解读工厂仿真软件实训系统解决方案
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解读工厂仿真软件实训系统解决方案

发布时间:2023/3/8 来源:杰索 555

  仿真实训系统一般都具有很强的工业背景,其工艺流程、设备结构、自控方案都来源于实际,可以进行生产过程演示、产品运行演示、产品拆装、维修、故障排除、操作训练等等教学任务。通过仿真实训系统能让学员更深入地了解设备生产的工艺流程、操作维护流程,起到理解理论与生产实际相结合的作用,在减少对实际生产干扰的情况下,提高操作水平,为企业培养高水平的人才;其次,让学员熟练掌握一些常见事故的处理方法,减少突发性事故和误操作;最后,可以方便地让学员掌握不同岗位的生产运行操作技能,达到一人适合多个岗位的生产操作要求,提升学员的全面生产操作技能。

  此外,从装配工艺出发,基于计算机仿真技术和虚拟现实技术,建立高逼真度的装配工艺仿真环境,按照部件实际的装配工艺创建任务,让学员通过交互系统自主、灵活、反复的进行拆装演练。另外,利用仿真技术与三维数字模型,采用虚拟平台专家指导系统,对设备的机械故障、电气故障进行数字仿真,教师机可设置常用部件的故障,学员根据规定的操作方法和步骤排除故障,考察学员对机械、电气原理的掌握和故障处理技能。

  方案特色:

  1、沉浸式环境高度仿真2、可反复试用不增加成本3、定制化开发4、无操作危险性5、不影响正常生产

  方案核心:

  仿真实训系统以 3DVIA Studio /Virtools作为虚拟现实基础开发平台,支持导入当今主流建模软件模型;支持各种VR交互设备(如力反馈设备、位置追踪、数据手套等);支持多种立体显示形式,配合其超强的渲染能力, 可以快速搭建出一个高真实感的虚拟场景。最终,通过3DVIA Studio/Virtools 的可视化编程开发功能,可按照需求设计诸如评分系统,操作错误提示,正确操 作流程示范,多视角操作分析等各种使用者所需要的功能。

  系统集成:

  整套仿真实训系统可以分为三部分,即软件系统、虚拟现实交互系统、立体显示系统,三部分相辅相成缺一不可,下面分别介绍。

  一、软件系统

  仿真实训系统以3DVIA Studio /Virtools作为虚拟现实基础开发平台,根据实际需求专门开发的满足各种实训内容的软件平台,同时,所开发的软件系统融合各种虚拟现实交互设备(如力反馈设备、位置追踪、数据手套等)为一体,以实现学员与虚拟环境的交互操作。开发平台:3DVIA Studio /Virtools

  二、虚拟现实交互系统

  在仿真实训系统中虚拟现实交互设备包括:位置追踪、力反馈、数据手套等设备,通过交互设备将人体动作信息发送至计算机,从而实现对虚拟环境中事物的交互操作。

  1、力反馈设备

  所谓力反馈(Force Feedback),本来是应用于军事上的一种虚拟现实技术,它利用机械表现出的反作用力,将游戏数据通过力反馈设备表现出来,可以让用户身临其境地体验游戏中的各种效果。 力反馈技术能将游戏中的数据转化成用户可以感觉到的效果,例如道路上的颠簸或者转动方向盘感受到的反作用力,这些效果都是力反馈控制芯片“播放”出来的,推荐品牌:HAPTION力反馈设备、Sensable力反馈设备。

  2、位置追踪器

  位置追踪器又称位置跟踪器,是指作用于空间跟踪与定位的装置,一般与其他VR设备结合使用,如:数据头盔、立体眼镜、数据手套等,使参与者在空间上能够自由移动、旋转,不局限于固定的空间位置。操作更加灵活、自如、随意。产品有六个自由度和三个自由度之分,当接收传感器在空间移动时,能够精确地计算出其位置和方位。该设备 消除了延迟带来的问题,因为它提供了动态的、实时的六自由度的测量位置(X, Y, 和 Z 笛卡尔坐标) 和方位(俯仰角、偏行角、滚动角),无论在虚拟现实应用领域,还是在控制模拟器的投影机运动时,还是在生物医学的研究中,它是测量运动范围和肢体旋转的理想选择。它是快速、精确、而且容易使用。推荐品牌:Polhemus 电磁式无线追踪系统、Xsens惯性位置追踪器、Ascension电磁式位置追踪器。

  3、数据手套

  数据手套是虚拟仿真中最常用的交互工具。数据手套设有弯曲传感器,弯曲传感器由柔性电路板、力敏元件、弹性封装材料组成,通过导线连接至信号处理电路;在柔性电路板上设有至少两根导线,以力敏材料包覆于柔性电路板大部,再在力敏材料上包覆一层弹性封装材料,柔性电路板留一端在外,以导线与外电路连接。把人手姿态准确实时地传递给虚拟环境。推荐品牌:CyberGlove数据手套、DGTech数据数据手套、5DT数据手套。

  三、立体显示系统

  立体显示系统是虚拟现实的一个实现方式。3D立体展示系统主要有以下几种实现方式:多通道立体展示系统(主动立体投影显示、被动同步立体投影显示)立体显示器、头戴式立体显示器三种主要的实现方式,下面分别介绍。

  1、多通道立体展示系统

  多通道立体展示系统,或柱面(多墙面)立体投影系统是指是指采用多台投影机组合而成的多通道大屏幕展示系统,它比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率,以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果,多通道立体展示系统是虚拟三维投影显示系统中一种沉浸式虚拟仿真显示环境。

  2、立体显示器

  立体显示器包括裸眼立体显示器和偏振立体显示器,裸眼立体显示器是建立在人眼立体视觉机制上的新一代自由立体显示设备。它能够出色的利用多通道自动立体现实技术,不需要借助任何助视设备(如3D眼镜、数字头盔等),即可获得具有完整深度信息的图像。偏振立体显示器实际就是偏振光立体显示器,现在的液晶显示器里边有一个偏光板,就是做这个用的。 普通的液晶显示器只能发出一个方向的偏振光,而所谓偏光立体显示器他能发出横向和竖向两种偏振光,配合偏振光眼镜,就能把不同的图像同时分别送到左眼和右眼中,从而形成3D图像。推荐品牌:Exceptional3D裸眼立体显示器、Miracube偏振立体显示器。

  3、头戴式立体显示器

  头戴式立体显示器是虚拟现实应用中的3DVR图形显示与观察设备,可单独与主机相连以接受来自主机的3DVR图形信号。使用方式为头戴式,辅以空间跟踪定位器可进行VR输出效果观察,同时观察者可做空间上的自由移动,如;自由行走、旋转等,沉浸感极强,在VR效果的观察设备中,头戴式立体显示器的沉浸感优于3D立体显示器的虚拟现实观察效果,逊于多通道立体展示系统的观察效果,在投影式虚拟现实系统中,头戴式立体显示器可以作为系统功能和设备的一种补充和辅助。推荐产品:eMagin Z800 3D Visor头戴立体显示器、Virtual Research VR1280 虚拟现实头戴式显示器、5DT HMD 800-40 3D 虚拟现实头戴式显示器。

  应用领域:

  适用于大型工业设备生产、大型工业设备操作训练、大型交通工具(汽车、飞机、轮船)生产维修维护等等。

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