CN110570709A - 一种专业设备操作技师训练系统 - Google Patents
一种专业设备操作技师训练系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110570709A CN110570709A CN201910838661.4A CN201910838661A CN110570709A CN 110570709 A CN110570709 A CN 110570709A CN 201910838661 A CN201910838661 A CN 201910838661A CN 110570709 A CN110570709 A CN 110570709A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- training
- student
- module
- students
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012549 training Methods 0.000 title claims abstract description 120
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 21
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 15
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 10
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 8
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 4
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 230000019771 cognition Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种专业设备操作技师训练系统，包括硬件控制设备和软件控制系统，所述软件控制系统安装在硬件控制设备中，并控制硬件控制设备按指令教导、训练和纠正学员进行操作，所述硬件控制设备包括安装骨架、外壳、电路板、传感器、教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置；所述软件控制系统至少包括用户模块、教程读写调取模块、主动指挥程序模块、被动指挥程序模块、考题模块、考评模块和个性化专门训练模块中的一种以上。本发明虚拟与现实相结合，让学员身临其境的学习，能够用来训练各种常规或特种技能，并低成本、高效率、无危险性的让学员掌握，培养临危不乱的本能习惯。
Description
技术领域
本发明涉及技师技能培训考核领域，尤其涉及一种专业设备操作技师训练系统。
背景技术
目前人们掌握机械操作的使用方法是，通常在前期理论课结束后，就进行实际上模拟机操作训练，然后上真实机器学习其操作技能、技巧。目前市场上面有：挖掘机、装载机、平地机、旋挖钻机、推土机等等二十多种机器的模拟机；这种培训方法已经比较科学；但是仍然美中不足，对于教练员要求比较高，急需发明一种高端，并且能够模拟真机主动指挥带动学员手、脚、视角运动，达到傻瓜式教学；
对于很多特种机器，模拟机软件开发周期长成本很高，市场机器存量不太大，但是其操作细节很多又十分复杂，没有模拟机，理论后直接上机培训，这种实际训练方式、方法存在着很多问题，例如成本大、耗材高、占用场地大、消耗较多燃料、排放污染多等缺点，使用者在训练过程中也受到时间、经济条件等限制，造成使用者不能熟练掌握机械的操作技能、技巧，在以后的实际工作中也带来许多的安全隐患。
对于新设计的高端模拟设备，中间需要一个特别的连接杆，能够实现空载分离，需要的时候给信号连接锁定，并且在锁定情况下，如果推拉超过一定力度，又能够报警，使用寿命长、体积小、质量轻、价格实惠的连接杆。
钻孔台车：是隧道及地下工程采用钻爆法施工的一种凿岩设备。它能移动并支持多台凿岩机同时进行钻眼作业。主要由凿岩机、钻臂(凿岩机的承托、定位和推进机构)、钢结构的车架、走行机构以及其他必要的附属设备，和根据工程需要添加的设备所组成。应用钻爆法开挖隧道时，为凿岩台车提供了有利的使用条件，凿岩台车和装碴设备的组合可加快施工速度、提高劳动生产率，并改善劳动条件。
“双臂救援机器人”，也就是目前世界上最大型的双臂救援工程机械。我们知道，双臂，这一点就是突破了常规的这种救援机械了。它的灵活性和稳定性表现得相当好。采用轮履两用行走方式，双臂可以安装多种属具，适用不同种类的地面作业，动力输出为油电混合双动力，两只工作臂最大化地模拟了人的双臂双手。
目前对特种机器驾驶学员的培训通常是在前期理论课结束后，就进行实际上机操作训练，学习驾驶操作技能、技巧。但双臂救援机器人的各种操作技能、技巧是通过长时间实际上机训练才可以熟练掌握的。这种训练方式存在着很多问题，例如成本很高、耗材大、培训场地收限制以及受天气等因素影响，在训练过程中受到时间、条件的限制，不利于学员快速成长。
