CN111176621B - 虚拟维修训练平台开发系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种虚拟维修训练平台开发系统，该系统包括仿真开发模块、数据开发模块和维修训练平台模块，仿真开发模块，被配置为依据虚拟引擎开发虚拟维修训练数据，数据开发模块，被配置为接收虚拟维修训练数据，并生成训练数据包；其中，训练数据包包括训练素材数据和训练内容数据，维修训练平台模块，被配置为接收数据开发模块的训练数据包并提供虚拟维修训练环境。通过仿真开发模块创建标准化、可共享的虚拟维修训练数据，由数据开发模块生成训练数据包，维修训练模块接收数据开发模块的训练数据包并进行有效训练，实现了虚拟维修训练系统的通用化、标准化和平台化，以使开发效率提高。

Description

虚拟维修训练平台开发系统

技术领域

本公开涉及虚拟维修训练领域，尤其涉及一种虚拟维修训练平台开发系统。

背景技术

目前，虚拟维修训练系统的开发主要依托国外虚拟引擎，如Composer、UE4、Unity3D等，进行针对性二次开发。随着需求的不断深化，这些平台很难满足虚拟维修训练所有需求。由于内部开放有限，深度二次开发具有很大的局限性，往往投入大量人力和物力，且不一定达到预期的效果，虚拟维修训练系统开发效率低。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种虚拟维修训练平台开发系统，包括仿真开发模块、数据开发模块和维修训练平台模块；

所述仿真开发模块，被配置为依据虚拟引擎开发虚拟维修训练数据；

所述数据开发模块，被配置为接收所述虚拟维修训练数据，并生成训练数据包；其中，所述训练数据包包括训练素材数据和训练内容数据；

所述维修训练平台模块，被配置为接收数据开发模块的训练数据包并提供虚拟维修训练环境。

在一种可能的实现方式中，所述数据开发模块包括训练素材管理单元、训练数据开发单元和训练数据管理单元；

所述训练素材管理单元，被配置为将通过所述仿真开发模块得到的所述虚拟维修训练数据存入数据库中；

所述训练数据开发单元，被配置为依据所述开发虚拟维修训练数据并生成训练数据包存入所述数据库中；

所述训练数据管理单元，被配置为通过所述数据库管理所述训练数据包。

在一种可能的实现方式中，所述虚拟引擎包括Composer、UE4和Unity3D中的至少一种。

在一种可能的实现方式中，所述维修训练平台模块包括训练管理单元和训练环境单元；

所述训练数据环境单元，被配置为接收所述数据开发模块的所述训练数据包、用户信息和训练模式并生成训练过程记录数据；

所述训练管理单元，被配置为接收所述训练过程记录数据，并对所述训练过程记录数据进行管理。

在一种可能的实现方式中，还包括人员管理模块；

所述人员管理模块，被配置为接收人员信息并将所述人员信息存储在数据库中；其中，所述人员信息包括多个类别；

所述类别包括管理员、教员和学员中的至少一种。

在一种可能的实现方式中，还包括权限管理模块；

所述权限管理模块，被配置为读取所述人员管理模块接收到的所述人员信息，并根据所述人员信息的类别分配管理权限。

在一种可能的实现方式中，还包括开发过程管理模块；

所述开发过程管理模块，被配置为管理开发过程；

所述开发过程包括工作分解结构、软件生命周期模型、甘特图和计划评审技术中的至少一种。

在一种可能的实现方式中，所述虚拟维修训练平台开发系统适用于Windows操作系统；

所述Windows系统包括Windows XP、Windows 7、Windows 8和Windows10操作系统中的任意一种。

在一种可能的实现方式中，所述仿真开发模块包括维修仿真模型和故障诊断模型。

在一种可能的实现方式中，所述数据库为SQLServer2005。

这样，通过仿真开发模块创建标准化、可共享的虚拟维修训练数据，由数据开发模块生成训练数据包，维修训练模块接收数据开发模块的训练数据包并进行有效训练，实现了虚拟维修训练系统的通用化、标准化和平台化，以使开发效率提高。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的框图；

