基于虚拟现实技术的综采三机联动过程仿真

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1、论文题目：基于虚拟现实技术的综采“三机”联动过程仿真工程领域：机械工程硕士生：李旺年（签名）指导教师：郭卫（签名）贺海涛（签名）摘要虚拟现实技术作为当前的一门前沿技术，主要是通过创建模拟环境为用户提供一个实时反映真实环境与虚拟对象相互作用的三维虚拟空间。目前，该技术已经广泛应用于军事、医疗、建筑、教育、制造等众多领域，但在矿业领域的应用研究相对较晚。本文针对综采工作面环境及综采“三机”联动过程的复杂性，通过对综采“三机”联动过程进行分析，构建了基于虚拟现实技术的综采“三机”联动过程虚拟现实系统，以解决传统方法研究综

2、采“三机”联动过程实验场所难以保证及成本高的问题。以某综采工作面为例，通过分析采煤机、液压支架和刮板输送机的工作过程，确定了综采“三机”联动过程的逻辑关系及联动参数；通过分析采煤机、液压支架和刮板输送机的结构特点，基于虚拟现实技术建立了采煤机、液压支架和刮板输送机的三维模型；在分析综采“三机”联动过程的基础上，设计了综采“三机”虚拟现实系统的总体方案，以Qt为图形界面开发工具，设计了综采“三机”虚拟现实系统的人机交互界面；基于MicrosoftVisualStudio2010软件采用面向对象技术的方法对开源图形渲染

3、引擎OGRE及用户界面库Qt进行二次程序编写，构建了综采“三机”虚拟现实系统，实现了“三机”模型的载入。通过程序控制，实现了对采煤机、液压支架和刮板输送机工作过程的动态模拟仿真，验证了综采“三机”虚拟现实系统的“三机”联动功能、“跟机”或“不跟机”的选择功能及漫游功能，对于今后综采工作面生产状况的可视化实时监控、实现综采工作面的安全生产具有重要意义。关键词：综采工作面；虚拟现实；三维建模；Qt用户界面库；OGRE图形渲染引擎研究类型：应用研究万方数据万方数据Subject:FullyMechanized“Three

4、-Machine”LinkageProcessSimulationBasedonVirtualRealityTechnologySpecialty:MechanicalEngineeringName:LiWangnian((Signature)Instructor:GuoWei(Signature)HeHaitao(Signature)ABSTRACTAsanadvancedtechnologyatpresent,VirtualRealitytechnologymainlyprovidesareal-time3Dv

5、irtualspacetoreflecttherealenvironmentandthevirtualobjectinteractionforusersbycreatingasimulationenvironment.Atpresent,thistechnologyhasbeenwidelyusedinmanyfieldssuchasmilitary,medical,construction,education,manufacturingandsoon,buttheapplicationresearchinthef

6、ieldofminingisrelativelylate.Inviewofthecomplexityandunpredictabilityofcoalmineworkenvironmentandinordertosolvethehighcostandunguaranteedexperimentsiteof“three-machine”linkageprocessinthetraditionalmethod,anewvirtualrealitysystemofthe“three-machine”linkageproc

7、esswasestablishedbasedonthevirtualrealitytechnology.TakingaspecificworkingfaceasanexampleandwiththeanalysisoftheworkingprocessoftheShearer,HydraulicsupportandScraperconveyorrespectively,thelogicrelationshipandlinkageparametersofthe“three-machine”linkageprocess

8、couldbeidentified.AftertheanalysisofthestructurecharacteristicsoftheShearer,HydraulicsupportandScraperconveyor,thethree-dimensionalmodeloftheShearer,HydraulicsupportandScraperconve