如此以上，社会上存在大量各种各样的特种机械装置和设备，有的是大批量生产的大范围应用的专业设备，有的是小范围少量应用的专业设备，但这些专用设备都有一个共性，设备非常昂贵，工作环境复杂而危险，训练难度大，部分设备还比较娇贵容易损坏，新学员在掌握的知识点、操作手法、手眼脚协调能力以及应急处理突发情况的心理素质稳定性等重要特质训练合格前，立即上真机学习和训练，成本昂贵、容易损坏，并且伴有严重的危险，基于以上严峻的问题，社会上迫切需求一种比较智能的专业设备操作技师训练系统，大幅降低真机操作风险和成本，并且能够分析、掌握和个性化针对性训练学员熟练掌握各种常规或特种技能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种专业设备操作技师训练系统，大幅降低真机操作风险和成本，并且能够分析、掌握和个性化针对性训练学员熟练掌握各种常规或特种技能。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种专业设备操作技师训练系统，包括硬件控制设备和软件控制系统，所述软件控制系统安装在硬件控制设备中，并控制硬件控制设备按指令教导、训练和纠正学员进行操作，所述硬件控制设备包括安装骨架、外壳、电路板、传感器、教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置，所述电路板设置有集成电路，安装在有外壳的安装骨架上，通过电线电缆或线束或无线接收发送装置与传感器、教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置分别连接，构成回路，接收或传送各种信号和/或指令，所述驱动装置连接并驱动操作模拟装置工作，所述传感器设置在教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置，并监控反馈学员的实时信息；所述软件控制系统至少包括以下模块中的一种以上：
用户模块：用于学员注册、记录学习过程和交流过程；
教程读写调取模块：用于读写或展示教程的可供选择的训练科目；
训练科目技术分解解说模块：用记录并向学员展示训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧；
人机互动交流模块：用于确认学员的学习掌握情况和实际理解情况，优化学员的学习内容，和实际掌握情况；
传感器信息分析模块：用于从传感器接受信号，并对所接受的信息予以分析，判断学员和系统的各零部件实时状态和预期的下一步结果；主动指挥程序模块：通过教学指挥硬件主动讲解训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧，进行常规教学，讲解科目细节一步，等待学员操作一步，接受确认学员的操作反馈，待学员反复操作熟练，进行下一科目细节讲解；
被动指挥程序模块：主动讲解训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧，让学员以专业手法接触各教学指挥硬件，自动驱动教学指挥硬件按训练科目细节运动，带动学员的身体器官运动，进行被动触感感受式教学；
考题模块：从题库调取考题，发出指令，让学员进入考试状态，允许学员通过传感器或教学指挥硬件进行笔试、口试、模拟实操来答题；
考评模块：获取学员操作实时状态、传感器实时数据、学员答题内容，与标准答案和容错答案进行对比，评价学员的动作完成度、知识点掌握、技能熟练度等成绩；
个性化专门训练模块：确认学员身份，学员根据应用场景自主选择某些需要加强训练的科目局部细节，或根据考评模块、被动指挥程序模块、传感器信息分析模块中一种以上模块的信息反馈，判断为用户掌握不牢固的科目局部细节，予以专门加强训练。
优选的，所述传感器包括位置传感器、速度传感器、视频图像摄像头、声音传感器中的一种以上，设置在操作模拟装置任意有相对运动位置或有声响发生位置或有需要视频确认操作动作幅度和操作手法的位置或有必要监控速度和加速度的位置，通过导线、线束或无线信号收发器与电路板连接，进行实时监控反馈或指令数据交互，以供集成电路分析。
优选的，所述教学指挥硬件包括显示屏、发声装置、指挥旗帜、信号灯光系统、模拟负载、安全防护装置、事故模拟装置中的一种以上，以上教学指挥硬件设置在利于学生观察的相对位置或位于目标模拟专业设备的发声、发光、有信号源的对应位置。
优选的，所述操作模拟装置包括控制按钮、手动操纵装置、脚踩操纵装置、触摸屏、座椅、安全防护装置中的一种以上，设置在目标模拟专业设备的相应实际部件的对应位置。
优选的，所述驱动装置包括驱动电机、液压油缸、电磁装置、气动元件组、内燃机、手动的伸缩杆、摇杆和旋转机构中的一种以上，用于驱动操作模拟装置模仿目标模拟专业设备相应部件的运动。
优选的，所述被动指挥程序模块和/或主动指挥程序模块收集操作模拟装置上设置的各传感器实时监控数据，跟标准流程的理论数据相比较，分析学员的操作正误，操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节，对学员的学习情况，历史发展轨迹予以记录，并预测学员学习进度发展情况，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率。
优选的，所述考评模块收集操作模拟装置上设置的各传感器实时监控数据，跟标准流程的理论数据相比较，分析学员的操作答题的正误，操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节，对学员的学习情况，历史发展轨迹予以记录，并预测学员学习进度发展情况，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率。
