基于Unity 3D的港口起重机虚拟拆装培训系统

为解决传统起重机拆装培训过程中存在的问题,基于Unity 3D虚拟设计开发引擎,设计开发港口起重机虚拟拆装培训系统。利用Creo 5.0三维建模软件建立设备三维模型,通过3Ds Max软件对模型进行优化处理,并将模型转变为可导入Unity 3D软件的FBX格式。在Unity 3D软件中,运用C#编程开发虚拟拆装培训系统相关功能,主要包括设备三维模型展示、设备虚拟拆装功能展示、系统数据库读写等,并利用软件自带的UGUI交互系统设计用户界面,实现系统人机交互。经实际应用表明,该培训系统能够有效提高学员学习效率,提升相关人员的工作技能。     

集装箱码头大数据三维可视化管控系统应用

为了推动集装箱码头全域多维度实时管控,全面梳理集装箱码头业务流程,以大数据技术为基础,融合数字孪生技术和互联网三维引擎技术,构建集装箱码头大数据三维可视化管控系统。该系统以连通码头生产数据、实现码头生产和设备全生命周期管控以及码头三维可视化管控为目标,包含码头三维可视化建模、码头生产运营可视化分析、设备管控可视化分析等功能模块。实际应用表明,该系统能够快速、准确地统计归并码头生产运营数据,实现码头三维可视化分析,从而有效提升集装箱码头综合服务水平和智能化运营能力。     

基于数字孪生的船舶管加工数字化车间研究

数字孪生是实现物理车间与虚拟车间交互融合的有效技术手段,被国内外相关学术界和企业高度关注,但目前的研究尚处于理论研究阶段,研究成果相对较少且缺乏整体解决方案。本文分析传统车间管控系统架构存在的不足,提出基于数字孪生的数字化车间运行新流程。基于B/S架构进行数字孪生系统设计,并给出与业务系统进行数据及接口集成的方法。利用数据采集网关技术,将现场设备数据进行实时采集、分类、清理及上传,实现基于现场实时驱动的虚拟车间运行。从产品、生产线、过程信息3个方面构建基于数字孪生的车间信息模型。最后,基于武昌造船集团有限公司的全自动化直管柔性加工生产线实现了数字孪生车间系统。     

基于数字孪生的舰船上层建筑运维系统

以降低舰船运行故障为目的,设计基于数字孪生的舰船上层建筑运维系统。该系统利用数据采集层内传感器数据采集模块采集舰船上层建筑设备基本数据和运行数据,得到舰船上层建筑设备中控数据,通过报文解析后,将其存储到MySQL数据库内;数字孪生层通过调取MySQL数据库舰船上层建筑设备中控数据,构建数字孪生体后,利用其模拟舰船上层建筑设备生产和同步虚拟运行后,得到舰船上层建筑设备实时虚拟运行数据,并将其传输到业务逻辑层内;业务逻辑层对实时虚拟运行数据进行预处理后,通过映射驱动将其传输到故障诊断模块内,该模块使用基于规则变量分析的舰船上层建筑故障诊断方法得到舰船上层建筑设备实时运行故障状态,并将故障状态信息传输到展示层内;展示层利用基础管理、数据统计和检测维保等功能实现舰船上层建筑运维。实验表明,该系统运行较为稳定,可精准诊断舰船上层建筑设备故障诊断,并为用户提供设备运维视情优先级。     

集装箱码头电子沙盘系统设计

为降低集装箱码头生产作业成本,推动码头智能化转型,应用数字快照、数字孪生等前沿技术,设计集装箱码头电子沙盘系统。该系统依托集装箱码头运营数据,通过数据切片、数据融合和仿真模拟实现集装箱码头生产作业的回溯仿真、实时仿真和预演仿真。应用电子沙盘系统可以提高码头营运大数据分析回溯能力,提升码头生产管理水平。     

