WIMI Hologram Academy: onderzoek en implementatie van een elektromechanisch operatiesimulatiesysteem op basis van virtual reality

  • Whatsapp
WIMI Hologram Academy: onderzoek en implementatie van een elektromechanisch operatiesimulatiesysteem op basis van virtual reality

HONG KONG, 14 juli 2022 (GLOBE NEWSWIRE) — WIMI Hologram Academy, in samenwerking met het Holographic Science Innovation Center, heeft een nieuw technisch artikel geschreven waarin hun onderzoek en implementatie van een elektromechanisch operatiesimulatiesysteem op basis van virtual reality wordt beschreven. Dit artikel volgt hieronder:

Read More

Op virtual reality gebaseerde elektromechanische simulatietechnologie, door het opzetten van een driedimensionale simulatiestructuur van virtual reality-scènes en verbonden met virtual reality-apparatuur zoals houdingsregistratiesystemen en op het hoofd gemonteerde displays, kan de bedrijfsomstandigheden van apparatuur vanuit verschillende gezichtspunten observeren , relatieve positierelaties, gesimuleerde follow-up tracking monitoring en live-action roaming, en een verscheidenheid aan interactieve operaties. Het realiseert een collaboratieve werking van elektromechanische systemen door meerdere personen en faciliteert de operators die bekend zijn met daadwerkelijke elektromechanische apparatuur aanzienlijk. Wetenschappers van de WIMI Hologram Academy van WIMI Hologram Cloud Inc. (NASDAQ: WIMI) bestudeerden het onderzoek en de implementatie van op virtual reality gebaseerde elektromechanische operatiesimulatiesystemen.

Op virtual reality gebaseerde elektromechanische systeemsimulatie maakt voornamelijk gebruik van virtual reality-technologie, intelligente draagbare technologie en gedistribueerde computersimulatietechnologie om volledige interactieve simulatie-analyse en meeslepende real-world simulatie-operatiesimulatie van het systeem te bereiken. Het systeem bouwt virtuele modellen op de werkelijke grootte van echte scènes. In de ontwerp- en ontwikkelingsfase kan het systeem worden gebruikt om te verifiëren of de structuur, de lay-out en het controleproces van de apparatuur redelijk zijn, en vervolgens een ontwerpbasis te bieden voor de aanpassingsstudie van de apparatuur. Het systeem ondersteunt samenwerking door meerdere personen, wat belangrijke technische ondersteuning kan bieden voor operators om volledig vertrouwd te zijn met de functie, structuur en samenstelling van de eigenlijke apparatuur, en om snel de bediening, het onderhoud, de reparatie en de veiligheidsbehandelingsmethoden van de apparatuur onder de knie te krijgen, en is een belangrijke uitrusting als een aanvullende training en simulatie-operatietraining nadat de productie van de apparatuur is voltooid.

1.Hardware-systeem dontwerp schema

Motion capture-apparaten, datagrepen en datahandschoenen zijn inbegrepen in de controleapparatuur voor houdingsregistratie.

2. Software soplossingen

2.1 Algemene softwarestructuur

De belangrijkste functies van de software zijn: het aansturen van 3D-modellen, simulatie van werkelijke werkomstandigheden, schakelen tussen scèneweergaven, communicatie op afstand, het verzamelen van apparatuurgegevens en het aansturen van karaktermodellen, enz. De software omvat simulatiesoftware voor de bediening, een mens-computer-interactie-interface software, modelberekening en interfacebesturingssoftware en besturingssimulatiesoftware. De HCI-interface is voornamelijk verantwoordelijk voor het verwerven van informatie over karakterbewegingen, handgewrichten en houdingen. Het stuurt ook het personagemodel aan en geeft de scène in realtime weer op het bijbehorende weergaveapparaat. De operatiesimulatiesoftware is verantwoordelijk voor het afhandelen van de simulatie, het aansturen van het 3D-model en het simuleren van de werkelijke werkomstandigheden. De software voor modelberekening en interfacebesturing is verantwoordelijk voor gegevensanalyse, verwerking en verzending naar de overeenkomstige ontvanger. De besturingssimulatiesoftware kan de opdrachten ontvangen die door de operator op het bedieningspaneel zijn ingevoerd en de volledige stroom van de 3D-scène en het model dienovereenkomstig regelen, terwijl de statusparameters in het systeem correct worden weergegeven.