优选的，所述个性化专门训练模块，学员完成学业后的职业发展方向不同，今后面临的实际技术难题也不同，确认学员身份后，学员可以自主选择今后即将经常遇到的问题和自己感兴趣想要专门加强的科目，申请进入个性化专门训练模块，通过专题训练快速掌握各种预期情况、应急情况和特种环境情况下发现问题、分析问题和解决问题的能力。
优选的，所述传感器信息分析模块接受各传感器的实时信息反馈，单独记录分析或结合被动指挥程序模块和/或主动指挥程序模块、考评模块对学员的针对性分析结果，对学员的操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节予以记录，对比历史发展轨迹，对学员的当前学习进步情况予以确认，并纠正预测学员学习进度发展趋势，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率。
本发明的有益效果是：
(1)大幅降低学员进入实际专业设备，进行实际操机的时间，学员进入实际专业设备仅仅需要实际感受，调整状态，即可快速进入熟手操作状态。
(2)让学员进入实际专业设备操作前，已拥有大量模拟操机时间，并已熟悉相关构造，掌握了各种情况下的操机技巧和疑难杂症应对处理办法，避免实机操作失误的灾难。
(3)大幅降低培养专业技师的时间，大幅提高学员的技术掌握速度。
(4)大幅减少学员学习过程中失误的影响，避免损坏实机或降低实机的寿命，学员能够通过智能专题强化训练克服认识的缺陷、心情的不适应和不良习惯的修正。
(5)能够无损伤的反复训练高难度技术内容。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明涉及的一种实施例技术分解图；
图2为本发明涉及的又一种实施例技术分解图；
图3为本发明涉及的一种实施例教学互动关系的示意图；
图4为本发明涉及的一种实施例教学质量分析功能原理图；
图5为本发明涉及的一种实施例操作模拟器的功能原理图；
图6为本发明涉及的一种实施例具体实现个性化针对性强化训练的功能原理图。
图7为本发明涉及的一种实施例学员操作模拟驾驶舱结构鱼骨图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
参照图1–7所示，一种专业设备操作技师训练系统，包括硬件控制设备和软件控制系统，所述软件控制系统安装在硬件控制设备中，并控制硬件控制设备按指令教导、训练和纠正学员进行操作，所述硬件控制设备包括安装骨架、外壳、电路板、传感器、教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置，所述电路板设置有集成电路，安装在有外壳的安装骨架上，通过电线电缆或线束或无线接收发送装置与传感器、教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置分别连接，构成回路，接收或传送各种信号和/或指令，所述驱动装置连接并驱动操作模拟装置工作，所述传感器安装在并反馈教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置和学员的实时信息；所述软件控制系统至少包括以下模块中的一种以上；
用户模块：用于学员注册、记录学习过程和交流过程；
教程读写调取模块：用于读写或展示教程的可供选择的训练科目；
训练科目技术分解解说模块：用记录并向学员展示训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧；
人机互动交流模块：用于确认学员的学习掌握情况和实际理解情况，优化学员的学习内容，和实际掌握情况；
传感器信息分析模块：用于从传感器接受信号，并对所接受的信息予以分析，判断学员和系统的各零部件实时状态和预期的下一步结果；主动指挥程序模块：通过教学指挥硬件主动讲解训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧，进行常规教学，讲解科目细节一步，等待学员操作一步，接受确认学员的操作反馈，待学员反复操作熟练，进行下一科目细节讲解；
被动指挥程序模块：主动讲解训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧，让学员以专业手法接触各教学指挥硬件，自动驱动教学指挥硬件按训练科目细节运动，带动学员的身体器官运动，进行被动触感感受式教学；
考题模块：从题库调取考题，发出指令，让学员进入考试状态，允许学员通过传感器或教学指挥硬件进行笔试、口试、模拟实操来答题；
考评模块：获取学员操作实时状态、传感器实时数据、学员答题内容，与标准答案和容错答案进行对比，评价学员的动作完成度、知识点掌握、技能熟练度等成绩；
个性化专门训练模块：确认学员身份，学员根据应用场景自主选择某些需要加强训练的科目局部细节，或根据考评模块、被动指挥程序模块、传感器信息分析模块中一种以上模块的信息反馈，判断为用户掌握不牢固的科目局部细节，予以专门加强训练。
优选的，所述传感器包括位置传感器、速度传感器、视频图像摄像头、声音传感器中的一种以上，设置在操作模拟装置任意有相对运动位置或有声响发生位置或有需要视频确认操作动作幅度和操作手法的位置或有必要监控速度和加速度的位置，通过导线、线束或无线信号收发器与电路板连接，进行实时监控反馈或指令数据交互，以供集成电路分析。