基于HoloLens的船舶辅机拆装系统研究与实现

针对当前船舶辅机拆装实践中存在的不足和增强现实技术(Augmented Reality,AR)的优势,开发一套虚实结合的船舶辅机拆装系统。该系统基于可穿戴设备HoloLens及三维实时驱动引擎Unity3D,实现单人及多人协同的船舶辅机虚拟拆装。该研究还解决船舶辅机虚拟仿真模型的优化、人机交互、多人协同中访问冲突与实时场景同步等问题,使船舶辅机虚拟拆装更加智能、便利和贴近现实。测试结果表明,该系统的使用效果良好。     

基于Flexsim集装箱码头装卸系统的仿真

结合虚拟现实技术、计算机仿真技术、机械设计技术,分析集装箱码头装卸系统虚拟环境的模型,利用三维离散事件仿真软件Flexsim建立集装箱码头装卸作业仿真模型,为生产管理者提供视觉上的决策支持,利用其核心机制——任务序列驱动设备模型,实现装卸作业过程的三维动态仿真。     

基于数字孪生技术的内河集装箱港口信息协同系统设计

基于内河智慧港口建设目标和需求,以湖州安吉上港集装箱码头为试点,开展基于数字孪生技术的内河集装箱港口信息协同系统设计,并针对现阶段港-船信息协同和内河港口数字孪生驱动建设中存在的关键问题提出相应解决方案,供内河智慧港口建设参考。     

浅析港口物流系统仿真可视化

对基于虚拟环境的集装箱码头三维仿真建模及软件开发进行了研究。针对港口物流系统离散性、随机性的特点以及系统仿真模型场景复杂的问题,分析了系统几何建模、运动学建模的方法,以及系统仿真模型参数的处理及实时交互控制的实现手段。在虚拟现实支撑软件基础上二次开发的系统实现了参数化的集装箱码头三维动态仿真过程。     

港口物流系统仿真建模及三维可视化研究

对基于虚拟环境的集装箱码头三维仿真建模及软件开发进行了研究。针对港口物流系统离散性、随机性的特点以及系统仿真模型场景复杂的问题，分析了系统几何建模、运动学建模的方法，以及系统仿真模型参数的处理及实时交互控制的实现手段。在虚拟现实支撑软件基础上二次开发的系统实现了参数化的集装箱码头三维动态仿真和人机交互控制的仿真过程。     

Unity3D虚拟现实技术在机舱资源管理模拟器开发中的应用

针对目前机舱资源管理训练平台在高逼真度和强交互性等方面存在的不足,提出一种基于Unity3D平台的远程可交互式机舱资源管理模拟器的实现方法。首先,基于3ds Max/Unity3D的虚拟现实技术,阐述机舱资源管理模拟器的总体设计方案;其次,介绍Unity3D程序的开发流程和关键技术;最后,在应用3ds Max对超大型油船机舱设备进行三维建模的基础上,对应用Unity3D工具包实现虚拟场景的动态交互技术进行研究,实现三维船舶模型数据与二维模型数据的整合、碰撞检测和三维机舱虚拟漫游等。采用实船数据对该模型器进行仿真应用,结果表明:所开发的系统能很好地满足机舱资源管理训练的各项指标要求,且实现效率较高。     

基于HTC VIVE的船舶固定水灭火模拟训练系统

鉴于消防培训实操教学和训练比较困难,且成本较高,开发船舶固定水灭火模拟训练系统。运用三维建模技术建立消防泵、消防栓等固定水灭火设备模型,利用HTC VIVE头盔和Unity 3D引擎设计实现船舶虚拟场景的三维可视化与交互操作,利用贝塞尔曲线实现虚拟场景内学员的位置瞬移,通过碰撞检测实现学员对虚拟设备的操作,采用A*算法虚拟辅助船员进行路径规划。测试结果表明,该系统的沉浸感和交互性强,可用于消防培训。     

自动化轨道吊远程操作虚拟培训系统设计

为了摆脱自动化轨道吊远程操作培训时对真实环境、真实设备的依赖,提高培训效率,降低码头培训成本,设计开发自动化轨道吊远程操作虚拟培训系统.利用自动化轨道吊、集卡、集装箱等三维模型搭建自动化堆场虚拟环境.通过建立真实自动化轨道吊远程操控台与虚拟环境的通信连接,实现操控台对虚拟自动化轨道吊的操作控制.该系统可以模拟真实自动化...     

