本发明专利技术公开了一种基于虚拟现实技术的渣浆泵培训系统，其特征在于：主要由虚拟现实培训操控平台、MySQL数据库、交互硬件、系统软硬件组成；虚拟现实培训平台由用户登录模块、学习模块、练习模块、考核模块组成；MySQL数据库由平台开发功能数据、零部件原始信息数据、培训内容数据、练习和考试成绩及操作记录数据组成；交互硬件由VR头盔和VR手柄组成；系统软硬件由高性能PC主机、定位基站和Unity引擎组成；各部分及操作者间存在实时的交互关系；本发明专利技术利用虚拟现实技术对渣浆泵通过学、练、考的方式来培训人员，可以减少摆脱机房现场实地培训限制，灵活安排实训时间和频次，减少课堂现场授课时间，在提升培训效率和效果的同时缩短整体培训时间。体培训时间。体培训时间。
【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实技术的渣浆泵培训系统
[0001]本专利技术涉及设备虚拟现实培训
，具体涉及一种基于虚拟现实技术的渣浆泵培训系统。
技术介绍
[0002]渣浆泵从概念上讲是指通过借助离心力的作用使固、液混合介质能量增加的一种机械，将电能转换成介质的动能和势能的设备，其基本结构由叶轮、泵壳、泵轴、轴承及托架组成，动力包括电动机等，耐磨件包括衬板、轴套等，密封件包括轴封、副叶轮等，对于渣浆泵这样结构复杂的产品，其维修拆装过程尤为繁琐，实地学习、实物操作、面对面培训等人员聚集性活动往往受当前时间、场地等因素的限制，培训工作因此受到牵制。
[0003]渣浆泵学习具有较强的实践性，只有进行设备实操才能够掌握设备的应用方法，然而在资金、设备等因素的影响下，开展渣浆泵现场聚集培训的难度较大。为了解决设备不足等问题，可以利用虚拟现实技术构建渣浆泵培训系统，在虚拟的环境中进行渣浆泵培训，增强渣浆泵学习的实践性。
[0004]借助虚拟现实技术可以实现对渣浆泵整体以及各个零部件进行全方位展示，便于培训人员更好的了解渣浆泵内部结构；通过相应的展示幕布、功能模块，可以帮助培训人员脱离琐杂难懂的维修说明书，轻松地掌握渣浆泵的零部件装配关系、基本知识和维修技巧；利用实时人机互动功能可以练习培训人员的实际动手操作能力，加深维修印象。
技术实现思路
[0005]针对上述培训存在的问题，本专利技术的目的在于提出一种基于虚拟现实技术的渣浆泵培训系统，解决上述问题，在提升培训效率和效果的同时缩短整体培训时间。
[0006]一种基于虚拟现实技术的渣浆泵培训系统包括虚拟现实培训操控平台、MySQL数据库、交互硬件、系统软硬件组成；虚拟现实培训操控平台由用户登录模块、学习模块、练习模块、考试模块组成；MySQL数据库由平台开发功能数据、零部件原始信息数据、培训内容数据、练习和考试成绩及操作记录数据组成；交互硬件由VR头盔和VR手柄组成；系统软硬件由高性能PC主机、定位基站和Unity引擎组成；所述虚拟现实培训操控平台由用户登录模块、学习模块、练习模块、考核模块组成，主要展示渣浆泵的拆装过程及会存在的一些常见故障，增强培训人员对渣浆泵的了解以及提高处理故障的能力；整个系统的培训模式有3种：学习模式、训练模式和考核模式；学习模式可以让培训人员学习相关的理论知识，训练模式则是进入实际操作模式，考核模式是检验培训的总体成果；培训人员在进入系统之前，要进行登录或注册，进入系统后，通过手持设备唤起系统的电子界面，界面会出现场景返回、场景选择、学习模式选择等多个功能模块；培训人员会根据岗位的不同选择不同的现场场景，进入到场景之后，培训人员可以根据自己培训的实际情况来选择学习模式、训练模式和考试模式其中一种进行学习；在学习、训练和考试不同的模式下，培训人员可通过手持设备和与虚拟环境进行交互，通过头戴显
示器接收三维场景的渲染输出，给培训者提供一个封闭的视觉空间；所述MySQL数据库用来存储零部件原始信息数据、学习人员的操作数据，包括平台开发功能数据、零部件原始信息数据、培训内容数据、练习和考试成绩及操作记录数据；所述交互硬件由VR头盔和VR手柄组成，用于实现操作者和培训平台之间的交互；学员戴上 VR 眼镜后就“进入”了实训现场，在虚拟培训指导员的指导下或者独立操作，手握 VR 互动手柄；在培训平台虚拟场景中看到的是幻化后的各种工器具，如扳手、铁钳等，通过视场和手柄的实时定位与同步，实现手握工器具动作反映到虚拟场景中，进行各种各样的拆装操作；头戴式 VR 眼镜通过无线技术可以与同步定位基站相连，实现空间范围的VR 精准互动，避免原有产品位置定位 VR眼镜需要与主机连线的麻烦，避免发生缠绕、羁绊，严重影响使用连续性的情况；所述系统软硬件由高性能PC主机、定位基站和Unity引擎组成；VR设备与高性能PC主机连接，定位基站放置在房间角落使信号覆盖整个房间；系统的软件架构采用Unity引擎，该引擎能够对VR仿真系统的虚拟物体，包括场景、模型、声音、特效、环境、脚本等进行有效的组织。
[0007]进一步地，虚拟现实培训操控平台、MySQL数据库、交互硬件、系统软硬件相互独立，同时也存在相应的连接关系；操作者头戴VR显示器，手握手柄实现与虚拟现实培训操控平台的交互；操作者可以通过交互硬件将自己的意图传递给虚拟现实培训操控平台，虚拟现实平台在接收到信号之后会完成相应的操作，同时会将运行结果通过交互硬件反馈给操作者；虚拟现实培训操控平台在完成操作者指令的过程会依赖于系统软硬件中的高性能PC主机，PC主机的处理结果会通过虚拟现实培训操控平台呈现给操作者；虚拟现实培训操控平台、MySQL数据库、系统软硬件中的高性能PC主机三者之间存在数据处理传输关系，虚拟现实培训操控平台中展示的数据均来自MySQL数据库，虚拟现实培训操控平台运行产生的数据也会储存于MySQL数据库。
