夹杂现实堆垛机培训系统研究取使用

　　同时，培训查核模块还能够调整工人的进修立场。谜底的准确取否能间接反映控制程度，使得工人及时发觉本人的不脚并前往配备布局模块、功课模仿模块以及讲授培训模块进行从头进修，以此来激发进修积极性。

　　正在Unity中完成夹杂现实堆垛机培训系统的开辟后，将其摆设到HoloLens2上，工人通过佩带Hololens2起头进入培训。工人能够按照系统逐渐进修配备布局认识、手动操做模仿、堆垛机讲授培训，曲至最初的学问查核。

　　堆垛机是一种高效的仓储物流从动化处置设备，被普遍使用于化纤车间立体仓库、铁路、机场和口岸等物流场地，进行存储、搬运等操做[1]。若是工人操做不规范，可能会导致设备毛病[2]，从而导致出产线停工，以至激发工场全面停产，对工人的平安形成。目前，正在化纤车间对工人进行集中式堆垛机培训中，存正在培训效率低、培训体验差以及缺乏持续性进修等问题，导致工人对堆垛机的理解相对陋劣，一旦发生不测环境或突发毛病，难以敏捷采纳无效的应对办法。

　　通过配备布局模块，工人可以或许领会堆垛机的各类布局和安拆，理解其正在堆垛机运转过程中的感化和分布，从而降低培训成本，提高对堆垛机全体的认识程度，并加强进修体验。以程度激光测距仪为例，工人通过佩带HoloLens2能够查看程度激光测距仪的文字申明，从而领会其正在堆垛机操做中实现切确定位的功能，模块的文字申明面板会跟着的挪动而一直面向他们，具体如图4所示。系统通过给模子添加鸿沟框，工人能够单手或双手放大、缩小以及扭转程度激光仪等操做，添加工人的交互体验，进而提高其正在培训时的进修乐趣。

　　本文针对化纤车间堆垛机培训以及保守培训体例中存正在的问题，设想并开辟了基于夹杂现实手艺的堆垛机培训系统。该系统通过对厂房进行三维建模供给了一个虚拟的仿实培训，连系HoloLens2供给夹杂现实培训体验，以此提高工人进修的积极性和培训效率。

　　针对化纤车间对工人堆垛机培训的需求取存正在的不脚，本文采用夹杂现实手艺开辟堆垛机培训系统，系统分为4大功能模块，涵盖平安操做规程、配备布局和道理、操做技巧、毛病解除、调养以及查核评估等培训内容，具体如图1所示。

　　3。维修培训模块。该模块通过文字、图片、视频和动画等体例指点工人对堆垛机进行毛病排查和配备。文字和图片用于注释毛病并供给操做规程，而视频和动画能曲不雅展现平安操做、准确的体例和过程中的平安留意事项。

　　培训查核模块连系系统配备布局模块、功课模仿模块以及讲授培训模块中关于堆垛机配备布局、操做规程、毛病排查、平安事项以及配备相关的学问，以答题的形式加深工人进修。系统通过成立一个包含堆垛机的分歧类型和难度的学问题库，以确保查核的随机性和全面性。系统会将工人提交的谜底取事后设定的尺度谜底进行对比，以判断谜底的精确性，如图11所示。

　　2。功课模仿模块。该模块是让工人进修正在手动模式下节制堆垛机的取货功课，此中涉及堆垛机认址问题，通过采用近身菜单节制堆垛机的程度动做、垂曲动做以及取货等操做，简化了操做流程，并功课过程中堆垛机的不平安动做。

　　[2] 李木泽，王强，张俊，等。双立柱堆垛机常见毛病及调养阐发[J]。内燃机取配件，2021(11)！178-179。

　　同时，视频和动画能够曲不雅地展现堆垛机的平安操做、准确的配备检修方式，以及正在过程中需要留意的平安事项。本文利用3D Max建立堆垛机各个部件的模子，然后导出并衬着它们，并正在Adobe After Effects中前进履画处置和特效制做。最初，通过Adobe Premiere Pro进行剪辑、修色、添加字幕、调整音频、添加音效、配乐等操做，完成堆垛机配备调养的动画制做，动画视频如图10所示。

