專利名稱：掘進機虛擬實訓(xùn)操作教學(xué)儀及訓(xùn)練方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種虛擬操作教學(xué)儀，特別是一種掘進機虛擬實訓(xùn)操作教學(xué)儀及訓(xùn)練 方法。
背景技術(shù)：
目前，在礦山開采難度愈加困難的今天，對復(fù)雜井下條件作業(yè)提出了更高的要求。 只有提高專業(yè)人才的技能水平，配備先進的作業(yè)設(shè)備，采用科學(xué)的開采工藝，才能保證煤礦 企業(yè)安全，高效，持續(xù)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，我國煤礦從業(yè)人員都要經(jīng)過技能培訓(xùn)才能上機工作， 技能培訓(xùn)主要采用下井實地進行上機操作的方法，這種訓(xùn)練模式增加了燃油消耗等培訓(xùn)成 本和一些不安全因素，影響生產(chǎn)，也降低設(shè)備使用率。幾個，甚至十幾個受訓(xùn)人員輪流使用 同一臺掘進機進行訓(xùn)練，使整個培訓(xùn)周期加長，培訓(xùn)效率低下。傳統(tǒng)的培訓(xùn)方法存在以下缺占.1、傳統(tǒng)的理論培訓(xùn)主要是采用書本教育，該教學(xué)方法枯燥抽象，學(xué)員們難于理解， 更無法進行有針對性的技能操作和知識訓(xùn)練，培訓(xùn)效果不明顯。2、受訓(xùn)人員實訓(xùn)時必須下井，在實地，采用真實的機器進行訓(xùn)練，因此增加了培訓(xùn) 成本和不安全因素，且受各種生產(chǎn)環(huán)境和地質(zhì)條件的限制，不能有效的培養(yǎng)全面掌握煤礦 掘進，煤礦安全環(huán)境知識的人才。3、受訓(xùn)人員對井下設(shè)備的學(xué)習(xí)和操作時，所使用的訓(xùn)練設(shè)備就是不能正常工作， 影響了正常生產(chǎn)，降低設(shè)備生產(chǎn)使用率。煤礦井上管理人員無法在地面對工作面乃至整個 礦井生產(chǎn)系統(tǒng)進行更直觀更真實的指揮調(diào)度，指導(dǎo)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種培訓(xùn)成本低、培訓(xùn)效率高的掘進機虛擬實訓(xùn)操作教 學(xué)儀及訓(xùn)練方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的該操作教學(xué)儀包括計算機硬件和軟件，所述的硬件 包括顯示器、控制按鈕、控制手柄、底座、座椅、機箱、計算機和工作臺，在底座的前端有工 作臺，在工作臺的上端有顯示器和控制按鈕，在工作臺的中間位置有控制手柄，在底座的后 端有座椅和機箱，在機箱內(nèi)有計算機；計算機的配置為Intel奔騰雙核E5300以上CPU，內(nèi)存1G以上，不少于20G的存 儲空間，顯示卡支持Direct Draw所述的軟件首先進入主界面程序，在主界面中有退出選擇程序，如果選擇退出， 則直接到達結(jié)束程序，如果選擇不退出，則進入選擇課目程序，在選擇課目的程序中有開始 選擇程序，時入開始選擇程序，如果選擇停止，則回到選擇課目程序，如果選擇運行則進入 到課目訓(xùn)練程序，課目訓(xùn)練程序運行完成時進入到結(jié)束。所述的控制按鈕包括液壓按鈕、警鈴按鈕、切割按鈕、水系統(tǒng)按鈕、刮板輸送按 鈕、切割速度開關(guān)、信號鈴按鈕、電源按鈕、指示燈和備用開關(guān)，控制按鈕有一按鈕盤，在按
