为绝缘材料制成，避免在进行高压操作时，高压影响壳体内惯性传感器单元检测的精度，绝缘材料起到了很好的屏蔽干扰信号的作用。
[0022]进一步的，所述惯性传感器单元为三个，在壳体内按照三维直角坐标系设置，如图3所示，沿三维直角坐标系的X轴、Y轴和Z轴分别设置惯性传感器单元，能够检测3个维度的加速度、旋转角度和运动方向，对3个维度的检测信息进行相应处理，此处理过程为现有技术，能够准确跟踪维修设备的运动。
[0023]进一步的，数据输出单元为RS485有线数据接口，接口设置在壳体上，如图1所示，数据输出采用有线方式，避免仪器内信号干扰，提高数据传输的正确性。
[0024]进一步的，所述微处理器为单片机。单片机功耗低，性能强。
[0025]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，其特征是，包括壳体，壳体的背面设有将壳体紧固在维修设备上的锁紧装置，壳体内设有微处理器、惯性传感器单元和数据输出单元，惯性传感器单元包括加速计、陀螺仪和磁力计，加速计、陀螺仪和磁力计的输出端分别连接微处理器，数据输出单元的输入端连接微处理器。2.根据权利要求1所述的一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，其特征是，所述锁紧装置为弹性套绳。3.根据权利要求1所述的一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，其特征是，所述锁紧装置为磁铁。4.根据权利要求2或3所述的一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，其特征是，所述壳体为绝缘材料制成。5.根据权利要求1所述的一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，其特征是，所述惯性传感器单元为三个，在壳体内按照三维直角坐标系设置。6.根据权利要求1所述的一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，其特征是，数据输出单元为RS485有线数据接口，接口设置在壳体上。7.根据权利要求1所述的一种用于AR维修向导系统的动作捕捉装置，其特征是，所述微处理器为单片机。
【文档编号】G06F3/01GK105867631SQ201610253078
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】夏冰
【申请人】江苏卡罗卡国际动漫城有限公司