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一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
【申請(qǐng)公布號(hào)： CN107424502A；申請(qǐng)權(quán)利人： 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院; 發(fā)明設(shè)計(jì)人： 熊平原; 李建成; 王毅; 林群富; 劉超榮; 蘇楚鵬; 林培穎; 溫偉聰; 歐梓域;】
摘要：
本發(fā)明涉及一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座、槽口、步進(jìn)電機(jī)固定座、調(diào)節(jié)螺母、步進(jìn)電機(jī)、編碼器、主動(dòng)同步帶輪、同步帶、立柱、橫梁、滑槽、運(yùn)動(dòng)連桿、滑塊、限位開(kāi)關(guān)、控制面板、從動(dòng)同步帶輪安裝座、從動(dòng)同步帶輪，其特征在于：在控制面板里面進(jìn)行程序的編輯，然后進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明降低了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的成本，增加了實(shí)驗(yàn)的可視化程度，提高了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的智能化和可視化水平，有利于推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的改革與發(fā)展。
主權(quán)項(xiàng)：
一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座（1）、槽口（2）、步進(jìn)電機(jī)固定座（3）、調(diào)節(jié)螺母（4）、步進(jìn)電機(jī)（5）、編碼器（6）、主動(dòng)同步帶輪（7）、同步帶（8）、立柱（9）、橫梁（10）、滑槽（11）、運(yùn)動(dòng)連桿（12）、滑塊（13）、限位開(kāi)關(guān)（14）、控制面板（15）、從動(dòng)同步帶輪安裝座（16）、從動(dòng)同步帶輪（17），其特征在于：所述底座（1）上設(shè)有槽口（2），底座（1）的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)固定座（3），步進(jìn)電機(jī)固定座（3）上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺母（4），步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)（5），步進(jìn)電機(jī)（5）的后部設(shè)有編碼器（6），編碼器（6）與步進(jìn)電機(jī)（5）的軸的一端連接，步進(jìn)電機(jī)（5）的軸的另一端設(shè)有主動(dòng)同步帶輪（7），主動(dòng)同步帶輪（7）與步進(jìn)電機(jī)（5）的軸通過(guò)鍵和鍵槽連接，主動(dòng)同步帶輪（7）上設(shè)有同步帶（8），底座（1）的左右兩端設(shè)有立柱（9），立柱（9）上設(shè)有橫梁（10），橫梁（10）上設(shè)有滑槽（11），底座（1）和橫梁（10）之間設(shè)有運(yùn)動(dòng)連桿（12），運(yùn)動(dòng)連桿（12）上設(shè)有滑塊（13），立柱（9）的內(nèi)側(cè)設(shè)有限位開(kāi)關(guān)（14），底座（1）上設(shè)有控制面板（15），滑塊（13）上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪安裝座（16），從動(dòng)同步帶輪安裝座（16）上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪（17），主動(dòng)同步帶輪（7）和從動(dòng)同步帶輪（17）與同步帶（8）聯(lián)接，控制面板（15）上建立虛擬場(chǎng)景→利用c#語(yǔ)言編寫(xiě)腳本NGUI（unity中的一個(gè)插件）進(jìn)行菜單制作→通過(guò)導(dǎo)入ProE、SolidWorks建模的零件，然后利用零件的相對(duì)位置坐標(biāo)進(jìn)行虛擬裝配并導(dǎo)出已開(kāi)發(fā)的虛擬EXE文件，然后利用3d max軟件制作動(dòng)畫(huà)→將虛擬交互EXE文件上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中→通過(guò)JSP編程將EXE文件的鏈接嵌入網(wǎng)頁(yè)中→點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)相應(yīng)按鈕觸發(fā)EXE文件即可進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接通道保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域→通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，并顯示在網(wǎng)頁(yè)上。
要求：
1.一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座（1）、槽口（2）、步進(jìn)電機(jī)固定座（3）、調(diào)節(jié)螺母（4）、步進(jìn)電機(jī)（5）、編碼器（6）、主動(dòng)同步帶輪（7）、同步帶（8）、立柱（9）、橫梁（10）、滑槽（11）、運(yùn)動(dòng)連桿（12）、滑塊（13）、限位開(kāi)關(guān)（14）、控制面板（15）、從動(dòng)同步帶輪安裝座（16）、從動(dòng)同步帶輪（17），其特征在于：所述底座（1）上設(shè)有槽口（2），底座（1）的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)固定座（3），步進(jìn)電機(jī)固定座（3）上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺母（4），步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)（5），步進(jìn)電機(jī)（5）的后部設(shè)有編碼器（6），編碼器（6）與步進(jìn)電機(jī)（5）的軸的一端連接，步進(jìn)電機(jī)（5）的軸的另一端設(shè)有主動(dòng)同步帶輪（7），主動(dòng)同步帶輪（7）與步進(jìn)電機(jī)（5）的軸通過(guò)鍵和鍵槽連接，主動(dòng)同步帶輪（7）上設(shè)有同步帶（8），底座（1）的左右兩端設(shè)有立柱（9），立柱（9）上設(shè)有橫梁（10），橫梁（10）上設(shè)有滑槽（11），底座（1）和橫梁（10）之間設(shè)有運(yùn)動(dòng)連桿（12），運(yùn)動(dòng)連桿（12）上設(shè)有滑塊（13），立柱（9）的內(nèi)側(cè)設(shè)有限位開(kāi)關(guān)（14），底座（1）上設(shè)有控制面板（15），滑塊（13）上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪安裝座（16），從動(dòng)同步帶輪安裝座（16）上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪（17），主動(dòng)同步帶輪（7）和從動(dòng)同步帶輪（17）與同步帶（8）聯(lián)接，控制面板（15）上建立虛擬場(chǎng)景→利用c#語(yǔ)言編寫(xiě)腳本NGUI（unity中的一個(gè)插件）進(jìn)行菜單制作→通過(guò)導(dǎo)入ProE、SolidWorks建模的零件，然后利用零件的相對(duì)位置坐標(biāo)進(jìn)行虛擬裝配并導(dǎo)出已開(kāi)發(fā)的虛擬EXE文件，然后利用3d max軟件制作動(dòng)畫(huà)→將虛擬交互EXE文件上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中→通過(guò)JSP編程將EXE文件的鏈接嵌入網(wǎng)頁(yè)中→點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)相應(yīng)按鈕觸發(fā)EXE文件即可進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接通道保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域→通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，并顯示在網(wǎng)頁(yè)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述槽口（2）為U形槽口或方形槽口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述底座（1）的長(zhǎng)度大于槽口（2）的長(zhǎng)度，底座（1）的寬度大于槽口（2）的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的長(zhǎng)度小于底座（1）的長(zhǎng)度，步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的寬度小于底座（1）的寬度，步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的高度小于底座（1）的高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述滑槽（11）為U形槽或方形槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述橫梁（10）的長(zhǎng)度大于滑槽（11）的長(zhǎng)度，橫梁（10）的寬度大于滑槽（11）的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述運(yùn)動(dòng)連桿（12）的高度小于立柱（9）的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述控制面板（15）的長(zhǎng)度小于底座（1）的長(zhǎng)度，控制面板(15)的寬度小于底座（1）的寬度，控制面板（15）的高度小于底座（1）的高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)螺母（4）的直徑小于槽口（2）的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)螺母（4）的高度大于槽口（2）的高度。
