掘进机模拟教学设备是一种深度融合实物仿真操作台、高性能计算机以及掘进机模拟仿真操作培训系统，集机械结构认知、操作技能训练、考核评估于一体的沉浸式半实物仿真模拟教学平台。
实物仿真操作台作为硬件控制终端，通过高精度数据接口实现与虚拟机械的实时联动控制，将实物仿真操作台的操控信号无缝映射至虚拟仿真场景，使学员在 1:1 还原的虚拟操作环境中，既能通过三维可视化模型直观解构设备机械原理（如液压系统传动逻辑、钻臂联动机构运作机制），又能通过真实操作舱获得与实车一致的操控反馈体验（含力反馈手柄阻尼感、操作按钮行程反馈等），切实达成 "在虚拟环境中掌握真实操作技能" 的教学目标。
1. 实物仿真操作台
根据掘进机的实际操作控制设计了各种功能的开关、按钮等。学员在操作台前要按岗位规程动手操作真实存在的开关和按钮，操作状况和工作环境变化实时反映在视景仿真画面中，能够真实地模拟井下工作过程，再现实际操作中容易遇到的问题。
2. 掘进机模拟仿真操作培训系统
掘进机模拟仿真操作培训系统通过1:1 还原矿用液压掘进台车操作场景，确保虚拟操作体验与实车操作的高度一致，让操作人员通过虚拟操作，实现对掘进机的车辆操作仿真模拟、车辆构造基础认知、标准作业流程培训考核、真实操纵感体验等功能，进而得到和真实操作一致的操作经验。
2.1 车辆操作仿真模拟
掘进机模拟仿真操作培训系统的车辆操作仿真模拟功能，创建与实际矿用液压掘进台车完全一致的车辆模型，实现实体机械在虚拟仿真系统中的 1:1 映射。针对各机械功能动作制作动作动画，声光电效果采用实地录制和采集的真实素材，以提升模拟逼真度。通过物理引擎真实模拟设备物理属性，支持学员实时、自由地与模拟设备进行交互操作，在虚拟环境中获得贴近真实的操作体验。
2.2 车辆构造基础认知
掘进机模拟仿真操作培训系统的车辆构造基础认知功能，运用虚拟现实技术，将传统纸质随车资料与三维模型结合，直观展示车辆性能指标、结构构成及键位说明等内容。通过虚拟建模呈现各部件立体构造，学员可交互式查看核心结构组成与原理，搭配动态标注与参数弹窗，清晰呈现性能参数及操作面板键位功能，实现车辆基础构造的可视化认知。
2.3 标准作业流程培训考核
掘进机模拟仿真操作培训系统的标准作业流程培训考核功能，是依据矿用液压掘进台车的操作规程，并融合实际设置操作经验而设计的一套模拟系统。该功能主要针对车辆驾驶与作业施工等环节，对操作员的车辆操作及作业流程等方面进行培训与考核。它借助虚拟现实技术，一改传统枯燥的理论讲解模式，以生动形象的方式向学员展示各环节的知识点，让学员能更直观地理解操作规范与流程要点，从而有效提高学员的学习兴趣，使其在沉浸式的模拟环境中掌握掘进机作业的标准流程，提升实际操作能力与应对各类作业场景的技能水平。
2.4 真实操纵感体验
掘进机模拟仿真操作培训系统的真实操纵感体验功能，通过虚拟现实技术与大屏显示器设备的结合，实现了操作者对实体工程车辆操控装置的控制训练。该功能能够构建 1:1 实际还原的作业过程真实景象，将虚拟场景与实体操控装置深度融合，使训练人员在操作手柄、按钮等实体控件时，同步在大屏上看到与真实作业场景高度一致的动态反馈，包括掘进机的动作响应、巷道环境变化、作业参数实时显示等。这种沉浸式的设计不仅增强了训练人员对车辆操控力度、角度反馈的真实感知，还让其在作业过程中切实体验到如岩层阻力、设备震动、空间距离判断等细节，从而营造出既虚拟又极度接近真实的操作环境，有效提升训练的代入感与实操技能转化效率。
掘进机模拟教学设备采用半实物仿真与虚实结合的方式，将理论学习与模拟操作训练有效融合，其教学效果可达到或接近真实掘进机的实操体验，从而提升地下空间施工技术与机械操控技术的教学培训水平。
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