4鈕盤的四周有固定螺絲，在按鈕盤的一側(cè)有指示燈，在按鈕盤的另一側(cè)從左至右排布有液 壓按鈕、警鈴按鈕、切割按鈕、水系統(tǒng)按鈕和刮板輸送按鈕，在上述按鈕的下方從左至右排 布有電源按鈕、信號鈴按鈕、切割速度開關(guān)和備用開關(guān)，在每一個按鈕和開關(guān)的底部均有一 個開關(guān)與之相對應(yīng)。所述的控制手柄包括第二節(jié)輸送機手柄、左支撐手柄、右支撐手柄、鏟板手柄、切 割頭伸縮手柄、切割頭手柄、第一節(jié)輸送機手柄、耙爪手柄、左履帶手柄和右履帶手柄，控制 手柄有手柄控制盤，在手柄控制盤的上有二排手柄，上排從左至右排布有第二節(jié)輸送機手 柄、左支撐手柄、右支撐手柄、鏟板手柄、切割頭伸縮手柄、切割頭手柄，下排從左至右排布 有第一節(jié)輸送機手柄、耙爪手柄、左履帶手柄和右履帶手柄，在每一個手柄的底部均有一個 開關(guān)與之相對應(yīng)。該操作教學(xué)儀的訓(xùn)練方法是啟動/片頭加載，進入帶有煤礦特色的啟動界面；進入主菜單，在主菜單下有七個主題，一、企業(yè)簡介，宣傳材料；二、礦井結(jié)構(gòu)概況，立體縮圖及本工作面所在位置；三、 進入虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)一掘進工作面環(huán)境；四、系統(tǒng)設(shè)置；五、理論考試；六、系統(tǒng)幫助；七、退出 系統(tǒng)；一、進入企業(yè)簡介，宣傳材料主題后，即播放企業(yè)宣傳視頻短片或單位簡介；二、進入礦井結(jié)構(gòu)概況，立體縮圖及本工作面所在位置的主題后，有二個小標(biāo)題；1、關(guān)于煤礦礦井結(jié)構(gòu)工程圖等立體視；2、各工作面所在視景中的物理位置；進入關(guān)于礦煤礦井結(jié)構(gòu)工程圖等立體視圖的小標(biāo)題后，展示礦井二維工程圖示和 三維的立體圖示，對該礦井結(jié)構(gòu)知識，開拓規(guī)劃布局進行全面的展示，以利于更方便的教 學(xué)；進入各工作面所在視景中的物理位置小標(biāo)題后，可直接選擇進入，展示當(dāng)前掘進 工作面在整個礦井中的立體環(huán)境；三、進入虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)一掘進工作面環(huán)境主題后，有五個具體的實訓(xùn)科目練習(xí)小 標(biāo)題；1、正常生產(chǎn)系統(tǒng)運作狀態(tài)體現(xiàn)；2、進入工作面主動彈出安全提示；3、提示相關(guān)設(shè) 備相應(yīng)知識；4、通過操作桿觸發(fā)事件，激活對設(shè)備的控制；5、立體導(dǎo)航可實時顯示人物所 在礦井位置；進入正常生產(chǎn)系統(tǒng)運作狀態(tài)體現(xiàn)小標(biāo)題后，提示進入生產(chǎn)狀態(tài)；進入工作面主動彈出安全提示小標(biāo)題后，可主動關(guān)閉安全知識提示窗口，也可以 等待一段時間后窗口自動關(guān)閉，進入下一環(huán)節(jié)；進入提示相關(guān)設(shè)備相應(yīng)知識小標(biāo)題后，彈出相關(guān)設(shè)備的參數(shù)信息及相應(yīng)的教學(xué)知 識提示，可主動關(guān)閉提示窗口，也可以等待一段時間后窗口自動關(guān)閉，進入下一環(huán)節(jié)；進入通過操作桿觸發(fā)事件，激活對設(shè)備的控制小標(biāo)題后，激活設(shè)備操作后，可以利 用操作儀相關(guān)操作桿或按鈕對虛擬掘進機械進行控制操作；進入立體導(dǎo)航可實時顯示人物所在礦井位置小標(biāo)題后，可利用立體導(dǎo)航模塊實時 定位當(dāng)前主人公及工作面所在礦井中的位置，給人以宏觀的更全面的認(rèn)識；四、進入系統(tǒng)設(shè)置和教案編輯主題后，有三個小標(biāo)題；
1、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置；2、系統(tǒng)中安全提示信息的編輯管理；3、系統(tǒng)中安全培訓(xùn)知識的