一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，具體是一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，屬于教學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
眾所周知，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用型本科教學(xué)體系的重要組成部分，是教學(xué)活動(dòng)中必不可少的環(huán)節(jié)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力至關(guān)重要。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深了對(duì)課程基礎(chǔ)理論的理解和強(qiáng)化，也培養(yǎng)了他們的空間思維能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和工程意識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，為參加各類競(jìng)爭(zhēng)性比賽提供實(shí)踐基礎(chǔ)。然而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用菜譜式教學(xué)方式，也就是給出具體實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生依樣畫(huà)葫蘆，導(dǎo)致學(xué)生不重視原理、方法和創(chuàng)新，教學(xué)效果不理想，同時(shí)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室作為一種資源高度密集的綜合系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)儀器和環(huán)境的更新和維護(hù)上，需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，這使它的發(fā)展受到很大限制。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)運(yùn)而生，虛擬實(shí)驗(yàn)不同于常規(guī)實(shí)驗(yàn)，徹底打破時(shí)間空間的限制，學(xué)生實(shí)際操作之前可以在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中多次模擬和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，然后再到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作，很好地促進(jìn)了教學(xué)方式的改進(jìn)和教學(xué)質(zhì)量的提高，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要方向之一。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的許多高校都根據(jù)自身科研和教學(xué)要求建立了一批虛擬實(shí)驗(yàn)室，在提高學(xué)生實(shí)踐技能及創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入不足等方面起到積極作用。
國(guó)外：美國(guó)新澤西州立大學(xué)高級(jí)信息處理中心的基于Java的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Manifolu，系統(tǒng)的大部分部件用Java Beans實(shí)現(xiàn)，虛擬實(shí)驗(yàn)作為APPlet下載到瀏覽器中運(yùn)行，虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用與數(shù)據(jù)描述采用XML，如初始化的場(chǎng)景圖、應(yīng)用對(duì)象之間的關(guān)系、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等；加拿大卡爾加里大學(xué)生物建模與可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)VLAB，其體系結(jié)構(gòu)由與應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的仿真程序和與應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)關(guān)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象組成，該平臺(tái)提供對(duì)象瀏覽器、實(shí)驗(yàn)表、對(duì)象管理器、實(shí)驗(yàn)儀表管理器、超文本瀏覽器、虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)代理等工具，教師和學(xué)生可以很方便地創(chuàng)建生物仿真模型與實(shí)驗(yàn)對(duì)象；德國(guó)的漢諾威大學(xué)建立了虛擬自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室、意大利帕多瓦大學(xué)建立了遠(yuǎn)程虛擬教育實(shí)驗(yàn)室、新加坡國(guó)立大學(xué)開(kāi)發(fā)了遠(yuǎn)程示波器實(shí)驗(yàn)和壓力容器實(shí)驗(yàn)等。
國(guó)內(nèi)：已有部分高校和科研單位初步建立了虛擬實(shí)驗(yàn)室。例如:清華大學(xué)利用虛擬儀器構(gòu)建了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)；華中理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院工程測(cè)試實(shí)驗(yàn)室將其虛擬實(shí)驗(yàn)室成果在網(wǎng)上公開(kāi)展示，供遠(yuǎn)程教育使用；四川聯(lián)合大學(xué)基于虛擬儀器的設(shè)計(jì)思路，研制了“航空電臺(tái)二線綜合測(cè)試儀”，將8臺(tái)儀器集成于一體，組成虛擬儀器系統(tǒng)；廣東省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“電氣工程虛擬演練室”；南京宇航軟件虛擬設(shè)備數(shù)控仿真軟件等。
目前對(duì)于機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究較少。本發(fā)明在對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)和虛擬實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械創(chuàng)新虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)和分析，提出并制定了實(shí)現(xiàn)機(jī)械創(chuàng)新虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方案和技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，構(gòu)建基于虛擬實(shí)驗(yàn)的機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種智能化水平高，可視化強(qiáng)的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座、槽口、步進(jìn)電機(jī)固定座、調(diào)節(jié)螺母、步進(jìn)電機(jī)、編碼器、主動(dòng)同步帶輪、同步帶、立柱、橫梁、滑槽、運(yùn)動(dòng)連桿、滑塊、限位開(kāi)關(guān)、控制面板、從動(dòng)同步帶輪安裝座、從動(dòng)同步帶輪，其特征在于：所述底座上設(shè)有槽口，底座的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)固定座，步進(jìn)電機(jī)固定座上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺母，步進(jìn)電機(jī)固定座的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的后部設(shè)有編碼器，編碼器與步進(jìn)電機(jī)的軸的一端連接，步進(jìn)電機(jī)的軸的另一端設(shè)有主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪與步進(jìn)電機(jī)的軸通過(guò)鍵和鍵槽連接，主動(dòng)同步帶輪上設(shè)有同步帶，底座的左右兩端設(shè)有立柱，立柱上設(shè)有橫梁，橫梁上設(shè)有滑槽，底座和橫梁之間設(shè)有運(yùn)動(dòng)連桿，運(yùn)動(dòng)連桿上設(shè)有滑塊，立柱的內(nèi)側(cè)設(shè)有限位開(kāi)關(guān)，底座上設(shè)有控制面板，滑塊上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪安裝座，從動(dòng)同步帶輪安裝座上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪和從動(dòng)同步帶輪與同步帶聯(lián)接，控制面板上建立虛擬場(chǎng)景→利用c#語(yǔ)言編寫(xiě)腳本NGUI（unity中的一個(gè)插件）進(jìn)行菜單制作→通過(guò)導(dǎo)入ProE、SolidWorks建模的零件，然后利用零件的相對(duì)位置坐標(biāo)進(jìn)行虛擬裝配并導(dǎo)出已開(kāi)發(fā)的虛擬EXE文件，然后利用3d