[發明專利]一種車輛底盤虛擬維修訓練系統

在審

• 申請號: 202110901426.4
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113658472A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 朱紅娜;張月匣
• 申請（專利權）人: 天津捷強動力裝備股份有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 天津展譽專利代理有限公司 12221
• 代理人: 劉永會

本發明涉及模擬訓練器技術領域，尤其涉及一種車輛底盤虛擬維修訓練系統，其包括訓練管理軟件系統、VR端車輛底盤維修模擬訓練系統及桌面端車輛底盤維修模擬訓練系統；所述訓練管理軟件系統用于發起教學、訓練及考核任務；所述VR端車輛底盤維修模擬訓練系統及桌面端車輛底盤維修模擬訓練系統按照內容和功能劃分，均包括結構展示模塊、原理演示模塊、虛擬訓練模塊及考核模塊。本發明提供的系統提供虛實結合的教學環境，能夠縮短訓練周期，并減少實物設備的損耗。

技術領域

本發明涉及模擬訓練技術領域，尤其涉及一種車輛底盤虛擬維修訓練系統。

背景技術

由于車輛底盤的復雜性，對維修過程操作要求高，反復操作影響車輛底盤的性能、安全及壽命。在車輛底盤維修教學中存在學員對車輛底盤的結構和原理了解不充分，對車輛底盤維修的教學內容簡單不充分、學員實訓操作時間短、訓練效果差，學員學習效率低，教員教學難度大等問題，嚴重影響了車輛底盤維修保障的建設水平。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供虛實結合的教學環境，能夠縮短訓練周期，并減少實物設備的損耗的一種車輛底盤虛擬維修訓練系統。本發明是通過以下技術方案予以實現：

一種車輛底盤虛擬維修訓練系統，其包括訓練管理軟件系統、VR端車輛底盤維修模擬訓練系統及桌面端車輛底盤維修模擬訓練系統；

——所述訓練管理軟件系統用于發起教學、訓練及考核任務；

——所述VR端車輛底盤維修模擬訓練系統及桌面端車輛底盤維修模擬訓練系統按照內容和功能劃分，均包括結構展示模塊、原理演示模塊、虛擬訓練模塊及考核模塊；

——所述結構展示模塊主要是通過三維的形式展示車輛底盤的結構及其總成、維修環境和維修機工具設備；

——所述原理演示模塊主要是在沉浸環境中演示車輛底盤的六大系統，使用實時三維動畫的方式，根據教學理論和技能訓練規律，通過透明度、高亮、動力、電氣運行方向和進度進行合理演示，同時在虛擬空間內的虛擬現實屏上顯示相應系統的工作過程原理介紹，實現對原理的生動介紹；

——所述虛擬訓練模塊負責訓練過程的控制和管理，包括實現訓練科目、訓練內容以及訓練方案的生成，向各訓練席位下發訓練任務，以及對訓練過程的控制；

——所述考核模塊包括負責考核學員對學習的掌握情況，以定性和定量相結合的方式，建立評估指標體系，實現訓練數據采集、數據處理、評估指標管理、考核評估任務規劃、考核評估任務執行及考核評估報告的生成；

優化的，結構展示模塊在VR環境中，可以自由游覽并全方位查看底盤的構成，并可以通過手柄拾取查看維修過程中所需要的工具設備；通過手柄交互的方式展示各組成部件的信息，通過VR手柄進行行走和自由瀏覽觀察，通過在地面上點擊定位點進行位置的切換；能夠通過手柄點擊查看某局部零件，并通過手柄拾取查看該部件在維修過程中所需要的工具設備；還可以通過手柄控制打開車輛底盤的爆炸圖、分解圖和各組成部分標簽，隱藏和顯示各子系統，在全沉浸的虛擬空間中分別展示各系統組成。

優化的，結構展示模塊在桌面環境中，能夠通過鼠標和鍵盤在虛擬的維修環境中自由瀏覽，全方位查看車輛底盤的構成，也可以通過鼠標拾取和點擊查看維修過程中所需的工具設備。

進一步，結構展示模塊的三維模型數據均使用規范的建模流程進行規范和質量控制，整體模型材質采用基于PBR的次時代材質渲染技術。

進一步，原理演示模塊具備自然交互方式下的基礎理論教學、自主學習功能，在VR模式下，學員身處VR沉浸環境中，能夠在車輛底盤系統運行的環境中，切身感受真實車輛運轉情況下，各系統的運行原理，并通過控制手柄和交互界面，控制各系統及各總成的工作過程演示速度。