仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)維護(hù)
文章來源：SouVR
作者：Frank
發(fā)布時間：2015年12月29日
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仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)一般都具有很強(qiáng)的工業(yè)背景,，其工藝流程,、設(shè)備結(jié)構(gòu)、自控方案都來源于實(shí)際,，可以進(jìn)行生產(chǎn)過程演示,、產(chǎn)品運(yùn)行演示,、產(chǎn)品拆裝、維修、故障排除,、操作訓(xùn)練等等教學(xué)任務(wù),。通過仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)能讓學(xué)員更深入地了解設(shè)備生產(chǎn)的工藝流程、操作維護(hù)流程,，起到理解理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的作用,，在減少對實(shí)際生產(chǎn)干擾的情況下，提高操作水平,，為企業(yè)培養(yǎng)高水平的人才,；其次，讓學(xué)員熟練掌握一些常見事故的處理方法,，減少突發(fā)性事故和誤操作,；最后，可以方便地讓學(xué)員掌握不同崗位的生產(chǎn)運(yùn)行操作技能,，達(dá)到一人適合多個崗位的生產(chǎn)操作要求,，提升學(xué)員的全面生產(chǎn)操作技能。
此外,，從裝配工藝出發(fā),，基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立高逼真度的裝配工藝仿真環(huán)境,，按照部件實(shí)際的裝配工藝創(chuàng)建任務(wù),，讓學(xué)員通過交互系統(tǒng)自主、靈活,、反復(fù)的進(jìn)行拆裝演練,。
另外，利用仿真技術(shù)與三維數(shù)字模型,，采用虛擬平臺專家指導(dǎo)系統(tǒng),，對設(shè)備的機(jī)械故障、電氣故障進(jìn)行數(shù)字仿真,，教師機(jī)可設(shè)置常用部件的故障,，學(xué)員根據(jù)規(guī)定的操作方法和步驟排除故障，考察學(xué)員對機(jī)械,、電氣原理的掌握和故障處理技能,。
整套仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)可以分為三部分，即軟件系統(tǒng),、虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng),、立體顯示系統(tǒng)，三部分相輔相成缺一不可,，下面分別介紹,。
一,、軟件系統(tǒng)
仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)以3DVIA Studio /Virtools作為虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)開發(fā)平臺，根據(jù)實(shí)際需求專門開發(fā)的滿足各種實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的軟件平臺,，同時,，所開發(fā)的軟件系統(tǒng)融合各種虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備（如力反饋設(shè)備、位置追蹤,、數(shù)據(jù)手套等）為一體,，以實(shí)現(xiàn)學(xué)員與虛擬環(huán)境的交互操作。
開發(fā)平臺：3DVIA Studio /Virtools
二,、虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)
在仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備包括：位置追蹤、力反饋,、數(shù)據(jù)手套等設(shè)備,，通過交互設(shè)備將人體動作信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對虛擬環(huán)境中事物的交互操作,。
1,、力反饋設(shè)備
所謂力反饋（Force Feedback），本來是應(yīng)用于軍事上的一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),，它利用機(jī)械表現(xiàn)出的反作用力,，將游戲數(shù)據(jù)通過力反饋設(shè)備表現(xiàn)出來，可以讓用戶身臨其境地體驗(yàn)游戲中的各種效果,。 力反饋技術(shù)能將游戲中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成用戶可以感覺到的效果,，例如道路上的顛簸或者轉(zhuǎn)動方向盤感受到的反作用力，這些效果都是力反饋控制芯片“播放”出來的,，
2,、位置追蹤器