max軟件制作動(dòng)畫(huà)→將虛擬交互EXE文件上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中→通過(guò)JSP編程將EXE文件的鏈接嵌入網(wǎng)頁(yè)中→點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)相應(yīng)按鈕觸發(fā)EXE文件即可進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接通道保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域→通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，并顯示在網(wǎng)頁(yè)上。
所述槽口為U形槽口或方形槽口。
所述底座的長(zhǎng)度大于槽口的長(zhǎng)度，底座的寬度大于槽口的寬度。
所述步進(jìn)電機(jī)固定座的長(zhǎng)度小于底座的長(zhǎng)度，步進(jìn)電機(jī)固定座的寬度小于底座的寬度，步進(jìn)電機(jī)固定座的高度小于底座的高度。
所述滑槽為U形槽或方形槽。
所述橫梁的長(zhǎng)度大于滑槽的長(zhǎng)度，橫梁的寬度大于滑槽的寬度。
所述運(yùn)動(dòng)連桿的高度小于立柱的高度。
所述控制面板的長(zhǎng)度小于底座的長(zhǎng)度，控制面板的寬度小于底座的寬度，控制面板的高度小于底座的高度。
所述控制面板與步進(jìn)電機(jī)、編碼器及限位開(kāi)關(guān)連接，采集編碼器及限位開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
所述調(diào)節(jié)螺母的高度大于槽口的高度。
所述調(diào)節(jié)螺母的直徑小于槽口的寬度。
所述運(yùn)動(dòng)連桿在底座和橫梁之間的二維平面運(yùn)動(dòng)，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)從動(dòng)同步帶輪帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)連桿做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
所述主動(dòng)同步帶輪的直徑大于從動(dòng)同步帶輪的直徑。
所述同步帶的張緊程度通過(guò)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)固定座在槽口上的位置去實(shí)現(xiàn)，確保主動(dòng)同步帶輪和從動(dòng)同步帶輪傳動(dòng)比的準(zhǔn)確。
所述控制面板里面集成了控制器和顯示屏，控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有機(jī)械實(shí)驗(yàn)零件按類型歸類，然后按尺寸細(xì)化，最后利用三維軟件（solidworks、UG、3DMAX等）繪制其三維模型，并對(duì)模型進(jìn)行編號(hào)和渲染，供后續(xù)虛擬實(shí)驗(yàn)選用。
所述交互式虛擬裝配可以與用戶交互性發(fā)生動(dòng)作，用戶決定裝配演示的開(kāi)始或中斷等。通過(guò)加上相應(yīng)的腳本程序，構(gòu)造出不同的虛擬裝配場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)交互功能,實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)場(chǎng)景的修改、調(diào)整、重新組合等編輯功能。
所述虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)通過(guò)在控制面板里面進(jìn)行程序的編輯，場(chǎng)景的設(shè)計(jì)與調(diào)用，首先進(jìn)行虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)，然后用戶可以通過(guò)設(shè)置啟動(dòng)實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)去進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)，控制系統(tǒng)通過(guò)編碼器及限位開(kāi)關(guān)去采集連桿的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，與虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，得出分析結(jié)果。
所述虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的內(nèi)部虛擬零部件庫(kù)以連桿、滑塊、凸輪、齒輪、槽輪、軸、帶、螺栓以及鍵等機(jī)械零部件為基本構(gòu)件，輔以各種不同類型的運(yùn)動(dòng)副和主機(jī)架，充分發(fā)揮用戶的創(chuàng)新意識(shí)和奇思妙想，按照機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理和組成原理，在控制面板上隨意拼裝各種零部件，把各自的創(chuàng)新思想貫穿在機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案中，最終搭建出虛擬機(jī)構(gòu)。
所述unity3D文件以插件形式插入到靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)中，然后利用GetURL，實(shí)現(xiàn)外部事件調(diào)用并觸發(fā)unity3D文件，數(shù)據(jù)庫(kù)與靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)之間通過(guò)JSP語(yǔ)言鏈接，操作虛擬文件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，即可實(shí)現(xiàn)虛擬文件與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：降低了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的成本，增加了實(shí)驗(yàn)的可視化程度，提高了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的智能化和可視化水平，有利于推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的改革與發(fā)展。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖2是本發(fā)明的另一立體結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖3是本發(fā)明的另一立體結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖中：1—底座，2—槽口，3—步進(jìn)電機(jī)固定座，4—調(diào)節(jié)螺母，5—步進(jìn)電機(jī)，6—編碼器，7—主動(dòng)同步帶輪，8—同步帶，9—立柱，10—橫梁，11—滑槽，12—運(yùn)動(dòng)連桿，13—滑塊，14—限位開(kāi)關(guān)，15—控制面板，16—從動(dòng)同步帶輪安裝座，17—從動(dòng)同步帶輪。