图2示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的仿真开发模块的示意图；

图3示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的仿真开发模块的另一示意图；

图4示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的仿真开发模块的示意图；

图5示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的仿真开发模块的另一示意图；

图6示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的仿真开发模块的另一示意图；

图7示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的仿真开发模块的另一示意图；

图8示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的字体和颜色设置示意图；

图9示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的保留字设置示意图；

图10示出本公开实施例的虚拟维修训练平台开发系统的网络设置示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出根据本公开一实施例的虚拟维修训练平台开发系统100的结构框图。如图1所示，该虚拟维修训练平台开发系统100包括：

仿真开发模块110、数据开发模块120和维修训练平台模块130，仿真开发模块110，被配置为依据虚拟引擎开发虚拟维修训练数据，数据开发模块120，被配置为接收虚拟维修训练数据，并生成训练数据包；其中，训练数据包包括训练素材数据和训练内容数据，维修训练平台模块130，被配置为接收数据开发模块的训练数据包并提供虚拟维修训练环境。

通过仿真开发模块110开发虚拟维修训练数据，再由数据开发模块120生成训练数据包，其中，训练数据包包括训练素材数据和训练内容数据，维修训练模块接收数据开发模块120的训练数据包，以训练数据包作为基础提供训练环境，实现了虚拟维修训练系统的通用化、标准化和平台化，以使开发效率提高。

具体的，参见图1，仿真开发模块110，被配置为依据虚拟引擎开发虚拟维修训练数据。

在一种可能的实现方式中，在Windows10操作系统中，安装有本公开的虚拟维修训练系统，且安装有UnityWebPlayerFull和Net Framework，设计人员利用仿真开发模块110开发人员设计开发标准化、可共享的单兵/协同虚拟维修训练数据。例如：参见图2，通过加载unity引擎，利用unity引擎进行仿真数据开发，点击“新建仿真内容”打开新建仿真内容窗体，窗体分为仿真内容类型、仿真内容设计模式、三维场景和仿真内容基本信息四部分，其中仿真内容类型分为维修过程仿真和故障诊断仿真两种类型；仿真内容设计模式分为流程图式仿真内容设计和泳道图式仿真内容设计两类；三维场景下为该项目中上传的所有场景信息；仿真内容基本信息包括内容名称和所属解决方案，内容名称为默认值，可根据实际情况进行修改，所属解决方案默认为鼠标选中节点所属的解决方案，可根据实际情况进行选择。在窗体中仿真内容类型选择“维修过程仿真”，仿真内容设计模式选择“流程图式仿真内容设计”，在三维场景菜单栏中选择仿真内容所需的三维场景文件，修改内容名称，选择解决方案，参见图3，然后建立仿真内容，并进行仿真设计。另外，还可以导入仿真结构树，配置三维虚拟引擎与仿真开发模块的接口文件，然后选择发送装备结构树功能，直接发送装备结构树，若该场景之前发送过装备结构树，并且没有对场景进行过修改可以选择仿真结构树中场景根节点，然后点击“导入”按钮，选择装备结构树文件(一般在D盘根目录)进行导入。

需要说明的是，仿真内容类型、仿真内容设计模式、三维场景、名称、解决方案均为必填项，三维场景文件可选多个。另外，操作系统不限于Windows10，还包括Windows XP、Windows 7、Windows 8操作系统。虚拟引擎不限于unity，还包括Composer、UE4等引擎，且需支持Microsoft Media Player8或更高版本，支持Microsoft Office2003及其以上的版本，支持Unity3D5.0及其以上版本，支持PostEngineer6.0版本。

此外，还需要指出的是，在本申请的虚拟维修训练平台开发系统100中，仿真开发模块120中包括工具库和设备库，在“系统设置”中点击“工具库设置”打开工具库管理窗体，参见图4，窗体包括工具树显示区、工具操作编辑区和功能按钮区。

