装备维修仿真训练系统设计与实现

针对实装维修训练成本高和效益低的问题,设计了具有三维交互功能的基于虚拟维修训练的维修仿真训练系统。仿真训练系统集装备学习、训练、考核和管理功能于一体,系统采用了C/S和B/S相结合的体系结构,应用软件采用了开放性和灵活性较高的分层软件体系结构。虚拟维修训练系统采用微软最新的基于Direct 3D的集成开发环境XNA技术和C#语言实现,给出了虚拟维修训练系统实现流程。     

基于UWB定位的缉毒犬训练跟踪录像小车设计

针对传统的缉毒犬培训过程中训练周期长,训练开销花费大等特点造成的缉毒犬资源供需不平衡,训导员训导过程中面临健康安全隐患和重复机械劳动等问题,提出采用超宽带模块定位缉毒犬的物理位置,基于移动目标定位跟踪算法设计开发了缉毒犬训练监督辅助系统;以基于树莓派控制的智能车为移动载体,添加摄像头拍摄缉毒犬的行踪同时将视频实时回传终端;在设计过程中,考虑超宽带模块定位精度、智能车与缉毒犬相对距离等方面对结果的影响,经实验测试实现摄像机及时准确跟踪录像缉毒犬功能,在保障定位准确度的同时提高了跟踪效率。     

#br# 基于Android系统的英语听、说自主学习软件的#br# 设计与实现

针对目前相关移动英语听说学习软件存在功能不完善、操控性能不佳等问题,本文设计和实现一套基于Android系统的英语听、说自主学习软件,该软件除了常规音频文件播放功能外,还实现了音频文件的复读和字幕匹配、口语识别和口语匹配、锁屏控制等功能。该软件有效地避免目前相关软件的不足,扩展了现有软件的功能,有效地提高用户的体验度。     

基于足过度旋前康复的交互式游戏系统设计

足过度旋前是常见的足部功能障碍,会引起人体足部姿势与下肢力线的改变。肌肉训练是一种有效的运动康复治疗模式。文章采用临床动作范式,设计了一款交互式虚拟训练系统。该系统包括游戏训练模块和康复评估模块。游戏训练模块在患者训练时将动作实时映射到游戏的虚拟人物动作中,实现交互式游戏训练。康复评估模块实现在训练前和训练后对患者进行静态姿势评估,为医生后续诊断评估提供参考依据。对系统的功能进行测试,测试结果初步表明,系统将三种针对足过度旋前康复训练动作顺利地融入了游戏任务中,实验者主观评价腿部肌肉的疲劳程度与预设目标基本符合,说明系统能够达到预期效果。该研究为足过度旋前的康复提供了一种新的训练方式,能促进患者训练,具有一定临床应用价值。     

基于Kinect的拳击虚拟训练系统

沙袋击打训练是拳击训练的有效手段,应用体感交互技术和虚拟现实,设计并实现了虚拟的沙袋击打仿真系统。该系统主要包含虚拟场景搭建、体感交互和训练信息系统。拳击场景建立了拳台、沙袋、拳击手套和背景模型,并通过Direct 3D接口加载到虚拟系统中。交互系统通过Kinect体感传感器追踪并获取训练者骨骼关节点坐标,从中提取肘、腕关节建立空间向量并计算击打速度和击打力,控制虚拟拳头击打虚拟沙袋,通过体感交互的方式虚拟真实训练过程,并在信息系统中记录训练信息。实验和测试表明,此系统能够实现模拟训练的功能,为拳击游戏与教学提供了新的手段。     

嵌入式智能家居座椅运动控制系统设计

为满足智能家居座椅的交互式运动控制需求,基于AT89S52设计了嵌入式座椅运动控制系统.使用VB.net设计了游戏手柄按键读取软件,并在此基础上设计了座椅运动控制软件,软件可分别在"手柄模式"和"鼠标模式"下与嵌入式座椅运动控制器通信,进而控制座椅进行加速、减速、正转和反转等运动;构建了控制系统实验装置,实验结果表明,"鼠标模式"下,通过鼠标点击控制软件上功能按钮可实现对座椅的准确运动控制;"手柄模式"下,游戏手柄不仅可控制座椅运动,还可同步控制电脑上运行的游戏或远程遥控车,实现浸入感较强的座椅运动娱乐应用.     

基于软构件的塔台模拟机训练准备软件

设计和实现了一个塔台模拟机训练准备软件.该软件能够自动、方便地为机场塔台控制人员生成一系列用于空中交通管制训练的训练计划,提供各种与飞行相关数据的编辑、管理功能.系统是基于软总线和软构件的体系结构设计的,充分利用这种设计思想的优点来实现本系统复杂的业务逻辑,减轻开发与维护的难度,同时提高系统复用性、扩展性.     

