【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及目標模擬調整，尤其涉及一種用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統。
技術介紹
1、在工程和訓練領域，電鏟（挖掘機）的半實物仿真技術是一種重要的培訓和性能評估工具，能夠有效模擬真實工作環境中的操作場景和動作反應。隨著技術的進步，基于新技術的電鏟半實物仿真目標模擬方法成為行業的創新方向，能夠為提高仿真精度、增強用戶交互體驗和優化訓練效果提供了全新的解決方案，通過引入了高保真度的物理模型和傳感器技術來建立實際電鏟結構的實物模型，包括機械結構、控制系統和運動機制的真實復制，模擬真實工作場景中的物理特性和運動響應，傳感器技術如力傳感器、位置傳感器等被集成到模型中，實時獲取和反饋操作員的操作行為和環境條件，確保仿真系統與實際操作的高度一致性和可比性，還通過結合虛擬現實和增強現實技術來實現了電鏟操作的虛實融合，并利用頭戴式顯示器和增強現實眼鏡，將虛擬場景和實物模型實時疊加，使操作員能夠在實際電鏟模型上執行虛擬任務和操作，使得虛擬環境中的任務和場景與實物模型的動態響應相結合，為操作員提供高度逼真的操作體驗和反饋，促進操作技能的提高和應對復雜場景的能力訓練。然而，傳統的電鏟仿真系統主要基于虛擬現實技術，存在著無法完全準確地模擬實際操作環境和物理反饋的問題。
技術實現思路
1、基于此，本專利技術有必要提供一種用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，以解決至少一個上述技術問題。
2、為實現上述目的，一種用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，包括以下模塊：
3、電鏟半實物
4、電鏟目標作業事先設定執行模塊，用于通過電鏟半實物仿真平臺內的電鏟半實物操作連接控制面板對實際電鏟結構進行目標作業參數條件限制，以得到電鏟結構操作目標作業設定參數限制條件；基于電鏟結構操作目標作業設定參數限制條件利用執行器對實際電鏟結構進行電鏟目標作業執行處理，以生成電鏟結構半實物目標作業操作執行過程；
5、電鏟目標運行參數實時采集模塊，用于通過位置傳感器、力學傳感器以及姿態傳感器對電鏟結構半實物目標作業操作執行過程進行電鏟運行參數實時采集，以得到電鏟目標作業運行位置實時參數、電鏟目標作業運行力度實時參數以及電鏟目標作業運行姿態實時參數；將電鏟目標作業運行位置實時參數、電鏟目標作業運行力度實時參數以及電鏟目標作業運行姿態實時參數上傳至電鏟半實物物理仿真模型；
6、目標模擬反饋調整控制優化模塊，用于利用電鏟半實物物理仿真模型對電鏟目標作業運行位置實時參數、電鏟目標作業運行力度實時參數以及電鏟目標作業運行姿態實時參數進行目標模擬反饋誤差調整分析，得到電鏟半實物目標模擬反饋誤差調整參數集；基于電鏟半實物目標模擬反饋誤差調整參數集利用電鏟半實物操作連接控制面板動態響應控制執行器對電鏟結構半實物目標作業操作執行過程進行目標執行控制優化，以生成電鏟半實物目標作業執行控制優化過程。
7、進一步的，所述電鏟半實物仿真平臺構建模塊包括以下功能：
8、對實際電鏟結構進行操作功能需求及操作特性分析，得到電鏟結構操作功能需求數據以及電鏟結構操作特性數據；
9、基于電鏟結構操作功能需求數據以及電鏟結構操作特性數據對實際電鏟結構進行電鏟結構關鍵部位定位分析，以得到電鏟結構控制關鍵部位傳感定位節點；
10、通過在電鏟結構控制關鍵部位傳感定位節點上部署位置傳感器、力學傳感器以及姿態傳感器，并將實際電鏟結構、位置傳感器、力學傳感器、姿態傳感器以及執行器進行控制面板連接構建，以生成電鏟半實物操作連接控制面板；
11、基于虛擬仿真控制系統對實際電鏟結構進行電鏟半實物物理仿真分析，得到電鏟半實物物理仿真模型；
12、將電鏟半實物操作連接控制面板以及電鏟半實物物理仿真模型進行仿真平臺搭建處理，以建立電鏟半實物仿真平臺，其中位置傳感器、力學傳感器、姿態傳感器以及執行器還與虛擬仿真控制系統隱式連接。
13、進一步的，所述基于電鏟結構操作功能需求數據以及電鏟結構操作特性數據對實際電鏟結構進行電鏟結構關鍵部位定位分析包括：
14、基于電鏟結構操作功能需求數據對實際電鏟結構進行操作功能所需結構部位識別分析，得到電鏟操作功能所需結構部位；
15、對電鏟結構操作特性數據進行操作模式劃分處理，以得到電鏟結構在不同操作模式下的結構操作特性數據；
16、基于電鏟結構在不同操作模式下的結構操作特性數據對實際電鏟結構進行操作性能表現分析，得到電鏟結構在不同操作模式下的結構實際操作動態特性性能表現數據；
17、根據電鏟結構在不同操作模式下的結構實際操作動態特性性能表現數據對電鏟操作功能所需結構部位進行操作性能影響評估分析，得到電鏟操作功能所需部位性能影響評分值；基于電鏟操作功能所需部位性能影響評分值對電鏟操作功能所需結構部位進行關鍵部位篩選處理，得到電鏟操作功能控制關鍵部位；
18、對電鏟操作功能控制關鍵部位進行傳感監測定位節點設計，以得到電鏟結構控制關鍵部位傳感定位節點。
19、進一步的，所述對電鏟操作功能控制關鍵部位進行傳感監測定位節點設計包括：