优选的，所述教学指挥硬件包括显示屏、发声装置、指挥旗帜、信号灯光系统、模拟负载、安全防护装置、事故模拟装置中的一种以上，以上教学指挥硬件设置在利于学生观察的相对位置或位于目标模拟专业设备的发声、发光、有信号源的对应位置。
优选的，所述操作模拟装置包括控制按钮、手动操纵装置、脚踩操纵装置、触摸屏、座椅、安全防护装置中的一种以上，设置在目标模拟专业设备的相应实际部件的对应位置。
优选的，所述驱动装置包括驱动电机、液压油缸、电磁装置、气动元件组、内燃机、手动的伸缩杆、摇杆和旋转机构中的一种以上，用于驱动操作模拟装置模仿目标模拟专业设备相应部件的运动。
优选的，所述被动指挥程序模块和/或主动指挥程序模块收集操作模拟装置上设置的各传感器实时监控数据，跟标准流程的理论数据相比较，分析学员的操作正误，操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节，对学员的学习情况，历史发展轨迹予以记录，并预测学员学习进度发展情况，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率。
优选的，所述考评模块收集操作模拟装置上设置的各传感器实时监控数据，跟标准流程的理论数据相比较，分析学员的操作答题的正误，操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节，对学员的学习情况，历史发展轨迹予以记录，并预测学员学习进度发展情况，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率。
优选的，所述个性化专门训练模块，学员完成学业后的职业发展方向不同，今后面临的实际技术难题也不同，确认学员身份后，学员可以自主选择今后即将经常遇到的问题和自己感兴趣想要专门加强的科目，申请进入个性化专门训练模块，通过专题训练快速掌握各种预期情况、应急情况和特种环境情况下发现问题、分析问题和解决问题的能力。
优选的，所述传感器信息分析模块接受各传感器的实时信息反馈，单独记录分析或结合被动指挥程序模块和/或主动指挥程序模块、考评模块对学员的针对性分析结果，对学员的操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节予以记录，对比历史发展轨迹，对学员的当前学习进步情况予以确认，并纠正预测学员学习进度发展趋势，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率。
具体实施例：
特种技师培养机构购买并安装本发明的装置，对外招生，进行培训，学员首先启用装置内的培训用户模块，通过摄像头、mic、指纹识别装置等硬件输入模块获取学员的区别特征，用于学员注册、记录学习过程和人机交流过程，供个性化专门训练模块为学员做好针对性训练积累原始材料；
培养机构分配教程或学员主动选择教程，系统启动教程读写调取模块，获取教程中各可供选择的训练科目数据；训练科目技术分解解说模块：用并向学员展示训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧；采用人机互动交流模块，通过声音、视频或手脚处的操纵杆动作，运用系统主动提问学员答复，或学员主动提问，系统进行应答的方式强化学员的学习情况，并通过学员答复的反应速度、准确度，以及学员主动提问的问题知识点覆盖面和深度划分，为学员的学习质量进行打分，分析学员存在的缺陷或掌握不牢固的问题点，为学员分配个性化针对性专门训练方案：针对性加深学员的学习掌握情况和实际理解情况，优化学员的学习内容，和实际掌握情况；等学员知识点掌握情况满足基本要求后，进入实操模拟步骤，启动被动指挥程序模块，先由系统讲解操作过程，再由学员按要求把握脚踩模拟操作控制装置，由系统驱动模拟操作控制装置模仿实机的操作内容，用模拟操作控制装置带动学员的手或脚模仿操作的动作，一边带动学员的手脚运动，一边讲解动作操控原理，多次反复教学，带动学员的身体器官运动，进行被动触感感受式教学，通过设置在模拟操作控制装置上的传感器实时监控学员操作的自然和流畅程度，待学员熟知关键动作的步骤，操作幅度、历时、力度和速度已基本符合要求，进入模拟实操环节，启动主动指挥程序模块：主动讲解训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧，让学员以专业手法接触各教学指挥硬件，自主判断和操作教学指挥硬件，按训练科目细节运动。
培训过程中经常性调取考题模块，随时随机让学员进入考试状态，允许学员通过传感器或教学指挥硬件进行笔试、口试、模拟实操来答题；并通过位置传感器、速度传感器、视频图像摄像头、声音传感器获取实时信息予以考评，根据考评模块、被动指挥程序模块、传感器信息分析模块中一种以上模块的信息反馈，判断为用户掌握不牢固的科目局部细节，予以专门加强训练。