2.2 Operatie simulatiesoftware

2.2.1 De algemene structuur van operatiesimulatiesoftware

De op virtual reality gebaseerde elektromechanische systeemsimulatie is gebouwd op het Unity3D-platform, aangevuld met scriptprogramma’s geschreven in C#. Het systeem maakt modelbesturing, berekening van fysieke effecten, animatieweergave, mens-computerinterfacebesturing, communicatie en bewegingsrespons mogelijk. De interfacebesturingssoftware ontvangt invoercommando’s en motion control-parameters in realtime en stuurt deze naar het digitale simulatieberekeningsprogramma. Het digitale simulatieberekeningsprogramma verwerkt de invoeropdrachten en motion control-parameters, roept het bijbehorende 3D-model en digitale model op en realiseert de fysieke simulatie-effecten zoals modelbotsing, articulatie en kracht met behulp van de physics-engine, berekent de parameters van het model zoals snelheid en richting in realtime, en stuurt deze fysieke toestandsparameters naar het virtual reality-simulatiesubsysteem. Het virtual reality-simulatiesubsysteem rendert en toont het 3D-model volgens de corresponderende toestandsparameters van elk model, en stuurt de modelfeedbackparameters naar het digitale simulatieberekeningsprogramma, dat de toestandsinformatie (positie, snelheid, enz.) naar de communicatie stuurt. interface-besturingsserversoftware na verwerking door het digitale simulatieberekeningsprogramma.

2.2.2 3D- en digitale modellen

De op virtual reality gebaseerde elektromechanische systeemsimulatie heeft 3D-modellen en digitale modellen van elk subsysteem binnenin. Het 3D-model is gebouwd volgens de 1:1-schaal van het fysieke model en het uiterlijk komt overeen met het fysieke model. Het digitale model is gebaseerd op het 3D-model en voegt de bijbehorende fysieke kenmerken toe, zoals star lichaam, gewricht, botslichaam en materiaal. Het digitale simulatieberekeningsprogramma roept verschillende 3D-modellen en bijbehorende digitale modellen op volgens verschillende besturingsinstructies en initialiseert de statuswaarden en vlagbits van de digitale modellen in de beginfase. Nadat het systeem is gestart, worden de besturingsvlagbits frame voor frame gescand volgens het framesnelheidsinterval en worden de bedrijfsomstandigheden van de apparatuur bijgewerkt in het virtual reality-simulatiesubsysteem en worden fysieke berekeningen uitgevoerd volgens het vaste fysieke tijdsinterval, en de fysieke staat van de apparatuur wordt opgefrist.

2.3 Mens-computer interactie-interface

Er wordt een virtual reality-scène met een gesimuleerde 3D-structuur gemaakt en verbonden met mens-computer-interactie-apparaten zoals houdingsregistratiesystemen, datahandschoenen, op het hoofd gemonteerde displays en datahandgrepen. Ingenieurs kunnen zich onderdompelen in de virtual reality-scène, interactieve bediening van de apparaten realiseren en meeslepend communiceren met de virtual reality-scène van de 3D-gesimuleerde structuur. Het houdingsregistratiesysteem wordt voornamelijk gebruikt om het bewegingsproces van de menselijke romp, handen en voeten en andere belangrijke gewrichten vast te leggen. Op basis van het houdingsregistratiesysteem wordt het lopen en bewegen van de persoon in de gesimuleerde apparatuurscène gerealiseerd. De karakterbewegings- en houdingsgegevens worden verzameld via de relevante vastlegsoftware en gecommuniceerd met de professionele software via het transmissiecontroleprotocol / internetprotocol. De karakterbewegings- en houdingsgegevens worden gecorrigeerd in de professionele software om de positie- en rotatie-informatie af te leiden van de gewrichten, die het menselijke model aandrijven.

