一种推土机变速箱虚拟维修训练系统

相对于传 统训 练方式 而言 ， 拟维修 训练具 有 虚
Ｔ Ｓ ＱＣ Ｅ的特 点 ｊ 即时 间 （ｉ１） ， ｔ ｅ —— 提 前 了 训 练 ｎ
统 的使 用操 作群 体 为对 ３ Ｄ部 件 及 虚 拟 维 修训 练 系统较 少有使用 经验 的初学 者 ， 以对系 统的功能 所 需求 主要为 以下几个 方 面 ：１接 受 训 练人 员 通过 （） 推土机 变速箱结 构维修 可视化 的展示 训练 ， 熟悉变 速箱 的结构 组成 ；２ 通 过 推 土机 变 速 箱工 作原 理 （） 演 示 的学 习 ， 推土机 变速箱 的工作 原理 ；３通 熟悉 （） 过 对推 土机变速 箱故 障排除 和拆 装训 练 ， 掌握 推土 机变 速箱 的拆装 技 能和 常见 故 障 的排 除 方法 ；４ （） 通 过在虚 拟环境 中 的保 养训练 ， 掌握推 土机变 速箱
的安全 ；环 境 （ｎ ｉ ｎ １ ｔ—— 不 受 场 地 和 时 间 ｅ ｖｒ Ｈｅ ） Ｏ ｎ
等环境条 件限制 ， 不会 污染环 境 。作 为一种 崭新 的 维 修训练样 式 ， 虚拟维 修训练 利用先 进 的计算 机技 术 和虚拟 现实技 术 ， 于 改进 训 练方 式 、 高 训练 对 提 效 率和科研 水平 有极大 的促进 作用 ［ 。 变 速箱 是某 型 推土 机传 动 系统 中重要 的 组成
２１ ０ １年 ５月 中国制造业 信息化
第４ ０卷
第 ９期
一
种 推 土 机变 速 箱虚 拟维 修 训 练 系统
王 斌 ， 建钊 ， 周 焦玉 民
（ 放军 理工大 学 工 程兵工 程学 院 ， 解 江苏 南京
２００ ） １０ ７
摘要 ： 着眼 于虚 拟 维修 训 练 系统 的应 用 ， 对 工程 机械 现 有 维修 训 练模 式存 在 的 不足 ， 某型推 针 以
的 Ｅ常保养 工作 。 ｔ １ ２ 系统 框 架 ． 本文 设计 的推 土机 变速 箱 虚拟 维修 训 练系 统 框架 如 图 １ 示 。系统 主要 由系统界 面 、 所 数据库 模
时机 ， 短 了训 练 时间 ；质 量 （ｕｌｙ— —功 能 完 缩 ｑａｔ） ｉ 善、 印象深刻 、 效果显 著 ；成本 （ ｔ—— 有效 降低 ∞ｓ） 了训练 费用 ；安全 性 （ａｅｙ—— 保 障人 员和 机 械 Ｓｆ ） ｔ
拟现 实技术 和人工智 能技术 的虚 拟维修 系统 ， 能够 有效 弥补传 统训练带 来 的问题 ［ 。
１ １ 系统 功 能 需 求 ．
将 虚 拟维 修技 术 应用 于 推 土机 变速 箱 的维修 拆装训 练工作 中， 之成 为一种直 观 、 使 正确 、 方便 的
训练手 段是本 系 统 的根 本 目标 。由于 训 练仿 真 系
土机 变速 箱为例 ， 开发 了虚拟 维修 训 练 系统 。首先 对 系统 功 能进 行 了分析 ， 建 了 系统 框 架 ， 构 建 立 了变速 箱三 维模型 ， 讨 了变速 箱工作 原理及 其在虚 拟环 境 中的 再现过 程 ， 究 了拆 装过 程 的 探 研 实时 交互响应机 制 ， 开发 了交互 式拆 装训 练 功 能仿 真模 块 。最终 ， Ｅ 在 ＯＮ 软件 构 建 的虚 拟现 实 环境 中实现维修 仿真 ， Ｄ ｌｈ 集成 各功 能模 块 开发 了推 土机 变速 箱虚 拟 维修 训 练 系统 。经使 以 ｅ ｉ ｐ
随着先 进技术 的应用 ， 型工程机 械结构 更为 新
复杂 、 价格更 为 昂贵 ， 维 修保 障 人员 的技 能训 练 对 提 出 了更高 的要求 。然 而 ， 传统 的工程 机械维 修训 练都 是在实 际机械 上进行 的 ， 由于受到训 练条 件和 机械 数量 的限制 ， 练效率 难 以得 到保证 。基 于虚 训
用证 明 ， 效果 良好 。
关键 词 ： 土机 变速 箱 ； 推 虚拟现 实 ； 维修 训 练 ； ＯＮ Ｓｕ ｉ Ｅ ｔｄ ｏ 中图分类 号 ：Ｉ３ １ ９ １ ＇９ ． 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：６ ２ ６ ６ ２ １ ）９—０ ６ １ ７ —１ １ （０ １ ０ ０ ６—０ ４ 模 型数据 和现代维 修理论 ， 实现 推土机 变速箱组 成 结构 与工作 原理演 示 、 修拆装训 练和 日常保养训 维 练 的综 合 系统 。
部分 ， 文 以 推 土 机 变 速 箱 为 例 ， 本 尝试 运 用 Ｅ ＯＮ
பைடு நூலகம்
Ｓｕ ｉ软 件 平 台 ， 发虚 拟 维修 训 练 系统 ， ｔｄｏ 开 为维 修 人员 快速提 高维修 水平提 供一种 有效途 径 ， 为其 并 他研 究人员 开展 同领域 的研 究提 供技术 参考 。
块 、 拟推 土机变速 箱建模 与维修 仿真训 练模块 组 虚 成 。其 中数据 库 模 块 用 于 存 储 ３ 模 型 和 各 种性 Ｄ 能参数 、 常见故 障及 排 除方 法 列 表 ， Ｓ 用 ＱＬ建 立 。 虚拟变 速箱建模 模块 通 过三 维建 模 软件 Ａｕｏ Ａ ｔＣ Ｄ 和 ３ ＳＭＡ 建立 变 速 箱 三 维 模 型 。维修 仿 真 训 Ｄ Ｘ 练模块通 过 Ｅ ｔｄｏ ＯＮ Ｓｕｉ虚拟 平 台使 用户沉 浸在 虚
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应 用研 究 ・
王
斌
周建 钊
焦玉 民
一种 推土机 变速 箱虚 拟维 修训 练 系统
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拟环 境 中进行 交 互 式训 练 。系 统平 台是 整 个 虚 拟
１ 系统 功 能 与框 架
推 土机 变 速箱 虚 拟维 修训 练 系统 是 一个 基 于
计 算机 虚拟 现 实技 术 ， 托 推 土 机 变 速 箱 的 Ｃ 依 ＡＤ
收 稿 日期 ：０ １ ４ ７ ２ １ —０ —０
作者简介 ： 王
斌 （９ ６ ， ， １ ８ 一）男 江西永修人， 解放军理工大学工程兵工程学 院硕士研究生 ， 主要研究方向为工程机械建模与仿真。