一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测系统，能够向用户展示环控生保系统的虚拟空间场景，并实时检测用户在虚拟空间场景中的位置数据、姿态数据和操作数据，进而根据这些数据进行虚拟空间场景的实时生成与渲染。此外，还能够在用户身体与组件之间距离小于预设阈值时，产生振动提醒，给用户提供近乎真实的维修性操作体验。可见，该系统基于VR技术为用户提供相关设备，使得用户进入虚拟空间场景亲身感受设计方案的利弊，并进行可维修性操作，有利于设计过程中问题的发现和解决。此外，本申请还提供了一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测方法、装置、设备及可读存储介质，其技术效果与上述系统的技术效果相对应。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测方法及装置
本申请涉及计算机
，特别设计一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测系统、方法、装置、设备及可读存储介质。
技术介绍
环境控制与生命保障系统（ECLSS，environmentcontrolandlifesupportsystem，简称环控生保系统）是载人航天器所独有和必需的一个最重要分系统。环控生保分系统应对人类在空间特殊环境的生存需求，通过大气控制、温度控制、供应和再循环、水再循环、食物供应、废物清除、火灾等应急措施的解决，为载人航天器上航天员的正常生活、工作、身体健康和生命安全提供关键性保障。环控生保系统的各个组件可以看成是具有一定形状的子模块，不同的形状体代表不同的子模块。在进行空间生保系统的设计过程中，比如水处理、二氧化碳去除、微量有害气体去除、电解制氧、尿处理等子系统组件的设计和布局，常会有多种设计布局方案。在评估设计方案时，有多种评估指标，其中最为关键的是最终的可维修性评估与测试。也就是说，环控生保系统的整个设计旨在找到符合设计指标要求的各组件之间的最优布局设计，其中最为关键的一项考核指标便是可维修性评估。目前，常用的维修性检测评估方案是待系统设计完成之后，将人体三维模型置于设计的三维结构模型中，进行维修性操作示意模拟，但是，该方法只能大致模拟人体与模拟之间的相对位置空间，难以解决实际中会遇到的问题。另外，如果等到做出1比1的实物模型后，再进行维修性操作模拟，万一发现致命问题，会导致整个前期的投入及工作功亏一篑。可见，当前的维修性评估方案的可靠性较差，缺乏直观的手段来评估环控生保系统设计的合理性。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测系统、方法、装置、设备及可读存储介质，用以解决当前的维修性评估方案的可靠性较差的问题。其具体方案如下：第一方面，本申请提供了一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测系统，包括：虚拟现实视觉设备，用于根据场景数据向用户展示虚拟空间场景；视觉定位设备，用于获取用户的位置数据；姿态传感设备，用于获取用户的姿态数据，还用于响应于振动指令产生振动；触觉传感设备，用于捕获用户在所述虚拟空间场景中对环控生保系统组件的维修操作，生成相应的操作数据，还用于响应于振动指令产生振动；数据处理设备，用于存储预先构建的环控生保系统的虚拟现实模型，根据所述操作数据对所述虚拟现实模型中环控生保系统组件的布局或结构进行修改；基于修改后的虚拟现实模型，根据所述位置数据和所述姿态数据，进行图像的实时生成与渲染，得到场景数据，并将所述场景数据发送至所述虚拟现实设备；还用于在用户的身体与所述虚拟空间场景中环控生保系统组件的距离小于预设阈值时，向所述姿态传感设备或触觉传感设备发送振动指令。优选的，所述环控生保系统包括以下任意一种或多种组件：水处理子系统、二氧化碳去除子系统、微量有害气体去除子系统、电解制氧子系统、尿处理子系统。优选的，所述视觉定位设备为双目视觉定位设备，所述双目视觉定位设备用于获取用户在预设真实空间的位置数据；相应的，所述数据处理设备用于将所述用户在预设真实空间的位置数据转换为用户在所述虚拟空间场景下的位置数据。优选的，还包括：立体声播放设备；所述数据处理设备用于基于修改后的虚拟现实模型，根据所述位置数据和所述姿态数据，进行图像和声音的实时生成与渲染，得到场景数据，并将所述场景数据发送至所述虚拟现实设备和立体声播放设备；所述立体声播放设备用于根据所述场景数据产生相应的声音。优选的，触觉传感设备用于捕获用户在所述虚拟空间场景中对环控生保系统组件的维修操作，生成相应的操作数据，其中所述维修操作包括以下任意一项或多项：推、拉、安装、拆卸、替换。优选的，所述姿态传感设备包括：计算单元、惯性测量单元和振动马达；其中所述惯性测量单元用于检测用户身体的惯性数据，所述惯性数据包括加速度、速度、旋转角速度、旋转方向；所述计算单元用于根据所述惯性数据计算得到用户的姿态数据，所述姿态数据包括身体朝向、旋转角度；所述振动马达用于响应于振动指令产生振动。第二方面，本申请提供了一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测方法，包括：获取用户的位置数据和姿态数据；获取根据用户在虚拟空间场景中对环控生保系统组件的维修操作所生成的操作数据；基于预先构建的环控生保系统的虚拟现实模型，根据所述操作数据对所述虚拟现实模型中环控生保系统组件的布局或结构进行修改；基于修改后的虚拟现实模型，根据所述位置数据和所述姿态数据，进行图像的实时生成与渲染，得到场景数据；将所述场景数据发送至虚拟现实视觉设备，以向用户展示相应的虚拟空间场景；在用户的身体与所述虚拟空间场景中环控生保系统组件的距离小于预设阈值时，生成振动指令以实现振动提醒。