虚拟维修系统交互控制方法研究

研究了虚拟维修系统的场景和对象的交互控制问题,为了维修人员的安全,提高设备维修效率,根据EON虚拟现实开发软件,设计了TPO视点变化函数,根据对象的装配/拆卸行为建立视点变化模型,场景及对象的运动导航操作方便;根据武器装备分级维修的特点,采用二维交互设备,设计了对象6自由度运动交互控制方法,提出的节点逻辑分离算法,能够在系统运行状态下解除节点间的隶属关系,解决已分离节点与父节点的运动关联问题,装配/拆卸行为真实感强.实际试验结果表明,所设计的虚拟维修训练系统和虚拟测试系统,对导航方法和交互操作,结果满足要求,为设计提供了依据.     

虚拟培训中的虚实联动技术

针对传统培训方式的不足,提出了虚实联动的培训方式.通过构建虚拟设备,硬件可编程逻辑控制器(PLC)、PC、虚拟设备三者之间的通信,实现虚拟设备和实体设备之间的联系,并且通过现场控制系统采集实体设备运行数据,将实体设备运行和故障等信息在虚拟设备中实时表现出来,拓展了虚拟培训的新思路.以喷印机虚拟联动系统为例论述了虚拟联动技术的必要性和可行性.     

基于MANET的移动节点RTU硬件系统设计与实现

近年来,MANET网络发展迅速,在紧急救援、军事通信等众多领域均有应用.论文以大型移动设备所组成的MANET网络为背景,以传感信息交互处理为需求,设计并实现了移动设备节点的数据处理与通信控制硬件系统.系统采用以ARM Cortex M0内核为MCU的嵌入式系统,电路板整体采用模块化设计,含供电系统、时钟系统、SDRAM、Flash、无线通信端口、串行接口、复位系统、调试接口、USB端口等电路模块.在节点移动的实验条件下验证了所设计系统的可用性与可靠性,能够满足开发项目的通信需求.     

基于分布式事件触发的交互系统研究

针对在多目标交互系统中,因查询方式致使交互节点资源受限的问题,提出了由事件触发的分布式控制方案。设计了分布式多目标虚拟交互系统,并采用Phantom Omni设备作为交互主端进行了仿真实验。在事件触发机制的情况下,系统每次单个对象交互视为完成一次事件触发,多个对象交互产生的触发事件采用分布式处理。在交互过程中,交互对象依据自身节点信息向控制系统发送交互过程中的采样值,并在Phantom Omni设备完成再现,操作者经由Phantom 0mni设备对交互状态进行感知。实验结果表明,该控制方案能够充分利用系统的节点资源,系统的动态特性能满足交互控制需求。     

物联网网关实时双向通信模块化设计

针对物联网系统数据的传输问题,以Node.j s为运行平台、采用Socket.IO通信机制和Redis数据库缓存技术实现网关与云平台之间的实时数据传输的双向通信系统.对网关进行功能模块划分,实现网关与平台之间关于底层设备认证、设备数据传输以及设备心跳的交互过程.对于系统进行功能及性能测试,实验结果表明,采用Socket.IO双向通信技术可以实现物联网网关物理模型与物联网云平台虚拟模型的同步更新,有效提高系统的数据传输效率.     

约束切换与阻抗显示力反馈设备的稳定性研究

􀁽研究了虚拟现实力觉交互系统中基于阻抗显示原理的交互设备丧失稳定性的原因以及振荡抑制方法.通过分析单边约束的特点,将复杂虚拟物体形状的感知和交互过程归结为动态单边约束的接触问题.采用力反馈设备Phantom建立试验平台,通过分析不同类型的单边约束下虚拟力信号的时间和空间分布规律,发现了动态单边约束交互仿真中产生振荡的原因.给出了基于虚拟力信号空间梯度的消除振荡的方法.试验表明,该方法可以有效抑制振荡,实现稳定的力觉交互控制.     

基于Virtools的虚拟校园在线交互设计与实现

在虚拟校园中,人性化的人机交互设计可提高系统的可用性和用户友好性。本系统在线展示了校园的仿真模型,并提供了可供用户操作的虚拟人物及其交互功能,使用户能尽可能真实地了解校园。为了使用户在浏览虚拟校园时获得更好的在线交互体验,提出并实现了虚拟校园系统需要解决的几个主要交互功能:人物及其视角交互、场景链接交互、信息链接交互、信息提示交互以及虚拟场景中物体的交互。该系统采用了多场景建模方法,以大化小、分而治之,避免使用过大的场景,缩短了系统的在线响应时间;使用Virtools自带的VSL脚本语言实现系统较复杂的交互功能,提高了程序的可重用性和可维护性,同时减少了系统占用的内存空间,提高了运行速度,并且实现了一些Virtools内置的BB不能实现的功能。     

基于Web的实时虚拟仿真系统研究与实现

根据真实场景设计数据库,并将场景信息的变化实时地更新到数据库中.将虚拟现实技术和计算机仿真相结合,基于该数据库建立基于W eb的实时虚拟仿真系统.实时生成场景过程中,根据真实物体在数据库中的位置信息对场景中的虚拟物体进行定位.此外,采用了VRML与JAVA通信的技术为虚拟场景提供交互功能,使用户可以通过网络查询到场景的实时信息.     

多尺度表达在虚拟视景仿真系统中的应用研究

现在分布式虚拟实验技术与视景仿真技术深入结合,使虚拟试验系统得到了广泛的应用;传统的虚拟视景仿真,在系统的各个节点上均采用单一的模型进行运算;一方面,在小规模视景仿真中,使系统资源不能得到充分利用;另一方面,在大规模视景仿真中,又无法满足系统实时性要求;为了解决这种情况,将多尺度表达的方法和原理应用于视景仿真系统中计算节点和显示节点的设计,并对两类节点运行不同尺度模型的负载匹配进行研究,对多尺度原理的应用效果进行了验证;试验结果表明,采用粗尺度模型进行大规模视景仿真时,在保证实时性的前提下,能很好地满足真实性要求;试验证明视景仿真系统中应用多尺度表达原理将使系统运行更有效率,将为大规模虚拟视景仿真系统的设计提供了一种可行的思路。     

CANopen协议在煤矿采掘设备电控系统中的应用

介绍了CANopen协议的通信模型和设备结构,分析了CANopen协议在煤矿采掘设备电控系统中的应用方案。该电控系统以专用控制器和嵌入式人机界面作为CANopen通信系统的网络节点,采用CANopen协议实现各节点间的数据传输,以实现多电动机的多种保护、多传感器信息的采集、电动机运行参数的实时显示及远程控制功能。井下工业性试验表明,该控制系统中的CANopen通信系统稳定可靠,未出现任何通信故障,从而降低了整个电控系统的故障率。