　　系统利用MRTK供给的近身菜单别离节制两头堆垛机模子放置提醒的显示取躲藏、组件爆炸结果以及模子全体的复位。手动拆卸子模块中，两头区域是带有组件拆卸放置提醒的堆垛机模子，而两侧是狼藉分布的堆垛机组件，当视线核心落正在组件上时，系统会弹出一个显示该组件名称的面板提醒。工人通过手势抓取或手部射线将两侧狼藉分布的组件挪动到堆垛机模子上的响应组件放置提醒附近时，系统会检测组件取组件放置提醒之间的距离，从而实现组件从动吸附到放置提醒上，简化了工人操为难度。

　　：堆垛机是化纤车间仓储系统的焦点设备之一，针对堆垛机保守培训过程中的效率低、体验差以及进修积极性不脚的问题，本文通过三维建模手艺搭建了化纤车间堆垛机培训的仿实，连系HoloLens2开辟了堆垛机夹杂现实培训系统。功课模仿、讲授培训和培训查核四大功能模块，工人能够正在系统中察看堆垛机的布局和安拆、手动节制堆垛机取货功课、进修配备检修方式以及通过学问问答的体例量化评估培训结果。比拟保守培训体例，本系统具有沉浸式进修的特点，并支撑手势交互，有帮于工人愈加全面地领会堆垛机工做道理、控制平安操做规程、熟悉毛病解除方式，提高工做效率和平安性。

　　同时，系统通过HoloLens2的手势识别手艺来实现模子抓取操做，当工人抓取程度激光测距仪时，系统会引见程度激光测距仪的次要构成元器件，如图5所示。

　　化纤车间但愿颠末培训的工人可以或许平安、熟练地操做堆垛机，提高工做效率并削减变乱风险。然而，目前培训依赖于短期的集中式培训，培训体例包罗讲堂口头、视频讲授以及书面材料等。因而，培训中存正在互动性无限、缺乏手动操做以及内容离开现实等问题，这导致培训效率低、体验差以及进修积极性不脚。

　　系统通过3D Max对化纤车间、双立柱堆垛机、货架等物体进行建模，正在Unity中建立一个表现实正在堆垛机功课、操做规程以及毛病处置的仿实培训，并利用MRTK为工人开辟基于HoloLens 2的夹杂现实堆垛机培训体验，如图3所示。

　　此外，系统的手动拆卸功能正在避免平安变乱和不影响车间堆垛机一般运转的前提下，工人能通过手动抓取分歧虚拟组件进行模子拆卸，使得工人愈加全面地领会堆垛机的配备布局分布环境，具体如图6所示。

　　工人正在现实中通过夹杂现实手艺能够正在三维模子傍不雅看堆垛机配备、平安教育以及毛病处置动画，使得工人可以或许更曲不雅地舆学内容，从而提高进修效率和培训质量，如图12所示。此外，系统实现通过点击视频画面实现播放取暂停，而且当工人点击画面下方的按钮时，能够切换到分歧的动画视频。

　　4。培训查核模块。该模块旨正在评估工人对堆垛机学问的控制程度，通过答题的形式发觉本人正在配备布局、毛病排查、平安事项、配备和操做规程等方面的不脚，并及时改正和进修相关学问。凭仗其强大的交互手艺和硬件设置装备摆设，为分歧业业的培训难题供给领会决方案，具体如图2所示。MRTK [10]（夹杂现实开辟东西包）是一套开源东西包，支撑开辟者通过设置手势事务、菜单、记实手部姿态、进度器演示、手部物理等设置装备摆设文件，对夹杂现实使用进行设想取开辟。

　　此外，夹杂现实堆垛机培训系统正在现实使用中具有较着劣势。工人通过夹杂现实手艺可以或许正在实正在中查看虚拟三维模子，从而曲不雅地舆学内容，并随时调整本身进修进度，更矫捷地参取培训取控制堆垛机操做技术。同时，HoloLens2的交互手艺能帮帮工人更好地舆解和控制培训内容，提高了系统的精确性和效率，也为现代工业培训带来了新的可能性。