舰船轮机虚拟训练系统开发技术研究

针对轮机专业舰员岗前培训的需要,设计实现了基于计算机局域网的舰船轮机虚拟训练系统。将系统分为装备示教模块和装备虚拟训练模块两大部分,可实现装备结构组成、工作原理、维护保养的计算机示教功能和装备故障诊断、虚拟操纵的模拟训练功能;介绍了系统实现过程中的关键技术及实现方法。使用结果表明系统可有效提高舰员熟悉和掌握装备的水平。     

Virtools中的虚拟示波器设计与实现

虚拟训练作为实装训练的重要补充,已经得到了越来越广泛的应用。针对虚拟维修训练中的电子系统测试,设计能够进行虚拟测量的示波器具有重要意义。在分析了实际示波器功能的基础上,提出了几种基于Virtools的波形绘制算法,模拟了实际示波器波形显示与调节等功能。     

某雷达维修训练模拟器的设计与实现

维修训练模拟器应用于教学可降低对实装的损耗,训练针对性更强,效率更高。在分析某型雷达特性的基础上提出了虚实结合的设计思想,按照模拟系统与实装系统结构相同、功能一致,控制过程相同、逻辑一致的基本要求,规范了操作训练和维修训练指标,以及模拟器的体系结构。采用与实装一致的组合面板建立一个逼真的人机交互操作环境,通过虚拟装备和典型实装部组件构建系统硬件环境;采用虚拟装备分系统结合典型实装部组件,构建模拟维修训练环境,利用虚拟及真实测量工具实现装备维修模拟训练;设置信息交互接口,以实现与数据传输系统和仿真分布交互平台间的互联。该训练模拟器操作简便,可靠性高,为装备操作和维修提供了训练和考核环境。     

虚拟训练动作获取系统软件设计

针对目前虚拟训练软件常用的输入设备逼真度不足的问题,为虚拟训练软件设计了一种新的人性化接口设备（Human Interface Device,HID）一基于MEMS器件的虚拟训练动作获取系统。系统将微惯性测量原理应用于人体姿态检测,选用微机电系统（Micro Electro Mechanical Systems,MEMS）惯性器件构建微惯性测量单元（Micro Inertial Measurement Unit,MIMU）作为人体训练动作的硬件采集设备;采用VC＋＋设计上位机系统软件,完成人体动作获取与识别算法,系统软件通过软件接口驱动虚拟训练软件。通过对原理样机测试,测试结果表明系统运行稳定可靠,解算精度在3°以内,满足虚拟训练的要求,且其操作体验较鼠标键盘操作更为逼真,沉浸感更强。该研究首次将微惯性测量单元应用于人体动作检测,拓展了MEMS器件的应用领域,极大增强了虚拟训练的真实感和训练效果,具有广阔的市场前景。     

基于虚拟现实的煤矿大型设备培训系统研究

针对煤矿设备操作培训中存在的不足,设计并实现了一种基于虚拟现实技术的煤矿大型设备虚拟培训系统,利用三维建模软件Maya对井下主要设备采煤机、液压支架、刮板输送机等生产机械设备进行三维模型的创建,结合虚拟现实制作软件Unity3D进行虚拟场景整合与交互设计,利用C#编程语言实现对煤矿大型设备运动仿真控制.通过接口电路实现用户与虚拟场景设备的真实交互.经测试表明,系统不仅实现了煤矿大型设备操作培训的功能,而且增加了系统的交互性,弥补了传统培训方式的不足,节约了培训成本,缩短了培训周期.     

虚拟现实手部康复训练系统的设计与实现

将虚拟现实技术应用到康复医学领域,可有效克服传统康复训练方法的局限性,实现安全、舒适和主动的康复训 练。本文设计并实现了一套虚拟现实手部康复训练系统,系统由交互设备、人机交互软件和虚拟环境三部分组成。交互 设备采用 5DT 公司生产的 5DT Data Glove 14 Ultra 数据手套,而人机交互软件运用 Visual Studio 2012 作为开发工具,基于 MFC 编写,实现了用户管理、数据采集、手势信号分类、实时手势识别测试等功能。构建的虚拟场景使用 Flash 游戏, 通过 MFC 和 Flash 游戏之间通讯使用者能使用手势信号实现游戏操控。本文的实验结果表明：虚拟现实手部康复训练系 统能够指导使用者进行有效的手部康复训练,Flash 康复训练游戏能有效提高使用者进行康复训练的积极性和主动性。     