基于移动智能端增强现实技术的船舶辅机虚拟实验系统研究

为解决当前船舶辅机实时培训存在辅机设备体积庞大不易操作与实验空间有限等问题,随着增强现实技术(简称AR)的发展,文章介绍了1种基于AR的船舶辅机设备虚拟实验系统。该系统基于移动智能端及三维开发引擎Unity3D,实现在移动智能端对船舶辅机设备虚拟实验操作。该研究还解决了船舶辅机设备模型的优化、人机交互等问题,使得船舶辅机虚拟实验更加流畅,智能。研究结果表明,该实验系统的使用性很强,具有很好的适用与推广价值。     

基于FLEXSIM三维仿真的集装箱起重机可视化监控技术

提出了一种基于三维可视化技术的集装箱起重机监控技术,利用三维仿真软件FLEXSIM二次开发技术,建立集装箱起重机仿真模型,开发三维模型的驱动接口和状态数据接口,实现集装箱起重机的三维可视化监控,实时并直观地监控起重机现场作业状态和作业流程。     

干散货码头数字孪生系统研发及应用

随着新一代信息技术的发展,干散货码头正朝着信息化、数字化、自动化的方向转型升级。为实现干散货码头建设智能化发展,提高干散货码头的运营效率和安全性,将数字孪生技术、物联网技术、大数据等技术应用于干散货码头,构建码头三维展现。通过多视角模式、巡航方式等手段,集成视频监控,多角度展示码头运作状态以及作业运行数据,有效提升码头智能化管理水平与决策水平,实现干散货码头运营过程中的全面监测和智能化调度。数字孪生系统的研发及应用能有效地提高干散货码头的装卸效率,降低物流成本,提高安全性和可靠性,进一步推动码头发展动能由资源要素驱动向智慧创新驱动的转变。     

2D激光传感器在自动化集装箱码头设备上的应用

为了给集装箱码头散货码头自动化等更多的工业自动化应用场景提供更多、更稳定的解决方案,助力无人化集装箱码头建设,采用集装箱卡车引导系统、集装箱卡车防砸系统验证新型激光传感器在实际中的应用效果。2D激光传感器在引导系统和防砸系统中的正确识别率都超过95%,且稳定性高、易操作性强。全方位利用激光传感器可以在各个作业环节中保证自动化设备的正常运行,优化作业流程,大幅提高作业精度、作业效率,并同时提高作业安全程度,节约人工成本。     

蛟龙号机械手水下作业虚拟训练系统设计

为了解决目前载人深潜器机械手操作人员的实物培训中存在的培训成本高且安全风险大等问题,基于虚拟现实技术设计一种用于操作人员虚拟训练的蛟龙号水下作业仿真系统。采用3ds Max构建蛟龙号的三维模型,利用Unity3D引擎进行蛟龙号机械手的操纵交互,通过三维几何变换模拟机械手的相关功能,实现了蛟龙号机械手水下作业虚拟训练系统。该仿真系统可运行于多个主流平台上,基本满足教学培训的需求。     

基于Unity3D模型的船舱室虚拟交互设计

船舱室设计的合理性与整艘船舶的运营质量和效率息息相关,因此为了能够更好地表现出设计师意图,提高设计合理性,基于Unity3D模型进行船舱室虚拟交互设计研究。利用Unity3D模型软件建立船舱室虚拟场景模型,通过手势识别的方式实现人与虚拟场景之间的交互。以船舶客舱设计为例,证明了所研究的虚拟交互设计的有效性和合理性。     

一种虚实结合的船舶压缩空气操作训练系统设计

针对航运院校采用真实船舶动力设备系统操作训练存在占地面积大、成本高且缺少实船环境的缺点,本文以船舶压缩空气系统为例设计出一种虚实结实的动力设备操作训练系统,建立了压缩空气系统的三维实体模型和设备的数学模型,通过Unity3D实现了船舶压缩空气系统的场景漫游和虚拟操作功能,采用PLC控制技术实现了空压机组的控制功能,解决了PLC控制器与Unity3D之间数据交互问题,最终实现了通过实物控制箱控制虚拟的空压机组的目的。