汽車起重機虛擬化教學訓練系統設計

房秋怡 劉 鵬 聞公玉 汪元波

武警士官學校 杭州 311400

0 引言

長期以來，汽車起重機培訓及考核工作受起重機械數量配備不足，作業場地和訓練環境等客觀因素的制約，難以靈活開展駕駛操作、維修保養的實訓和教學，起重機械的培訓、考核工作難以低成本、規模化推開。而傳統的培訓模式使作業人員對起重機械真實的結構和操作處于模糊狀態，在實際應用時缺乏對起重機械故障排除、駕駛操作和應急事故的處理能力。

針對以上問題，虛擬仿真技術用于起重機作業人員培訓系統的開發已有基于虛擬現實技術的汽車起重機操作仿真模擬訓練系統的研究[1，2]，相關研究對雙臺/多臺汽車起重機模擬協同作業三維仿真系統的設計實現了三維場景建模、吊裝仿真以及其他一些輔助功能和交互設計[3，4]。但未見有關運用虛擬現實技術，結合AR頭盔和實裝操作部件，實現汽車起重機操作的虛擬仿真訓練考核，同時實現多臺汽車起重機對綜合性應用場景科目進行實時協作訓練的公開文獻報道。

本文提出了結合AR頭盔和實裝操作部件，開發一種實現汽車起重機操作的虛擬仿真訓練考核，同時實現多臺汽車起重機對綜合性應用場景科目的三自由度動態平臺教學訓練系統，加大模擬訓練力度，減少實裝損耗，節約訓練資源，提高訓練實戰化水平。

1 訓練系統總體方案設計

通過對汽車起重機仿真訓練交互模型和仿真訓練待實現功能……