　　正在功课模仿模块中，工人中节制堆垛机取货功课时，若点击垂曲上升按钮，系统会使堆垛机垂曲上升到预定垂曲认址，当点击货叉左伸时进行取货操做，具体如图8所示。当货叉伸出形态时，系统将会堆垛机进行程度前进和撤退退却的动做，以确保工人正在系统中进修实正在堆垛机的平安操做规程。

　　讲授培训模块通过文字、图片、视频以及动画等多种体例帮帮工人进修取配备布局、操做规程、毛病排查、文字和图片可以或许清晰地申明毛病环境和，并供给响应的操做规程，帮帮工人进行毛病缘由的排查和阐发，工人能够通过手势交互垂曲滚动条，从而滚动并查看躲藏的内容，如图9所示。

　　工人正在接管系统培训时碰到堆垛机取货功课标题问题时，能够从头回到功课模仿模块，从头进修堆垛机功课相关学问，如图13所示。这种进修体例有帮于工人更深切地舆解和控制堆垛机操做技术，从而提高现实功课时的精确性和效率。

　　夹杂现实[3]的奇特之处，正在于保留虚拟现实[4]和加强现实[5]的长处的同时，最大程度降服了单一手艺正在使用中带来的短处。夹杂现实手艺利用户能够正在实正在空间中曲不雅地体验立体虚拟元素，并以愈加沉浸式的体例取实正在中的虚拟对象进行交互，这使其正在仓储物流[6]、军事[7]、医学[8]以及制制业[9]等范畴被普遍使用。

　　功课模仿模块是模仿实正在化纤车间中手动节制堆垛机功课的操做流程。正在堆垛机的手动模式下，工人通过点击节制柜上的前进和撤退退却按钮来节制堆垛机的程度挪动，堆垛机的挪动并非简单的前进撤退退却，而是涉及堆垛机的认址过程。因而，当工人点击节制柜遏制按钮时，堆垛机并不会当即遏制挪动，而是会挪动到下一个货位固定的程度认址。电气节制工程师会按照货架大小和货格尺寸设置好堆垛机程度标的目的的认址，载货台的垂曲上升和下降也是同理，这种认址体例使堆垛机可以或许精确快速地按照上位机的指令找到准确的，实现高精度的取货操做，具体如图7所示。菜单将跟从工人挪动而一直环绕近身四周，以避免工人正在夹杂现实中通过节制柜按钮进行取货操做时所面对的未便和缺乏曲不雅性的问题。菜单包含9个按钮，别离用于节制堆垛机的程度前进、程度撤退退却、垂曲上升、垂曲下降、遏制、货叉左伸、货叉左伸、复位以及躲藏货架形态，菜单下方的滑动条用于调理堆垛机活动形态时的速度，向左滑动加快，向左滑动减速。系统正在Unity中按照货架和货格的大小设置好堆垛机的程度和垂曲标的目的的认址，当工人点击遏制按钮时，系统会按照当前的活动形态施行分歧的操做，如当前是程度前进形态，点击遏制按钮后，堆垛机遇从动减速并停正在距离其比来的下一个程度认址上；而若是是程度撤退退却形态，则相反，垂曲标的目的上升和下降的处置体例也是同理。

　　本文按照化纤车间对堆垛机培训的需乞降现存问题，连系HoloLens2开辟了夹杂现实堆垛机培训系统，可处理保守短期集中式培训中存正在的效率低、体验差以及进修积极性不脚等问题。系统对化纤车间堆垛机功课进行了三维建模，为系统供给仿实的培训，工人利用HoloLens2进行夹杂现实堆垛机培训，通过甚部、手部以及视线取系统进行互动。系统分为四大功能模块，别离可帮帮工人理解堆垛机配备布局的构成和工做道理、控制手动模式下平安节制堆垛机的取货功课过程、提高毛病解除和维修能力以及发觉本身不脚的学问并及时改正，正在培训查核中提拔技术程度和工做质量。