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1、圖2和圖3所示，一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座1、槽口2、步進(jìn)電機(jī)固定座3、調(diào)節(jié)螺母4、步進(jìn)電機(jī)5、編碼器6、主動(dòng)同步帶輪7、同步帶8、立柱9、橫梁10、滑槽11、運(yùn)動(dòng)連桿12、滑塊13、限位開(kāi)關(guān)14、控制面板15、從動(dòng)同步帶輪安裝座16、從動(dòng)同步帶輪17，其特征在于：所述底座1上設(shè)有槽口2，底座1的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)固定座3，步進(jìn)電機(jī)固定座3上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺母4，步進(jìn)電機(jī)固定座3的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)5，步進(jìn)電機(jī)5的后部設(shè)有編碼器6，編碼器6與步進(jìn)電機(jī)5的軸的一端連接，步進(jìn)電機(jī)5的軸的另一端設(shè)有主動(dòng)同步帶輪7，主動(dòng)同步帶輪7與步進(jìn)電機(jī)5的軸通過(guò)鍵和鍵槽連接，主動(dòng)同步帶輪7上設(shè)有同步帶8，底座1的左右兩端設(shè)有立柱9，立柱9上設(shè)有橫梁10，橫梁10上設(shè)有滑槽11，底座1和橫梁10之間設(shè)有運(yùn)動(dòng)連桿12，運(yùn)動(dòng)連桿12上設(shè)有滑塊13，立柱9的內(nèi)側(cè)設(shè)有限位開(kāi)關(guān)14，底座1上設(shè)有控制面板15，滑塊13上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪安裝座16，從動(dòng)同步帶輪安裝座16上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪17，主動(dòng)同步帶輪7和從動(dòng)同步帶輪17與同步帶8聯(lián)接，控制面板15上建立虛擬場(chǎng)景→利用c#語(yǔ)言編寫(xiě)腳本NGUI（unity中的一個(gè)插件）進(jìn)行菜單制作→通過(guò)導(dǎo)入ProE、SolidWorks建模的零件，然后利用零件的相對(duì)位置坐標(biāo)進(jìn)行虛擬裝配并導(dǎo)出已開(kāi)發(fā)的虛擬EXE文件，然后利用3d max軟件制作動(dòng)畫(huà)→將虛擬交互EXE文件上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中→通過(guò)JSP編程將EXE文件的鏈接嵌入網(wǎng)頁(yè)中→點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)相應(yīng)按鈕觸發(fā)EXE文件即可進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接通道保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域→通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，并顯示在網(wǎng)頁(yè)上。
所述槽口2為U形槽口或方形槽口。
所述底座1的長(zhǎng)度大于槽口2的長(zhǎng)度，底座1的寬度大于槽口2的寬度。
所述步進(jìn)電機(jī)固定座3的長(zhǎng)度小于底座1的長(zhǎng)度，步進(jìn)電機(jī)固定座3的寬度小于底座1的寬度，步進(jìn)電機(jī)固定座3的高度小于底座1的高度。
所述滑槽11為U形槽或方形槽。
所述橫梁10的長(zhǎng)度大于滑槽11的長(zhǎng)度，橫梁10的寬度大于滑槽11的寬度。
所述運(yùn)動(dòng)連桿12的高度小于立柱9的高度。
所述控制面板15的長(zhǎng)度小于底座1的長(zhǎng)度，控制面板15的寬度小于底座1的寬度，控制面板15的高度小于底座1的高度。
所述控制面板15與步進(jìn)電機(jī)5、編碼器6及限位開(kāi)關(guān)14連接，采集編碼器6及限位開(kāi)關(guān)14的數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)5。
所述調(diào)節(jié)螺母4的高度大于槽口2的高度。
所述調(diào)節(jié)螺母4的直徑小于槽口2的寬度。
所述運(yùn)動(dòng)連桿12在底座1和橫梁10之間的二維平面運(yùn)動(dòng)，由步進(jìn)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)主動(dòng)同步帶輪7，主動(dòng)同步帶輪7通過(guò)同步帶8驅(qū)動(dòng)從動(dòng)同步帶輪17帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)連桿12做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
所述主動(dòng)同步帶輪7的直徑大于從動(dòng)同步帶輪17的直徑。
所述同步帶8的張緊程度通過(guò)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)固定座3在槽口2上的位置去實(shí)現(xiàn)，確保主動(dòng)同步帶輪7和從動(dòng)同步帶輪17傳動(dòng)比的準(zhǔn)確。
所述控制面板15里面集成了控制器和顯示屏，控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有機(jī)械實(shí)驗(yàn)零件按類型歸類，然后按尺寸細(xì)化，最后利用三維軟件（solidworks、UG、3DMAX等）繪制其三維模型，并對(duì)模型進(jìn)行編號(hào)和渲染，供后續(xù)虛擬實(shí)驗(yàn)選用。
所述交互式虛擬裝配可以與用戶交互性發(fā)生動(dòng)作，用戶決定裝配演示的開(kāi)始或中斷等。通過(guò)加上相應(yīng)的腳本程序，構(gòu)造出不同的虛擬裝配場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)交互功能,實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)場(chǎng)景的修改、調(diào)整、重新組合等編輯功能。
所述虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)通過(guò)在控制面板15里面進(jìn)行程序的編輯，場(chǎng)景的設(shè)計(jì)與調(diào)用，首先進(jìn)行虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)，然后用戶可以通過(guò)設(shè)置啟動(dòng)實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)去進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)，控制系統(tǒng)通過(guò)編碼器及限位開(kāi)關(guān)去采集連桿的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，與虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，得出分析結(jié)果。
所述虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的內(nèi)部虛擬零部件庫(kù)以連桿、滑塊、凸輪、齒輪、槽輪、軸、帶、螺栓以及鍵等機(jī)械零部件為基本構(gòu)件，輔以各種不同類型的運(yùn)動(dòng)副和主機(jī)架，充分發(fā)揮用戶的創(chuàng)新意識(shí)和奇思妙想，按照機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理和組成原理，在控制面板15上隨意拼裝各種零部件，把各自的創(chuàng)新思想貫穿在機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案中，最終搭建出虛擬機(jī)構(gòu)。
所述unity3D文件以插件形式插入到靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)中，然后利用GetURL，實(shí)現(xiàn)外部事件調(diào)用并觸發(fā)unity3D文件，數(shù)據(jù)庫(kù)與靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)之間通過(guò)JSP語(yǔ)言鏈接，操作虛擬文件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，即可實(shí)現(xiàn)虛擬文件與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接。
本虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)在使用時(shí)，通過(guò)在控制面板15里面進(jìn)行程序的編輯，場(chǎng)景的設(shè)計(jì)與調(diào)用，unity3D文件以插件形式插入到靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)中，然后利用GetURL，實(shí)現(xiàn)外部事件調(diào)用并觸發(fā)unity3D文件，數(shù)據(jù)庫(kù)與靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)之間通過(guò)JSP語(yǔ)言鏈接，操作虛擬文件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，即可實(shí)現(xiàn)虛擬文件與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接，首先進(jìn)行虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)，然后用戶可以通過(guò)設(shè)置啟動(dòng)實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)去進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)，控制系統(tǒng)通過(guò)編碼器及限位開(kāi)關(guān)去采集連桿的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，與虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，得出分析結(jié)果，或者登錄網(wǎng)頁(yè)，進(jìn)行網(wǎng)上的虛擬實(shí)驗(yàn)。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【申請(qǐng)公布號(hào)： CN107424502A；申請(qǐng)權(quán)利人： 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院; 發(fā)明設(shè)計(jì)人： 熊平原; 李建成; 王毅; 林群富; 劉超榮; 蘇楚鵬; 林培穎; 溫偉聰; 歐梓域;】
