[发明专利]一种基于Unity3D的实验仪器控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于Unity3D的实验仪器控制系统，包括实验仪器和上位机，其特征在于，所述实验仪器包括组件和组件通信端口；所述上位机包括模型构建模块、端口通信模块和数据处理模块；

所述模型构建模块，用于根据实验仪器中各组件的实际参数在SOLIDWORKS中构建实验仪器各组件模型；将所述组件模型导出后导入至3ds Max或MeshLab，再从3ds Max或MeshLab导出成.fbx格式后导入至Unity3D；在所述Unity3D中，给需要添加动画效果的组件添加动画效果及动画效果控制脚本，并添加指定事件控制脚本及设置参数；将设置好的组件模型做成预制体，使用预制体构建完整的实验仪器模型；

所述端口通信模块，用于根据所述组件通信端口的端口类型和端口参数实现与实验仪器组件的实时通信；

所述数据处理模块，用于通过所述端口通信模块接收实验仪器数据，并将接收到的实验仪器数据进行动态显示及存储；还用于接收指定事件触发请求，执行对应的动作；

所述组件通信端口包括温控表通信端口、单片机通信端口和泵通信端口，这三个通信端口分别与上位机的端口通信模块连接，端口通信模块根据端口号和波特率进行联机，实现通信；具体的，温控表相关数据可通过温控表通信端口实现与上位机的实验仪器模型组件进行交互；压力表、流量计及阀门相关数据可通过主控板通信端口实现与上位机的实验仪器模型组件进行交互；输液泵相关数据可通过泵通信端口实现与上位机的实验仪器模型组件进行交互；

将所述组件模型导出，具体包括：

将没有动画效果的固定组件在SOLIDWORKS中进行组装作为整体导出，将需要添加动画效果的组件单个导出。

2.根据权利要求1所述的基于Unity3D的实验仪器控制系统，其特征在于，所述根据实验仪器中各组件的实际参数在SOLIDWORKS中构建实验仪器各组件模型，具体包括：

获取实验仪器的真实数据，包括所有组件的尺寸及角度数据，然后根据这些数据在SOLIDWORKS中构建各组件模型，单位设置成cm。

3.根据权利要求2所述的基于Unity3D的实验仪器控制系统，其特征在于，所述没有动画效果的固定组件包括框架、温控表、压力表、流量计和泵；所述需要添加动画效果的组件包括压力表的指针、流量计指针、减压阀、一通球阀、二通球阀和三通球阀；组件模型导入Unity3D后，编写脚本给压力表的指针添加指针走动的动画效果以模拟压力表数值的变化；编写脚本给减压阀添加转动的动画效果以模拟对压力值的调节；编写脚本给一通球阀、二通球阀和三通球阀添加向下转动的动画效果以模拟气体通路的开关。

4.根据权利要求1所述的基于Unity3D的实验仪器控制系统，其特征在于，所述指定事件包括控制所述端口通信模块与所述组件通信端口通信事件、控制显示数据曲线图事件和控制实验仪器组件动作事件。

5.根据权利要求1所述的基于Unity3D的实验仪器控制系统，其特征在于，所述端口类型包括串口、USB口和/或网络口。