导弹装备虚拟维修训练系统通用平台

针对当前导弹装备虚拟维修训练系统开发只针对单一型号和专用功能、效率低、开放性和通用性差的问题,对基于资源重用性、系统通用性的导弹装备虚拟维修训练通用平台进行研究,阐述通用平台包含的视景仿真、故障机理建模与管理、人机交互、维修任务控制4类模块及2种典型训练模式,探讨通用平台设计中的4项关键技术。介绍通用平台的总体结构设计和基于EON Studio开发的虚拟维修训练原型系统。     

电路虚拟维修关键技术研究

利用3ds max建立三维模型,为虚拟维修提供操作对象;利用OrCAD建立电路仿真模型,为虚拟维修提供数据支撑;在EON Studio建立的虚拟场景中设置虚拟维修操作,并通过VB平台将电路仿真结果发送至虚拟场景中,实现对电子设备电路仿真结果的实时读取,为电子装备维修训练提供强有力的技术手段.     

舰船动力装置虚拟维修训练软件的开发

随着舰船动力装置的不断复杂化,其维修训练成为装备使用维护过程中的一大难题.针对传统维修训练模式受装备数最限制、开发周期长,投资大的特点,在分析虚拟维修训练系统发展现状及其功能需求的基础上,以CATIA为建模平台,以VIRTOOLS为三维交互引擎,以ACCESS为后台数据库平台,以.NET为系统集成平台,研究并开发了舰船动力装置虚拟维修训练软件.经实践验证表明,软件不仅能够满足舰船动力装置维修圳练任务的需要,缩短开发周期,节约训练经费,同时能够用作一个通用的虚拟维修洲练平台.     

虚拟超市认知康复训练系统开发关键技术研究

基于EON Studio开发一个适用于脑卒中恢复期患者的虚拟超市认知康复训练系统,用于训练患者的上肢运动功能。在3DMAX中建立虚拟超市场景模型和虚拟手模型;通过VC++6.0开发在EON SDK中使用的 Glove和Tracker节点,以实现数据手套、位置跟踪器与系统的集成;研究了虚拟手抓取虚拟商品时的碰撞检测技术;定义虚拟手的抓取规则。临床实验表明,该系统不仅训练了患者的手指跟手臂的运动功能,也训练了患者的认知能力。     

某雷达维修训练模拟器的设计与实现

维修训练模拟器应用于教学可降低对实装的损耗,训练针对性更强,效率更高。在分析某型雷达特性的基础上提出了虚实结合的设计思想,按照模拟系统与实装系统结构相同、功能一致,控制过程相同、逻辑一致的基本要求,规范了操作训练和维修训练指标,以及模拟器的体系结构。采用与实装一致的组合面板建立一个逼真的人机交互操作环境,通过虚拟装备和典型实装部组件构建系统硬件环境;采用虚拟装备分系统结合典型实装部组件,构建模拟维修训练环境,利用虚拟及真实测量工具实现装备维修模拟训练;设置信息交互接口,以实现与数据传输系统和仿真分布交互平台间的互联。该训练模拟器操作简便,可靠性高,为装备操作和维修提供了训练和考核环境。     

分布式虚拟装配训练通用平台研究

针对当前部队训练中存在大量协同装配训练的问题,对基于系统通用性的分布式虚拟装配训练通用平台进行研究,提出了平台的功能模块和体系结构,研究了层次化装配体模型构建、基于运动副自由度规约的运动仿真、分布式虚拟训练以及碰撞检测等关键技术,开发并实现了分布式虚拟装配训练通用平台;实验结果表明,该平台能够满足协同装配的训练需求,且具有很好的通用性。     

基于Web的装备虚拟训练系统通用体系结构

分析了装备虚拟训练的现状,比较了Web3D技术和单机3D图形技术的优缺点,提出了装备虚拟训练的一种通用体系结构--基于Web浏览器的体系结构,建立了一个小型基于Cult3D技术的装备虚拟训练系统.这种基于Web的装备虚拟训练系统通用体系结构不仅具有良好的保真度和交互性,而且能够实现多个虚拟训练系统无缝集成及已有Web3D对象的复用,为不同装备的虚拟训练系统提供了统一的标准和访问平台.为装备虚拟训练在Web浏览器中的实现提供了借鉴.     