被动指挥程序模块和/或主动指挥程序模块收集操作模拟装置上设置的各传感器实时监控数据，跟标准流程的理论数据相比较，分析学员的操作正误，操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节，对学员的学习情况，历史发展轨迹予以记录，并预测学员学习进度发展情况，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率，大幅降低真机操作风险和成本，并且能够分析、掌握和个性化针对性训练学员熟练掌握各种常规或特种技能，大幅降低学员进入实际专业设备，进行实际操机的时间，学员进入实际专业设备仅仅需要实际感受，调整状态，即可快速进入熟手操作状态，让学员进入实际专业设备操作前，已拥有大量模拟操机时间，并已熟悉相关构造，掌握了各种情况下的操机技巧和疑难杂症应对处理办法，避免实机操作失误的灾难，大幅降低培养专业技师的时间，大幅提高学员的技术掌握速度，大幅减少学员学习过程中失误的影响，避免损坏实机或降低实机的寿命，学员能够通过智能专题强化训练克服认识的缺陷、心情的不适应和不良习惯的修正，能够无损伤的反复训练高难度技术内容。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种专业设备操作技师训练系统，包括硬件控制设备和软件控制系统，所述软件控制系统安装在硬件控制设备中，并控制硬件控制设备按指令教导、训练和纠正学员进行操作，其特征在于：所述硬件控制设备包括安装骨架、外壳、电路板、传感器、教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置，所述电路板设置有集成电路，安装在有外壳的安装骨架上，通过电线电缆或线束或无线接收发送装置与传感器、教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置分别连接，构成回路，接收或传送各种信号和/或指令，所述驱动装置连接并驱动操作模拟装置工作，所述传感器设置在教学指挥硬件、操作模拟装置和驱动装置，并监控反馈学员的实时信息；所述软件控制系统至少包括以下模块中的一种以上：
用户模块：用于学员注册、记录学习过程和交流过程；
教程读写调取模块：用于读写或展示教程的可供选择的训练科目；
训练科目技术分解解说模块：用于记录并向学员展示训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧；
人机互动交流模块：用于确认学员的学习掌握情况和实际理解情况，优化学员的学习内容，和实际掌握情况；
传感器信息分析模块：用于从传感器接受信号，并对所接受的信息予以分析，判断学员和系统的各零部件实时状态和预期的下一步结果；
主动指挥程序模块：通过教学指挥硬件主动讲解训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧，进行常规教学，讲解科目细节一步，等待学员操作一步，接受确认学员的操作反馈，待学员反复操作熟练，进行下一科目细节讲解；
被动指挥程序模块：主动讲解训练科目细节的构成、要点、控制或判断的技巧，让学员以专业手法接触各教学指挥硬件，自动驱动教学指挥硬件按训练科目细节运动，带动学员的身体器官运动，进行被动触感感受式教学；
考题模块：从题库调取考题，发出指令，让学员进入考试状态，允许学员通过传感器或教学指挥硬件进行笔试、口试、模拟实操来答题；
考评模块：获取学员操作实时状态、传感器实时数据、学员答题内容，与标准答案和容错答案进行对比，评价学员的动作完成度、知识点掌握、技能熟练度等成绩；
个性化专门训练模块：确认学员身份，学员根据应用场景自主选择某些需要加强训练的科目局部细节，或根据考评模块、被动指挥程序模块、传感器信息分析模块中一种以上模块的信息反馈，判断为用户掌握不牢固的科目局部细节，予以专门加强训练。
2.根据权利要求1所述的一种专业设备操作技师训练系统，其特征在于：所述传感器包括位置传感器、速度传感器、视频图像摄像头、声音传感器中的一种以上，设置在操作模拟装置任意有相对运动位置或有声响发生位置或有需要视频确认操作动作幅度和操作手法的位置或有必要监控速度和加速度的位置，通过导线、线束或无线信号收发器与电路板连接，进行实时监控反馈或指令数据交互，以供集成电路分析。
3.根据权利要求1所述的一种专业设备操作技师训练系统，其特征在于：所述教学指挥硬件包括显示屏、发声装置、指挥旗帜、信号灯光系统、模拟负载、安全防护装置、事故模拟装置中的一种以上，以上教学指挥硬件设置在利于学生观察的相对位置或位于目标模拟专业设备的发声、发光、有信号源的对应位置。
4.根据权利要求1所述的一种专业设备操作技师训练系统，其特征在于：所述操作模拟装置包括控制按钮、手动操纵装置、脚踩操纵装置、触摸屏、座椅、安全防护装置中的一种以上，设置在目标模拟专业设备的相应实际部件对应的位置。
5.根据权利要求1所述的一种专业设备操作技师训练系统，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机、液压油缸、电磁装置、气动元件组、内燃机、手动的伸缩杆、摇杆和旋转机构中的一种以上，用于驱动操作模拟装置模仿目标模拟专业设备相应部件的运动。
6.根据权利要求1所述的一种专业设备操作技师训练系统，其特征在于：所述被动指挥程序模块和/或主动指挥程序模块收集操作模拟装置上设置的各传感器实时监控数据，跟标准流程的理论数据相比较，分析学员的操作正误，操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节，对学员的学习情况，历史发展轨迹予以记录，并预测学员学习进度发展情况，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率。
7.根据权利要求1所述的一种专业设备操作技师训练系统，其特征在于：所述考评模块收集操作模拟装置上设置的各传感器实时监控数据，跟标准流程的理论数据相比较，分析学员的操作答题的正误，操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节，对学员的学习情况，历史发展轨迹予以记录，并预测学员学习进度发展情况，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率。
