工程机械模拟训练技术

　　摘要：本文从分析当前工程机械培训中存在的问题入手，围绕工程机械模拟训练的概念、类型、发展进行阐述，探索切实加强工程机械模拟训练的意义。

　　关键词：工程机械；模拟训练

　　作者：钱永产，肖勇，李健

　　中图分类号：TP139文献标识码：A文章编号1672-3791（2016）11（a）-0000-00

　　工程机械是装备工业的重要组成部分，据不完全统计数据表明，全国工程机械拥有总量已达200余万台，并且仍以每年10%以上的速度递增。工程机械市场的快速增长，相应带动了中国工程机械培训市场需求的急速增长。目前，对工程施工机械操作人员的需求非常大，往往供不应求。由此可见大力提高劳动者素质，培养所需的操作人员是目前迫在眉睫的任务。

　　但是，传统的培训方式主要是用真实的工程机械进行操作训练，风险大，成本高，培训时间长，培养出来的学员无论是技术还是数量，都远远不能满足市场的要求，反而却限制了这个行业的发展，所以培训模式变革是势在必行。

　　1工程机械模拟训练简介

　　工程机械模拟训练不受时间、气候、场地的限制，可以高度逼真地模拟工程机械在各种使用工况下的视觉、听觉、动感等行为所进行的模拟仿真训练。模拟训练技术在工程机械作业人员培训领域中能够很好的解决传统培训中所存在的问题：（1）模拟训练技术在工程机械作业人员培训中有助于教学个别化，工程机械模拟训练系统可以针对不同学员的需要，灵活性的选择培训的课程模块和课程内容，并且可以完全自主的控制培训时间，针对不懂的部分可以重复性的学习，为学习新知识节约了大量时间和精力，使得工程机械驾驶员职业技能的培训真正实现了个别化教学。（2）模拟训练技术在工程机械作业人员培训中有助于教学标准化，提高教学质量，整个模拟系统中有比较规范化和科学化的教学内容，能够克服传统教学模式中不同师傅带出的徒弟对于机械设备操作中不同的认知的弊端。模拟训练系统提供的逼真的环境场景模拟，可以贯穿从理论学习到实际操作考核的全过程。（3）解决了传统工程机械作业人员培训中耗时、耗力，培训困难等缺点。模拟系统弥补了传统教学中培训的周期长、燃料费增长快、日常的维护消耗巨大、一次性投入高、培训效率低下等方面的缺陷，培训费用减少，培训周期缩短，培训过程中事故的发生率大大降低，减少实车训练动用次数，节约了能源，提高了经济效益，符合现阶段的市场经济的要求。

　　2工程机械模拟训练技术

　　目前，国内外广泛采用的工程机械操作使用模拟训练技术主要有三大类：一是模拟训练软件；二是模拟训练半实物装置；三是模拟训练全实物仿真平台。

　　（1）模拟训练软件，工程机械模拟训练软件主要采用视景仿真的方式构建一个逼真的虚拟环境，可以根据需要模拟各种天气情况，如：晴天、多云、阴天、白天、夜晚等，以及其对工程机械作业的影响。通过视景、声响、振动等表现形式，能够实现工程机械实时操作如起动、运行、制动时各种真实的感觉，仿真过程中用户一般通过鼠标、键盘或者虚拟界面来实现对虚拟场景的控制。

　　挖掘机模拟训练软件系统

　　（2）模拟训练半实物装置，半实物仿真系统是一种硬件在环实时技术，把实物利用计算机接口嵌入到软件环境中去，并要求系统的软件和硬件都要实时运行，从而模拟整个系统的运行状态。系统虚、实结合，具有良好的可控性、无破坏性。软件能提供逼真的工程机械操作使用视景、声音和运动感觉，模拟操作环境的外形及尺寸与真实工程机械完全相同，以保证高度的真实感。

　　港口起重机训练模拟器

　　（3）模拟训练全实物仿真平台，工程机械模拟实训设备一般由工程机械操控模型和模拟操控系统组成，其中工程机械操控模型严格按照实装各系统的比例进行设计制造，不仅与实车外形尺寸比例相同，且全部部件均可实现与实车部件相同的操作功能，在保证与实装各种动作完全相同的操作反应下实现各种细微的操作速度变化，通过模拟操控系统即可进行模型各结构动作的实时控制，操作感觉及各种动作反应均可与实装相媲美。工程机械操作使用模拟实训设备由于操作系统和控制对象均是实物，学员可以亲自动手进行实际操作，训练过程更为贴近真实作业场景，训练效果也更加好。本文来自《今日工程机械》杂志