基于Virtools的特種車輛虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、實訓(xùn)教學(xué)是培養(yǎng)維修人才的一個重要過程,但在實際教學(xué)過程中,受到實訓(xùn)場地、實訓(xùn)器材、器件損耗和實訓(xùn)安全性等因素的限制,學(xué)員難以快速、充分的進行實訓(xùn)訓(xùn)練。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)輔助實訓(xùn)教學(xué),幫助學(xué)員快速、平穩(wěn)的實現(xiàn)從理論學(xué)習(xí)到實裝訓(xùn)練的過渡,可以降低培訓(xùn)成本,縮短培訓(xùn)周期,提高培訓(xùn)效率。
　　本課題以開發(fā)特種車輛虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)為目標(biāo),調(diào)研了特種車輛實訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)狀,了解了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展和應(yīng)用,分析了虛擬實訓(xùn)系

2、統(tǒng)的功能需求,研究了常見虛擬現(xiàn)實平臺的優(yōu)點與缺點,分析了虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用場合和功能需求,進行了系統(tǒng)的總體設(shè)計。研究了虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)人機界面的設(shè)計原則,分析了特種車輛虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)人機界面的需求,基于設(shè)計原則和具體需求設(shè)計了特種車輛虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)的人機界面。
　　以典型的實訓(xùn)科目輪轂實訓(xùn)為例開發(fā)了輪轂虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)。研究、開發(fā)了輪轂虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)的拆卸演示、裝配演示、拆卸訓(xùn)練、裝配訓(xùn)練和故障診斷五個模塊。拆卸演示和裝配演示模塊供學(xué)員學(xué)習(xí)輪轂

3、的基本結(jié)構(gòu)和拆裝順序;拆卸訓(xùn)練和裝配訓(xùn)練模塊供學(xué)員練習(xí)輪轂的拆卸和裝配,并對學(xué)員的操作情況進行考核;故障診斷模塊供學(xué)員依據(jù)觀察到的現(xiàn)象判斷輪轂存在的故障,并對故障進行判斷和排除。在系統(tǒng)的研究與開發(fā)過程中,采用了 Virtools Physics Pack物理引擎,較為真實的模擬了實際情況,設(shè)計了部分自動操作程序,平衡了系統(tǒng)的真實性和易用性,考慮了系統(tǒng)的重用性。
　　特種車輛虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)中的輪轂虛擬實訓(xùn)子系統(tǒng)于2014年1月至201