編輯管理；進入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置小標(biāo)題后，彈出參數(shù)設(shè)置窗口，對界面字體，字體顏色，大小及 分辨率參數(shù)進行設(shè)置，以適應(yīng)不同視覺需求；進入系統(tǒng)中安全提示信息的編輯管理小標(biāo)題后，彈出編輯安全提示信息窗口，對 系統(tǒng)內(nèi)所有安全提示信息中的文字內(nèi)容進行編輯修改，以達到內(nèi)容及時更新的要求；進入系統(tǒng)中安全培訓(xùn)知識的編輯管理小標(biāo)題后，彈出編輯安全培訓(xùn)知識窗口，對 系統(tǒng)內(nèi)所有安全培訓(xùn)知識中的文字內(nèi)容進行編輯修改，以達到安全培訓(xùn)知識的及時更新；五、進入理論考試主題后，彈出理論考試窗口，顯示隨機從題庫中抽取的試題，考 核學(xué)員基本理論知識的掌握程度；六、進入系統(tǒng)幫助主題后，彈出系統(tǒng)幫助窗口，顯示系統(tǒng)操作注意事項的和關(guān)于本 系統(tǒng)屬性的一些文字以及圖片的說明文檔；七、進入退出系統(tǒng)主題后，顯示確認(rèn)退出窗口，確認(rèn)后將自動關(guān)閉本教學(xué)儀，取消 則返回操作主界面；每選定一個工作過程的主題時均調(diào)動本發(fā)明中所述的軟件，軟件運行，由軟件調(diào) 動與選定主題相對應(yīng)的畫面，完成仿真、虛擬作業(yè)。有益效果由于采用了上述方案，將操作教學(xué)儀的仿真控制按鈕和控制手柄通過 控制電路板與計算機通訊接口連接，控制按鈕和控制手柄與系統(tǒng)中虛擬作業(yè)設(shè)備相關(guān)聯(lián)， 利用虛擬教學(xué)儀的傳感控件控制綜掘機械的掘進開拓作業(yè)，其他設(shè)備相輔跟進配合工作， 通過操作硬件的控制按鈕實現(xiàn)對計算機系統(tǒng)中虛擬作業(yè)設(shè)備的控制，從而進行“正?！钡纳?產(chǎn)作業(yè)，操作過程中出現(xiàn)不規(guī)范動作，或有違規(guī)程規(guī)定的操作時，系統(tǒng)將主動予以警示，并 給出正確操作方法提示，控制靈活、方便，進行虛擬實訓(xùn)，利用程序控制系統(tǒng)中人物模型動 作，實現(xiàn)人機互動。本操作教學(xué)儀軟件平臺所集成的內(nèi)容，可以滿足培訓(xùn)中，對礦井的各生產(chǎn)系統(tǒng)的 運行流程；各系統(tǒng)相互的關(guān)聯(lián)性；各種復(fù)雜的作業(yè)場景及機械設(shè)備等的操作學(xué)習(xí)。通過操 作，可以隨意進入任何一個工作面，實現(xiàn)對具體設(shè)備的互動。系統(tǒng)的自動導(dǎo)航功能，實時顯 示你所在的位置，同時，系統(tǒng)的超級鏈接功能，可以幫助你實時了解到任何一部井下設(shè)備的 相關(guān)知識及日常維護；開放式的互動教育平臺，可以根據(jù)培訓(xùn)的需要隨時對多媒體內(nèi)容進 行增刪改查。該操作教學(xué)儀集成了煤礦特種工種的3D仿真場景，能讓每位受訓(xùn)職工在正式下 井作業(yè)前，對礦井綜掘機械設(shè)備的操作控制，工作原理，維護保養(yǎng)，常見故障排除，工作面生 產(chǎn)環(huán)境情況，井下各種安全設(shè)施的正確擺放和認(rèn)識，都能在虛擬現(xiàn)實的三維環(huán)境下，以接近 真實的場景進行操作訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，掌握在煤礦各種環(huán)境下的應(yīng)對措施，該教學(xué)方式降低了 培訓(xùn)單位培訓(xùn)設(shè)備使用成本，縮短整個培訓(xùn)周期，提高培訓(xùn)效率。培訓(xùn)成本低、培訓(xùn)效率高， 達到了本發(fā)明的目的。優(yōu)點1、有利于減少長期培訓(xùn)工作的資金投入；本操作教學(xué)儀的資金投入是一次性的， 以后的長期培訓(xùn)工作中都可以持續(xù)使用，并可利用現(xiàn)有的多媒體教學(xué)設(shè)備設(shè)施實施培訓(xùn)， 相比較“實訓(xùn)基地”項目數(shù)百萬的投入和其所達到的實際作用，使用本操作教學(xué)儀與實訓(xùn)效果相當(dāng)，并節(jié)省了大量的投入資金。