虚拟现实在连铸仿真培训系统中的应用研究

发布时间：2020-10-27 23:46

　　 由于受到工业现场环境和企业生产成本等因素的制约,传统的连铸教学培训主要以课堂学习和现场参观为主,很难进行大规模的现场培训。为此,将虚拟现实技术应用在连铸仿真培训之中,开发了连铸仿真培训系统,来满足冶金相关专业学生和工厂员工进行连铸生产环节的相关学习和虚拟设备操作。根据连铸培训的需求,设计了连铸培训系统整体培训内容和架构方式。为了实现虚拟系统的自然流畅的交互方式,根据连铸现场设备的操作特点,提出了应用于虚拟操作台的动态手势交互方法。在研究手势交互方式和相关硬件技术基础上,使用Leap Motion体传感器采集手姿态数据,并针对Leap Motion采集动态手势的缺陷,提出了层次化的手姿态校正方法。自定义了手势交互规则进行操作台的虚拟操作。实现了虚拟连铸设备的操作功能,最终通过调查问卷的方式证明了该方法的有效性和舒适性。为了实现在虚拟连铸场景中的多人协作培训方式,设计了分布式虚拟现实模块,针对分布式虚拟现实系统时空不一致的问题,提出了连铸多人协作的混合协同架构模式。设计了基于Photon Server的服务器端和基于Unity的客户端,实现了服务器端和客户端的两种数据收发模式。该系统真实的沉浸感、自然的交互方式,为连铸培训教育提供了一种新的方法。图36幅;表5个;参52篇。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TF777;TP391.9
【部分图文】：

第 2 章 连铸培训系统需求和整体结构设计铸是指连续铸钢工艺,是将转炉生产出来的液态钢水经过连续浇铸成固艺[23]。连铸生产过程连续性强、工艺难度大和工作条件差[25]。该工艺精炼好的钢液，由天车运载至钢包回转台。钢包回转台转动到浇注位置打开长水口。铸生产流程和设备液通过中间包，注入水冷结晶器，并在结晶器内极速冷却凝固形成坯壳矫机的作用下被拉出结晶器的扇形段区域，在经过喷水后完全凝固，并凝固的铸坯经过切割设备被切成指定长度，完成钢液的凝固。连铸设备包括：浇注和承载部分、冷却成型设备、拉矫设备、切合设备和出坯设

表 1 连铸设备操作方式1 Operation mode of continuous casting equipme 操作方台 控制台手 非控制 控制台 控制台备 控制台过多年发展过程，自动化水平不断提高，进行最终命令的确认，所以绝大多数的生控制仍需手动操作。各种生产设备的控制统训练学习者技能的关键[26]。

第 2 章 连铸培训系统需求和整体结构设计的操作人群宽泛，为了便于培训和实际操按钮包含按钮和旋钮两个类型，按钮可以 45 度；由于连铸生产是一个高成本、高控对操作连续性有着较高要求。操作员需序的操作，否则就会影响钢铁品质，产事故。根据某钢厂连铸现场还原的控制台的设备，一般采用配有操作杆的控制方开浇操作开始前，将机械手向上抬至最对准，打开滑板进行开浇。非控制台控制
【参考文献】

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本文编号：2859252