基于虚拟现实技术的装备维修训练系统设计

随着虚拟现实技术的不断发展,为了弥补实装训练的不足,装备虚拟维修训练日益受到关注。该文进行了装备虚拟维修训练系统的基本功能与模块设计,对关键技术进行分析,并构想了未来的发展方向,可为复杂装备虚拟维修训练系统开发提供参考与借鉴。     

沉浸式虚拟维修训练系统设计与实现

为构建虚拟维修训练系统,设计了系统的框架和功能模块,分析了实现系统的关键技术;在对虚拟现实引擎和虚拟手人机交互分析的基础上,提出了沉浸式虚拟维修训练系统的集成技术框架;并以某型设备维修为目标构建原型系统,通过实际操作进行测试,结果表明系统可满足模拟训练的需要。     

某型无人机虚拟维修训练系统的研究

针对某型无人机维修教学和训练的实际困难,提出开发一套基于虚拟建模的无人机维修培训系统。运用SolidWorks和第三方训练系统联合构建虚拟场景,运用虚拟现实技术实现了结构和原理演示、安装拆卸、维修训练、维修考核等系统功能。     

复杂装备虚拟维修系统设计

以维修工程理论为基础,提出了复杂装备虚拟维修系统设计的总体方案,该方案集成了远程虚拟测试和控制系统,利用知识工程方法进行维修分析决策,可以实现维修过程仿真;设计了基于组件技术的虚拟维修系统多层次体系结构.该虚拟维修系统通过了多个装备虚拟维修任务的应用验证,可快速重构形成新的系统.适应复杂装备维修决策、维修仿真需要.     

基于Web的船舶动力装置虚拟操作训练系统

为了解决以往工业组态软件开发的船舶动力装置虚拟操作训练系统的网络功能局限性,文章对基于web的虚拟训练操作系统进行了研究.提供了系统基于B/S模式的架构,并详细阐述了系统开发过程中的关键问题和解决方案,如基于Web的系统操作界面及动态交互功能的实现、多人协同开发的解决方案等.并以.NET为开发平台设计了基于Web的船舶动力装置的虚拟操作训练系统,包括用户管理模块、船舶动力装置训练项目操作模块和操作过程记录与评估模块.以该方案设计的系统已经投入运行,应用结果表明该系统充分利用了Internet,解决了传统船舶动力装置虚拟操作训练系统受时间和空间限制的问题,提高了远程教学训练的能力,具有良好的交互性、扩展性及应用价值.     

小型回旋加速器虚拟样机技术

小型回旋加速器虚拟样机技术是把小型回旋加速器的理论计算、分析、信息技术与机械设计、加工、装配、调试、运行、维修等专家知识进行有机结合，在系统仿真和虚拟现实基础上发展起来的一种新概念技术。基于虚拟样机，可以实现创新设计，有效降低探索风险。文章探讨了回旋加速器虚拟样机系统框架，讨论了虚拟样机系统的体系结构和回旋加速器产品的全生命周期仿真，提出了基于全生命周期集成和多学科协同设计的回旋加速器虚拟样机的开发思路。     

基于USB总线的虚拟示波器的设计

结合一个基于USB总线虚拟示波器的设计开发,介绍了系统工作原理、特点以及虚拟示波器的基本组成及模块功能,同时还介绍了USB总线的数据采集与处理的相关技术的实现。     

舰船动力装置设计综合集成研讨厅系统及关键技术

舰船动力装置设计是一项复杂的系统工程,开发综合集成研讨厅系统是舰船动力装置设计的有效途径之一。作者在分析了舰船动力装置设计综合集成研讨厅系统的功能需求基础上,搭建了系统的基本框架,对分布式产品数据管理(PDM)和虚拟样机技术在系统内的应用进行了研究。开发了系统的分布式PDM环境,介绍了虚拟样机技术与系统集成的实现原理和虚拟样机技术在系统中的应用。     

集成逆向工程技术在新产品快速开发中的应用

针对当前企业产品快速开发的需求，提出了面向新产品快速开发的集成逆向工程系统．该系统由四个模块组成：数字化模块、数据管理模块、重建模块和数据应用模块．分析了系统的主要特点，论述了系统各个功能模块的详细设计，以及系统关键技术的实现方法；在此基础上，构建了整个系统的框架．通过一个典型案例，展示了系统在实际工程中的应用．结果表明，集成逆向工程系统对提升企业新产品快速开发的能力和速度具有巨大的潜能．     

虚实结合的航空维修教学改革方法研究

航空维修专业强调理论与实践并重,但多数院校迫于经费及场地限制,实践环节效果难以保证。针对当前航空维修教学存在诸多问题,提出了引入虚拟维修技术实施教学改革,分析了虚拟维修训练特征与优势,从加强教学内容和方法改革、开发虚拟维修教学中心以及考核方式改革三方面详细阐述了教学改革思路,并搭建了虚拟维修系统总体框架。在航空维修教学中应用虚拟维修技术,对于缓解经费紧张、激发学生学习积极性、培养动手实践能力有着非常积极的作用。     

