基于虚拟现实技术的机械制图辅助教学系统的研究与实现
这是一篇关于虚拟现实,机械制图,辅助教学,Unity的论文, 主要内容为随着计算机技术和电子信息技术的发展,虚拟现实逐渐从概念转变为了新兴的技术。生产力和科技的进步促使各行各业与虚拟现实技术的结合加快,虚拟现实技术已经在教育领域崭露头角。面对世界百年未有之大变局,我国虽然已经迈入了制造强国行列,却也需要居安思危。机械制图作为机械制造业的基础课程,其重要性不言而喻。作为一门培养空间逻辑能力和三维设计能力的课程,在教学中应当使用三维模型配合学习;传统多媒体教学手段不易展示模型形状,而实物模型教学又受到数量和场地的限制,不能满足学生的学习需求。论文针对机械制图教学的教学资源问题,基于虚拟现实技术的沉浸性、构想性和交互性设计了解决方案,并结合三维建模技术、人机交互技术、图形处理技术、碰撞检测技术等理论,最终实现了基于虚拟现实技术的机械制图辅助教学系统。论文主要成果如下:(1)完成辅助教学系统的总体设计。根据教学内容分析系统要实现的功能,并确定辅助教学系统的开发环境,然后设计系统总体结构和开发框架,最终完成辅助教学系统的总体设计。(2)研究了人机交互技术、图形处理技术、碰撞检测技术等在辅助教学系统开发过程中应用的关键技术,为开发辅助教学系统的关键功能奠定理论基础。(3)实现了运行在一体式VR设备上的辅助教学系统。系统具有投影模块、立体展示模块、剖切模块、虚拟装配模块四个内容模块。论文研究并实现的辅助教学系统能够在课堂中使用,能够解决机械制图教学中实体模型资源不足的问题。
基于虚拟现实技术的机械制图辅助教学系统的研究与实现
这是一篇关于虚拟现实,机械制图,辅助教学,Unity的论文, 主要内容为随着计算机技术和电子信息技术的发展,虚拟现实逐渐从概念转变为了新兴的技术。生产力和科技的进步促使各行各业与虚拟现实技术的结合加快,虚拟现实技术已经在教育领域崭露头角。面对世界百年未有之大变局,我国虽然已经迈入了制造强国行列,却也需要居安思危。机械制图作为机械制造业的基础课程,其重要性不言而喻。作为一门培养空间逻辑能力和三维设计能力的课程,在教学中应当使用三维模型配合学习;传统多媒体教学手段不易展示模型形状,而实物模型教学又受到数量和场地的限制,不能满足学生的学习需求。论文针对机械制图教学的教学资源问题,基于虚拟现实技术的沉浸性、构想性和交互性设计了解决方案,并结合三维建模技术、人机交互技术、图形处理技术、碰撞检测技术等理论,最终实现了基于虚拟现实技术的机械制图辅助教学系统。论文主要成果如下:(1)完成辅助教学系统的总体设计。根据教学内容分析系统要实现的功能,并确定辅助教学系统的开发环境,然后设计系统总体结构和开发框架,最终完成辅助教学系统的总体设计。(2)研究了人机交互技术、图形处理技术、碰撞检测技术等在辅助教学系统开发过程中应用的关键技术,为开发辅助教学系统的关键功能奠定理论基础。(3)实现了运行在一体式VR设备上的辅助教学系统。系统具有投影模块、立体展示模块、剖切模块、虚拟装配模块四个内容模块。论文研究并实现的辅助教学系统能够在课堂中使用,能够解决机械制图教学中实体模型资源不足的问题。
基于混合现实的汽轮机设备协同检修辅助系统
这是一篇关于混合现实,虚拟检修,协同训练,Hololens,Unity,MQTT的论文, 主要内容为汽轮机设备的健康稳定运行对于保障电力安全至关重要,定期的对汽轮机进行检修是保障其安全稳定的必要手段,对检修人员进行日常培训是提高检修质量的根本方式。传统的检修培训存在教学内容不直观、无法应用于实际检修过程、无法实际演练、检修效果差等短板,已不适应于新时代智慧电厂的建设内涵。针对上述问题,本文分析了混合现实设备和协同的相关技术基础,以某电厂的汽轮机为参照,以实际检修流程为蓝本,利用Unity引擎和MRTK开发套件,依托Hololens2和PC作为终端平台,设计开发了一套检修辅助系统,实现了多平台、多媒介、多视角、多工具的混合现实协同检修体验。本文的研究工作主要为以下几点:1、针对虚拟培训,本文提出了一种适用于多对象动画进度同步的解决方案,实现了固定相机视角和自由移动视角两种学习模式,开发了高亮、透视等辅助学习工具,最终实现了检修流程三维化,得到虚实融合的学习体验。2、针对协同训练,本文利用射线检测实现基础训练系统,设计了复合式的分布式协同架构,将MQTT协议作为协同网络。针对Holo Lens平台实现了视景同步和操作同步,保障了多人同时学习的场景和进度的一致性。为了解决多人协同的冲突性问题,设计了一种任务分发式的协同训练逻辑,并对服务端和客户端进行了具体的开发,实现了多人协同训练的功能。3、针对运维辅助,本文分别在两个平台上实现了设备模型信息的自由展示,设计了一种可配置的三维数据展示模式,实现了运维数据在虚拟平台上的展现。4、针对开发人员设计了一系列辅助工具来保证平台开发的便利性和通用性,包括建立了一种以消息机制为基础的开放式软件架构,设计开发了动画自动切片、动画状态机自动生成、自动化构建场景等工具,便于系统平台的推广和应用。目前该平台已在某发电公司投入使用,随着功能的进一步完善,将有力推动智慧电厂建设。