摘要：
本發(fā)明涉及一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座、槽口、步進(jìn)電機(jī)固定座、調(diào)節(jié)螺母、步進(jìn)電機(jī)、編碼器、主動(dòng)同步帶輪、同步帶、立柱、橫梁、滑槽、運(yùn)動(dòng)連桿、滑塊、限位開(kāi)關(guān)、控制面板、從動(dòng)同步帶輪安裝座、從動(dòng)同步帶輪，其特征在于：在控制面板里面進(jìn)行程序的編輯，然后進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明降低了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的成本，增加了實(shí)驗(yàn)的可視化程度，提高了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的智能化和可視化水平，有利于推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的改革與發(fā)展。
主權(quán)項(xiàng)：
一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座（1）、槽口（2）、步進(jìn)電機(jī)固定座（3）、調(diào)節(jié)螺母（4）、步進(jìn)電機(jī)（5）、編碼器（6）、主動(dòng)同步帶輪（7）、同步帶（8）、立柱（9）、橫梁（10）、滑槽（11）、運(yùn)動(dòng)連桿（12）、滑塊（13）、限位開(kāi)關(guān)（14）、控制面板（15）、從動(dòng)同步帶輪安裝座（16）、從動(dòng)同步帶輪（17），其特征在于：所述底座（1）上設(shè)有槽口（2），底座（1）的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)固定座（3），步進(jìn)電機(jī)固定座（3）上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺母（4），步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)（5），步進(jìn)電機(jī)（5）的后部設(shè)有編碼器（6），編碼器（6）與步進(jìn)電機(jī)（5）的軸的一端連接，步進(jìn)電機(jī)（5）的軸的另一端設(shè)有主動(dòng)同步帶輪（7），主動(dòng)同步帶輪（7）與步進(jìn)電機(jī)（5）的軸通過(guò)鍵和鍵槽連接，主動(dòng)同步帶輪（7）上設(shè)有同步帶（8），底座（1）的左右兩端設(shè)有立柱（9），立柱（9）上設(shè)有橫梁（10），橫梁（10）上設(shè)有滑槽（11），底座（1）和橫梁（10）之間設(shè)有運(yùn)動(dòng)連桿（12），運(yùn)動(dòng)連桿（12）上設(shè)有滑塊（13），立柱（9）的內(nèi)側(cè)設(shè)有限位開(kāi)關(guān)（14），底座（1）上設(shè)有控制面板（15），滑塊（13）上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪安裝座（16），從動(dòng)同步帶輪安裝座（16）上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪（17），主動(dòng)同步帶輪（7）和從動(dòng)同步帶輪（17）與同步帶（8）聯(lián)接，控制面板（15）上建立虛擬場(chǎng)景→利用c#語(yǔ)言編寫(xiě)腳本NGUI（unity中的一個(gè)插件）進(jìn)行菜單制作→通過(guò)導(dǎo)入ProE、SolidWorks建模的零件，然后利用零件的相對(duì)位置坐標(biāo)進(jìn)行虛擬裝配并導(dǎo)出已開(kāi)發(fā)的虛擬EXE文件，然后利用3d max軟件制作動(dòng)畫(huà)→將虛擬交互EXE文件上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中→通過(guò)JSP編程將EXE文件的鏈接嵌入網(wǎng)頁(yè)中→點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)相應(yīng)按鈕觸發(fā)EXE文件即可進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接通道保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域→通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，并顯示在網(wǎng)頁(yè)上。
要求：
1.一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座（1）、槽口（2）、步進(jìn)電機(jī)固定座（3）、調(diào)節(jié)螺母（4）、步進(jìn)電機(jī)（5）、編碼器（6）、主動(dòng)同步帶輪（7）、同步帶（8）、立柱（9）、橫梁（10）、滑槽（11）、運(yùn)動(dòng)連桿（12）、滑塊（13）、限位開(kāi)關(guān)（14）、控制面板（15）、從動(dòng)同步帶輪安裝座（16）、從動(dòng)同步帶輪（17），其特征在于：所述底座（1）上設(shè)有槽口（2），底座（1）的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)固定座（3），步進(jìn)電機(jī)固定座（3）上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺母（4），步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)（5），步進(jìn)電機(jī)（5）的后部設(shè)有編碼器（6），編碼器（6）與步進(jìn)電機(jī)（5）的軸的一端連接，步進(jìn)電機(jī)（5）的軸的另一端設(shè)有主動(dòng)同步帶輪（7），主動(dòng)同步帶輪（7）與步進(jìn)電機(jī)（5）的軸通過(guò)鍵和鍵槽連接，主動(dòng)同步帶輪（7）上設(shè)有同步帶（8），底座（1）的左右兩端設(shè)有立柱（9），立柱（9）上設(shè)有橫梁（10），橫梁（10）上設(shè)有滑槽（11），底座（1）和橫梁（10）之間設(shè)有運(yùn)動(dòng)連桿（12），運(yùn)動(dòng)連桿（12）上設(shè)有滑塊（13），立柱（9）的內(nèi)側(cè)設(shè)有限位開(kāi)關(guān)（14），底座（1）上設(shè)有控制面板（15），滑塊（13）上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪安裝座（16），從動(dòng)同步帶輪安裝座（16）上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪（17），主動(dòng)同步帶輪（7）和從動(dòng)同步帶輪（17）與同步帶（8）聯(lián)接，控制面板（15）上建立虛擬場(chǎng)景→利用c#語(yǔ)言編寫(xiě)腳本NGUI（unity中的一個(gè)插件）進(jìn)行菜單制作→通過(guò)導(dǎo)入ProE、SolidWorks建模的零件，然后利用零件的相對(duì)位置坐標(biāo)進(jìn)行虛擬裝配并導(dǎo)出已開(kāi)發(fā)的虛擬EXE文件，然后利用3d max軟件制作動(dòng)畫(huà)→將虛擬交互EXE文件上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中→通過(guò)JSP編程將EXE文件的鏈接嵌入網(wǎng)頁(yè)中→點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)相應(yīng)按鈕觸發(fā)EXE文件即可進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接通道保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域→通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，并顯示在網(wǎng)頁(yè)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述槽口（2）為U形槽口或方形槽口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述底座（1）的長(zhǎng)度大于槽口（2）的長(zhǎng)度，底座（1）的寬度大于槽口（2）的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的長(zhǎng)度小于底座（1）的長(zhǎng)度，步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的寬度小于底座（1）的寬度，步進(jìn)電機(jī)固定座（3）的高度小于底座（1）的高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述滑槽（11）為U形槽或方形槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述橫梁（10）的長(zhǎng)度大于滑槽（11）的長(zhǎng)度，橫梁（10）的寬度大于滑槽（11）的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述運(yùn)動(dòng)連桿（12）的高度小于立柱（9）的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述控制面板（15）的長(zhǎng)度小于底座（1）的長(zhǎng)度，控制面板(15)的寬度小于底座（1）的寬度，控制面板（15）的高度小于底座（1）的高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)螺母（4）的直徑小于槽口（2）的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)螺母（4）的高度大于槽口（2）的高度。
