[发明专利]一种集装箱空箱堆高机的操作技能仿真培训系统

摘要

一种集装箱空箱堆高机的操作技能仿真培训系统，由六自由度运动平台系统、集装箱空箱堆高机驾驶员座椅、集装箱空箱堆高机操作机构、操作信号采集器、仿真计算机、三维仿真软件、大屏幕电视机、显示器支架组成；集装箱空箱堆高机驾驶员座椅、集装箱空箱堆高机操作机构和显示器支架置于六自由度运动平台之上，大屏幕电视机固定在显示器支架上，集装箱空箱堆高机操作机构信号输出至操作信号采集，操作信号采集器通过485总线接仿真计算机，仿真计算机通过HDMI接口接大屏幕电视机，六自由度运动平台系统的控制信号端口接485总线。相对于当前的培训手段，本发明虚拟仿真场景中各物理现象的真实、虚拟仿真临场感强。

主权项

1.一种集装箱空箱堆高机的操作技能仿真培训系统，其特征在于：由六自由度运动平台系统、集装箱空箱堆高机驾驶员座椅、集装箱空箱堆高机操作机构、操作信号采集器、仿真计算机、三维仿真软件、大屏幕电视机、显示器支架组成；集装箱空箱堆高机驾驶员座椅、集装箱空箱堆高机操作机构和显示器支架置于六自由度运动平台之上且与平台刚性连接，大屏幕电视机固定在显示器支架上，集装箱空箱堆高机操作机构信号输出端口接操作信号采集器的信号输入端口，操作信号采集器的信号输出端口接485总线，485总线通过485‑USB转换器接仿真计算机的USB接口，仿真计算机通过HDMI接口接大屏幕电视机，六自由度运动平台系统的控制信号输入端口与485总线连接；三维仿真软件在OSG+Vortex平台进行开发并运行于仿真计算机之上；操作信号采集器实时接收集装箱空箱堆高机操作机构的操纵信号，然后通过485总线将其发送至仿真计算机，运行于仿真计算机的三维仿真软件获取到操作数据后，由多体动力学和碰撞检测实时仿真引擎Vortex对虚拟场景中各物体之间的物理接触及运动包括集装箱空箱堆高机与环境的响应、集装箱之间的碰撞干涉、集装箱与环境的碰撞干涉、集装箱空箱堆高机与集装箱之间的响应等物理行为进行计算，然后由三维图形引擎OSG对虚拟场景中各物体位置、图形进行更新并输出给大屏幕电视机显示，在虚拟环境中完成集装箱空箱堆高机的操纵动作以及虚拟场景中各物体的干涉响应，同时，仿真软件将Vortex计算得出的虚拟场景中集装箱空箱堆高机车体姿态数据通过485总线发送给六自由度运动平台系统，六自由度运动平台系统同步产生与虚拟集装箱空箱堆高机车体同样的姿态变化动作，使处于运动平台之上的操作者感受到真实的摇摆，软件同步播放相应音效文件。