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使用仿真模拟器进行培训真的能达到预期的效果吗？

2022-08-10 13:28:29

来源：硕博科技

我们知道现实世界的经验无法被虚拟仿真完全替代，但仿真模拟器为现场培训提供了多种优势。模拟器驾驶舱提供实际操作员驾驶室的环境。它们不仅提供操作员环境的“外观”，而且还通过他们用于操作模拟的杠杆和踏板对训练的机械和物理反馈提供“感觉”。这种物理反馈为受训者提供了运行设备所需任务的“肌肉记忆”。受训者的动作和控制变得本能。

一旦建立了这种肌肉记忆，实际的驾驶操作训练就会变得更容易和更快。从而使得真实机器训练所需的时间大大减少。这可以显著节省燃料、磨损和其他机器运营成本。

模拟器还可以为用户提供一个能力筛选机制。将某些能力达不到要求的操作人员通过模拟器考核进行淘汰，这样成本很低并且没有任何潜在的安全问题。这听起来可能很苛刻，但是真实设备具有潜在的危险且耗费昂贵的代价。通过模拟器的培训和考核，可以筛选出来有潜力成为真实机器操作员的学员。从而提高运营效率，降低工程事故等。

此外，传统的真实设备培训，教练需要全程高度重视，确保学员和设备的安全驾驶和操作。而模拟器培训可以在受控环境中灌输良好的操作习惯和安全意识。与必须受到监督的现场培训不同，模拟器培训可以自我指导，而无需指导员提供直接监督。

单机训练模拟器和教师端相互配合，模拟器中的计算机提供用于培训的数据和图形，向受训者提供技能培训的任务指导，配合教师端保存每个受训者在整个培训制度中的表现和进度的记录数据库。在这样做的过程中，每个受训者都会熟悉设备及其局限性。在基本机器任务中不断进行挖掘、钻孔、推土等可提高操作员的熟练程度。在基本技能的基础上，受训者可以进入更复杂的任务，每个阶段都提供逼真的三维仿真操作场景，和现实世界高度一致。

不论是单机训练还是考核，都会评估受训者的固有技能和能力。对于每个课题的训练考核，模拟器的软件将信息记录到数据库中，该数据库总结了任务执行的安全性、有效性和效率。评估指标包括周期时间（完成单个任务所需的时间）、装载和挖掘精度、涉及其他模拟设备和操作员安全违规行为等。提醒受训者在操作中需要改进的地方。

随着仿真技术的不断发展，模拟器的保真度不断提高，沉浸感也不断加强。头戴式 VR 设备让受训者更加沉浸训练和考核之中，但该技术在操作员培训方面存在问题。由于头戴式VR技术的局限性，和实物模拟器之间的，可能不能完全看到操作的控件，长时间佩戴显示器时仍然存在很多疲劳和晕车问题。VR 眼镜将在操作员培训中占有一席之地，但它们也将受训者与实物模拟器和学习环境隔开。

模拟器在硬件上采用工程机械成品的控件、按钮、开关、手柄、踏板等，也可根据客户需求配备真实车辆原装操作控件。对于不同的车辆，这些控件、按钮、开关和踏板都是不一样的，以便和真实设备最接近。采用模块化集成，不需要更换整台模拟器即可更换不同的模拟车辆，例如将带有方向盘的前模块，更换成只有脚踏的模块，这台模拟器便从一台轮式车辆，变成了履带式车辆，大大为客户节省了成本，提高模拟器的利用率。真实的操作控件让受训人员在虚拟培训中快速掌握操作技术。

模拟器可选择配备单屏、三屏显示器，三屏显示器拼接的方式，可提高操作员在各个方向的可视性。还可以选择配备运动平台，让用户在模拟机器运行时体验前/后和左/右倾斜，以及上下移动和振动。软件中实时环境感受与运动平台相互联动，并为运动平台提供非常具体的信息。反过来，模拟机器的物理特性对环境、机动和地形做出逼真的响应/反应。

关键词：
模拟器驾驶
仿真模拟器

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