一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，具體是一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，屬于教學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
眾所周知，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用型本科教學(xué)體系的重要組成部分，是教學(xué)活動(dòng)中必不可少的環(huán)節(jié)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力至關(guān)重要。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深了對(duì)課程基礎(chǔ)理論的理解和強(qiáng)化，也培養(yǎng)了他們的空間思維能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和工程意識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，為參加各類競(jìng)爭(zhēng)性比賽提供實(shí)踐基礎(chǔ)。然而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用菜譜式教學(xué)方式，也就是給出具體實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生依樣畫(huà)葫蘆，導(dǎo)致學(xué)生不重視原理、方法和創(chuàng)新，教學(xué)效果不理想，同時(shí)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室作為一種資源高度密集的綜合系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)儀器和環(huán)境的更新和維護(hù)上，需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，這使它的發(fā)展受到很大限制。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)運(yùn)而生，虛擬實(shí)驗(yàn)不同于常規(guī)實(shí)驗(yàn)，徹底打破時(shí)間空間的限制，學(xué)生實(shí)際操作之前可以在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中多次模擬和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，然后再到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作，很好地促進(jìn)了教學(xué)方式的改進(jìn)和教學(xué)質(zhì)量的提高，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要方向之一。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的許多高校都根據(jù)自身科研和教學(xué)要求建立了一批虛擬實(shí)驗(yàn)室，在提高學(xué)生實(shí)踐技能及創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入不足等方面起到積極作用。
國(guó)外：美國(guó)新澤西州立大學(xué)高級(jí)信息處理中心的基于Java的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Manifolu，系統(tǒng)的大部分部件用Java Beans實(shí)現(xiàn)，虛擬實(shí)驗(yàn)作為APPlet下載到瀏覽器中運(yùn)行，虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用與數(shù)據(jù)描述采用XML，如初始化的場(chǎng)景圖、應(yīng)用對(duì)象之間的關(guān)系、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等；加拿大卡爾加里大學(xué)生物建模與可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)VLAB，其體系結(jié)構(gòu)由與應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的仿真程序和與應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)關(guān)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象組成，該平臺(tái)提供對(duì)象瀏覽器、實(shí)驗(yàn)表、對(duì)象管理器、實(shí)驗(yàn)儀表管理器、超文本瀏覽器、虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)代理等工具，教師和學(xué)生可以很方便地創(chuàng)建生物仿真模型與實(shí)驗(yàn)對(duì)象；德國(guó)的漢諾威大學(xué)建立了虛擬自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室、意大利帕多瓦大學(xué)建立了遠(yuǎn)程虛擬教育實(shí)驗(yàn)室、新加坡國(guó)立大學(xué)開(kāi)發(fā)了遠(yuǎn)程示波器實(shí)驗(yàn)和壓力容器實(shí)驗(yàn)等。
國(guó)內(nèi)：已有部分高校和科研單位初步建立了虛擬實(shí)驗(yàn)室。例如:清華大學(xué)利用虛擬儀器構(gòu)建了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)；華中理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院工程測(cè)試實(shí)驗(yàn)室將其虛擬實(shí)驗(yàn)室成果在網(wǎng)上公開(kāi)展示，供遠(yuǎn)程教育使用；四川聯(lián)合大學(xué)基于虛擬儀器的設(shè)計(jì)思路，研制了“航空電臺(tái)二線綜合測(cè)試儀”，將8臺(tái)儀器集成于一體，組成虛擬儀器系統(tǒng)；廣東省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“電氣工程虛擬演練室”；南京宇航軟件虛擬設(shè)備數(shù)控仿真軟件等。
目前對(duì)于機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究較少。本發(fā)明在對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)和虛擬實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械創(chuàng)新虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)和分析，提出并制定了實(shí)現(xiàn)機(jī)械創(chuàng)新虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方案和技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，構(gòu)建基于虛擬實(shí)驗(yàn)的機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種智能化水平高，可視化強(qiáng)的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座、槽口、步進(jìn)電機(jī)固定座、調(diào)節(jié)螺母、步進(jìn)電機(jī)、編碼器、主動(dòng)同步帶輪、同步帶、立柱、橫梁、滑槽、運(yùn)動(dòng)連桿、滑塊、限位開(kāi)關(guān)、控制面板、從動(dòng)同步帶輪安裝座、從動(dòng)同步帶輪，其特征在于：所述底座上設(shè)有槽口，底座的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)固定座，步進(jìn)電機(jī)固定座上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺母，步進(jìn)電機(jī)固定座的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的后部設(shè)有編碼器，編碼器與步進(jìn)電機(jī)的軸的一端連接，步進(jìn)電機(jī)的軸的另一端設(shè)有主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪與步進(jìn)電機(jī)的軸通過(guò)鍵和鍵槽連接，主動(dòng)同步帶輪上設(shè)有同步帶，底座的左右兩端設(shè)有立柱，立柱上設(shè)有橫梁，橫梁上設(shè)有滑槽，底座和橫梁之間設(shè)有運(yùn)動(dòng)連桿，運(yùn)動(dòng)連桿上設(shè)有滑塊，立柱的內(nèi)側(cè)設(shè)有限位開(kāi)關(guān)，底座上設(shè)有控制面板，滑塊上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪安裝座，從動(dòng)同步帶輪安裝座上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪和從動(dòng)同步帶輪與同步帶聯(lián)接，控制面板上建立虛擬場(chǎng)景→利用c#語(yǔ)言編寫(xiě)腳本NGUI（unity中的一個(gè)插件）進(jìn)行菜單制作→通過(guò)導(dǎo)入ProE、SolidWorks建模的零件，然后利用零件的相對(duì)位置坐標(biāo)進(jìn)行虛擬裝配并導(dǎo)出已開(kāi)發(fā)的虛擬EXE文件，然后利用3d