基于VR技术的水电站运维仿真系统设计

水电站运维需要技术人员具有较高的熟练度,在运维仿真系统上进行运维操作训练,而操作的真实性影响实际运维效果,因此基于VR技术设计水电站运维仿真系统。分析水电站的层次结构,在此基础上采用VR技术建立水电站的虚拟环境,提高运维仿真操作的真实性;设计漫游控制模型,支持用户在水电站虚拟环境中的场景交互。利用Unity 3D引擎开发虚拟水电站功能,设计人机交互平台、共享内存区及程序通信、简报系统。实验结果表明,所设计系统建模效率和精度较高,可准确地完成水电站中设备运行状态的监测。

基于VR仿真的秧苗移栽机精准控制研究

对秧苗移栽机工作过程进行分析,利用VR虚拟现实技术建立秧苗移栽机虚拟仿真系统,并采用VR虚拟现实环境中的Falcon控制器对秧苗移栽机控制系统进行仿真,实现秧苗移栽机正运动学和运动学方程逆解进行解耦,从而为秧苗移栽机的精准化控制提供输入参数。仿真数据表明:VR虚拟现实环境所得秧苗移栽机执行机构运动曲线与实际运动曲线偏差值小于0.67mm,表明利用VR虚拟现实环境可实现秧苗移栽机的精准化控制过程仿真。

基于VR技术的掘进机智能截割控制系统研究

针对井下巷道掘进效率低下、巷道断面成型质量差、精度低的问题,提出了一种基于VR技术的掘进机智能截割控制系统。该控制系统以视觉反馈为核心,实现了对井下掘进过程的精确定位和控制,利用模糊闭环控制理论,建立了掘进及基于视觉反馈的截割控制逻辑,有效确保了井下掘进机智能截割控制的精确性。根据实际应用表明,新的控制系统能够将掘进机的姿态变化偏差控制在0.4°以内,将巷道掘进效率提升15.7%,对提升井下巷道掘进效率和精确性具有十分重要的意义。

基于VR和MR技术的火控系统虚拟仿真平台构建

运用VR和MR技术构建了用于火控系统模拟训练的虚拟仿真平台,该平台利用先进的计算机视觉成像和交互手段,将火控系统的内部结构、部件组成、整体形态、工作原理等,通过逼真的实时三维渲染技术真实呈现出来,用户可以通过双手与虚拟现实/混合现实中动态生成的虚拟三维部件进行自然交互,实现对火控系统的虚拟操作,对火控系统构造与原理进行自主探索认知。利用该平台可有效实现“三层次、五阶段”的火控系统模拟训练模式,“三层次”即仿真层次、交互层次和探索层次等3个不断深化的认知层次,“五阶段”即感知→认知→习知→用知→验知等5个逐步递进的认知阶段。

基于VR技术的独立实验室实训教学仿真系统

当前独立实验室实训教学仿真系统数据库设定一般为单层级,导致实训教学任务响应时间增加,因此提出基于虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术的独立实验室实训教学仿真系统的设计与研究分析。根据系统设计的需求及标准,完成系统硬件和软件的设计。利用实验证明所提系统的先进性,实验结果表明,在各个阶段实训教学任务响应时间均小于0.5 s,优于对比方法。由此可说明所提系统反应较为灵敏,具有较大的应用价值。

VR-GIS技术在城市“数字防洪”中的应用

虚拟现实地理信息系统(VR-GIS)是一门综合虚拟现实和地理信息系统特征的新型技术,以此为基础构建的城市数字防洪系统在防洪决策中发挥了积极的辅助作用。本文以哈尔滨城区段三维数字防洪系统的开发为背景, 探讨了VR-GIS应用于城市数字防洪的关键技术及其实现方法,包括防洪三维虚拟场景的构建技术,仿真数据库的建立与联合查询,洪水动态模拟等方面的相关技术和实现方法,为数字防洪系统提供了基础研究平台。

VR仿真平台在自动化仓储系统中的设计与实现

针对自动化仓储系统的构建及运行特点,设计一种基于虚拟现实(VR)技术的仿真平台。阐述该平台的设计思想和实现手段,根据仓库运行方式的离散化,研究立体仓库堆垛机的路径优化方法,完成对算法的仿真分析。以一个仿真实例展现系统仿真平台的沉浸感、交互性和构想力,验证了其可行性。

VRS-GPS网络虚拟参考站技术在重庆城区控制测量中的应用与浅析

利用虚拟参考站技术VRS(Virtual Reference Stations),结合重庆市区的特点,在区域性测区进行控制测量,分析其精度完全能够满足城市三级控制点的要求。