8.根据权利要求1所述的一种专业设备操作技师训练系统，其特征在于：所述个性化专门训练模块，学员完成学业后的职业发展方向不同，今后面临的实际技术难题也不同，确认学员身份后，学员可以自主选择今后即将经常遇到的问题和自己感兴趣想要专门加强的科目，申请进入个性化专门训练模块，通过专题训练快速掌握各种预期情况、应急情况和特种环境情况下发现问题、分析问题和解决问题的能力。
9.根据权利要求1所述的一种专业设备操作技师训练系统，其特征在于：所述传感器信息分析模块接受各传感器的实时信息反馈，单独记录分析或结合被动指挥程序模块和/或主动指挥程序模块、考评模块对学员的针对性分析结果，对学员的操作完成度、熟练度，缺点分布和分布细节予以记录，对比历史发展轨迹，对学员的当前学习进步情况予以确认，并纠正预测学员学习进度发展趋势，汇总信息，供培养培训机构优化教学科目、优化训练人员和训练流程，提高效率。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910838661.4A CN110570709A (zh) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | 一种专业设备操作技师训练系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910838661.4A CN110570709A (zh) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | 一种专业设备操作技师训练系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110570709A true CN110570709A (zh) | 2019-12-13 |
Family
ID=68778031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910838661.4A Pending CN110570709A (zh) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | 一种专业设备操作技师训练系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110570709A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112507166A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-16 | 深圳瑞娅互娱科技有限公司 | 运动教程智能调整方法及相关装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102332219A (zh) * | 2011-08-26 | 2012-01-25 | 赵诩侬 | 实践互动教学方法的机器汽车驾驶教练的实现方法 |
| CN104008681A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-27 | 成都翼胜科技有限责任公司 | 用于模拟飞行训练的飞行技能标准教学及实时矫正方法 |
| US20160232814A1 (en) * | 2013-09-17 | 2016-08-11 | Caterpillar Inc. | Training Apparatus |
| CN106023715A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-10-12 | 长安大学 | 基于多gps和角度传感器的驾驶人辅助训练系统及其控制算法 |
| CN106652642A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-05-10 | 武汉科码软件有限公司 | 一种叉车作业训练模拟器 |
| CN107908850A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-13 | 中国舰船研究设计中心 | 一种潜艇数字化训练导调管理系统 |
-
2019
- 2019-09-05 CN CN201910838661.4A patent/CN110570709A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102332219A (zh) * | 2011-08-26 | 2012-01-25 | 赵诩侬 | 实践互动教学方法的机器汽车驾驶教练的实现方法 |
| US20160232814A1 (en) * | 2013-09-17 | 2016-08-11 | Caterpillar Inc. | Training Apparatus |
| CN104008681A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-08-27 | 成都翼胜科技有限责任公司 | 用于模拟飞行训练的飞行技能标准教学及实时矫正方法 |