第三方面，本申请提供了一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测装置，包括：检测模块：用于获取用户的位置数据和姿态数据；获取根据用户在虚拟空间场景中对环控生保系统组件的维修操作所生成的操作数据；布局修改模块：用于基于预先构建的环控生保系统的虚拟现实模型，根据所述操作数据对所述虚拟现实模型中环控生保系统组件的布局或结构进行修改；渲染模块：用于基于修改后的虚拟现实模型，根据所述位置数据和所述姿态数据，进行图像的实时生成与渲染，得到场景数据；展示模块：用于将所述场景数据发送至虚拟现实视觉设备，以向用户展示相应的虚拟空间场景；提示模块：用于在用户的身体与所述虚拟空间场景中环控生保系统组件的距离小于预设阈值时，生成振动指令以实现振动提醒。第四方面，本申请提供了一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测设备，包括：存储器：用于存储计算机程序；处理器：用于执行所述计算机程序，以实现如上所述的基于VR技术的环控生保系统维修性检测方法的步骤。第五方面，本申请提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如上所述的基于VR技术的环控生保系统维修性检测方法的步骤。本申请所提供的一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测系统，包括虚拟现实视觉设备、视觉定位设备、姿态传感设备、触觉传感设备、数据处理设备，在实际应用中，能够通过虚拟现实技术向用户展示环控生保系统的虚拟空间场景，并检测用户在虚拟空间场景中的位置数据、姿态数据和操作数据，进而根据这些数据进行图像的实时生成与渲染。此外，还能够在用户身体与组件之间距离小于预设阈值时，通过振动提醒用户。可见，在环控生保系统设计之后，或者多种可选方案进行评估时，该系统基于VR技术构建环控生保系统的虚拟现实模型，为用户提供相关设备，使得用户进入环控生保系统的虚拟空间场景中。通过构建环控生保系统的虚拟世界，能够让用户亲身感受设计方案的利弊，进行基于VR技术的可维修性操作，有利于设计过程中问题的发现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测系统，其特征在于，包括：/n虚拟现实视觉设备，用于根据场景数据向用户展示虚拟空间场景；/n视觉定位设备，用于获取用户的位置数据；/n姿态传感设备，用于获取用户的姿态数据，还用于响应于振动指令产生振动；/n触觉传感设备，用于捕获用户在所述虚拟空间场景中对环控生保系统组件的维修操作，生成相应的操作数据，还用于响应于振动指令产生振动；/n数据处理设备，用于存储预先构建的环控生保系统的虚拟现实模型，根据所述操作数据对所述虚拟现实模型中环控生保系统组件的布局或结构进行修改；基于修改后的虚拟现实模型，根据所述位置数据和所述姿态数据，进行图像的实时生成与渲染，得到场景数据，并将所述场景数据发送至所述虚拟现实设备；还用于在用户的身体与所述虚拟空间场景中环控生保系统组件的距离小于预设阈值时，向所述姿态传感设备或触觉传感设备发送振动指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于VR技术的环控生保系统维修性检测系统，其特征在于，包括：
虚拟现实视觉设备，用于根据场景数据向用户展示虚拟空间场景；
视觉定位设备，用于获取用户的位置数据；
姿态传感设备，用于获取用户的姿态数据，还用于响应于振动指令产生振动；
触觉传感设备，用于捕获用户在所述虚拟空间场景中对环控生保系统组件的维修操作，生成相应的操作数据，还用于响应于振动指令产生振动；
数据处理设备，用于存储预先构建的环控生保系统的虚拟现实模型，根据所述操作数据对所述虚拟现实模型中环控生保系统组件的布局或结构进行修改；基于修改后的虚拟现实模型，根据所述位置数据和所述姿态数据，进行图像的实时生成与渲染，得到场景数据，并将所述场景数据发送至所述虚拟现实设备；还用于在用户的身体与所述虚拟空间场景中环控生保系统组件的距离小于预设阈值时，向所述姿态传感设备或触觉传感设备发送振动指令。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环控生保系统包括以下任意一种或多种组件：水处理子系统、二氧化碳去除子系统、微量有害气体去除子系统、电解制氧子系统、尿处理子系统。


3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视觉定位设备为双目视觉定位设备，所述双目视觉定位设备用于获取用户在预设真实空间的位置数据；
相应的，所述数据处理设备用于将所述用户在预设真实空间的位置数据转换为用户在所述虚拟空间场景下的位置数据。


4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：立体声播放设备；
所述数据处理设备用于基于修改后的虚拟现实模型，根据所述位置数据和所述姿态数据，进行图像和声音的实时生成与渲染，得到场景数据，并将所述场景数据发送至所述虚拟现实设备和立体声播放设备；
所述立体声播放设备用于根据所述场景数据产生相应的声音。


5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，触觉传感设备用于捕获用户在所述虚拟空间场景中对环控生保系统组件的维修操作，生成相应的操作数据，其中所述维修操作包括以下任意一项或多项：推、拉、安装、拆卸、替换。


6.如权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，所述姿态传感设备包括：计算单元、惯性测量单元和振动马达；
其中所述惯性测量单...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚建忠，罗自荣，吴伟，蒋涛，李欣，卢钟岳，吴国恒，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43