虛擬現(xiàn)實(shí)是一種先進(jìn)的、自然的、直接的人機(jī)交互技術(shù),它能夠同時(shí)提供諸如視覺、聽覺、觸覺等多種感知,允許用戶與計(jì)算機(jī)中的模型進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,并使他們獲得與真實(shí)世界相似的體驗(yàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究越來越深入,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。模擬培訓(xùn)系統(tǒng)是一種集成了傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、三維實(shí)時(shí)動畫技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)于一體的仿真系統(tǒng),它不僅具有節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),而且培訓(xùn)不受時(shí)間、氣候、場地的限制。借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的3I特性——沉浸（Immersion）、交互（Interaction）和構(gòu)想（Imagination）,受訓(xùn)者可以沉浸在虛擬操作環(huán)境當(dāng)中。根據(jù)虛擬環(huán)境提供的視覺、聽覺和觸覺反饋,直接感知操作對象的結(jié)構(gòu)和工作原理,構(gòu)想操作動作要領(lǐng),體驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)世界中經(jīng)常發(fā)生或者極少發(fā)生的各類生產(chǎn)工況,并取得令人滿意的培訓(xùn)效果。起重機(jī)是一類廣泛應(yīng)用于冶金、制造、港口、水電、建筑等行業(yè)的物流運(yùn)輸設(shè)備,同時(shí),起重機(jī)也屬于特種設(shè)備的范疇,起重機(jī)司機(jī)必須經(jīng)過嚴(yán)格的安全技術(shù)理論學(xué)習(xí)和安全技術(shù)操作實(shí)踐,考核合格之后方能獲證上崗。目前起重機(jī)司機(jī)受訓(xùn)... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：171 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

起重機(jī)模擬培訓(xùn)的體系框架

一般可以采用基于圖像的建模方式對工作環(huán)境進(jìn)行建模，采用粒子系統(tǒng)對大氣環(huán)境中的煙霧和天氣環(huán)境中的雨雪進(jìn)行建模。圖3一1綜合了起重機(jī)虛擬環(huán)境構(gòu)建中的主要策略，從該圖可以看到，起重機(jī)虛擬環(huán)境是多種幾何模型描述方式的綜合應(yīng)用。

3.3橋式起重機(jī)動力學(xué)模型研究起重機(jī)場景應(yīng)該隨著起重機(jī)和負(fù)載的運(yùn)動而不斷變化。通常，起重機(jī)各個(gè)運(yùn)動部分的運(yùn)動可被描述為一個(gè)二階微分方程組(ODEs)，采用四階龍格庫塔方法可以對它們進(jìn)行數(shù)值求解。如圖3一4所示建立橋式起重機(jī)負(fù)載運(yùn)動坐標(biāo)系，其中:大車沿Z軸方向運(yùn)動，質(zhì)量為M，，小車沿X軸方向運(yùn)動，質(zhì)量為M:，負(fù)載被吊在鋼絲繩的尾端，質(zhì)量為M:。小車和負(fù)載均簡化成為簡單質(zhì)點(diǎn)，小車所在位置坐標(biāo)為(X:，o，Z:)，鋼絲繩繩長為l，a是Z軸與鋼絲繩在XY平面內(nèi)投影之間的夾角，刀是Z軸與鋼絲繩在YZ平面投影之間的夾角，少是鋼絲繩與其在YZ平面內(nèi)投影之間的夾角。鋼絲繩繩長l可以伴隨負(fù)載的提升和下降動作不斷發(fā)生變化，因此本質(zhì)上是一個(gè)變量，但由于在實(shí)際的掛鉤操作階段，吊鉤的位置一般都接近負(fù)載的擺放位置，此時(shí)的繩長l一般是確定的，因此在實(shí)際求解時(shí)，無須將其視為求解變量。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3402107