基于OSG动车组虚拟维修训练系统研究与实现

研究动车组虚拟维修培训系统,针对提高人员维修和培训水平,为了缩短大型复杂产品动车组维修的培训周期,节约训练经费,传统虚拟维修训练系统实时绘制大型模型能力弱,表达维修对象信息不直观等的问题,为解决上述问题,提出进一步用仿真技术,开发了动车组维修训练仿真系统,构建了维修训练仿真系统的框架、层次信息模型,基于OpenSceneGraph三维引擎,采用了产品装配树的建立、大型模型渲染优化、交互信息显示和拆装仿真等关键技术,并组成系统进行仿真.仿真结果表明系统设计的可行性,能够满足大型复杂产品虚拟维修应用的要求.     

矿用救生舱装配与维修人机验证

针对矿用可移动式救生舱在实际操作时维修质量和维修效率不高的问题,分析救生舱在煤矿井下装配与维修的人机特性,给出救生舱装配与维修的可达性与可视性等人机性验证要求,提出基于CATIA和DELMIA的救生舱井下装配与维修的人机性验证方法。对救生舱进行装配与维修的人机性验证,对装配的可达性与可视性、碰撞与干涉和作业姿态进行仿真分析。验证过程及仿真结果证明了该方法的有效性与可行性。     

基于虚拟样机技术的火炮维修仿真系统研究

该文提出了基于虚拟样机技术的火炮维修仿真训练系统建设总体方案，主要用于解决目前武器设备维修训练采用实物、实兵、实地训练，日常训练成本高、危险性大、训练效率与训练效果有待提高的问题。采用虚拟样机技术开发的装备维修仿真训练系统是解决目前武器装备维修训练突出问题的有效途径。巳开发成功的某武器维修训练仿真系统的推广应用受到了用户的好评。     

虚拟维修技术发展综述

作为一门新兴的技术科学,虚拟维修已经引起工业界和学术界的广泛关注.通过归纳比较虚拟维修与虚拟装配、维修仿真、维修性可视化等技术的区别和联系,分析了虚拟维修的技术内涵,总结了虚拟维修技术的特点、研究内容和关键技术,从狭义和广义2个角度给出了虚构维修技术的定义;指出了该技术目前存在的问题和今后的发展趋势.     

仿真技术在维修资源预测中的应用研究

维修资源是维修保障系统的重要组成部分，维修资源预测的是否合理将直接影响着部队的保障能力和经济效益。该文以某简单电子装备系统为例，首先对维修保障系统进行了深入分析；然后确定了用蒙特卡罗仿真方法预测维修资源的一般过程，即设定参数、明确输入信息、建立仿真模型、制定仿真流程和设计仿真程序等；最后通过理论计算与仿真结果的比较，证明了维修资源仿真预测的可行性。这为复杂装备系统维修资源的科学预测积累了经验，因此具有十分重要的现实意义。     

基于流程图和仿真的维修培训系统

传统复杂机电系统（如武器系统）的维修培训一般在产品或样机生产出来后进行,存在响应慢、成本高等问题.为此,该文研究开发了一个基于流程图和仿真的维修培训系统（Maintenance Training System,MTS）.该系统采用非沉浸式、低成本的桌面虚拟现实技术,利用维修流程图进行维修过程展示,通过仿真演示维修动作.系统包含维修课程定义和维修任务演示两大模块,采用面向对象的编程语言实现.系统的成功开发,提高了维修培训的效率,降低了成本,避免了场地等条件的限制,而且在仅有产品CAD模型时,就可建立MTS系统,而不必等到实际产品或原型生产出来,因此可以提高培训的时效性,同时也利于维修人员与产品工程师等之间的及早交流,提高产品设计的可维修性.     

面向拆装训练的输油泵机组虚拟维修系统设计

针对输油泵机组实装维修训练存在的不足,设计了面向拆卸与装配训练的输油泵机组虚拟维修系统。通过现有主流虚拟现实仿真平台的对比,选择以Unity3D作为开发平台。分析了系统功能、性能需求,设计了系统多层次模块化训练体系结构。针对系统交互式拆装的核心功能需求,提出一种高效的鼠标拖拽时零部件位置更新算法;为在虚拟训练过程中正确模拟机械零部件拆装的顺序关系,研究了基于事件驱动编程的设计方法。对系统实际运行参数进行测试,满足各项功能、性能需求。系统不仅满足输油泵机组维修训练的需求,还可为其它产品的维修拆装训练系统设计提供参考。     

基于矩阵运算的虚拟装配体拆卸过程建模方法

现有装配体建模方法在描述虚拟维修训练中装配体拆卸过程时,存在的信息冗余大、建模过程复杂等缺点,在研究现有装配体建模方法和分析装配过程与拆卸过程差异的基础上,提出了一种面向虚拟维修拆卸过程的建模方法。该方法以矩阵描述装配体模型,用矩阵运算描述零部件拆卸过程,简化了建模过程,减少了模型数据量,为虚拟维修训练系统的快速构建提供了一种思路和方法。     

