一种VR/AR液压拆装实验教学系统的开发和实现
2021-04-16刘继忠旷有涛金颖李祎李道良
南昌大学学报(工科版) 2021年1期
刘继忠,旷有涛,金颖,李祎,李道良
(南昌大学机电工程学院,江西 南昌 330031)
目前高校对机械产品拆装实验、认知水平教学基本停留在比较传统的模式上,存在着学生实践时间短、教学成本高、设备紧张等诸多问题,一定程度上影响了实验教学工作的开展和学生实践创新能力的培养[1-4]。液压拆装实验是学生掌握液压元器件结构、工作原理的一个重要基础实验。由于液压拆装实验需要完成对液压元件的拆解、装配,学生数量多,循环使用,极易造成元器件损坏,且本身亦需要较多不同类型液压元器件,因此,导致拆装实践教学成本高,台套数不易满足教学需求等问题。而最新发展迅速的虚拟现实技术,具有交互性好、沉浸感强和良好的体验感等优势[5-7],且在虚拟仿真教学、虚拟训练系统中得到了较为广泛的应用,有着提升学生学习兴趣等优势[8-9]。张俊等[10]以RV减速器为研究对象,应用虚拟仿真技术和增强现实技术基于Unity3D开发出了一套RV减速器虚拟仿真系统。Wang等[11]以交互性火星探测车为对象,开发出一套火星探测车虚拟训练系统。李玉胜等[12]以Delta机器人为研究对象,基于Unity3D技术结合HTC vive设备开发出Delta机器人的虚拟仿真实验系统。
因此,基于以上研究,针对液压传动具有理论抽象、实验成本高、设备要求多等问题,结合虚拟现实技术交互性好、沉浸感强和良好的体验感等优势,开发一套基于虚拟现实(virtual reality,VR)和增强现实(augmented reality,AR)的液压拆装实验教学系统,以降低教学成本,并提升学生学习兴趣,拓展学生新型技术视野。……
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