[發明專利]基于VR技術的船舶通導設備故障檢修實訓方法及系統

有效

• 申請號: 201710344410.1
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107168535B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 李冰蟬
• 申請（專利權）人: 江蘇海事職業技術學院
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0481;G09B9/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種基于VR技術的船舶通導設備故障檢修實訓方法，其特征在于：包括如下步驟：

一、對船舶通導設備常見的故障進行分類，形成故障分類樹，并基于故障分類樹的末級狀態節點對船舶通導設備及其零部件進行三維建模，形成包括正常狀態和故障狀態的設備三維模型庫，根據故障分類樹不同的末級狀態節點，設計故障解決方案，并以此生成故障排除樹，設備三維模型庫、故障分類樹與故障排除樹共同構成船舶通導設備VR實訓基礎庫；

二、根據設定的故障選擇故障排除樹，調取設備三維模型庫，生成VR故障場景，顯示故障排除樹初始狀態節點的可視化三維模型；

三、獲取用戶實操行為，與所處故障排除樹當前狀態節點的用戶行為邊進行比較，如匹配，則執行步驟四；如不匹配，則任務失敗，進入步驟五；

四、判斷故障排除樹當前狀態節點是否是末級狀態節點，如是，則實訓任務成功并結束；如否，則進入所匹配用戶行為邊的下一狀態節點，并重復步驟三；

五、針對步驟三中失敗的實訓任務，利用多媒體教學庫，向學生推送相關資料，并返回步驟三進行強化訓練。

2.根據權利要求1所述的基于VR技術的船舶通導設備故障檢修實訓方法，其特征在于：在步驟一中，在對船舶通導設備常見的故障以故障分類樹方式進行分類整理的步驟中，對于復雜故障，要進一步細分為多個故障點，并通過故障點的組合，從而支持復雜故障或多重故障設置。

3.根據權利要求1所述的基于VR技術的船舶通導設備故障檢修實訓方法，其特征在于：在步驟二中，具體包括如下步驟：

根據設定的故障，在船舶通導設備VR實訓基礎庫里選擇對應故障排除樹；

調取設備三維模型庫，生成VR故障場景，并顯示故障排除樹初始狀態節點的可視化三維模型。

4.一種基于VR技術的船舶通導設備故障檢修實訓系統，其特征在于：包括：

船舶通導設備VR實訓基礎庫單元，對船舶通導設備常見的故障進行分類整理，形成故障分類樹，并基于故障分類樹對船舶通導設備及其零部件進行三維建模，形成包括正常狀態和故障狀態的設備三維模型庫，根據故障分類樹不同的末級狀態節點，設計故障解決方案，并以此生成故障排除樹，設備三維模型庫、故障分類樹與故障排除樹共同構成船舶通導設備VR實訓基礎庫；

VR故障場景建立單元，根據設定的所述通導設備故障，從所述船舶通導設備VR實訓基礎庫單元內調取所對應的故障排除樹與設備三維模型，生成VR故障場景，并顯示故障排除樹初始狀態節點的可視化三維模型；

故障排除單元，基于所述VR故障場景建立單元建立的故障場景，獲取用戶的實操行為，與所述故障排除樹進行比較，判定實訓任務的成功或失敗；

多媒體教學庫單元，包括船舶通導設備故障檢修實訓教學的相關資料；

強化實訓單元，針對所述故障排除單元的用戶失敗實訓任務，利用所述多媒體教學庫單元，向學生推送相關的多媒體實訓資料，并返回所述故障排除單元進行強化訓練。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于：

所述船舶通導設備VR實訓基礎庫單元包括：故障分析模塊、設備三維模型構建模塊和故障排除樹構建模塊；

所述故障分析模塊用于對船舶通導設備的常見故障以分類樹方式進行分類整理，形成故障分類樹；

所述設備三維模型構建模塊用于基于所述故障分類樹對所述船舶通導設備及其零部件進行三維建模，形成包括正常狀態和故障狀態的設備三維模型庫；

所述故障排除樹構建模塊用于基于所述故障分類樹不同的末級狀態節點，設計故障解決方案，并以此構建故障排除樹。

6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于：所述VR故障場景建立單元包括：

故障信息設定模塊，用于輸入設定的船舶通導設備故障信息；

故障初始狀態三維模型建立模塊，用于根據所述的故障信息設定模塊設定的設備故障，從所述船舶通導設備VR實訓基礎庫單元內調取所對應的故障排除樹與設備三維模型，生成VR故障場景，并顯示故障排除樹初始狀態節點的可視化三維模型。

7.根據權利要求4所述的系統，其特征在于：所述故障排除單元包括：

用戶實操行為獲取模塊：基于所述VR故障場景建立單元建立的故障場景，捕捉學生的故障排除動作形成相對應的故障排除信息；

故障排除判斷模塊：用于調取所述故障排除樹，將所述用戶實操行為獲取模塊所獲取的用戶實操行為與所述故障排除樹當前狀態節點的用戶行為邊進行比較，判斷所述故障排除信息是否正確，比較過程如下：如匹配，判斷所述故障排除樹當前狀態節點是否是末級狀態節點，如是，則實訓任務成功并結束；如否，則進入所匹配用戶行為邊的下一狀態節點；如不匹配，則任務失敗。