max軟件制作動(dòng)畫(huà)→將虛擬交互EXE文件上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中→通過(guò)JSP編程將EXE文件的鏈接嵌入網(wǎng)頁(yè)中→點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)相應(yīng)按鈕觸發(fā)EXE文件即可進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接通道保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域→通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，并顯示在網(wǎng)頁(yè)上。
所述槽口為U形槽口或方形槽口。
所述底座的長(zhǎng)度大于槽口的長(zhǎng)度，底座的寬度大于槽口的寬度。
所述步進(jìn)電機(jī)固定座的長(zhǎng)度小于底座的長(zhǎng)度，步進(jìn)電機(jī)固定座的寬度小于底座的寬度，步進(jìn)電機(jī)固定座的高度小于底座的高度。
所述滑槽為U形槽或方形槽。
所述橫梁的長(zhǎng)度大于滑槽的長(zhǎng)度，橫梁的寬度大于滑槽的寬度。
所述運(yùn)動(dòng)連桿的高度小于立柱的高度。
所述控制面板的長(zhǎng)度小于底座的長(zhǎng)度，控制面板的寬度小于底座的寬度，控制面板的高度小于底座的高度。
所述控制面板與步進(jìn)電機(jī)、編碼器及限位開(kāi)關(guān)連接，采集編碼器及限位開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
所述調(diào)節(jié)螺母的高度大于槽口的高度。
所述調(diào)節(jié)螺母的直徑小于槽口的寬度。
所述運(yùn)動(dòng)連桿在底座和橫梁之間的二維平面運(yùn)動(dòng)，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)從動(dòng)同步帶輪帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)連桿做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
所述主動(dòng)同步帶輪的直徑大于從動(dòng)同步帶輪的直徑。
所述同步帶的張緊程度通過(guò)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)固定座在槽口上的位置去實(shí)現(xiàn)，確保主動(dòng)同步帶輪和從動(dòng)同步帶輪傳動(dòng)比的準(zhǔn)確。
所述控制面板里面集成了控制器和顯示屏，控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有機(jī)械實(shí)驗(yàn)零件按類型歸類，然后按尺寸細(xì)化，最后利用三維軟件（solidworks、UG、3DMAX等）繪制其三維模型，并對(duì)模型進(jìn)行編號(hào)和渲染，供后續(xù)虛擬實(shí)驗(yàn)選用。
所述交互式虛擬裝配可以與用戶交互性發(fā)生動(dòng)作，用戶決定裝配演示的開(kāi)始或中斷等。通過(guò)加上相應(yīng)的腳本程序，構(gòu)造出不同的虛擬裝配場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)交互功能,實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)場(chǎng)景的修改、調(diào)整、重新組合等編輯功能。
所述虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)通過(guò)在控制面板里面進(jìn)行程序的編輯，場(chǎng)景的設(shè)計(jì)與調(diào)用，首先進(jìn)行虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)，然后用戶可以通過(guò)設(shè)置啟動(dòng)實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)去進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)，控制系統(tǒng)通過(guò)編碼器及限位開(kāi)關(guān)去采集連桿的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，與虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，得出分析結(jié)果。
所述虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的內(nèi)部虛擬零部件庫(kù)以連桿、滑塊、凸輪、齒輪、槽輪、軸、帶、螺栓以及鍵等機(jī)械零部件為基本構(gòu)件，輔以各種不同類型的運(yùn)動(dòng)副和主機(jī)架，充分發(fā)揮用戶的創(chuàng)新意識(shí)和奇思妙想，按照機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理和組成原理，在控制面板上隨意拼裝各種零部件，把各自的創(chuàng)新思想貫穿在機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案中，最終搭建出虛擬機(jī)構(gòu)。
所述unity3D文件以插件形式插入到靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)中，然后利用GetURL，實(shí)現(xiàn)外部事件調(diào)用并觸發(fā)unity3D文件，數(shù)據(jù)庫(kù)與靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)之間通過(guò)JSP語(yǔ)言鏈接，操作虛擬文件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，即可實(shí)現(xiàn)虛擬文件與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：降低了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的成本，增加了實(shí)驗(yàn)的可視化程度，提高了實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的智能化和可視化水平，有利于推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的改革與發(fā)展。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖2是本發(fā)明的另一立體結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖3是本發(fā)明的另一立體結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖中：1—底座，2—槽口，3—步進(jìn)電機(jī)固定座，4—調(diào)節(jié)螺母，5—步進(jìn)電機(jī)，6—編碼器，7—主動(dòng)同步帶輪，8—同步帶，9—立柱，10—橫梁，11—滑槽，12—運(yùn)動(dòng)連桿，13—滑塊，14—限位開(kāi)關(guān)，15—控制面板，16—從動(dòng)同步帶輪安裝座，17—從動(dòng)同步帶輪。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1、圖2和圖3所示，一種基于Unity3D的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，包括底座1、槽口2、步進(jìn)電機(jī)固定座3、調(diào)節(jié)螺母4、步進(jìn)電機(jī)5、編碼器6、主動(dòng)同步帶輪7、同步帶8、立柱9、橫梁10、滑槽11、運(yùn)動(dòng)連桿12、滑塊13、限位開(kāi)關(guān)14、控制面板15、從動(dòng)同步帶輪安裝座16、從動(dòng)同步帶輪17，其特征在于：所述底座1上設(shè)有槽口2，底座1的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)固定座3，步進(jìn)電機(jī)固定座3上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)螺母4，步進(jìn)電機(jī)固定座3的頂部設(shè)有步進(jìn)電機(jī)5，步進(jìn)電機(jī)5的后部設(shè)有編碼器6，編碼器6與步進(jìn)電機(jī)5的軸的一端連接，步進(jìn)電機(jī)5的軸的另一端設(shè)有主動(dòng)同步帶輪7，主動(dòng)同步帶輪7與步進(jìn)電機(jī)5的軸通過(guò)鍵和鍵槽連接，主動(dòng)同步帶輪7上設(shè)有同步帶8，底座1的左右兩端設(shè)有立柱9，立柱9上設(shè)有橫梁10，橫梁10上設(shè)有滑槽11，底座1和橫梁10之間設(shè)有運(yùn)動(dòng)連桿12，運(yùn)動(dòng)連桿12上設(shè)有滑塊13，立柱9的內(nèi)側(cè)設(shè)有限位開(kāi)關(guān)14，底座1上設(shè)有控制面板15，滑塊13上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪安裝座16，從動(dòng)同步帶輪安裝座16上設(shè)有從動(dòng)同步帶輪17，主動(dòng)同步帶輪7和從動(dòng)同步帶輪17與同步帶8聯(lián)接，控制面板15上建立虛擬場(chǎng)景→利用c#語(yǔ)言編寫(xiě)腳本NGUI（unity中的一個(gè)插件）進(jìn)行菜單制作→通過(guò)導(dǎo)入ProE、SolidWorks建模的零件，然后利用零件的相對(duì)位置坐標(biāo)進(jìn)行虛擬裝配并導(dǎo)出已開(kāi)發(fā)的虛擬EXE文件，然后利用3d