基于VR场景设计的采摘机器人协同作业分析

以进一步提高采摘机器人协同作业的可视性与效率为目标,将VR设计理念与采摘机器结合,针对VR场景下采摘机器人协同作业展开研究。通过考虑环境信息、植物成像、动态交互功能等基础条件,以采摘机器人各部件作业运动机理为依据,搭建采摘机器人VR场景,将采摘系统划分为多个子系统进行采摘作业的动作实现与路径调整,在数据、模型、知识等多部件协同控制支撑下进行VR场景采摘作业试验。结果表明:经系统协同感知与核心算法控制,采摘机器人各部件在自由度协调、对象及位置闭环调控条件下,得到理论计算定位与实际仿真误差控制在0~8mm范围内,机器人协同采摘的作业耗时最短为1.89s,平均耗时为2.06s,采摘成功率可达到96.8%,设计可行。VR场景设计下的采摘机器人整体协同作业分析保证了采摘机器人作业的柔韧度与协调性,对于采摘机器人部件结构改善及类似农机化设备的可视化开发具有很好的参考价值。

基于VR技术的拖拉机控制系统应用分析

以拖拉机自动控制系统为研究对象,通过对自动控制模型分析,构建拖拉机自动导航控制系统方向与位置跟踪模型。根据目标路径与虚拟路径之间的偏差,计算出位置偏差与方向偏差,实现拖拉机导航自动控制系统的目标追踪。根据既定的路径跟踪模式,对控制系统进行参数优化,基于VR技术进行虚拟仿真实验,结果表明:自动控制系统能够主动实现对目标路径的追踪,且响应速率和精度与激励信号相关特性相符。

基于储能型DVR的双馈风电机组电压穿越协调控制

针对双馈感应发电机(DFIG),提出了一种基于超级电容器(SC)储能的动态电压调节器(DVR)实现电压穿越的协调控制策略。在电网电压故障时,基于SC的DVR对DFIG端口电压进行完全补偿,使得DFIG端口电压始终维持在正常水平;并通过DFIG和基于SC的DVR协调控制,减少DFIG在故障期间输出的有功功率,从而减少故障期间所需的DVR功率和容量。在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型,分别进行了对称和不对称故障下的零电压穿越、低电压穿越和高电压穿越仿真。仿真结果证明了所提出的协调控制策略的有效性。

基于VR的三维虚拟场景漫游和交互系统研发

虚拟现实技术(VR)目前广泛应用于多个领域,它是一种利用计算机硬件和软件集成的技术,由计算机图形学、人机交互、网络通信等多种学科技术发展而来。虚拟现实技术的特征是交互、沉浸、构想。人物通过VR技术在三维虚拟场景中实现漫游和交互操作,将虚拟场景信息以三维可视化的形式呈现在HMD(头戴式显示器)中,为用户提供身临其境的感受和体验。

VR技术在拖拉机零配件设计中的应用

为进一步提升拖拉机零配件的设计与改进效率,将VR技术应用于设计。在虚拟现实核心理念的基础上,选取通用拖拉机关键零配件进行参数设计,将数学模型与物理模型相结合,对整机的传动系统、执行部件进行建模,并通过VR装配调控技术,形成路径规划与装配流程搭建仿真试验平台。试验表明:在VR场景设置下的拖拉机零配件机械设计与装配整体效果良好,设计可视度较实体建模与装配改善效果可提升9. 1%,零配件位姿调控时间提升至0. 52s,调控精准,且大幅度节省设计与装配时间;同时,零件的装配约束度可达到93. 7%,满足设计要求,装配精度可达90%以上。此设计应用可为其他机具改进优化提供理论支撑,具有较强的应用价值。

一种轮式拖拉机的行走装置VR跟踪系统研究

为了提高轮式拖拉机行走装置的跟踪控制精度与设计优化效率,采用VR处理技术与跟踪控制理论,对其行走装置的VR跟踪系统进行了设计。通过图像准确采集与特征信号提取,在目标跟踪与智能避障核心算法下引入合适的比例因子进行VR跟踪系统模型建立与软硬件设计与仿真试验。试验结果表明:在确保VR场景渲染下拖拉机与作业场景的高度融合基础上,跟踪系统的避障成功率平均为80%以上,纠偏响应速度保持在41.2~43.8s之间,VR跟踪精度保持在89.1%以上,最高可达91.3%;拖拉机整机行走跟踪稳定性能符合实际作业要求,设计可行。该可视化设计研究可为相关学者对农机设备的开发优化提供思路,对于提高拖拉机行走装置及类似机具设计效率有很好的借鉴价值。

时变信道中自适应VR-HARQ研究

为了更好地解决时变信道中可靠性与吞吐率这一对矛盾,本文提出一种基于线性预测的自适应冗余可变混合ARQ(VR-HARQ)方案.在该方案中,由于时变信道的慢衰落特性,时变信道被等效为有限状态的M arkov过程,每个M arkov状态对应信道的不同信噪比,同时,文章详细地描述了信道吞吐率与误码率之间的数学关系,推导了每个M arkov状态的最佳编码方案,然后系统采用自适应线性预测算法,根据当前个时段的信道状态,估计下一个时段信道的信噪比以及其所对应的M arkov状态,最后根据吞吐率最大原则选择合适的纠错编码方案.仿真结果表明:自适应线性预测VR-HARQ方案的性能明显优于传统VR-HARQ方案.