2、有利于縮短培訓(xùn)周期和降低事故發(fā)生率；本操作教學(xué)儀是針對各個煤礦的實際 需要定制開發(fā)，而且采用比傳統(tǒng)培訓(xùn)方式更科學(xué)更先進的培訓(xùn)手段，所以受訓(xùn)人員在學(xué)習(xí) 與實訓(xùn)(工作)之間可以實現(xiàn)無縫鏈接，使培訓(xùn)的周期明顯縮短，培訓(xùn)后的學(xué)員很快適應(yīng)工 作環(huán)境，從而有效降低新員工的事故隱患發(fā)生的幾率，間接的節(jié)省了經(jīng)費和資金。3、有利于降低培訓(xùn)工作的安全風(fēng)險；由于大幅降低受訓(xùn)人員下井實訓(xùn)的需要，可 降低新工人因培訓(xùn)需要在未培訓(xùn)合格就下井帶來的安全風(fēng)險。4、有利于受訓(xùn)人員對煤礦井下各種設(shè)備的全面了解和掌握；本操作教學(xué)儀的所有 資源是對登錄人員全面開放的，可對本操作教學(xué)儀內(nèi)的所有資源選擇學(xué)習(xí)和全面了解。5、有利于培訓(xùn)合格率的提高；采用科學(xué)、先進的培訓(xùn)手段，受訓(xùn)人員對于煤礦安全 生產(chǎn)從認(rèn)知到感知的全面提高，使培訓(xùn)的成效得到提高。6、有利于煤礦安全生產(chǎn)與事故隱患處理的統(tǒng)一協(xié)調(diào)；可對發(fā)生安全事故或者安全 隱患時，利用本操作教學(xué)儀對井下情況進行三維立體的參考分析，全方位地對井下情況進 行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。7、整體上提高了煤礦工人綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，提高生產(chǎn)效率，積極促進了企業(yè) 安全生產(chǎn)，體現(xiàn)安全效益。


圖1為本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明的控制按鈕排布結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明的控制手柄排布結(jié)構(gòu)圖。圖4為本發(fā)明的軟件流程圖。圖5為本發(fā)明的訓(xùn)練方法流程圖。圖中，1、顯示器；2、控制按鈕；3、控制手柄；4、底座；5、座椅；6、機箱；7、計算機； 8、工作臺；1-1、液壓按鈕；1-2、警鈴按鈕；1-3、切割按鈕；1-4、水系統(tǒng)按鈕；1-5、刮板輸送 按鈕；1-6、切割速度開關(guān)；1-7、信號鈴按鈕；1-8、電源按鈕；1-9、指示燈；1-10、備用開關(guān)； 2-1、第二節(jié)輸送機手柄；2-2、左支撐手柄；2-3、右支撐手柄；2-4、鏟板手柄；2_5、切割頭伸 縮手柄；2-6、切割頭手柄；2-7、第一節(jié)輸送機手柄；2-8、耙爪手柄；2-9、左履帶手柄；2_10、 右履帶手柄。
具體實施例方式實施例1 該操作教學(xué)儀包括計算機硬件和軟件，所述的硬件包括顯示器1、控制 按鈕2、控制手柄3、底座4、座椅5、機箱6、計算機7和工作臺8，在底座的前端有工作臺，在 工作臺的上端有顯示器和控制按鈕，在工作臺的中間位置有控制手柄，在底座的后端有座 椅和機箱，在機箱內(nèi)有計算機，控制按鈕和控制手柄分別通過控制電路板連接在計算機的 USB接口上。計算機的配置為Intel奔騰雙核E5300以上CPU，內(nèi)存1G以上，不少于20G的存 儲空間，顯示卡支持Direct Draw。所述的控制電路板為市售產(chǎn)品，型號為北通幻影318BTP-C318加強型。