[0008]进一步地，在学习模块中，学习模块的培训方式主要是通过语音讲解和文字介绍的方式对学员进行理论知识、拆装过程、故障处理方法等相关内容的培训；渣浆泵的工作原理以及故障的处理过程会通过动画的形式来进行演示，播放过程为自动播放同时播放进度可进行暂停、快进、后退等操作；培训的内容涵盖了正常工作环境下对设备的拆装操作以及设备在异常故障状态下的诊断、处置及事故的预判断和处理；学员在培训中需要熟悉掌握渣浆泵设备的结构、工作原理、拆装过程以及各种故障的处理措施。
[0009]进一步地，在训练模块中，培训人员在选定场景后可以通过手持设备在虚拟场景中完成设备相关的理论知识练习、设备拆装操作以及设备在突发故障时的应急处置任务，任务完成后，系统会根据培训人员的任务完成情况对本次的训练结果进行打分；学习者在操作过程中出现拆装错误等情况，系统会通过图片或声音提示学习者；训练结束后会根据实际的训练情况给出训练小结，可以给培训人员的后续训练方向提供参考。
[0010]进一步地，在考核模块中，考核模块主要从设备理论知识、设备拆装操作和故障检修及处理这3个部分对培训人员所掌握知识和技能进行考核；考核模块中涉及到的培训人员必须掌握的内容以及可选择考核的内容，学员可以根据自己的岗位选择适合自己的考题；企业可以通过每个培训人员的考核总结来掌握员工的技能水平，可以直观地了解到培训人员的培训效果，进而知道员工能否达到上岗工作的要求。
[0011]本专利技术可以帮助培训人员轻松地掌握渣浆泵的理论知识、拆装过程、维修技巧，可以减少摆脱机房现场实地培训限制，灵活安排实训时间和频次，减少课堂现场授课时间，在提升了培训效率和效果的同时缩短整体培训时间；锻炼了培训人员的实际动手操作能力，培训不再受时空限制、灵活性强，用户上手快，有效提高学习、培训效率。
附图说明
[0012]图1是本专利技术提供的系统组成及关系框图；图2是本专利技术提供的虚拟现实培训操控平台包含的各功能模块。
具体实施方式
[0013]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0014]如图1所示，一种基于虚拟现本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实技术的渣浆泵培训系统包括虚拟现实培训操控平台、MySQL数据库、交互硬件、系统软硬件组成；虚拟现实培训操控平台由用户登录模块、学习模块、练习模块、考试模块组成；MySQL数据库由平台开发功能数据、零部件原始信息数据、培训内容数据、练习和考试成绩及操作记录数据组成；交互硬件由VR头盔和VR手柄组成；系统软硬件由高性能PC主机、定位基站和Unity引擎组成；所述虚拟现实培训操控平台由用户登录模块、学习模块、练习模块、考核模块组成，主要展示渣浆泵的拆装过程及会存在的一些常见故障，增强培训人员对渣浆泵的了解以及提高处理故障的能力；整个系统的培训模式有3种：学习模式、训练模式和考核模式；学习模式可以让培训人员学习相关的理论知识，训练模式则是进入实际操作模式，考核模式是检验培训的总体成果；培训人员在进入系统之前，要进行登录或注册，进入系统后，通过手持设备唤起系统的电子界面，界面会出现场景返回、场景选择、学习模式选择等多个功能模块；培训人员会根据岗位的不同选择不同的现场场景，进入到场景之后，培训人员可以根据自己培训的实际情况来选择学习模式、训练模式和考核模式其中一种进行学习；在学习、训练和考核不同的模式下，培训人员可通过手持设备和与虚拟环境进行交互，通过头戴显示器接收三维场景的渲染输出，给培训者提供一个封闭的视觉空间；所述MySQL数据库用来存储零部件原始信息数据、学习人员的操作数据，包括平台开发功能数据、零部件原始信息数据、培训内容数据、练习和考试成绩及操作记录数据；所述交互硬件由VR头盔和VR手柄组成，用于实现操作者和培训平台之间的交互；学员戴上 VR 眼镜后就“进入”了实训现场，在虚拟培训指导员的指导下或者独立操作，手握 VR 互动手柄；在培训平台虚拟场景中看到的是幻化后的各种工器具，如扳手、铁钳等，通过视场和手柄的实时定位与同步，实现手握工器具动作反映到虚拟场景中，进行各种各样的拆装操作；头戴式 VR 眼镜通过无线技术可以与同步定位基站相连，实现空间范围的VR 精准互动，避免原有产品位置定位 VR眼镜需要与主机连线的麻烦，避免发生缠绕、羁绊，严重影响使用连续性的情况；所述系统软硬件由高性能PC主机、定位基站和Unity引擎组成；VR设备与高性能PC主机连接，定位基站放置在房间角落使信号覆盖整个房间；系统的软件架构采用Unity引擎，该引擎能够对VR仿真系统的虚拟物体，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢天祥，赵月静，秦志英，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：
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