三维虚拟现实机电设备控制仿真系统

丁金华, 刘　畅, 李明颖, 高　腾, 王德权, 李思远

(大连工业大学 机械工程与自动化学院, 辽宁 大连　116034)



三维虚拟现实机电设备控制仿真系统

丁金华, 刘畅, 李明颖, 高腾, 王德权, 李思远

(大连工业大学 机械工程与自动化学院, 辽宁 大连116034)

三维虚拟现实机电设备控制仿真系统由上、下位机构成,上位机PC与下位机嵌入式系统采用RS232相连,基于MODBUS协议通信。上位机的虚拟机电设备采用Unity3D软件设计,其测控信号通过下位机I/O口映射模块与学生设计的单片机或PLC控制系统相连。以典型的XY数控工作台为例,说明控制仿真系统的设计方法。该仿真系统形成与实际设备相同或相似的编程与调试环境,改善了实验实训条件。

虚拟仿真系统；机电设备；XY数控工作台,Unity3D; 虚拟现实

1　三维虚拟机电设备控制仿真系统的优势

机电专业的学生采用实际机电设备进行实验和操作训练,能够获得较多的实践知识与经验[1-2]。但机电设备的投入需要较多资金、占用较大空间,一般高校配置得较少。又由于机电设备的多样性,且随着技术的进步不断更新,所购置的机电设备常常不能满足实际实践教学需求。

采用三维虚拟现实技术构建虚拟现实机电设备控制仿真系统,能够不受资源、时间、人力等条件的局限,将真实的机电设备移植到虚拟环境中。由于采用三维虚拟现实技术动态展示机电设备的工作过程,学生可以从任意角度深入了解设备的外部和内部结构。若采用虚实结合方式,还可以利用单片机、PLC及上位机可视化监控系统,通过I/O口映射模块完成其控制功能(见图1)。……