De datahandschoen kan het bewegingsproces van de menselijke hand en vingergewrichten nauwkeurig vastleggen, waardoor delicatere operaties in gesimuleerde apparaatscenario’s mogelijk worden. De vingerbuighoek wordt verkregen via sensoren op de handschoen en een communicatieprogramma is geschreven in C# om te communiceren met gespecialiseerde lokale software. De gegevenscorrectie wordt vervolgens in de software voltooid en de handbeweging van het personage wordt in realtime aangedreven. De gegevenshandgreep maakt bewegingsbesturing van het virtuele apparaat en het virtuele menselijk lichaam mogelijk, voornamelijk voor bedieningsverificatie, ruimtelijke en lay-outanalyse, enz. De gegevenshandle heeft een speciale interface in de professionele software en het besturingsprogramma kan worden geschreven om de functie te definiëren van de handvatknoppen om een ​​breed bewegingsbereik van het personage en het wisselen van gezichtspunt te bereiken. Het op het hoofd gemonteerde display is via een officiële ontwikkelingskit met de software verbonden en er zijn dubbele camera’s in het op het hoofd gemonteerde display geplaatst om het binoculaire zicht van het menselijk oog te simuleren, en de bijbehorende parameters worden in de relevante software ingesteld om de meeslepende mens te voltooien -computer interactie.

Via apparaten voor het vastleggen van houdingen, handschoenen en op het hoofd gemonteerde displays kunnen operators virtuele personages gebruiken om interacties in virtuele scènes te voltooien. De implementatie van interactietechnologie wordt voornamelijk gerealiseerd door botsingsdetectie, triggerbotsingsdetectie en logische verwerkingsalgoritmen. Tijdens de daadwerkelijke werking van mens-computerinteractie kan het fenomeen van karakters die virtuele objecten kruisen in virtuele scènes optreden als gevolg van het conflict tussen de fysieke motor en het vastleggen van externe karakters. Gezien de redelijkheid en betrouwbaarheid van het feitelijke proces zal de volgende verwerking plaatsvinden. Ten eerste, wanneer het personage in de virtuele scène op het punt staat het object over te steken, verschijnt er een prompt voor een illegale bewerking op het scherm en is het promptingsproces niet in overeenstemming met de realiteit. Ten tweede, wanneer het personage het object in de virtuele scène is gepasseerd, zal het systeem voor het vastleggen van tekens stoppen met werken en zal het personagemodel stationair blijven. Ten slotte, wanneer het personage in de virtuele scène op het punt staat het object te verlaten, kan het vastleggen van het personage worden hervat en kan het personagemodel worden bestuurd wanneer de afstand wordt beoordeeld als in overeenstemming met de omstandigheden.

3.Conclusie:

Het ontwerpschema van dit systeem realiseert interactieve simulatie-analyse en meeslepende real-world simulatie-operatiesimulatie van het hele proces van het elektromechanische systeem. In de productontwerp- en ontwikkelingsfase kan het systeem worden gebruikt om te verifiëren of de structuur van de apparatuur, de lay-out en het controleproces redelijk zijn, en om een ​​ontwerpbasis te bieden voor onderzoek naar het aanpassingsvermogen van de apparatuur. Tegelijkertijd om operators te helpen die bekend zijn met de functies van de apparatuur, de structuur en samenstelling van de apparatuur. Het biedt belangrijke technische ondersteuning voor operators om snel de bediening, het onderhoud, de reparatie en de veiligheidsbehandelingsmethoden van apparatuur onder de knie te krijgen, en kan ook worden gebruikt om training en simulatie-bedieningstraining te ondersteunen nadat de productie van de apparatuur is voltooid.

WIMI Hologram Academy, opgericht in augustus 2020, is gewijd aan holografische AI-visieverkenning en onderzoekt basiswetenschap en innovatieve technologieën, aangedreven door menselijke visie. Het Holographic Science Innovation Center, in samenwerking met WIMI Hologram Academy, zet zich in voor het verkennen van de onbekende technologie van holografische AI-visie, het aantrekken, verzamelen en integreren van relevante wereldwijde bronnen en superieure krachten, het bevorderen van uitgebreide innovatie met wetenschappelijke en technologische innovatie als kern, en het uitvoeren van fundamenteel wetenschappelijk en innovatief technologisch onderzoek.

Contacten
Holografisch Wetenschapsinnovatiecentrum
E-mail: [email protected] com

De inhoud is van GlobeNewswire. DKODING Media is niet verantwoordelijk voor de aangeboden inhoud of eventuele links met betrekking tot deze inhoud. DKODING Media is niet verantwoordelijk voor de juistheid, actualiteit of kwaliteit van de inhoud.

Related posts

Geef een antwoord