[實用新型]一種工程機械模擬仿真訓練裝置

無效

• 申請號: 201020197741.0
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN201946146U
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 趙保軍;黃以林;張勝兵;楊旭東;鄧志民;王鳳品
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍91292部隊
• 主分類號: G09B9/04
• 分類號: G09B9/04;G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于計算機仿真應用技術領域，涉及一種工程機械模擬仿真訓練裝置，尤其涉及一種用于對工程機械駕駛員進行初步培訓教學的模擬仿真訓練裝置。

背景技術

工程機械駕駛員培訓是一項耗資非常高的職業培訓，其主要表現為設備投入高、日常消耗大。目前，此類駕駛員的培訓主要采取上機實際操作的方法，這要求培訓單位必須擁有大量的工程機械。同時，在工程機械駕駛培訓過程中，高額的燃料消耗費和昂貴的培訓設備購置費用，使每個學員的培訓成本提高。在實際培訓中甚至幾十個人輪流使用同一臺機械，這使整個培訓周期加長，培訓效率低下。

由于新駕駛員對工程機械的結構、性能以及操作方法都不太了解，因此沒有必要一開始就讓學員上車訓練，可以通過設置與真車相似的虛擬環境來對學員進行前期的培訓，將一些基礎性的操作搬到仿真訓練系統上學習，從而降低培訓單位培訓設備購買成本，縮短整個培訓周期，提高培訓效率；同時，由于減少了對工程機械的使用，還可以節約能源，消除事故隱患，提高培訓單位經濟效益等。

目前國內外已有一些針對某種具體機械的模擬駕駛訓練設備，例如中國專利CN200620124937.0公開了一種挖掘機駕駛模擬培訓裝置，該裝置可以滿足駕駛員在模擬仿真環境下進行基本挖掘機操作訓練的要求。但是，該裝置存在以下缺點：1、僅能針對挖掘機進行模擬，無法實現對多種工程機械設備的模擬，培訓單位通常都針對多種工程機械進行培訓，要求他們對于不同的工程機械購置齊不同的仿真訓練設備無疑增加了投入成本和維護成本，培訓單位當然希望能在一套設備上進行多種工程機械的模擬仿真訓練。2、操縱設備僅能使用控制搖桿和腳踏板，不支持操縱設備的擴展，比如方向盤等。3、模擬訓練只能支持單機模式，而真實環境里經常會要求多臺設備合作完成一項工作，所以針對這類任務的訓練都無法實現。

發明內容

為了解決上述一系列問題，本實用新型提供了一種能夠滿足培訓教學使用的工程機械模擬仿真訓練裝置，可以實現單人及多人配合下的多種工程機械的模擬仿真訓練，例如挖掘機、推土機、裝載機等。

本實用新型提供了一種工程機械模擬仿真訓練裝置，包括操縱臺、主控計算機和顯示設備，操縱臺包括操縱桿、踏板、方向盤和座椅，操縱臺的設備通過USB口或串口與主控計算機連接；顯示設備與主控計算機通過顯示接口相連。

所述顯示設備包括投影儀和顯示屏，投影儀與主控計算機通過顯示接口相連，并將圖像輸出到顯示屏。所述顯示接口為DVI接口或VGA接口。

所述操縱臺的具體操縱設備根據所培訓的工程機械增減配置。

所述顯示設備可以包括兩個投影儀和兩個顯示屏作為雙屏顯示，一個顯示場景，另外一個顯示儀表；所述主控計算機配備雙頭顯卡，同時連接到兩個投影儀。

所述主控計算機包括輸入設備映射模塊、作業邏輯控制模塊、三維模型管理模塊、3D場景渲染模塊；

其中，輸入設備映射模塊優選采用插件式構造，支持多種輸入設備，并且根據需要可隨時增減輸入設備，以及編輯輸入設備的屬性、輸入設備對應的操作細分等。作業邏輯控制模塊提供操作邏輯設置的編輯，根據實際需要設置合適的操作流程，以來滿足教學訓練和仿真操作的需求。三維模型管理模塊對建立好的各種工程機械三維模型和各種三維場景進行統一維護。3D場景渲染模塊通過3D繪制引擎和物理引擎為模擬仿真提供真實的物理計算支持和逼真的3D顯示支持。

該系統的主要工作流程是：選擇相應的工程機械和工作場景之后，駕駛員面對虛擬場景顯示屏坐在操縱臺進行操作，操縱桿等交互設備將控制信號傳遞給主控計算機，主控計算機的作業邏輯控制模塊對信號進行計算后，再由3D場景渲染模塊對虛擬場景中的機械設備進行實時繪制，并最終在虛擬場景顯示屏反饋給駕駛員。

本裝置還可以支持多機同時在同一場景內進行作業演練。不同主機之間采用網絡連接，連接方式采用C/S(客戶機/服務器)模式。駕駛員可以在作為服務器的機器上選擇場景和車輛開始訓練，這時另一駕駛員可以選擇車輛并通過網絡加入這一工作場景中，隨后多個駕駛員就可以開始合作完成一項任務了，他們通過顯示屏看到是完全一樣的，即自己和對方在虛擬場景中的操作狀況。

有益效果

本實用新型提供了一種能夠滿足培訓教學使用的工程機械模擬仿真訓練裝置，可以實現單人及多人配合下的多種工程機械的模擬仿真訓練。

附圖說明

圖1是本裝置具體實施例的結構組成框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。