其中工具树显示区显示的是添加的常用工具；工具操作编辑区可对工具所属类型及工具属性进行添加与修改；功能按钮区包括增加、移除、上移、下移、导入、导出、打开所在文件夹、确定、取消等。添加工具类别时，选择工具树根节点，点击增加图标，光标会自动定位到工具类别编辑区的类别名称框，可对类别名称与类别图标进行填写与选择，参见图5，之后点击确定图标进行添加。编辑工具类别时，在工具树中选择要修改的工具类别，则在类别编辑区会出现所选类别的基本信息，然后对类别名称或类别图标进行修改，最后点击确定图标对修改进行保存。删除工具类别时，在工具树中选择要删除的工具类别，然后点击移除图标对工具类别进行删除。其中，删除工具类别前需确定该类别中工具没有在项目中使用。添加工具时：在工具树中选择需要添加工具的类别，在类别编辑区出现类别基本信息，然后点击增加图标，光标会定位到工具编辑区的名称框中，之后对工具名称、使用方式、图标、交互图标、描述进行编写与选择，最后点击确定图标对工具进行添加。其中，名称、使用方式、图标、交互图标为必填项，描述为可填项。工具使用方式中包含新增、全选、反选、清除等功能，选择使用方式时需先新增该工具常用使用方式，然后选择需要的方式。其中，点击全选按钮后清除按钮才会出现，并且清除按钮是指清除全选功能。回车键可触发新建与确定功能。编辑工具时：在工具树中选择需要修改的工具，在类别操作区会显示该工具所属类别的基本信息，在工具编辑区会显示该工具的基本信息，然后可对工具类别或工具基本信息进行修改，之后点击类别编辑区或者工具编辑区的确定图标进行保存。删除工具时，在工具树中选择将要删除的工具，在类别编辑区与工具编辑区确认所选工具信息，然后点击移除图标，将所选工具进行删除。其中，删除工具前需确定项目中没有使用该工具。

在“系统设置”中点击“设备库设置”打开设备库管理窗体，参见图6，窗体包括设备树显示区、设备操作编辑区和功能按钮区。其中设备树显示区显示的是添加的常用设备；设备操作编辑区可对设备所属类型及设备属性进行添加与修改；功能按钮区包括增加、移除、上移、下移、导入、导出、打开所在文件夹、确定、取消等。添加设备类别时，选择设备树根节点，点击增加图标，光标会自动定位到设备类别编辑区的类别名称框，可对类别名称与类别图标进行填写与选择，参见图7，之后点击确定图标进行添加。编辑设备类别时，在设备树中选择要修改的设备类别，则在类别编辑区会出现所选类别的基本信息，然后对类别名称或类别图标进行修改，最后点击确定图标对修改进行保存。删除设备类别时，在设备树中选择要删除的设备类别，然后点击移除图标对设备类别进行删除。其中，删除设备类别前需确定该类别中设备没有在项目中使用。添加设备时，在设备树中选择需要添加设备的类别，在类别编辑区出现类别基本信息，然后点击增加图标，光标会定位到设备编辑区的名称框中，之后对设备名称、使用方式、图标、交互图标、描述进行编写与选择，最后点击确定图标对设备进行添加。其中，名称、使用方式、图标、交互图标为必填项，描述为可填项。设备使用方式中包含新增、全选、反选、清除等功能，选择使用方式时需先新增该设备常用使用方式，然后选择需要的方式。其中，点击全选按钮后清除按钮才会出现，并且清除按钮是指清除全选功能。回车键可触发新建与确定功能。编辑设备时，在设备树中选择需要修改的设备，在类别操作区会显示该设备所属类别的基本信息，在设备编辑区会显示该工具的基本信息，然后可对设备类别或设备基本信息进行修改，之后点击类别编辑区或者设备编辑区的确定图标进行保存。删除设备时，在设备树中选择将要删除的设备，在类别编辑区与设备编辑区确认所选设备信息，然后点击移除图标，将所选设备进行删除。其中，删除设备前需确定项目中没有使用该设备。参见图8，还包括字体和颜色、设计器、网络、保留字和其他五部分，字体和颜色设置中分为显示项列表、设置区和效果示例区。该设置中主要是对正文、标题、功能按钮和功能区的字体、大小、前景色、背景色、风格等属性进行设置。其中前景色是指所选设置区的字体颜色；背景色是指所选设置区的背景颜色；风格是指所选设置区字体的风格，包括加粗、倾斜和删除线三种。效果示例区是对设置的效果进行预览。保留字设置是对项目中文件名称的命名进行限制。参见图9，保留字设置中包含显示风格、新增、删除、保留字列表、系统预留保留字个数统计、用户自定义保留字个数统计和保留字总个数统计等。其中显示风格是指对保留字列表的显示风格设置，包括平铺、列表和详细信息三种，默认为平铺，新增是在保留字列表中添加自定义保留字，删除是对保留字列表中用户自定义的保留字进行删除，系统预留保留字不可删除，红色字体保留字为系统预留保留字，蓝色字体保留字为用户自定义保留字。参见图10，网络的设置包括IP地址(可选是否使用环回地址)、消息端口、文件端口、广播端口和编码格式，其中在unity引擎下需要选择UTF8格式。