基于深度学习的水电站泵机故障诊断方法和平台研究
这是一篇关于宽卷积神经网络,小样本学习,轴承故障诊断,Vue.js,Unity的论文, 主要内容为在当今数字智能蓬勃发展的产业潮流中,大型发电企业的运维及管理正努力实现高度智能化、信息化。针对大型水电站设备监测存在场地分散、设备繁杂、监测方式陈旧、运维工作繁重且滞后等现实问题,本研究深入分析水电站泵机设备的智能化诊断需求和分析方法,探讨设备诊断平台的先进实现技术,其重点研究内容及成果总结如下:首先,深入研究了水电站典型泵机(油泵和水泵)驱动电机的运行原理和典型故障表现,讨论了故障监测与诊断的数据需求,完成了设备测量方案设计。对平台研发所需的相关技术方法,进行了详细的技术比对和可行性分析。然后,展开了基于宽卷积神经网络的轴承故障诊断方法研究。宽卷积神经网络以其高效的特征提取能力和卓越的诊断性能,彰显了其在轴承故障诊断上的独特优势。在可视化模块中显示了诊断结果,提高了轴承故障三维可视化细节展示水平。更进一步地,考虑到现实场景下关键数据样本稀缺的困境,采用了基于宽卷积神经网络的小样本学习完成了轴承故障诊断方法的深入研究。验证结果证明,该方法即使在样本较少的情况下,也能展现出优越的诊断性能,显著改善了传统方法在面对少量样本数据时的局限性,进一步提升了轴承故障诊断的精确性和有效性。接下来,实现了数据流的获取、传输、存储和多种方式展示。平台采用了B/S架构,利用Spring Boot框架实现了高可靠性的My SQL数据库存储和查询接口,基于Vue.js框架及相关组件构建了高交互性的可视化界面,集成了基于Unity开发的三维可视化模块,实现了实时监测数据和故障诊断结果的多角度、全方位展示。最后,通过测试环境验证了平台故障诊断方法的有效性、功能的完备性,大量用户访问时的稳定性,三维数据展示的新颖性。课题在四川省重点研发项目“极端条件下百兆瓦级光储电站智能联合调度关键技术研究与应用”(2023YFG0108)的资助下展开研究,所研发的平台适用于设备复杂且分散的工业应用场景,具有巨大的推广潜力,有助于提升大型企业的设备智能化管理水平。
基于深度学习的水电站泵机故障诊断方法和平台研究
这是一篇关于宽卷积神经网络,小样本学习,轴承故障诊断,Vue.js,Unity的论文, 主要内容为在当今数字智能蓬勃发展的产业潮流中,大型发电企业的运维及管理正努力实现高度智能化、信息化。针对大型水电站设备监测存在场地分散、设备繁杂、监测方式陈旧、运维工作繁重且滞后等现实问题,本研究深入分析水电站泵机设备的智能化诊断需求和分析方法,探讨设备诊断平台的先进实现技术,其重点研究内容及成果总结如下:首先,深入研究了水电站典型泵机(油泵和水泵)驱动电机的运行原理和典型故障表现,讨论了故障监测与诊断的数据需求,完成了设备测量方案设计。对平台研发所需的相关技术方法,进行了详细的技术比对和可行性分析。然后,展开了基于宽卷积神经网络的轴承故障诊断方法研究。宽卷积神经网络以其高效的特征提取能力和卓越的诊断性能,彰显了其在轴承故障诊断上的独特优势。在可视化模块中显示了诊断结果,提高了轴承故障三维可视化细节展示水平。更进一步地,考虑到现实场景下关键数据样本稀缺的困境,采用了基于宽卷积神经网络的小样本学习完成了轴承故障诊断方法的深入研究。验证结果证明,该方法即使在样本较少的情况下,也能展现出优越的诊断性能,显著改善了传统方法在面对少量样本数据时的局限性,进一步提升了轴承故障诊断的精确性和有效性。接下来,实现了数据流的获取、传输、存储和多种方式展示。平台采用了B/S架构,利用Spring Boot框架实现了高可靠性的My SQL数据库存储和查询接口,基于Vue.js框架及相关组件构建了高交互性的可视化界面,集成了基于Unity开发的三维可视化模块,实现了实时监测数据和故障诊断结果的多角度、全方位展示。最后,通过测试环境验证了平台故障诊断方法的有效性、功能的完备性,大量用户访问时的稳定性,三维数据展示的新颖性。课题在四川省重点研发项目“极端条件下百兆瓦级光储电站智能联合调度关键技术研究与应用”(2023YFG0108)的资助下展开研究,所研发的平台适用于设备复杂且分散的工业应用场景,具有巨大的推广潜力,有助于提升大型企业的设备智能化管理水平。
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