Division Mockup在虚拟现实中的应用

核电站的设备昂贵、复杂、运行环境存在放射性，在真实设备上进行维修培训代价高、风险大．Division Mockup提供了基于虚拟现实技术的虚拟维修培训手段．文中阐述了光源、材质与纹理、碰撞检测、隐匿、成组、配音等关键技术的应用及技巧，开发了真实场景的虚拟培训软件，建立了核电站虚拟仿真培训系统．并通过三维影像、三维动画、设备虚拟维修声音几种反馈手段实现了培训系统的人机交互．     

虚拟现实技术在数控维修软件开发与教学中的应用

基于虚拟现实技术开发了数控维修软件系统,建立了数控机床模型和机床故障数据库。通过数据库之间的交互关系对数控机床故障诊断与排除方法进行了探究,并将开发的软件系统应用于实际的教学中。学习者可以根据系统提供的任务与故障来解决实际问题,提高了学生的认知能力,实现了虚拟与现实之间的优势互补。     

虚拟注射机系统的设计与开发

研究了一种基于虚拟现实技术的注射机仿真系统,该系统采用OpenGL建立图形控制平台,分别构造了基础数据库、场景库、显示驱动库和动画库等模块,并通过配备虚拟现实外设来实现立体三维效果;采用骨骼动画技术来实现注射机的动作仿真,完成了基于MS3D格式的骨骼动画制作流程和显示程序;以树状形式组织注射机的各个部件,并通过逻辑控制来实现注射过程的顺序动作．系统设计与实现中将操作面板、逻辑控制器、模型控制器和图形平台分为相对独立的模块,具有很好的扩展性,可广泛应用于操作培训、产品展示、远程维护等多个方面．     

基于VR技术的设备拆装系统设计

为解决在虚拟环境中对设备拆装过程进行演示和虚拟操作的问题,设计构建基于虚拟现实技术的设备拆装实训系统,给出一种新的、简单、快捷的软件解决方案,即“模型文件+开发包”的方法。用3DMAX实现虚拟实训场景及其中虚拟设备的建模,用VC编程实现场景及模型的实时显示、特殊效果产生、人机交互控制等功能,最终实现虚拟的设备拆装实训系统设计。受训者的实际使用表明,该系统具有良好的交互性和较强的沉浸感,拆装过程逼真、高效、便捷,达到了设备拆装实训教学的训练目的,是对实物拆装实训的有益准备和补充。     

基于虚拟现实的高压电气试验系统架构及关键技术研究

高压电气试验仿真系统是为高压电气设备的各种试验提供一个三维仿真试验环境,用户能够利用该试验环境进行各种电气试验操作,从而达到对操作者的培训和考核目的．系统在虚拟现实技术基础上,结合高压电气试验的具体情况,提出构建包括电气设备等三维实体物理建模、机构建模和功能建模的仿真系统方案,开发具有虚拟现实特点的试验仿真系统,并实现实时仿真及交互控制的功能．     

基于VRML的西安市旅游信息系统虚拟旅游模块设计的初步实现

该虚拟旅游模块在WebGIS开发的西安旅游信息系统的基础上,应用虚拟现实技术、Internet技术为技术支持,利用VRML2.0进行界面开发.实现了非投入式虚拟效果,使用户从视觉和听觉上对产生的虚拟旅游景区有立体的直观感觉,不需使用电子手套和头盔,只需借助VRML浏览器和其他WebGIS软件就可使用户在分布式非投入虚拟环境交互对话,并获得接近现实的旅游信息.该模块实现了信息查询、用户交互功能、数据量测及地学数据显示功能,为投入式虚拟旅游打下了基础.     

某型导弹检测维修训练的半实物仿真

 针对某型导弹装备检测维修训练实际问题,本文在深入研究检测维修对象和操作过程的基础上,提出了半实物仿真的总体技术方案,设计了基于C8051F040的半实物仿真适配器并给出了适配器硬件结构及软件流程,实现了模拟训练系统对检测维修对象的信号采集和串口通信;建立了基于扩展Petri网的检测维修操作过程模型,采用虚拟现实技术实现了该过程模型并给出了软件结构及具体实现流程,进而构建了虚拟检测维修环境。作为检测维修模拟训练系统的一部分,半实物仿真设计将检测维修对象加入到虚拟检测维修环境,解决了实际训练问题的同时也提高了模拟训练系统的真实感。     

步伐姿态在虚拟机舱中的识别

以虚拟现实三维机舱训练系统为基础,针对目前光学跟踪器灵敏度低、实训者活动范围小以及头戴式显示设备的交互安全性无法保证等问题,设计了一套能够识别步伐姿态并在虚拟现实机舱中具有实时交互的可穿戴设备。通过实训者穿戴的传感器设备,对操作者步伐信息进行采集并解算,通过无线终端发送至虚拟现实服务器完成实时交互。首先,通过空间状态数据采集实现传感器数据融合、欧拉角姿态矩阵更新;其次,采用嵌入式开发技术设计步伐识别硬件系统,通过上位机编写交互脚本,并通过实验验证过程的可行性;最后,针对设计的方法,通过分析实验,通过二分法在下位机程序中调节权重,找到合适的滤波加权平均值,实现步伐信息的融合处理。实验表明算法合理、数据更新及时、设备运行可靠,能够有效地提高实训者的沉浸感与交互体验。