基于3D虚拟现实技术的雷达维修虚拟培训系统设计

传统雷达维修虚拟培训系统受到线性滤波影响,导致系统培训效果较差,为了解决该问题,提出了基于3D虚拟现实技术的雷达维修虚拟培训系统设计。依据雷达虚拟训练系统硬件拓扑结构,设计各分机内部组件虚拟器。设置教员控制台控制整个系统的运行,使用1块8串口卡安装在显控台上,确定故障位置。采用耦合馈电技术设计天线结构,用于降低不同单元高频段耦合度。将三相380V市电经过配电箱转换成多路AC220V,通过控保分机、发射分机和接收分机完成收发机柜控制。使用3D虚拟现实软阴影技术加速硬件,并将结果存储到阴影纹理之中,由此设计虚拟培训流程。由实验结果可知,该系统雷达故障信号精准度可达到99%,故障维修虚拟培训内容也能解决各种故障问题,具有良好培训效果,有效满足雷达维修训练需要。     

基于组合微惯性测量元件的人体动作检测系统设计

为满足士兵虚拟训练的需求,文章提出将捷联惯导技术运用于人体动作检测的思路,结合实际训练分析,结出了人体动作检测识别系统的总体方案,并就方案中涉及的捷联算法,姿态校准方法和动作识别方法做了具体的介绍,实验结果表明系统可以对士兵训练的动作进行准确检测,基本满足训练要求。文章的研究为虚拟训练软件提供了一种新型输入设备,具有一定的应用价值。     

基于3D虚拟现实技术的弹药检测虚拟训练系统设计

目前提出的弹药检测虚拟训练系统接收检测信号接收率较低,检测虚拟训练成功率较低。基于3D虚拟现实技术设计一种新的弹药检测虚拟训练系统,硬件由主控操作机、检测总线接口以及资源测试器组成,软件部分在3D虚拟现实技术下构建虚拟空间,在开放式软件结构构建的基础上进行检测指标划分,对用户界面的文件进行整改,按照弹药检测的指标数据提升整改的方向正确性,选用自检公式对检测的信息进行系统自检,依据检测到的问题的发生形式判断下一次问题发生的触发机制,由此避免下一次问题的产生,从而实现软件流程。实验结果表明,基于3D虚拟现实技术的弹药检测虚拟训练系统能有效提高信号接收率,增强虚拟训练接收成功率,具有较强的应用性。     

基于主变起火应急演练的虚拟现实培训系统

为提高火灾应急演练的训练能力,提出基于主变起火应急演练的虚拟现实培训方法。在3D虚拟现实视景模型下计算起火环境的单尺度特征参数,并根据参数结果构建图像输出模型,结合主变起火应急演练模糊控制方法进行虚拟现实培训的三维重构,实现主变起火应急演练虚拟现实培训的控制,在虚拟现实系统中进行主变起火应急演练的视景重构,在视点位置中进行主变起火应急演练的3D虚拟现实模拟,实现基于主变起火应急演练的虚拟现实培训设计。仿真结果表明,采用该方法进行虚拟现实培训系统设计的帧渲染速度快、特征配准率高。     

某型装备虚拟操作训练系统研究

针对某大型复杂装备的操作训练,提出了基于HLA和A gent的分布式虚拟操作训练系统设计方案,将系统设计为一个包括九个联邦成员的操作训练联邦。每个联邦成员都是一类过程仿真系统,联邦成员的核心是虚拟操作训练子系统,采用面向A gent的方法进行设计,该子系统的核心是操作训练过程仿真模型。所设计的虚拟操作训练系统技术先进、实用性强、虚拟环境逼真度高,提高了操作训练水平,节省了经费开支。     

虚拟现实技术在柔性上肢康复机器人中的应用

根据末端牵引式和外骨骼式上肢康复机器人的特性,研制了一种新型的柔性上肢康复机器人。机器人的康复训练系统结合了主动和被动模式的要素,将虚拟现实（VR）技术引入上肢康复机器人,通过现实环境中的光学3D位置捕获以及VR环境中的3D位置感知,设计了虚拟动态模型交互性节点和碰撞检测实验,实现虚拟现实交互,提高虚拟模型运动实时效果和上肢康复训练精度。VR和新颖的康复机器人的集成为具有特定任务的患者提供了有效的训练。     

基于视景仿真的某型飞机武器模拟训练系统的设计

用模拟训练系统代替实装训练是当今武器装备训练的趋势,设计了基于视景仿真技术的武器训练系统,采用PCI总线技术、Creator实体建模、VegaPrime视景仿真控制,使武器训练过程具有良好的人机交互性,对开发相似的半实物视景仿真武器装备模拟训练系统具有一定的借鉴意义.