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所述的軟件首先進入主界面程序，在主界面中有退出選擇程序，如果選擇退出， 則直接到達結(jié)束程序，如果選擇不退出，則進入選擇課目程序，在選擇課目的程序中有開始 選擇程序，時入開始選擇程序，如果選擇停止，則回到選擇課目程序，如果選擇運行則進入 到課目訓(xùn)練程序，課目訓(xùn)練程序運行完成時進入到結(jié)束。所述的控制按鈕包括液壓按鈕1-1、警鈴按鈕1-2、切割按鈕1-3、水系統(tǒng)按鈕 1-4、刮板輸送按鈕1-5、切割速度開關(guān)1-6、信號鈴按鈕1-7、電源按鈕1-8、指示燈1-9、備用 開關(guān)1-10，控制按鈕有一按鈕盤，在按鈕盤的四周有固定螺絲，在按鈕盤的一側(cè)有指示燈， 在按鈕盤的另一側(cè)從左至右排布有液壓按鈕1-1、警鈴按鈕1-2、切割按鈕1-3、水系統(tǒng)按 鈕1-4和刮板輸送按鈕1-5，在上述按鈕的下方從左至右排布有電源按鈕1-8、信號鈴按鈕
1-7、切割速度開關(guān)1-6和備用開關(guān)1-10，在每一個按鈕和開關(guān)的底部均有一個開關(guān)與之相 對應(yīng)。所述的控制手柄包括第二節(jié)輸送機手柄2-1、左支撐手柄2-2、右支撐手柄2-3、 鏟板手柄2-4、切割頭伸縮手柄2-5、切割頭手柄2-6、第一節(jié)輸送機手柄2-7、耙爪手柄2_8、 左履帶手柄2-9和右履帶手柄2-10，控制手柄有手柄控制盤，在手柄控制盤的上有二排手 柄，上排從左至右排布有第二節(jié)輸送機手柄2-1、左支撐手柄2-2、右支撐手柄2-3、鏟板手 柄2-4、切割頭伸縮手柄2-5、切割頭手柄2-6，下排從左至右排布有、第一節(jié)輸送機手柄
2-7、耙爪手柄2-8、左履帶手柄2-9和右履帶手柄2-10，在每一個手柄的底部均有一個開關(guān) 與之相對應(yīng)。該操作教學(xué)儀的訓(xùn)練方法是進入主菜單，在主菜單下有七個主題，一、企業(yè)簡介，宣傳材料；二、礦井結(jié)構(gòu)概況，立體縮圖及本工作面所在位置；三、 進入虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)一掘進工作面環(huán)境；四、系統(tǒng)設(shè)置；五、理論考試；六、系統(tǒng)幫助；七、退出 系統(tǒng)；一、進入企業(yè)簡介，宣傳材料主題后，即播放企業(yè)宣傳視頻短片或單位簡介；二、進入礦井結(jié)構(gòu)概況，立體縮圖及本工作面所在位置的主題后，有二個小標(biāo)題；1、關(guān)于煤礦礦井結(jié)構(gòu)工程圖等立體視；2、各工作面所在視景中的物理位置或者直 接選擇進入；進入關(guān)于礦煤礦井結(jié)構(gòu)工程圖等立體視圖的小標(biāo)題后，展示礦井二維工程圖示和 三維的立體圖示，對該礦井結(jié)構(gòu)知識，開拓規(guī)劃布局進行全面的展示，以利于更方便的教 學(xué)；進入各工作面所在視景中的物理位置(可直接選擇進入)小標(biāo)題后，展示當(dāng)前 (綜掘)工作面在整個礦井中的立體環(huán)境；三、進入虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)一掘進工作面環(huán)境主題后，有五個具體的實訓(xùn)科目練習(xí)小 標(biāo)題；1、正常生產(chǎn)系統(tǒng)運作狀態(tài)體現(xiàn)；2、進入工作面主動彈出安全提示；3、提示相關(guān)設(shè) 備相應(yīng)知識；4、通過操作桿觸發(fā)事件，激活對設(shè)備的控制；5、立體導(dǎo)航可實時顯示人物所 在礦井位置；進入正常生產(chǎn)系統(tǒng)運作狀態(tài)體現(xiàn)小標(biāo)題后，提示進入生產(chǎn)狀態(tài)；進入工作面主動彈出安全提示小標(biāo)題后，可主動關(guān)閉安全知識提示窗口，也可以等待一段時間后窗口自動關(guān)閉，進入下一環(huán)節(jié)；進入提示相關(guān)設(shè)備相應(yīng)知識小標(biāo)題后，彈出相關(guān)設(shè)備的參數(shù)信息及相應(yīng)的教學(xué)知 