25噸汽車吊半實(shí)物操作仿真模擬器

基于現(xiàn)代虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)和半實(shí)物仿真技術(shù)為汽車起重機(jī)提供新的技術(shù)手段，學(xué)員通過真實(shí)駕駛室高度相似的仿真操作裝置來操作3D虛擬環(huán)境中起重機(jī)與吊裝對象，從而為起重機(jī)操作提供一個高度仿真的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，能夠在學(xué)員進(jìn)行真實(shí)起重機(jī)操作培訓(xùn)之前完成充分的仿真操作實(shí)訓(xùn)，通過仿真實(shí)訓(xùn)獲得基本操作技能和接近真實(shí)的操作環(huán)境體驗(yàn)。從而大大降低真實(shí)起重機(jī)操作實(shí)訓(xùn)時(shí)間，提高吊裝操作培訓(xùn)效果。

汽車吊仿真駕駛培訓(xùn)模擬器開發(fā)的內(nèi)容應(yīng)該符合汽車起重機(jī)作業(yè)規(guī)范，其基本情況如下：

l 模擬駕駛臺的布局和尺寸與一個真實(shí)型號的汽車起重機(jī)駕駛艙相似，本項(xiàng)目規(guī)定以25噸汽車吊為仿真對象；

l 模擬操作裝置與25噸汽車起重機(jī)操作界面一致，包含操作桿、各種按鈕、旋鈕、手柄等；

l 視景顯示系統(tǒng)為3D立體顯示系統(tǒng)，供駕駛培訓(xùn)者使用；

l 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：仿真演示和仿真操作培訓(xùn)時(shí)的計(jì)算和圖形處理

l 3D駕駛場地：場地、以及其他場景，尺寸符合真實(shí)訓(xùn)練場景

l 3D吊裝物：吊裝仿真時(shí)的典型被吊裝對象

l 3D汽車起重機(jī)：25噸汽車起重機(jī)幾何與運(yùn)動學(xué)模型，包含吊具、橫梁、行走機(jī)構(gòu)、駕駛臺

l 可定制其他規(guī)格的汽車起重機(jī)模擬器

系統(tǒng)具備的功能：

l 模擬駕駛艙的實(shí)物操作界面能夠基本仿真汽車吊正常操作，包括操作裝置及其布置，操作裝置的操作方式及感覺；

l 模擬駕駛艙可對起重機(jī)駕駛時(shí)的所有動作進(jìn)行仿真，包括所有的按鈕旋鈕操作、起重機(jī)變幅、360度回轉(zhuǎn)、臂架伸縮、主起升、啟動警鈴等輔助操作；

l 吊裝對象具備動力學(xué)計(jì)算模型，能夠?qū)Φ跹b過程中產(chǎn)生的擺動、物體間碰撞，吊箱所受風(fēng)力等進(jìn)行仿真；

l 虛擬汽車吊處于3D虛擬環(huán)境中，該3D虛擬環(huán)境具有沉浸感；

l 模擬器使用時(shí)，顯示器/投影幕上的畫面與真實(shí)的汽車吊觀察到的畫面一致，即操作產(chǎn)生的視覺效果能夠與真實(shí)起重機(jī)操作時(shí)的效果一致；駕駛者能夠同時(shí)看到吊裝周圍環(huán)境及虛擬起重機(jī)的3D畫面，其視角和視野與真實(shí)起重機(jī)的視野和視角基本一致；

l 仿真操作平臺分為：仿真操作、模擬考試、實(shí)戰(zhàn)考試與考試評分四種模式。針對不同目的進(jìn)行模式選擇，考試模式用戶需根據(jù)姓名、學(xué)號登陸。所有場景操作過程會被記錄，并能夠在教師評分模式下進(jìn)行回放

l 吊裝過程輔助評估功能：平臺能夠展示三維的重物吊裝軌跡與起重機(jī)鋼繩時(shí)間-受力曲線。

l 評分規(guī)則設(shè)定與自動評分功能：能夠設(shè)定時(shí)間與吊裝位置準(zhǔn)確率的比重，并可設(shè)定不同操作完成時(shí)間的分值區(qū)間，依次對完成考試的學(xué)員進(jìn)行自動打分。