| CN106023715A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-10-12 | 长安大学 | 基于多gps和角度传感器的驾驶人辅助训练系统及其控制算法 |
| CN106652642A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-05-10 | 武汉科码软件有限公司 | 一种叉车作业训练模拟器 |
| CN107908850A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-13 | 中国舰船研究设计中心 | 一种潜艇数字化训练导调管理系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112507166A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-16 | 深圳瑞娅互娱科技有限公司 | 运动教程智能调整方法及相关装置 |
| CN112507166B (zh) * | 2020-12-02 | 2024-02-09 | 深圳瑞娅互娱科技有限公司 | 运动教程智能调整方法及相关装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Adami et al. | Effectiveness of VR-based training on improving construction workers’ knowledge, skills, and safety behavior in robotic teleoperation | |
| Lajoie | Developing professional expertise with a cognitive apprenticeship model: Examples from avionics and medicine | |
| CN113706960B (zh) | 一种基于vr技术的护理操作练习平台及使用方法 | |
| CA2435222C (en) | Remote control locomotive simulator | |
| CN206431875U (zh) | 基于增强现实的医学解剖辅助教学系统 | |
| CN104111861B (zh) | 一种无人机模拟训练系统及其控制方法 | |
| EP1576565B1 (en) | An interventional simulation device | |
| KR100844912B1 (ko) | 철도차량 개인운전연습시스템 | |
| CN110570709A (zh) | 一种专业设备操作技师训练系统 | |
| Casas-Ortiz et al. | Intelligent systems for psychomotor learning: A systematic review and two cases of study | |
| CN110580834A (zh) | 特种机械虚拟导师触感式实时主动训练装置及其训练方法 | |
| JP7393445B2 (ja) | 訓練教材提示システムおよび訓練教材提示方法 | |
| CN101226695A (zh) | 一种挖掘机模拟操作培训系统 | |
| RU2271040C1 (ru) | Интерактивная автоматизированная система обучения | |
| US20070271078A1 (en) | Remote Control Locomotive Simulator | |
| CN101188070A (zh) | 听障学生学习计算机程序设计语言的仿真教学系统 | |
| Langroodi | Design of a Feedback Support System for the Training of Construction Equipment Operators | |
| CN221101522U (zh) | 一种模拟生物检测车的训练装置 | |
| Burlakova et al. | Quality management system of professional training of students on the digital technology basis | |
| CN117196905A (zh) | 基于云模型的电网知识库教学方法 | |
| Mosley et al. | The Virtual Instructor Intervention: A Case in LEGO Robotics. | |
| KR20030066287A (ko) | 자율학습을 지원하는 훈련용 시뮬레이터 및 훈련지원 방법 | |
| Tichon et al. | A review of virtual reality as a medium for safety related training in the minerals industry | |
| JP2000056666A (ja) | プラントの運転訓練装置 | |
| CN118015893A (zh) | 一种护理人员培训与虚拟模拟操作系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |