工程机械操作模拟训练
上海英梅“工程机械作业虚拟现实训练系统”基于虚拟现实技术,以实际训练场所为现实依据,构建与实际训练场所的空间数据相一致的数字化3D虚拟现实场景模型,并在此基础上,依据工程机械的实际作业训练要求,创建工程机械虚拟仿真训练系统。内容涉及挖掘机、推土机、装载机、压路机、铲运机、平地机、凿岩台车、混凝土喷射机、露天钻、平板运输车、起重机、叉车、高空作业车、扒渣机十多种典型的工程机械装备,建立一个使操作者具有身临其境感觉和实时交互能力的虚拟系统。
作业场景虚拟现实仿真
训练场地形地貌虚拟现实场景
根据实际测量的训练场地理数据,即数字高层影像数据DEM和DOM构建训练场3D虚拟现实场景,如:地形地貌模型。
训练场地表及配套设施虚拟现实模型
主要根据训练场的CAD规划数据和训练场实景数据构建地表及附属设施3D模型,包括:场内建筑、道路、植被等地面及地表设施模型和周边道路建筑及附属设施。
工程机械3D动力学虚拟现实模型库
根据用户提供的CAD数据或可以获取的成型的工程机械装备数据构建3D工程机械装备虚拟现实模型库,包括16种以及与机械装备相配套的声音模型库,及其他相关配套模型;型库,及其他相关配套模型;
场外道路
用于驾驶仿真训练的道路虚拟仿真场景,如:市区道路、山区道路、高速公路、沙漠道路、丛林道路、冰雪环境道路,包括:弯路、丁字路口、十字路口、行人、车辆、交通标识牌、红绿灯等。
天气环境仿真
构建可以切换的自然环境虚拟仿真系统,包括天空背景、雨、雪、雾、霾、夜间等天气条件下的自然气象环境模型库,符合实际自然视觉效果。
施工作业面矢量模型
根据CAD数据或训练作业特性的要求,构建的3D虚拟现实“训练作业面”和“驾驶作业面“模型
机构动力学虚拟现实仿真模块
系统内置机构动力学仿真算法,可以用于仿真驱动重型车辆、大型工程装备、机器人等特种装备虚拟仿真作业和驾驶过程中的机构运动。
特殊效果与关键技术虚拟现实模块
物理碰撞检测
包括挖土、填土、平土等过程中铲刀与土壤的碰撞检测效果(包括前后左右上下等各个方向的碰撞检测效果)。
作业轨迹虚拟仿真
驾驶过程地形跟随、轮式和履带式机械的驾驶轨迹以及重复轨迹叠加效果模拟。
物理形态变化效果模拟
实现静态模型(土堆、废墟、斜坡等)被挖掘、铲刮后、碾压后地表的形态变化,形态的变化量与模拟器的实际动作参数相关联。
物理属性及虚拟现实特效模拟
实现落土、沙、石及挖掘过程的高仿真物理属性与效果,实现自由落体运动。
连带事件仿真
作业对象(土壤等)的真实过程虚拟仿真(如落土过程的真实性模拟)合理性检测、触发相应事件和连带事件,实现错误动作、危险动作等不合理性操作的提示和警告,以及碰撞后损伤程度评估提示。
其他虚拟仿真特效模拟
与机械装备的运转状态相适应特效模拟,如机械震动、烟雾排放、三维音效、后视镜等。
分布式协同作业训练功能
能够实现同一虚拟现实场景中多机协同交互,可以实现不同种类工程机械模拟器之间的互联互通,通过协同配合作业,使其能够在同一复杂施工场景内完成联合或独立的施工作业;
操作输入硬件接口功能
z支持键盘、外部操控硬件(驾驶室操纵杆、方向盘等)等设备信号输入;支持作业模拟台的实时数据接入和操作应用,信号实时反馈,可以驱动6自由度运动平台运动;
教学评价与考核系统
  • 具备教学信息管理功能,具有身份阅读、自主添加学员身份信息、培训项目、时间和成绩等功能,便于教学管理。
  • 具有量化评价系统,建立规则,可根据机械操作过程中的错误动作、危险动作、工作效率进行打分评价。
  • 具备考试成绩打印功能。对协同作业或单机作业的学员考核成绩能进行收集、整理、统计,并通过打印机列表打印,进行存档。
  • 能够进行题库录入,具备学员单机训练、实操考核、理论考试、视频教学等功能。

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