位置追蹤器又稱位置跟蹤器,，是指作用于空間跟蹤與定位的裝置，一般與其他VR設(shè)備結(jié)合使用,，如：數(shù)據(jù)頭盔,、立體眼鏡、數(shù)據(jù)手套等,，使參與者在空間上能夠自由移動,、旋轉(zhuǎn)，不局限于固定的空間位置,。操作更加靈活,、自如、隨意,。產(chǎn)品有六個自由度和三個自由度之分,，當(dāng)接收傳感器在空間移動時,，能夠精確地計(jì)算出其位置和方位。該設(shè)備 消除了延遲帶來的問題,，因?yàn)樗峁┝藙討B(tài)的,、實(shí)時的六自由度的測量位置(X, Y, 和 Z 笛卡爾坐標(biāo)) 和方位（俯仰角、偏行角,、滾動角）,，無論在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用領(lǐng)域，還是在控制模擬器的投影機(jī)運(yùn)動時,，還是在生物醫(yī)學(xué)的研究中,，它是測量運(yùn)動范圍和肢體旋轉(zhuǎn)的理想選擇。它是快速,、精確,、而且容易使用。
數(shù)據(jù)手套是虛擬仿真中最常用的交互工具,。數(shù)據(jù)手套設(shè)有彎曲傳感器，彎曲傳感器由柔性電路板,、力敏元件,、彈性封裝材料組成，通過導(dǎo)線連接至信號處理電路,；在柔性電路板上設(shè)有至少兩根導(dǎo)線,，以力敏材料包覆于柔性電路板大部，再在力敏材料上包覆一層彈性封裝材料,，柔性電路板留一端在外,，以導(dǎo)線與外電路連接。把人手姿態(tài)準(zhǔn)確實(shí)時地傳遞給虛擬環(huán)境,。
三,、立體顯示系統(tǒng)
立體顯示系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)的一個實(shí)現(xiàn)方式。3D立體展示系統(tǒng)主要有以下幾種實(shí)現(xiàn)方式：多通道立體展示系統(tǒng)（主動立體投影顯示,、被動同步立體投影顯示）立體顯示器,、頭戴式立體顯示器三種主要的實(shí)現(xiàn)方式，下面分別介紹,。
1,、多通道立體展示系統(tǒng)
多通道立體展示系統(tǒng),，或柱面（多墻面）立體投影系統(tǒng)是指是指采用多臺投影機(jī)組合而成的多通道大屏幕展示系統(tǒng)，它比普通的標(biāo)準(zhǔn)投影系統(tǒng)具備更大的顯示尺寸,、更寬的視野,、更多的顯示內(nèi)容、更高的顯示分辨率,，以及更具沖擊力和沉浸感的視覺效果,，多通道立體展示系統(tǒng)是虛擬三維投影顯示系統(tǒng)中一種沉浸式虛擬仿真顯示環(huán)境。
2,、立體顯示器
立體顯示器包括裸眼立體顯示器和偏振立體顯示器,，裸眼立體顯示器是建立在人眼立體視覺機(jī)制上的新一代自由立體顯示設(shè)備。它能夠出色的利用多通道自動立體現(xiàn)實(shí)技術(shù),，不需要借助任何助視設(shè)備（如3D眼鏡,、數(shù)字頭盔等），即可獲得具有完整深度信息的圖像,。偏振立體顯示器實(shí)際就是偏振光立體顯示器，現(xiàn)在的液晶顯示器里邊有一個偏光板,，就是做這個用的,。 普通的液晶顯示器只能發(fā)出一個方向的偏振光，而所謂偏光立體顯示器他能發(fā)出橫向和豎向兩種偏振光,，配合偏振光眼鏡,，就能把不同的圖像同時分別送到左眼和右眼中，從而形成3D圖像,。
3,、頭戴式立體顯示器
頭戴式立體顯示器是虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的3DVR圖形顯示與觀察設(shè)備,，可單獨(dú)與主機(jī)相連以接受來自主機(jī)的3DVR圖形信號。使用方式為頭戴式,，輔以空間跟蹤定位器可進(jìn)行VR輸出效果觀察,，同時觀察者可做空間上的自由移動，如,；自由行走,、旋轉(zhuǎn)等，沉浸感極強(qiáng),，在VR效果的觀察設(shè)備中,，頭戴式立體顯示器的沉浸感優(yōu)于3D立體顯示器的虛擬現(xiàn)實(shí)觀察效果，遜于多通道立體展示系統(tǒng)的觀察效果,，在投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中,，頭戴式立體顯示器可以作為系統(tǒng)功能和設(shè)備的一種補(bǔ)充和輔助,。
推薦產(chǎn)品：eMagin Z800 3D Visor頭戴立體顯示器、Virtual Research VR1280 虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器,、5DT HMD 800-40 3D 虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示器,。
應(yīng)用領(lǐng)域：
適用于大型工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)、大型工業(yè)設(shè)備操作訓(xùn)練,、大型交通工具（汽車,、飛機(jī)、輪船）生產(chǎn)維修維護(hù)等等,。
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