識提示，可主動關(guān)閉提示窗口，也可以等待一段時間后窗口自動關(guān)閉，進入下一環(huán)節(jié)；進入通過操作桿觸發(fā)事件，激活對設(shè)備的控制小標(biāo)題后，激活設(shè)備操作后，可以利 用操作儀相關(guān)操作桿或按鈕對虛擬掘進機械進行控制操作；進入立體導(dǎo)航可實時顯示人物所在礦井位置小標(biāo)題后，可利用立體導(dǎo)航模塊實時 定位當(dāng)前主人公及工作面所在礦井中的位置，給人以宏觀的更全面的認(rèn)識；四、進入系統(tǒng)設(shè)置和教案編輯主題后，有三個小標(biāo)題；1、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置；2、系統(tǒng)中安全提示信息的編輯管理；3、系統(tǒng)中安全培訓(xùn)知識的
編輯管理；進入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置小標(biāo)題后，彈出參數(shù)設(shè)置窗口，對界面字體，字體顏色，大小及 分辨率參數(shù)進行設(shè)置，以適應(yīng)不同視覺需求；進入系統(tǒng)中安全提示信息的編輯管理小標(biāo)題后，彈出編輯安全提示信息窗口，對 系統(tǒng)內(nèi)所有安全提示信息中的文字內(nèi)容進行編輯修改，以達到內(nèi)容及時更新的要求；進入系統(tǒng)中安全培訓(xùn)知識的編輯管理小標(biāo)題后，彈出編輯安全培訓(xùn)知識窗口，對 系統(tǒng)內(nèi)所有安全培訓(xùn)知識中的文字內(nèi)容進行編輯修改，以達到安全培訓(xùn)知識的及時更新；五、進入理論考試主題后，彈出理論考試窗口，顯示隨機從題庫中抽取的試題，考 核學(xué)員基本理論知識的掌握程度。六、進入系統(tǒng)幫助主題后，彈出系統(tǒng)幫助窗口，顯示系統(tǒng)操作注意事項的和關(guān)于本 系統(tǒng)屬性的一些文字以及圖片的說明文檔；七、進入退出系統(tǒng)主題后，顯示確認(rèn)退出窗口，確認(rèn)后將自動關(guān)閉本教學(xué)儀，取消 則返回操作主界面；每選定一個工作過程的主題時均調(diào)動本發(fā)明中所述的軟件，軟件運行，由軟件調(diào) 動與選定主題相對應(yīng)的畫面，完成仿真、虛擬作業(yè)。實施例2 本操作教學(xué)儀的操作者以一名普通礦工的身份進入井下，對工作面所 有教學(xué)和互動環(huán)節(jié)進行學(xué)習(xí)和實訓(xùn)操作，每個互動環(huán)節(jié)和教學(xué)部分都將在場景中參與完 成，從而貫穿整個虛擬互動系統(tǒng)。對本操作教學(xué)儀的操作過程中，每個入井人員從地面的更衣室起，開始進入井下 進行虛擬實訓(xùn)；經(jīng)過人乘設(shè)備，下至井底，然后行走到達各自分工的工作面、工作地點；掘 進機的工作人員，進入工作崗位，按照實際的工作流程虛擬地操作運行掘進機，對虛擬仿真 的掘進機進行各種操作、運行，還能夠?qū)蜻M機進行任意角度查看，再配合現(xiàn)場音效和采光 效果營造出一個高精度仿真的作業(yè)面，給人以身臨其境的感覺達到了不用進入真實的煤礦 井下就能進行工作程序的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)；使操作本操作教學(xué)儀的受訓(xùn)人員在真正下井前就已 經(jīng)對井下的工作環(huán)境，工作流程等有了較為全面的了解和掌握。其它與實施例1同。
權(quán)利要求
