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装备虚拟维修训练系统-虚拟维修仿真软件

发布时间:2023-01-06

编辑人:灵图互动

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装备虚拟维修训练系统采用虚拟仿真和三维建模等技术,通过模拟装备常见的维修方式,引入逼真故障情境,开发集虚拟训练与考核于一体的虚拟仿真实训平台,以实现各层级维修技能训练需求。虚拟维修仿真软件能够较好地解决学员对装备维修训练学习深度不够、考核不规范等问题,有效提升学员的故障应急诊断和紧急排除能力。

装备虚拟维修训练系统主要分为 2 大模块:装备虚拟维修训练系统(学员端)与教员管理系统(教师端)。

装备虚拟维修训练系统

1. 装备虚拟维修训练系统

装备虚拟维修训练系统主要分为构造原理示教、虚拟拆装训练、虚拟维修训练、虚拟维修考核等模块,具有结构透视、部件展示、部件复位、功能演示等功能,实现从学习到最终考核的闭环运行全流程。

1.1 构造原理示教模块

装备虚拟维修训练系统的构造原理示教模块主要实现各主要专业设备的结构建模、构造展示和原理示教功能,具备外观展示、部组件信息显示和多方位旋转等功能,主要用于基础理论学习和装备认知。

装备虚拟维修训练系统的构造原理示教模块

1.2 虚拟拆装训练模块

装备虚拟维修训练系统的虚拟拆装训练模块运用3D技术与动画操作相结合的方式,提供设备拆卸与装配的方法演示和操作环境,使受训者学习并掌握设备在特定故障状态下的拆装过程与细节,通过人机交互方式完成虚拟拆装的操作训练。虚拟仿真训练内容包含设备维修逻辑诊断、维修诊断练习等科目,由认知到实操逐次进阶,操作方式为通过调用仿真模型库资源进行学习。

1.3 虚拟维修训练模块

装备虚拟维修训练系统的虚拟维修训练模块实现包含虚拟维修场景建立、维修对象故障仿真、用户虚拟维修视景交互、维修训练过程仿真、任务规划管理等内容。

虚拟维修场景的整体虚拟仿真环境分为虚拟维修人、维修样机、维修资源和维修环境 4 部分。其中,维修人模型包括人体几何模型、运动及动作模型;维修样机模型包括装备的几何模型、约束关系;维修资源模型包括工具的几何模型及相关拆卸、检测动作模型;维修环境模型包括场地构造、光照效果等,确保训练真实感。

维修对象故障模型通过建立故障源、故障现象和故障数据之间的联系而确定,在此基础上,建立与其相对应的包括故障特征、现象和维修方案等内容的维修数据库,并根据与受训学员的交互实现对故障现象和数据的实时更新,达到故障诊断和定位的目的。

用户虚拟维修视景交互设备既包含通过USB总线相连接的鼠标键盘等,以实现人机交互,也可外接VR头显、定位装置、操作手柄套件,组成完整的虚拟现实操作与体验系统。

1.4 虚拟维修考核模块

装备虚拟维修训练系统的虚拟维修考核模块包括装备操作数据采集、正确性与准确度判断、数据汇总、主观评估、成绩管理等功能。

学员选择模型设备进行虚拟拆装考核,期间无任何提示,考核完成后自动评分并上传至教师端。在情景考核模式下,学员可以选择不同情境(故障)下的设备进行维修训练。

装备虚拟维修训练系统的虚拟维修考核模块

2. 教员管理系统

教员管理系统由系统资源管理、人员信息管理、组织架构管理、系统权限管理及考核成绩管理、资源库管理等模块组成。

2.1 系统资源管理

系统资源管理采取库方式,各种基础知识库、案例库、业务数据库、信号样本库等可通过系统资源管理模块实现资源管理,兼容文字、图片、视频、音频等各种格式的库文件。

2.2 人员信息管理

人员信息管理主要包含管理员、教员、学员等类型的用户基本信息管理,包含用户信息的添加、修改和删除等。

2.3 组织架构管理

组织架构管理采用树形结构,除根节点以外,每个组织结构都存在上级、平级或下级组织,不同层级组织机构可以根据需求进行相关操作。

2.4 考核管理

考核管理模块根据仿真模型库及仿真运行数据库的支撑进行设备故障设定,形成考试题目,具备考题预设、导入、时间设定、考核人员指定等功能,教员将试题课件编辑好后发送至学生端进行考核测试,考核成绩自动评分。

虚拟维修训练系统是用来支持实现虚拟维修训练的软硬件系统,为受训人员提供虚拟仿真操作和维修的环境,可有效解决场地、资源、成本等限制条件,提升训练效益。一方面可作为装备维护人员预先培训的训练新手段,另一方面可完善复杂装备虚拟样机建模技术,为提高部队或修理厂所的各等级维修保障能力奠定基础。


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