参见图1，数据开发模块120，被配置为接收虚拟维修训练数据，并生成训练数据包；其中，训练数据包包括训练素材数据和训练内容数据。

在一种可能的实现方式中，数据开发模块120包括训练素材管理单元、训练数据开发单元和训练数据管理单元。训练素材管理单元，被配置为将通过仿真开发模块得到的虚拟训练数据并存入数据库中，训练数据开发单元，被配置为接收开发虚拟维修训练数据并生成训练数据包存入数据库中，训练数据管理单元，被配置为通过数据库管理训练数据包。其中，数据库可以采用SQLServer2005桌面版轻量级数据库，安装简单易维护，建立关系型数据库RDBMS，数据库建立应用系统对象模型与RDBMS模型的映射，数据表根据面向对象的类对象设计，表格设计遵循数据库设计三范式(Third Normal Form)，1NF是对属性的原子性约束，要求属性具有原子性，不可再分解；2NF是对记录的唯一性约束，要求记录有唯一性，即实体的唯一性；3NF是对字段冗余性的约束，即任何字段不能由其它字段派生出来，它要求字段没有冗余。

参见图1，维修训练平台模块130，被配置为接收数据开发模块120的训练数据包并提供虚拟维修训练环境。

在一种可能的实现方式中，维修训练平台模块包括训练管理单元和训练环境单元，训练管理单元，被配置为接收记录训练过程，训练数据环境单元，被配置为接收训练数据包、用户信息和训练模式。训练环境即通过三维动画的方式将训练模型基于接收的训练数据包中的训练内容数据呈现在PC端显示屏上或者佩戴沉浸式头盔，对于不同的用户信息，有不同的训练环境，在训练过程中，记录训练过程，形成训练过程记录数据，并交回到训练管理单元。

另外，虚拟维修训练平台开发系统100还包括人员管理模块，人员管理模块，被配置为接收人员信息，其中，人员信息分为管理员、教员和学员类型。还包括权限管理模块，权限管理模块，被配置为接收人员管理模块的人员信息并依据其类型并分配管理权限。开发过程管理模块，开发过程管理模块，被配置为管理开发过程，开发过程包括工作分解结构、软件生命周期模型、甘特图、计划评审技术。这三个模块的实现均依托于数据库，从人员管理模块可以录入不同的角色的人员信息，从权限管理模块对不同角色进行分配权限，在开发过程管理模块中，可对整个虚拟维修训练平台的开发进度进行监控，使开发进度可视化，便于管理。

需要说明的是，尽管以上述作为示例介绍了虚拟维修训练平台开发系统100如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定虚拟维修训练平台开发系统100，只要达到所需功能即可。

这样，通过仿真开发模块110开发的虚拟维修训练数据，再由数据开发模块120生成训练数据包，其中，训练数据包包括训练素材数据和训练内容数据，维修训练模块接收数据开发模块120的训练数据包，以训练数据包作为基础提供训练环境，实现了虚拟维修训练系统的通用化、标准化和平台化，以使开发效率提高。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (9)

