灵图互动-数字孪生,虚拟仿真解决方案优质提供商

灵图互动是数字孪生虚拟仿真平台软件优质企业

虚拟维修训练系统在大型复杂装备维修中的应用

发布时间:2022-12-28

编辑人:灵图互动

阅读量:353

虚拟维修就是利用数字人体建模、立体可视化、图形图像和动作捕捉等计算机相关技术,对维修过程进行动态或静态模拟仿真,而解决产品维修性或维修相关问题的综合性技术。基于虚拟维修的维修过程仿真要素通常包括虚拟维修样机、虚拟维修资源(人、设备、工具)和虚拟维修场景(样机及资源的布局、场所环境)等,在构建虚拟维修完整场景的基础上,根据制定的仿真方案完成相关仿真。

虚拟维修训练系统是以虚拟现实、计算机仿真和智能训练技术为基础,建立虚拟维修训练环境,可实现维修训练的虚拟仿真,可替代或部分替代实装训练,有效提高受训人员维修知识和维修技能。

在大型复杂装备维修中,虚拟维修训练系统可以起到如下作用:

(1)虚拟维修训练系统可用于大型装备的组装和维修的实时虚拟训练,特别是能进行实境下的故障检测和诊断的虚拟实现。

(2)虚拟维修训练系统可通过组装和维修的虚拟模拟,来开发最优的生产流程和反馈出装备设计阶段的隐患,为可靠性设计提供及时可靠的信息和可行的建议,使得装备的动态设计成为现实。

(3)为新装备的操作训练、维修训练等保障训练等提供先进的实验环境和模拟手段。

(4)虚拟维修训练系统可用于维修操作人员的考核 、评比和维修训练、维修的质量评估以及战时修理力量的效能评估,为决策提供可靠依据。

虚拟维修训练系统的作用

1. 虚拟维修训练系统构成

1.1 虚拟环境生成和输出

虚拟维修训练系统首先会建立具有真实感的虚拟环境,主要包括:生成真实的地形和特征物;将虚拟样机、工具和人体模型置入虚拟环境;根据装配、拆卸、检测模型、过程仿真模型、虚拟样机及工具行为和状态控制模型以及虚拟人操作实时刷新虚拟环境,将虚拟样机和工具的状态改变实时地显示出来。

1.2 人机交互模块

虚拟维修训练系统的人机交互模块需要建立起来用户与虚拟人间的运动映射关系,对用户的运动进行跟踪;采用碰撞检测方法对虚拟环境中发生的碰撞行为进行检测;由碰撞处理形成触觉和声音信号输出,发出变更碰撞对象显示颜色请求;对维修动作进行判断,形成人机协同运动。

1.3 维修任务控制模块

虚拟维修训练系统会进行维修作业知识描述,具体包括维修过程型知识和控制型知识。过程型知识是根据装备装配、拆卸、检测模型生成整个维修操作的动作序列;而控制型知识则对整个维修过程进行监控,对误操作进行记录和辨别‚给出适人化的指导。

1.4 虚拟样机及工具行为和状态控制模块

虚拟维修训练系统虚拟样机及工具行为和状态控制模块的核心是虚拟样机及工具行为模型,负责:更新与管理虚拟样机和工具状态;根据虚拟样机属性和维修训练作业对人机交互模块的输入做出响应;实现虚拟样机自主运动。

虚拟维修训练系统构成

2. 虚拟维修训练系统在大型复杂装备维修中的实现

虚拟维修训练系统是一类过程仿真系统,仿真控制的目的是监控整个仿真过程,使正确的符合维修规程的操作能够进行下去,而对不符合维修规程的操作则能够记录、辨别并给出提示,以完成特定的维修训练任务。

虚拟维修训练系统在大型复杂装备维修中的实现

虚拟维修训练系统的仿真控制主要是通过操作—响应模型实现的,操作—响应模型是基于产生式规则的。操作—响应模型中的产生式规则包括如下几类:

(1) 维修动作合法性判断规则。在虚拟维修训练系统中,对每一个维修动作都有清晰的描述,并以此为条件判断虚拟人实施的维修动作是否符合要求。

(2)操作工具合法性判断规则。所持工具的类型以及手持工具的方法是否符合维修规程需要。

(3)维修对象合法性判断规则。在虚拟维修训练系统中,判断是否操作了正确的对象,如操作对象不正确,则认为发生了误操作。

(4)维修对象和关联对象末状态合法性判断规则。判断维修操作的结果是否达到了要求,若不达到要求,认为发生了误操作。

(5)误操作判断规则‚对误操作类型进行判断。误操作对应维修对象不合法与维修对象和关联对象末状态不合法两种情况。

(6)操作延迟判断规则。虚拟维修训练系统中,最后一个判断是看维修操作是否存在延迟。


优秀案例推荐:

  • 1
分享 标签
创建于2022-12-28
行业知识库

灵图互动(武汉)科技有限公司版权所有Copyright © 2015-2023

鄂ICP备16014868号-1

虚拟仿真 数字孪生