一種掘進機虛擬實訓(xùn)操作教學(xué)儀，其特征是該操作教學(xué)儀包括計算機硬件和軟件，所述的硬件包括顯示器、控制按鈕、控制手柄、底座、座椅、機箱、計算機和工作臺，在底座的前端有工作臺，在工作臺的上端有顯示器和控制按鈕，在工作臺的中間位置有控制手柄，在底座的后端有座椅和機箱，在機箱內(nèi)有計算機；計算機的配置為Intel奔騰雙核E5300以上CPU，內(nèi)存1G以上，不少于20G的存儲空間，顯示卡支持Direct Draw；所述的軟件首先進入主界面程序，在主界面中有退出選擇程序，如果選擇退出，則直接到達結(jié)束程序，如果選擇不退出，則進入選擇課目程序，在選擇課目的程序中有開始選擇程序，時入開始選擇程序，如果選擇停止，則回到選擇課目程序，如果選擇運行則進入到課目訓(xùn)練程序，課目訓(xùn)練程序運行完成時進入到結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掘進機虛擬實訓(xùn)操作教學(xué)儀及訓(xùn)練方法，其特征是所述的 控制按鈕包括液壓按鈕、警鈴按鈕、切割按鈕、水系統(tǒng)按鈕、刮板輸送按鈕、切割速度開關(guān)、 信號鈴按鈕、電源按鈕、指示燈和備用開關(guān)，控制按鈕有一按鈕盤，在按鈕盤的四周有固定 螺絲，在按鈕盤的一側(cè)有指示燈，在按鈕盤的另一側(cè)從左至右排布有液壓按鈕、警鈴按鈕、 切割按鈕、水系統(tǒng)按鈕和刮板輸送按鈕，在上述按鈕的下方從左至右排布有電源按鈕、信號 鈴按鈕、切割速度開關(guān)和備用開關(guān)，在每一個按鈕和開關(guān)的底部均有一個開關(guān)與之相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掘進機虛擬實訓(xùn)操作教學(xué)儀及訓(xùn)練方法，其特征是所述的 控制手柄包括第二節(jié)輸送機手柄、左支撐手柄、右支撐手柄、鏟板手柄、切割頭伸縮手柄、 切割頭手柄、第一節(jié)輸送機手柄、耙爪手柄、左履帶手柄和右履帶手柄，控制手柄有手柄控 制盤，在手柄控制盤的上有二排手柄，上排從左至右排布有第二節(jié)輸送機手柄、左支撐手 柄、右支撐手柄、鏟板手柄、切割頭伸縮手柄、切割頭手柄，下排從左至右排布有第一節(jié)輸送 機手柄、耙爪手柄、左履帶手柄和右履帶手柄，在每一個手柄的底部均有一個開關(guān)與之相對 應(yīng)。
4.一種掘進機虛擬實訓(xùn)操作教學(xué)儀的訓(xùn)練方法，其特征是該操作教學(xué)儀的訓(xùn)練方法是啟動/片頭加載，進入帶有煤礦特色的啟動界面；進入主菜單，在主菜單下有七個主題，一、企業(yè)簡介，宣傳材料；二、礦井結(jié)構(gòu)概況，立體縮圖及本工作面所在位置；三、進入 虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)-掘進工作面環(huán)境；四、系統(tǒng)設(shè)置；五、理論考試；六、系統(tǒng)幫助；七、退出系 統(tǒng)；一、進入企業(yè)簡介，宣傳材料主題后，即播放企業(yè)宣傳視頻短片或單位簡介；二、進入礦井結(jié)構(gòu)概況，立體縮圖及本工作面所在位置的主題后，有二個小標(biāo)題；，1、關(guān)于煤礦礦井結(jié)構(gòu)工程圖等立體視；2、各工作面所在視景中的物理位置；進入關(guān)于礦煤礦井結(jié)構(gòu)工程圖等立體視圖的小標(biāo)題后，展示礦井二維工程圖示和三維 的立體圖示，對該礦井結(jié)構(gòu)知識，開拓規(guī)劃布局進行全面的展示，以利于更方便的教學(xué)；進入各工作面所在視景中的物理位置小標(biāo)題后，可直接選擇進入，展示當(dāng)前掘進工作 面在整個礦井中的立體環(huán)境；三、進入虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)-掘進工作面環(huán)境主題后，有五個具體的實訓(xùn)科目練習(xí)小標(biāo)題；，1、正常生產(chǎn)系統(tǒng)運作狀態(tài)體現(xiàn)；2、進入工作面主動彈出安全提示；3、提示相關(guān)設(shè)備相應(yīng)知識；4、通過操作桿觸發(fā)事件，激活對設(shè)備的控制；5、立體導(dǎo)航可實時顯示人物所在礦 井位置；進入正常生產(chǎn)系統(tǒng)運作狀態(tài)體現(xiàn)小標(biāo)題后，提示進入生產(chǎn)狀態(tài)；進入工作面主動彈出安全提示小標(biāo)題后，可主動關(guān)閉安全知識提示窗口，也可以等待 