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使用仿真模擬器進(jìn)行培訓(xùn)真的能達(dá)到預(yù)期的效果嗎？

2022-08-10 13:28:29

來源：碩博科技

我們知道現(xiàn)實世界的經(jīng)驗無法被虛擬仿真完全替代，但仿真模擬器為現(xiàn)場培訓(xùn)提供了多種優(yōu)勢。模擬器駕駛艙提供實際操作員駕駛室的環(huán)境。它們不僅提供操作員環(huán)境的“外觀”，而且還通過他們用于操作模擬的杠桿和踏板對訓(xùn)練的機(jī)械和物理反饋提供“感覺”。這種物理反饋為受訓(xùn)者提供了運行設(shè)備所需任務(wù)的“肌肉記憶”。受訓(xùn)者的動作和控制變得本能。

一旦建立了這種肌肉記憶，實際的駕駛操作訓(xùn)練就會變得更容易和更快。從而使得真實機(jī)器訓(xùn)練所需的時間大大減少。這可以顯著節(jié)省燃料、磨損和其他機(jī)器運營成本。

模擬器還可以為用戶提供一個能力篩選機(jī)制。將某些能力達(dá)不到要求的操作人員通過模擬器考核進(jìn)行淘汰，這樣成本很低并且沒有任何潛在的安全問題。這聽起來可能很苛刻，但是真實設(shè)備具有潛在的危險且耗費昂貴的代價。通過模擬器的培訓(xùn)和考核，可以篩選出來有潛力成為真實機(jī)器操作員的學(xué)員。從而提高運營效率，降低工程事故等。

此外，傳統(tǒng)的真實設(shè)備培訓(xùn)，教練需要全程高度重視，確保學(xué)員和設(shè)備的安全駕駛和操作。而模擬器培訓(xùn)可以在受控環(huán)境中灌輸良好的操作習(xí)慣和安全意識。與必須受到監(jiān)督的現(xiàn)場培訓(xùn)不同，模擬器培訓(xùn)可以自我指導(dǎo)，而無需指導(dǎo)員提供直接監(jiān)督。

單機(jī)訓(xùn)練模擬器和教師端相互配合，模擬器中的計算機(jī)提供用于培訓(xùn)的數(shù)據(jù)和圖形，向受訓(xùn)者提供技能培訓(xùn)的任務(wù)指導(dǎo)，配合教師端保存每個受訓(xùn)者在整個培訓(xùn)制度中的表現(xiàn)和進(jìn)度的記錄數(shù)據(jù)庫。在這樣做的過程中，每個受訓(xùn)者都會熟悉設(shè)備及其局限性。在基本機(jī)器任務(wù)中不斷進(jìn)行挖掘、鉆孔、推土等可提高操作員的熟練程度。在基本技能的基礎(chǔ)上，受訓(xùn)者可以進(jìn)入更復(fù)雜的任務(wù)，每個階段都提供逼真的三維仿真操作場景，和現(xiàn)實世界高度一致。

不論是單機(jī)訓(xùn)練還是考核，都會評估受訓(xùn)者的固有技能和能力。對于每個課題的訓(xùn)練考核，模擬器的軟件將信息記錄到數(shù)據(jù)庫中，該數(shù)據(jù)庫總結(jié)了任務(wù)執(zhí)行的安全性、有效性和效率。評估指標(biāo)包括周期時間（完成單個任務(wù)所需的時間）、裝載和挖掘精度、涉及其他模擬設(shè)備和操作員安全違規(guī)行為等。提醒受訓(xùn)者在操作中需要改進(jìn)的地方。

隨著仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，模擬器的保真度不斷提高，沉浸感也不斷加強(qiáng)。頭戴式 VR 設(shè)備讓受訓(xùn)者更加沉浸訓(xùn)練和考核之中，但該技術(shù)在操作員培訓(xùn)方面存在問題。由于頭戴式VR技術(shù)的局限性，和實物模擬器之間的，可能不能完全看到操作的控件，長時間佩戴顯示器時仍然存在很多疲勞和暈車問題。VR 眼鏡將在操作員培訓(xùn)中占有一席之地，但它們也將受訓(xùn)者與實物模擬器和學(xué)習(xí)環(huán)境隔開。

模擬器在硬件上采用工程機(jī)械成品的控件、按鈕、開關(guān)、手柄、踏板等，也可根據(jù)客戶需求配備真實車輛原裝操作控件。對于不同的車輛，這些控件、按鈕、開關(guān)和踏板都是不一樣的，以便和真實設(shè)備最接近。采用模塊化集成，不需要更換整臺模擬器即可更換不同的模擬車輛，例如將帶有方向盤的前模塊，更換成只有腳踏的模塊，這臺模擬器便從一臺輪式車輛，變成了履帶式車輛，大大為客戶節(jié)省了成本，提高模擬器的利用率。真實的操作控件讓受訓(xùn)人員在虛擬培訓(xùn)中快速掌握操作技術(shù)。

模擬器可選擇配備單屏、三屏顯示器，三屏顯示器拼接的方式，可提高操作員在各個方向的可視性。還可以選擇配備運動平臺，讓用戶在模擬機(jī)器運行時體驗前/后和左/右傾斜，以及上下移動和振動。軟件中實時環(huán)境感受與運動平臺相互聯(lián)動，并為運動平臺提供非常具體的信息。反過來，模擬機(jī)器的物理特性對環(huán)境、機(jī)動和地形做出逼真的響應(yīng)/反應(yīng)。