通用装备虚拟维修训练系统的设计与实现

着眼装备使用维护人员的训练需求,探讨了通用装备虚拟维修训练系统所应具备的功能。采用将训练科目解析为由多道操作工序构成的层次模型,并以有限状态机的方法处理操作工序状态,以基于三维虚拟场景的关键帧动画表现各工序动作的设计思路,基于自主研发的视景仿真软件平台开发了支持三维交互式训练的通用装备虚拟维修训练系统。最后介绍了系统的应用模式和案例。     

基于VR的起落架维修教学平台

本文提出以VR技术制造出的虚拟教学训练环境来改善维修人员的实操水平。通过对于3dsMAX、Unity3D、CAD的学习与运用与整合,创造出1:1的虚拟模型、工具以及环境,实现VR维修平台模拟教学演示以及自主操作功能,达到学员能够观看教程演示后,能够进行专项拆装训练的目的。本虚拟拆装维修教学让学员可以在自主学习中,掌握飞行器部件装配过程,为实践拆装操作奠定基础。     

虚拟维修系统交互控制方法研究

研究了虚拟维修系统的场景和对象的交互控制问题,为了维修人员的安全,提高设备维修效率,根据EON虚拟现实开发软件,设计了TPO视点变化函数,根据对象的装配/拆卸行为建立视点变化模型,场景及对象的运动导航操作方便;根据武器装备分级维修的特点,采用二维交互设备,设计了对象6自由度运动交互控制方法,提出的节点逻辑分离算法,能够在系统运行状态下解除节点间的隶属关系,解决已分离节点与父节点的运动关联问题,装配/拆卸行为真实感强.实际试验结果表明,所设计的虚拟维修训练系统和虚拟测试系统,对导航方法和交互操作,结果满足要求,为设计提供了依据.     

某型战车信息终端仿真器的设计

针对装备维修训练中存在的装备结构复杂,价格昂贵,维修训练成本高的问题;设计了一个用于装备维修训练的信息终端仿真器;以某型战车驾驶员任务终端的内部结构、工作原理、信号特征和维修流程为依据,采用仿真技术、嵌入式设计技术等,重新设计与实物相似的终端仿真器,并以该仿真器为核心,辅以信号发生器及上位机等软硬件设备构造用于维修训练的仿真平台;该仿真器可进行信息终端的内部构造原理认知、维修过程训练和训练结果评估,应用表明该仿真器可满足装备维修教学和培训需求,提高维修人员的维修技能水平。     

沉浸式虚拟维修仿真及其应用

文中给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究。提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其要求的功能。而交互技术则主要集中在抓取、运动控制和防穿越处理上。对系统在维修性设计分析(核查)、维修程序确认和辅助维修训练中的应用进行了说明。建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

虚拟维修训练中基于知识的操作响应机制研究与实现

论述了虚拟维修训练系统的意义，实现虚拟操作的方式和方法，并将人工智能技术和虚拟维修训练系统相结合，采用产生式规则表达知识，对虚拟维修训练系统的系统结构、知识库组织形式、规则形式都进行了详细论述，并在此基础上开发了虚拟维修环境中基于知识的开放式操作响应机制。     

沉浸式虚拟维修仿真系统及其实现

给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究．提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其所要求功能,而交互技术则主要集中在抓取和防穿越处理上．建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

基于VR技术的虚拟维修仿真系统设计与应用

针对产品并行研发模式下的维修性问题,将虚拟现实技术引入到产品维修仿真中,即在计算机生成的虚拟现实环境中对产品进行维修仿真分析。文中以单通道被动立体投影系统为虚拟现实环境,以DELMIA、VRCO VisTool、CDVI、Pro/E等软件为虚拟现实软件系统,构建了一个虚拟维修系统,阐述了系统中VR外设集成、环境建模与数据转换、碰撞检测、人机工效和立体显示等关键技术。最后以某型雷达天线转台维修为例,验证了虚拟维修的有效性。     

无人机虚拟维修训练系统关键技术研究

针对传统无人机维修训练的不足及虚拟维修训练系统设计的现状,提出了突显机电类装备特点的无人机虚拟维修训练系统设计思想,将装备的外观模型和机理模型分离开来,以场景优化、交互控制、数据储存、过程控制及实时通信等关键技术为研究重点.利用过程控制模块模拟无人机的动态工作过程,数据存储模块提供故障诊断需要的遥控遥测指令及电流电压等信息,借助实时通信模块搭建样机与检测设备的通信桥梁完成无人机故障诊断训练.最后,以某型无人机的飞行控制柜为例进行验证,结果显示在实时性及逼真度方面均达到了较好的效果.该系统开发简单,达到了机电类装备维修训练系统开发的要求.     

虚拟维修技术及其在装备维修上的应用

虚拟维修是虚拟现实技术在维修领域的具体应用。文章介绍了虚拟维修的定义和虚拟维修的特点，探讨了在装备维修训练上的应用。