20、獲取待安裝傳感器，其中待安裝傳感器包括位置傳感器、力學傳感器以及姿態傳感器，并基于待安裝傳感器對電鏟操作功能控制關鍵部位進行傳感節點初設，得到電鏟結構關鍵部位待安裝傳感初設節點；
21、對電鏟操作功能控制關鍵部位進行運動狀態變化范圍監測，得到電鏟操作控制關鍵部位運動狀態變化范圍大小；
22、對電鏟結構關鍵部位待安裝傳感初設節點上的待安裝傳感器進行監測覆蓋范圍分析，得到關鍵部位傳感初設節點監測覆蓋范圍大?。?/p>
23、基于電鏟操作控制關鍵部位運動狀態變化范圍大小以及關鍵部位傳感初設節點監測覆蓋范圍大小對電鏟結構關鍵部位待安裝傳感初設節點進行節點位置優化設計，以得到電鏟結構控制關鍵部位傳感定位節點。
24、進一步的，所述基于虛擬仿真控制系統對實際電鏟結構進行電鏟半實物物理仿真分析包括以下步驟：
25、對實際電鏟結構進行電鏟結構組成成分分析，得到電鏟機械結構組成成分以及電鏟動力系統組成成分；
26、基于電鏟機械結構組成成分以及電鏟動力系統組成成分利用虛擬仿真建模工具對實際電鏟結構進行電鏟結構物理仿真建模，以生成電鏟結構物理虛擬仿真模型；
27、基于虛擬仿真控制系統對電鏟結構物理虛擬仿真模型進行電鏟運動學仿真設計，得到電鏟結構物理模型運動學仿真條件；
28、基于虛擬仿真本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，包括以下模塊：
2.根據權利要求1所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述電鏟半實物仿真平臺構建模塊包括以下功能：
3.根據權利要求2所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述基于電鏟結構操作功能需求數據以及電鏟結構操作特性數據對實際電鏟結構進行電鏟結構關鍵部位定位分析包括：
4.根據權利要求3所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述對電鏟操作功能控制關鍵部位進行傳感監測定位節點設計包括：
5.根據權利要求2所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述基于虛擬仿真控制系統對實際電鏟結構進行電鏟半實物物理仿真分析包括以下步驟：
6.根據權利要求1所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述電鏟目標作業事先設定執行模塊包括以下功能：
7.根據權利要求6所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述通過電鏟半實物仿真平臺內的電鏟半實物操作連接控制面板對電鏟
8.根據權利要求1所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述電鏟目標運行參數實時采集模塊包括以下功能：
9.根據權利要求1所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述目標模擬反饋調整控制優化模塊包括以下功能：
10.根據權利要求9所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述基于電鏟半實物目標作業運行模擬過程模型對電鏟目標作業運行位置實時參數、電鏟目標作業運行力度實時參數以及電鏟目標作業運行姿態實時參數進行目標模擬反饋誤差統計分析包括：
...【技術特征摘要】
1.一種用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，包括以下模塊：
2.根據權利要求1所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述電鏟半實物仿真平臺構建模塊包括以下功能：
3.根據權利要求2所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述基于電鏟結構操作功能需求數據以及電鏟結構操作特性數據對實際電鏟結構進行電鏟結構關鍵部位定位分析包括：
4.根據權利要求3所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述對電鏟操作功能控制關鍵部位進行傳感監測定位節點設計包括：
5.根據權利要求2所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，其特征在于，所述基于虛擬仿真控制系統對實際電鏟結構進行電鏟半實物物理仿真分析包括以下步驟：
6.根據權利要求1所述的用于實現電鏟半實物仿真的目標模擬系統，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何龍，孫楷強，杜鶴蒞，劉長印，魏宏超，
申請(專利權)人：沈陽市啟原科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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