max軟件制作動(dòng)畫(huà)→將虛擬交互EXE文件上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中→通過(guò)JSP編程將EXE文件的鏈接嵌入網(wǎng)頁(yè)中→點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)相應(yīng)按鈕觸發(fā)EXE文件即可進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接通道保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域→通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，并顯示在網(wǎng)頁(yè)上。
所述槽口2為U形槽口或方形槽口。
所述底座1的長(zhǎng)度大于槽口2的長(zhǎng)度，底座1的寬度大于槽口2的寬度。
所述步進(jìn)電機(jī)固定座3的長(zhǎng)度小于底座1的長(zhǎng)度，步進(jìn)電機(jī)固定座3的寬度小于底座1的寬度，步進(jìn)電機(jī)固定座3的高度小于底座1的高度。
所述滑槽11為U形槽或方形槽。
所述橫梁10的長(zhǎng)度大于滑槽11的長(zhǎng)度，橫梁10的寬度大于滑槽11的寬度。
所述運(yùn)動(dòng)連桿12的高度小于立柱9的高度。
所述控制面板15的長(zhǎng)度小于底座1的長(zhǎng)度，控制面板15的寬度小于底座1的寬度，控制面板15的高度小于底座1的高度。
所述控制面板15與步進(jìn)電機(jī)5、編碼器6及限位開(kāi)關(guān)14連接，采集編碼器6及限位開(kāi)關(guān)14的數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)5。
所述調(diào)節(jié)螺母4的高度大于槽口2的高度。
所述調(diào)節(jié)螺母4的直徑小于槽口2的寬度。
所述運(yùn)動(dòng)連桿12在底座1和橫梁10之間的二維平面運(yùn)動(dòng)，由步進(jìn)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)主動(dòng)同步帶輪7，主動(dòng)同步帶輪7通過(guò)同步帶8驅(qū)動(dòng)從動(dòng)同步帶輪17帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)連桿12做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
所述主動(dòng)同步帶輪7的直徑大于從動(dòng)同步帶輪17的直徑。
所述同步帶8的張緊程度通過(guò)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)固定座3在槽口2上的位置去實(shí)現(xiàn)，確保主動(dòng)同步帶輪7和從動(dòng)同步帶輪17傳動(dòng)比的準(zhǔn)確。
所述控制面板15里面集成了控制器和顯示屏，控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有機(jī)械實(shí)驗(yàn)零件按類型歸類，然后按尺寸細(xì)化，最后利用三維軟件（solidworks、UG、3DMAX等）繪制其三維模型，并對(duì)模型進(jìn)行編號(hào)和渲染，供后續(xù)虛擬實(shí)驗(yàn)選用。
所述交互式虛擬裝配可以與用戶交互性發(fā)生動(dòng)作，用戶決定裝配演示的開(kāi)始或中斷等。通過(guò)加上相應(yīng)的腳本程序，構(gòu)造出不同的虛擬裝配場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)交互功能,實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)場(chǎng)景的修改、調(diào)整、重新組合等編輯功能。
所述虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)通過(guò)在控制面板15里面進(jìn)行程序的編輯，場(chǎng)景的設(shè)計(jì)與調(diào)用，首先進(jìn)行虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)，然后用戶可以通過(guò)設(shè)置啟動(dòng)實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)去進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)，控制系統(tǒng)通過(guò)編碼器及限位開(kāi)關(guān)去采集連桿的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，與虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，得出分析結(jié)果。
所述虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的內(nèi)部虛擬零部件庫(kù)以連桿、滑塊、凸輪、齒輪、槽輪、軸、帶、螺栓以及鍵等機(jī)械零部件為基本構(gòu)件，輔以各種不同類型的運(yùn)動(dòng)副和主機(jī)架，充分發(fā)揮用戶的創(chuàng)新意識(shí)和奇思妙想，按照機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理和組成原理，在控制面板15上隨意拼裝各種零部件，把各自的創(chuàng)新思想貫穿在機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案中，最終搭建出虛擬機(jī)構(gòu)。
所述unity3D文件以插件形式插入到靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)中，然后利用GetURL，實(shí)現(xiàn)外部事件調(diào)用并觸發(fā)unity3D文件，數(shù)據(jù)庫(kù)與靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)之間通過(guò)JSP語(yǔ)言鏈接，操作虛擬文件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，即可實(shí)現(xiàn)虛擬文件與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接。
本虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)在使用時(shí)，通過(guò)在控制面板15里面進(jìn)行程序的編輯，場(chǎng)景的設(shè)計(jì)與調(diào)用，unity3D文件以插件形式插入到靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)中，然后利用GetURL，實(shí)現(xiàn)外部事件調(diào)用并觸發(fā)unity3D文件，數(shù)據(jù)庫(kù)與靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)之間通過(guò)JSP語(yǔ)言鏈接，操作虛擬文件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò)JSP將服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)區(qū)域的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取出，即可實(shí)現(xiàn)虛擬文件與數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接，首先進(jìn)行虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)，然后用戶可以通過(guò)設(shè)置啟動(dòng)實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)去進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)，控制系統(tǒng)通過(guò)編碼器及限位開(kāi)關(guān)去采集連桿的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，與虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，得出分析結(jié)果，或者登錄網(wǎng)頁(yè)，進(jìn)行網(wǎng)上的虛擬實(shí)驗(yàn)。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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