一段時間后窗口自動關(guān)閉，進入下一環(huán)節(jié)；進入提示相關(guān)設(shè)備相應(yīng)知識小標(biāo)題后，彈出相關(guān)設(shè)備的參數(shù)信息及相應(yīng)的教學(xué)知識提 示，可主動關(guān)閉提示窗口，也可以等待一段時間后窗口自動關(guān)閉，進入下一環(huán)節(jié)； 進入通過操作桿觸發(fā)事件，激活對設(shè)備的控制小標(biāo)題后，激活設(shè)備操作后，可以利用操 作儀相關(guān)操作桿或按鈕對虛擬掘進機械進行控制操作；進入立體導(dǎo)航可實時顯示人物所在礦井位置小標(biāo)題后，可利用立體導(dǎo)航模塊實時定位 當(dāng)前主人公及工作面所在礦井中的位置，給人以宏觀的更全面的認(rèn)識；四、進入系統(tǒng)設(shè)置和教案編輯主題后，有三個小標(biāo)題；(1、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置；2、系統(tǒng)中安全提示信息的編輯管理；3、系統(tǒng)中安全培訓(xùn)知識的編輯管理；進入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置小標(biāo)題后，彈出參數(shù)設(shè)置窗口，對界面字體，字體顏色，大小及分辨 率參數(shù)進行設(shè)置，以適應(yīng)不同視覺需求；進入系統(tǒng)中安全提示信息的編輯管理小標(biāo)題后，彈出編輯安全提示信息窗口，對系統(tǒng) 內(nèi)所有安全提示信息中的文字內(nèi)容進行編輯修改，以達到內(nèi)容及時更新的要求；進入系統(tǒng)中安全培訓(xùn)知識的編輯管理小標(biāo)題后，彈出編輯安全培訓(xùn)知識窗口，對系統(tǒng) 內(nèi)所有安全培訓(xùn)知識中的文字內(nèi)容進行編輯修改，以達到安全培訓(xùn)知識的及時更新；五、進入理論考試主題后，彈出理論考試窗口，顯示隨機從題庫中抽取的試題，考核學(xué) 員基本理論知識的掌握程度；六、進入系統(tǒng)幫助主題后，彈出系統(tǒng)幫助窗口，顯示系統(tǒng)操作注意事項的和關(guān)于本系統(tǒng) 屬性的一些文字以及圖片的說明文檔；七、進入退出系統(tǒng)主題后，顯示確認(rèn)退出窗口，確認(rèn)后將自動關(guān)閉本教學(xué)儀，取消則返 回操作主界面；每選定一個工作過程的主題時均調(diào)動本發(fā)明中所述的軟件，軟件運行，由軟件調(diào)動與 選定主題相對應(yīng)的畫面，完成仿真、虛擬作業(yè)。
全文摘要
一種掘進機虛擬實訓(xùn)操作教學(xué)儀及訓(xùn)練方法，屬虛擬操作教學(xué)儀。該操作教學(xué)儀包括計算機硬件和軟件，所述的硬件在底座的前端有工作臺，在工作臺的上端有顯示器和控制按鈕，在工作臺的中間位置有控制手柄，在底座的后端有座椅和機箱，在機箱內(nèi)有計算機；優(yōu)點1、有利于減少長期培訓(xùn)工作的資金投入；2、有利于縮短培訓(xùn)周期和降低事故發(fā)生率；3、有利于降低培訓(xùn)工作的安全風(fēng)險；4、有利于受訓(xùn)人員對煤礦井下各種設(shè)備的全面了解和掌握；5、有利于培訓(xùn)合格率的提高；6、有利于煤礦安全生產(chǎn)與事故隱患處理的統(tǒng)一協(xié)調(diào)；7、整體上提高了煤礦工人綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，提高生產(chǎn)效率，積極促進了企業(yè)安全生產(chǎn)，體現(xiàn)安全效益。
文檔編號G09B9/00GK101853584SQ20101016336
公開日2010年10月6日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者劉海平, 卜慧平, 唐守鋒, 張勇, 紀(jì)明玉 申請人:紀(jì)明玉