环绕式叉车操作训练虚拟现实系统关键技术研究

发布时间：2017-11-24 04:18

  本文关键词：环绕式叉车操作训练虚拟现实系统关键技术研究

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【摘要】：叉车是一种常用的装卸搬运车辆,现代物流业的飞速发展带来了叉车驾驶员的大量需求,传统的师傅带徒弟的培训方式存在着培训时间长、培训效率低、培训内容不系统等诸多不足,已经不能满足现代企业对叉车司机的培训需求。本文以现代虚拟现实技术为导引,以应用广泛的中小吨位平衡重式叉车为对象,综合运用计算机图形学、软件工程、现代传感与测控技术、叉车运动学与动力学、叉车驾驶操作技术、人机工程学等多学科知识,深入研究了环绕式叉车操作训练虚拟现实系统的关键技术。 首先,论文明确了叉车驾驶操作虚拟现实系统开发设计的总体思想和基本原则,分析了系统的功能需求及组成结构,并在此基础上完成了系统软、硬件各组成模块的设计和选型,以驾驶员操作视角为中心,构建了国内首台具有等比例司机室的环绕式叉车驾驶操作虚拟现实系统。 第二,以提高系统沉浸感为目标,基于计算机图形学的基本原理,分析了视景系统的组成结构及构建方法,完成了实体模型的构建、优化,研究了三维投影系统中图像校正及边缘融合技术,实现了虚拟现实场景的实时、逼真的渲染。 第三,基于叉车动力学及运动学的基本原理,以模拟器视景应用为目标,建立了叉车动力学及运动学的模型,并以这些模型为基础,完成了叉车失稳状态模型以及其它突发应激场景模型的研究,实现了叉车司机的应激训练。 最后,分析了叉车转向时转向盘力感的产生机理,以叉车动力学和运动学模型为基础,建立了叉车静止及运动两种不同状态的力反馈模型,在此基础上明确了模拟器转向系统的总体功能及组成结构,完成了转向系统所需的电机、传感器的选型以及机械结构设计,实现了转向盘的限位、回正和力感模拟。 本文的研究成果已经在实际工程中得到应用,提高了叉车司机的培训质量和效率,取得了较好的社会效益。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH242

【参考文献】

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本文编号：1220985