[發明專利]混凝土噴射機模擬操作系統及操作方法

有效

• 申請號: 201310048889.6
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103093685A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 黃皓軒;梁聰慧;曾楊
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳瀟瀟;南毅寧

技術領域

本發明涉及仿真模擬培訓系統，特別涉及一種混凝土噴射機模擬操作系統及操作方法。

背景技術

混凝土噴射機操控難度大，在施工時對操作者的操控能力要求非常高，因此，培訓合格的混凝土噴射機操作者成為了當務之急。傳統的培訓方式效率低、危險性高，隨著虛擬現實技術和計算機圖形圖像技術的發展，業界開始采用模擬仿真培訓來替代真實培訓。

現有的混凝土噴射機模擬培訓系統僅采用單一的虛擬現實軟件來實現，運動學特性不足，場景中物體運動的物理特性失真，導致操作的真實感不強。并且現有的模擬培訓系統僅能按照操作者的指令動作，在教學示教時無法完整重現操控過程，效率不高。

發明內容

本發明的目的是提供一種混凝土噴射機模擬操作系統及操作方法，能夠真實地反應噴射機的施工效果，真實感強，且能夠完成重現操控過程，具有較強的教學功能，使得新機手可以快速、安全、全面地掌握噴射機的控制方法，同時也大大降低了培訓費用。

為了實現上述目的，本發明提供一種混凝土噴射機模擬操作系統，該系統包括模擬裝置和展現裝置，所述模擬裝置包括運動學控制模塊和圖形學模塊，所述運動學控制模塊用于進行噴射機的運動學控制及虛擬場景中的物體的運動學控制，所述圖形學模塊用于輸出所述運動學控制的結果，所述展現裝置用于對所述虛擬場景及所述運動學控制的結果進行展示，所述運動學控制模塊能夠工作在手動控制模式和自動控制模式，所述運動學控制模塊用于在手動控制模式下根據操作指令進行所述運動學控制，在自動控制模式下按照預先設定的運動路徑進行所述運動學控制。

本發明還提供了一種混凝土噴射機模擬操作方法，該方法包括：執行噴射機的運動學控制及虛擬場景中的物體的運動學控制，其中在手動控制模式下根據操作指令進行所述運動學控制，在自動控制模式下按照預先設定的運動路徑進行所述運動學控制；輸出所述運動學控制的結果；以及對所述虛擬場景及所述運動學控制的結果進行展示。

通過上述技術方案，由于對噴射機的動作以及虛擬場景中的物體進行了運動學控制，在模擬噴射機運動時能夠真實模擬臂架的抖動以及噴射施工時混凝土的噴射和回彈等效果，操作真實感強，能夠在使用時給予操作者沉浸感，且由于具有自動控制模式，能夠按照預先設定的運動路徑進行運動學控制，在教學示教時能夠完整重現操控過程，提高了培訓效率，并能夠降低培訓費用。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是本發明提供的混凝土噴射機模擬操作系統的結構示意圖；

圖2是本發明提供的混凝土噴射機模擬操作方法的流程圖。

附圖標記說明

1輸入裝置??????2模擬裝置

3展現裝置??????4運動學控制模塊

5圖形學模塊????6場景管理模塊

7路徑規劃模塊??8工控機

9遙控裝置??????11用戶管理模塊

12運動示教模塊??13技能考核模塊

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

混凝土噴射機模擬培訓系統按照以下方式工作：通過輸入裝置采集各種參數設置信息和操作指令，通過運行模擬培訓軟件進行物理學計算以驅動三維模型動作，并通過展現裝置對場景及模型進行展示。

本發明提供的混凝土噴射機模擬操作系統包括模擬裝置2和展現裝置3，所述模擬裝置2包括運動學控制模塊4和圖形學模塊5，所述運動學控制模塊4用于進行噴射機的運動學控制及虛擬場景中的物體的運動學控制，所述圖形學模塊5用于輸出所述運動學控制的結果，所述展現裝置3用于對所述虛擬場景及所述運動學控制的結果進行展示，所述運動學控制模塊4能夠工作在手動控制模式和自動控制模式，所述運動學控制模塊4用于在手動控制模式下根據操作指令進行所述運動學控制，在自動控制模式下按照預先設定的運動路徑進行所述運動學控制。

如圖1所示，模擬裝置2用于根據操作者的操作指令執行運動學計算和模型驅動。所述模擬裝置2包括運動學控制模塊4，用于通過執行運動學計算進行噴射機的運動學控制及虛擬場景中的物體的運動學控制。