[发明专利]基于VR技术的船舶通导设备故障检修实训方法及系统

权利要求书

1.一种基于VR技术的船舶通导设备故障检修实训方法，其特征在于：包括如下步骤：

一、对船舶通导设备常见的故障进行分类，形成故障分类树，并基于故障分类树的末级状态节点对船舶通导设备及其零部件进行三维建模，形成包括正常状态和故障状态的设备三维模型库，根据故障分类树不同的末级状态节点，设计故障解决方案，并以此生成故障排除树，设备三维模型库、故障分类树与故障排除树共同构成船舶通导设备VR实训基础库；

二、根据设定的故障选择故障排除树，调取设备三维模型库，生成VR故障场景，显示故障排除树初始状态节点的可视化三维模型；

三、获取用户实操行为，与所处故障排除树当前状态节点的用户行为边进行比较，如匹配，则执行步骤四；如不匹配，则任务失败，进入步骤五；

四、判断故障排除树当前状态节点是否是末级状态节点，如是，则实训任务成功并结束；如否，则进入所匹配用户行为边的下一状态节点，并重复步骤三；

五、针对步骤三中失败的实训任务，利用多媒体教学库，向学生推送相关资料，并返回步骤三进行强化训练。

2.根据权利要求1所述的基于VR技术的船舶通导设备故障检修实训方法，其特征在于：在步骤一中，在对船舶通导设备常见的故障以故障分类树方式进行分类整理的步骤中，对于复杂故障，要进一步细分为多个故障点，并通过故障点的组合，从而支持复杂故障或多重故障设置。

3.根据权利要求1所述的基于VR技术的船舶通导设备故障检修实训方法，其特征在于：在步骤二中，具体包括如下步骤：

根据设定的故障，在船舶通导设备VR实训基础库里选择对应故障排除树；

调取设备三维模型库，生成VR故障场景，并显示故障排除树初始状态节点的可视化三维模型。

4.一种基于VR技术的船舶通导设备故障检修实训系统，其特征在于：包括：

船舶通导设备VR实训基础库单元，对船舶通导设备常见的故障进行分类整理，形成故障分类树，并基于故障分类树对船舶通导设备及其零部件进行三维建模，形成包括正常状态和故障状态的设备三维模型库，根据故障分类树不同的末级状态节点，设计故障解决方案，并以此生成故障排除树，设备三维模型库、故障分类树与故障排除树共同构成船舶通导设备VR实训基础库；

VR故障场景建立单元，根据设定的所述通导设备故障，从所述船舶通导设备VR实训基础库单元内调取所对应的故障排除树与设备三维模型，生成VR故障场景，并显示故障排除树初始状态节点的可视化三维模型；

故障排除单元，基于所述VR故障场景建立单元建立的故障场景，获取用户的实操行为，与所述故障排除树进行比较，判定实训任务的成功或失败；

多媒体教学库单元，包括船舶通导设备故障检修实训教学的相关资料；

强化实训单元，针对所述故障排除单元的用户失败实训任务，利用所述多媒体教学库单元，向学生推送相关的多媒体实训资料，并返回所述故障排除单元进行强化训练。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述船舶通导设备VR实训基础库单元包括：故障分析模块、设备三维模型构建模块和故障排除树构建模块；

所述故障分析模块用于对船舶通导设备的常见故障以分类树方式进行分类整理，形成故障分类树；

所述设备三维模型构建模块用于基于所述故障分类树对所述船舶通导设备及其零部件进行三维建模，形成包括正常状态和故障状态的设备三维模型库；

所述故障排除树构建模块用于基于所述故障分类树不同的末级状态节点，设计故障解决方案，并以此构建故障排除树。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述VR故障场景建立单元包括：

故障信息设定模块，用于输入设定的船舶通导设备故障信息；

故障初始状态三维模型建立模块，用于根据所述的故障信息设定模块设定的设备故障，从所述船舶通导设备VR实训基础库单元内调取所对应的故障排除树与设备三维模型，生成VR故障场景，并显示故障排除树初始状态节点的可视化三维模型。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述故障排除单元包括：

用户实操行为获取模块：基于所述VR故障场景建立单元建立的故障场景，捕捉学生的故障排除动作形成相对应的故障排除信息；

故障排除判断模块：用于调取所述故障排除树，将所述用户实操行为获取模块所获取的用户实操行为与所述故障排除树当前状态节点的用户行为边进行比较，判断所述故障排除信息是否正确，比较过程如下：如匹配，判断所述故障排除树当前状态节点是否是末级状态节点，如是，则实训任务成功并结束；如否，则进入所匹配用户行为边的下一状态节点；如不匹配，则任务失败。