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随着我国建筑规规模的不断扩大,塔机越来越多的应用与施工现场。但是受到架驶员操作水平的限制,塔机操作安全问题存在很大的安全隐患。传统的驾驶培训方式成本高、周期长和存在安全隐患等问题,已经无法满足现阶段的塔机应用需要。塔机模拟架驶培训系统是一种既有效,又安全的提高塔机驾驶员技术水平的操作平台,可以实时的模拟各种场景、天气以及其后的变化,满足培训学员适应多变环境的需求。随着近些年计算机仿真技术、实时图像处理技术以及虚拟现实技术快速发展,为塔机模拟架驶培训系统的开发奠定了基础。本文主要是研究了塔机模拟驾驶培训器系统的外接操纵杆的实现与应用。主要研究了以下四点:(1)基于Creator建模软件,研究了虚拟场景建模过程中场景建模,环境建模,实物建模的操作,实现了塔机模拟驾驶培训系统场景的制作;利用纹理的制作及映射技术,对场景的各个模型进行美化;使用模型数据库优化技术完成了对虚拟场景的模型精简和改进,节约了内存空间和提升了系统的运行效率(2)研究了Vega中各个模块的应用,成功实现了塔机模拟驾驶培训系统的驱动仿真。增加了在虚拟场景中的漫游效果,使培训者能够熟悉虚拟培训场景,增加学员培训时的沉浸感;利用"Object"模块,实现了系统中塔机模型的加载以及位置的设置;利用vgChannel类函数成功实现了培训者在虚拟场景中视野的变换,增加了培训者与场景的交互感;利用环境效果的设置以及声音的加载技术,完善了塔机模拟驾驶培训系统的功能;分两种情况讨论了碰撞检测的实现方法,解决了系统运行时货物穿墙的失真现象,成功的完成了不同体模型之间的碰撞检测。(3)完成了塔机模拟驾驶培训系统操控仿真的研究。首先分析了塔机模拟驾驶培训系统的构成以及各个模块的关系,设胃了硬件操纵杆以及操纵杆上各档位;其次,研究了塔机的变幅、回转以及起升的运动力学特性,计算出了载荷摆动时摆角的大小。通过调用vgGetWinKey函数和vgGetpos()函数,设置了在不同档位时摆角的变化情况,完成了操控系统档位的设置。(4)分析了塔机载荷运动时的摆动情况和载荷在虚拟场景中位移变化的情况。利用Vega中设置位姿的函数,成功仿真了塔机载荷摆动时水平位移和垂直位移的变化;设置了碰撞检测完成以后的裁荷位姿,完成了塔机在吊装货物后载荷摆动的情况设置。利朋时滞滤波理论技术成功的消除了载荷摆动,对比了载荷有摆动和无摆动的不同情况。完成了教员驾驶塔机和培训者驶塔机两种不同情况的操作,因此增加了本塔机模拟驾驶培训系统的功能。