基于多模态的雷达显控VR人机交互技术研究

针对目前虚拟现实(VR)人机交互技术在雷达领域应用较少,且主要集中在单模态交互上,导致VR显控体验感不佳的问题,文中基于视觉、听觉、手势等多模态开展雷达显控VR人机交互技术研究,提出了多模态VR交互系统架构、交互设计流程与方法、交互体验提升策略。在雷达VR显控中集成应用了人因手势、自然语音、智能眼控等多模态交互;同时基于多传感器设备,构建了多模态融合的VR自然交互体系,实现将手势、语音、眼控等行为数据融合,充分发挥多模态交互优势,有效增强雷达显控人机交互通道和效率,带来更加直观、自然、沉浸的用户体验。

VR技术在农业机器人操作上的应用

为进一步提高农业机械对农作物收获的采摘效率和准确率,结合当前VR技术对农业机器人的操作过程进行了应用研究。在充分理解农业机器人操作原理的基础上,结合虚拟现实技术理论,从任务层、状态层与综合控制层形成基于VR技术的农业机器人操作控制流程,并选取机器人核心部件建立数学运动模型。同时,利用SolidWorks软件得到机器人物理模型,编制协调一致的作业软件控制程序,进行VR场景下农业机器人操作控制平台仿真试验。试验结果表明:在核心控制算法和指令动作反应算法的信息融合之下的农业机器人作业的避障率可达83%以上;在VR试验环境下,X向定位精度和Y向定位精度指标分别为97. 25%和96. 75%,整机准确避障率和路径执行准确率的指标分别为96. 95%和97. 05%,均满足设计要求。此研究思路可为农业机器人的深入研发提供一定参考。

基于Unity3D的仿真平台构建技术研究

计算机仿真技术发展迅速,在军事领域取得越来越广泛的应用,并逐步深入到电子战、智能化作战领域,成为了该领域的关键技术。Unity3D是一款在游戏动画领域应用已久且广受好评的虚拟现实仿真软件,其操作简单且具有精美细腻的显示效果和跨平台的特性。通过Unity3D对作战场景和作战方案进行仿真和推演,辅以智能语音控制和VR设备的体验,一方面能够极大提升仿真效果、降低仿真成本、减少物理条件限制,另一方面还能对仿真数据进行实时的统计记录,为后续的分析评估提供数据。

VR双眼视知觉功能平衡训练防控近视的效果评价

目的评价VR双眼视知觉功能平衡训练防控近视的效果。方法选择2019年2月至2020年3月深圳市眼科医院收治的150例100度以内的低度近视儿童,共247只眼被确诊为近视,一方面实施VR双眼视知觉功能平衡训练,另一方面做好正确用眼的健康宣教,培养良好的用眼习惯,保持正确的学习坐姿,平常坚持做眼保健操,6个月后观察视力和眼位变化情况。结果训练前平均裸眼视力为(0.62±0.05),训练后为(0.84±0.07),训练后显著优于训练前,差异有统计学意义(P<0.05);经过前后对比,患眼的视力提升率为82.19%(203/247),水平眼位好转率为80.33%(241/300),垂直眼位好转率为81.67%(245/300)。结论在注意保护眼睛,坚持做眼保健操,保持良好用眼习惯的同时,加强VR双眼视知觉功能平衡训练,有助于提升低度近视儿童的视力,并且改善知觉眼位,值得在少年儿童中广泛推广应用。

VR技术在医学计量与质量控制教育培训中的研究

目的通过对VR(虚拟现实)技术的研究,探讨了将VR技术运用于"VR/AR+培训"模式的重要意义。方法通过总结工作实践经验,针对医疗设备质量控制管理及其培训教学运用情况特点进行分类,分析存在的问题并给出建议。结果医院医疗设备质量管理的发展必须顺应时代发展的大环境,打破传统设备管理的工作模式,实现了先进的虚实结合,促进了教育培训多样化形式的发展;增加操作者身临其境的感觉,帮助他们快速掌握要领,提高了获得感和教学效果。结论 AR与VR技术在医学计量和质量检测培训中必将引领时代潮流。