一、概述
目前,教育培训领域正发生重大技术性变化,主要表现在传统教育培训资源向现代教育培训资源的转变。而仿真模拟技术在这单起着标志性的核心作用。
仿真模拟通过模仿真实工作环境,为学员提供一种由于他的选择或者操作,引起实际活动、产生影响的培训方式。模拟效果和真实环境下的实际运行所起的效果几乎是完全一样,甚至还可以模拟真实条件下难以出现的环境条件,以完成重要训练科日,这使得训练风险和成本都大大低于真实环境。
虚拟现实技术应用于起重机训练培训,目的是使受训人员在模拟真实的环境下,在模拟训练机上反复熟悉操作要领,从而解决了课堂上的理论知识无法及时与实际操作相结合的问题,又可免去受训司机直接在起重机实物上操作的高昂费用,还可大大缩短受训周期,起到事半功倍的效果。对缩短培训周期,提高培训质量,对降低起重机生产事故发生率有很重要的意义。
起重机模拟操作系统作为一种新的培训手段,将改变传统的起重机操作培训方式,将促进我国起重机司机岗前培训及继续教育工作的发展,具有广阔的应用前景和推广价值;对培养高素质的操作人员、降低培训成本、缩短培训时间、提高工作效率具有重要的意义和价值。
为此我们公司基于经济和实用等因素考虑,开发了一个廉价的、使用简单的、半实物虚拟现实仿真系统。
1. 港口起重机仿真操作模拟系统背景及系统概述
起重机仿真操作模拟系统是一项高技术产品,融合了起重机动力学、起重机运动学、数字图像处理、计算机图形学、传感与控制技术、信息技术、现代起重机操作技术、安全操作规范等多项学科的技术内容,代表了现代职业教育的发展方向,是一种绿色环保、无碳排放、低成本的现代化起重机操作训练及考核的先进技术。大型港口起重机综合模拟系统能提供一个基于虚拟现实原理合成的虚拟工作环境的全三维图形显示。在模拟系统中,起重机操作员将坐在一个由真实、互动的世界全面围绕的驾驶室内。起重机模拟系统结合了可视化信息与声频技术,能对真实的工作环境进行了十分逼真的模拟。
起重机操作大型模拟系统一般由驾驶室、教员台控制系统、三维成像视景系统、动力学数学模型、PLC逻辑控制系统、音响系统、教学投影系统、网络通讯系统等模块组成。