导弹装备虚拟维修训练系统通用平台

针对当前导弹装备虚拟维修训练系统开发只针对单一型号和专用功能、效率低、开放性和通用性差的问题,对基于资源重用性、系统通用性的导弹装备虚拟维修训练通用平台进行研究,阐述通用平台包含的视景仿真、故障机理建模与管理、人机交互、维修任务控制4类模块及2种典型训练模式,探讨通用平台设计中的4项关键技术。介绍通用平台的总体结构设计和基于EON Studio开发的虚拟维修训练原型系统。     

基于Stateflow的设备维修过程仿真研究

设备维修是工业企业的一项复杂工作,提高设备维修的效率对减少维修周期、节省企业成本具有重要意义。针对传统计划评审技术（PERT）在设备维修过程工期计算和关键路线分析等方面的局限,提出了基于Stateflow的设备维修过程仿真方法,进行了实例分析。仿真结果表明,基于Stateflow的仿真分析方法能够有效评估设备维修过程的完工时间和关键线路的分布情况,具有可视化、流程化和层次化的特点。     

动车组转向架虚拟仿真检修支持系统关键技术

为了支持CRH380BL高速动车组转向架的检修与维护,作者采用虚拟现实、多媒体和仿真等技术,设计开发了动车组转向架检修支持系统.通过可视化的多媒体信息平台,可以高效率地培训检修人员,并提供辅助检修功能,还可以作为相关人员在其它场合的直观交流沟通手段.在介绍转向架结构特点以及系统需求、结构与功能的基础上,详细介绍了转向架的动态三维模型浏览、虚拟装配仿真、多媒体信息集成、交互方式和数据压缩等关键技术的实现.     

动车组转向架虚拟仿真系统设计与实现

动车组转向架结构的复杂性,使得传统的培训模式已不能满足检修人员短时间内快速掌握检修技能的要求。针对CRH5动车组转向架的结构特点和功能,采用虚拟现实、多媒体和仿真技术,设计实现了动车组转向架虚拟仿真系统,可以清晰地表达转向架的技术信息、结构特点、安装顺序以及工艺要求等。详细介绍了该系统设计实现的关键技术和方法。实际应用表明,该系统不仅为动车组转向架的维护和人员培训提供了一个可视化的多媒体信息平台,也为其他场合的交流提供了直观的沟通方式。     

沉浸式虚拟维修仿真及其应用

文中给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究。提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其要求的功能。而交互技术则主要集中在抓取、运动控制和防穿越处理上。对系统在维修性设计分析(核查)、维修程序确认和辅助维修训练中的应用进行了说明。建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

基于虚拟现实的动车组维修性验证系统研究与设计

针对动车组维修性验证方法不足的问题,提出了采用虚拟仿真手段对维修性进行验证的方法;结合动车组系统的特点,对基于虚拟现实的动车组维修性验证系统进行了方案设计,给出了维修性验证具体流程,研究了三维虚拟样机建模的基本方法;虚拟维修性验证系统有效提高了动车组维修性设计效率,缩短了研制周期,是一种实现动车组维修性并行优化设计的有效方法。     

沉浸式虚拟维修仿真系统及其实现

给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究．提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其所要求功能,而交互技术则主要集中在抓取和防穿越处理上．建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

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。     

虚拟维修通用仿真软件系统的设计

针对目前装备维修保障的现状，基于高层三维图形开发环境，开发设计一套虚拟维修仿真系统，适用于各种装备的虚拟维修训练仿真。通过MultiGen Creator建立三维的装备实体模型，利用C＋＋编程，调用Vega API函数，开发仿真程序。从系统开发软件入手，给出了虚拟维修系统框架结构，并通过模型建立、虚拟人控制、程序控制实现和视景驱动控制进行虚拟维修系统的开发。通过对诸多方面进行逐步分析与设计，给出了进行虚拟维修训练开发关键技术解决方案，并将该方法成功应用于某型导弹的虚拟实验室。     

坦克电气系统模拟维修训练系统设计与实现

针对坦克电气电子系统组成原理日趋复杂,维修保障人员掌握困难的问题,提出了一种新的模拟维修训练系统的设计方案;该方案以原车机械部件为框架,采用DSP控制的电气电子部件对其进行数字化改造;在Eclipse环境下开发了基于Linux系统的综合控制台,并以此为核心,综合利用电气网络化技术,构建了高仿真、交互性强的实车实验环境,实现了坦克电气电子系统理论教学、状态模拟、故障设置与考试测评等功能;最后,通过某子系统计算机模拟状态数据与实车数据的对比,验证了该系统的有效性.     

装备虚拟维修训练系统工程研究

以虚拟现实技术为基础，提出了装备虚拟维修训练系统建设总体方案，并完成了第一期的建设任务。该系统的实现，对于解决目前存在的复杂装备维修训练问题有重要意义。     

装备虚拟维修培训系统设计与实现

针对目前部队及相关军事院校对武器装备维修培训的需求,结合虚拟现实技术的发展现状、系统结构特征设计了基于虚拟维修技术的装备维修培训系统总体方案。对其中的三维模型设计、维修过程设计、碰撞检测、交互方式等关键技术进行了分析与研究,实现了角色管理、虚拟维修演示与训练、维修信息记录等功能,涵盖学习、训练、评估环节。最后以某武器装置为对象对该系统进行实际应用,结果证明可以满足用户在装备维修训练领域的需求,可有效提高装备维修效率,为装备维修培训提供了新的可行方法。