1.一种虚拟维修训练平台开发系统，其特征在于，包括仿真开发模块、数据开发模块和维修训练平台模块；

所述仿真开发模块，被配置为依据虚拟引擎开发虚拟维修训练数据；

所述数据开发模块，被配置为接收所述虚拟维修训练数据，并生成训练数据包；其中，所述训练数据包包括训练素材数据和训练内容数据；

所述维修训练平台模块，被配置为接收数据开发模块的训练数据包并提供虚拟维修训练环境；

其中，所述仿真开发模块包括维修仿真模型和故障诊断模型；

所述仿真开发模块用于开发人员设计开发标准化、可共享的单兵/协同虚拟维修训练数据，具体通过加载所述虚拟引擎，利用所述虚拟引擎进行仿真数据开发，点击“新建仿真内容”打开新建仿真内容窗体，窗体分为仿真内容类型、仿真内容设计模式、三维场景和仿真内容基本信息四部分，其中仿真内容类型分为维修过程仿真和故障诊断仿真两种类型；仿真内容设计模式分为流程图式仿真内容设计和泳道图式仿真内容设计两类；三维场景下为所上传的所有场景信息；仿真内容基本信息包括内容名称和所属解决方案，内容名称为默认值，可根据实际情况进行修改，所属解决方案默认为鼠标选中节点所属的解决方案，可根据实际情况进行选择；在窗体中仿真内容类型选择“维修过程仿真”，仿真内容设计模式选择“流程图式仿真内容设计”，在三维场景菜单栏中选择仿真内容所需的三维场景文件，修改内容名称，选择解决方案，然后建立仿真内容，并进行仿真设计；

通过导入仿真结构树，配置三维虚拟引擎与仿真开发模块的接口文件，然后选择发送装备结构树功能，直接发送装备结构树，若该场景之前发送过装备结构树，并且没有对场景进行过修改可以选择仿真结构树中场景根节点，然后点击“导入”按钮，选择装备结构树文件进行导入。

2.根据权利要求1所述的虚拟维修训练平台开发系统，其特征在于，所述数据开发模块包括训练素材管理单元、训练数据开发单元和训练数据管理单元；

所述训练素材管理单元，被配置为将通过所述仿真开发模块得到的所述虚拟维修训练数据存入数据库中；

所述训练数据开发单元，被配置为依据所述开发虚拟维修训练数据并生成训练数据包存入所述数据库中；

所述训练数据管理单元，被配置为通过所述数据库管理所述训练数据包。

3.根据权利要求1所述的虚拟维修训练平台开发系统，其特征在于，所述虚拟引擎包括Composer、UE4和Unity3D中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的虚拟维修训练平台开发系统，其特征在于，所述维修训练平台模块包括训练管理单元和训练环境单元；

所述训练数据环境单元，被配置为接收所述数据开发模块的所述训练数据包、用户信息和训练模式并生成训练过程记录数据；

所述训练管理单元，被配置为接收所述训练过程记录数据，并对所述训练过程记录数据进行管理。

5.根据权利要求1所述的虚拟维修训练平台开发系统，其特征在于，还包括人员管理模块；

所述人员管理模块，被配置为接收人员信息并将所述人员信息存储在数据库中；其中，所述人员信息包括多个类别；

所述类别包括管理员、教员和学员中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的虚拟维修训练平台开发系统，其特征在于，还包括权限管理模块；

所述权限管理模块，被配置为读取所述人员管理模块接收到的所述人员信息，并根据所述人员信息的类别分配管理权限。

7.根据权利要求1所述的虚拟维修训练平台开发系统，其特征在于，还包括开发过程管理模块；

所述开发过程管理模块，被配置为管理开发过程；

所述开发过程包括工作分解结构、软件生命周期模型、甘特图和计划评审技术中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的虚拟维修训练平台开发系统，其特征在于，所述虚拟维修训练平台开发系统适用于Windows操作系统；

所述Windows操作系统包括Windows XP、Windows 7、Windows 8和Windows 10操作系统中的任意一种。

9.根据权利要求2所述的虚拟维修训练平台开发系统，其特征在于，所述数据库为SQLServer2005。