[发明专利]一种基于VR技术的地铁车钩故障状态模拟系统

说明书

本发明公开了一种基于VR技术的地铁车钩故障状态模拟系统，包括故障模拟后台、服务器、VR场景实施平台和控制面板；故障模拟后台用于存储基础数据；控制面板用于选择车钩模型和车钩故障形式并生成相应的故障指令；并用于选择由VR场景实施平台提供的虚拟现实场景，生成相应的控制指令；服务器用于根据故障指令获取对应的车钩模型数据和车钩故障数据，根据控制指令获取对应的虚拟现实场景，并根据车钩模型数据、车钩故障数据和虚拟现实场景生成车钩故障处理模拟实施场景；VR场景实施平台用于显示服务器生成的车钩故障处理模拟实施场景；本发明通过VR技术对不同车钩的各种故障形式的处理过程进行可视化、直观的仿真模拟，提高故障处理的动手能力和学习效率。

技术领域

本发明属于虚拟现实技术领域，更具体地，涉及一种基于VR技术的地铁车钩故障状态模拟系统。

背景技术

VR即虚拟现实技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本技术特征的计算机高级人机界面、并行处理技术、多传感技术、模拟人的视觉、听觉和触觉等感觉器官功能，使得人们沉浸在计算机生成的虚拟环境中并能通过语言、手势等自然方式与之进行互动，创建了一种造人化的多维信息空间，具有广阔的应用前景。

车钩是地铁车辆关键部件之一，其状态的可靠性直接影响地铁运营的安全；按照地铁车辆牵引连挂装置的连接方法不同，可分为自动车钩、非自动车钩和半永久性牵引杆。从车钩组成上，可将车钩分为车钩头、解钩气缸、手动解钩装置、空气管路连接、电钩驱动装置、电钩头、垂直支撑、对中装置、钩尾等部分。常见车钩故障有车钩分离、自动连挂失败、手动解挂失败、自动解钩失败、车钩再对中失败、车钩牵引杆松脱、车钩零件带电流、风管接头泄漏等。

现有的地铁车钩故障处理方法主要采用理论学习和实际操作相结合的方式，枯燥的理论知识不能为检修人员提供直观可见的故障处理措施；另外，由于地铁车钩结构复杂、故障形式多种多样，故障现场单一的故障表现形式不能为检修人员提供全面的学习素材；总之，现有的车钩故障处理学习模式无法为检修人员提供高效的学习方法，无法为地铁车辆运营安全提供良好的保障。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于VR技术的地铁车钩故障状态模拟系统，通过VR技术对不同车钩的各种故障形式的处理过程进行可视化、直观的仿真模拟，实际检修人员不仅能够观看并学习场景中的虚拟检修人员的故障处理操作，还可以通过VR手柄操纵场景内的虚拟检修人员进行实际操作，提高故障处理的动手能力和学习效率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于VR技术的地铁车钩故障状态模拟系统，包括故障模拟后台、服务器、VR场景实施平台和控制面板；故障模拟后台、VR场景实施平台和控制面板均与服务器具有通信连接；

故障模拟后台用于存储基础数据，包括车钩模型数据、车钩故障数据、车钩故障处理的动作反馈指令，以及车钩故障处理理论数据；

控制面板用于选择车钩模型和车钩故障形式并生成相应的故障指令；并用于选择由VR场景实施平台提供的虚拟现实场景，生成相应的控制指令；

服务器用于根据故障指令从故障模拟后台中获取对应的车钩模型数据和车钩故障数据，根据控制指令从VR场景实施平台中获取对应的虚拟现实场景，并根据车钩模型数据、车钩故障数据和虚拟现实场景生成相应的车钩故障处理模拟实施场景；

VR场景实施平台用于显示服务器生成的车钩故障处理模拟实施场景，以供检修人员在虚拟现实场景中模拟车钩故障处理。

优选的，上述地铁车钩故障状态模拟系统，其车钩故障处理模拟实施场景包括地铁车辆、每节车辆间连接的车钩、车钩组成部分、虚拟操作人员和对应车钩检修工具。

优选的，上述地铁车钩故障状态模拟系统，其故障模拟后台包括车钩模型单元、车钩故障单元、数据处理单元、动作反馈单元和基础理论单元；