特种起重机模拟器简介

特种机械模拟器简介公司简介武汉创客公司是我国第一家以特种职业培训为主从事虚拟现实技术开发的高科技公司，其产品涉及能源与电力行业、起重机与港口行业、医疗行业、军事与消防、汽车行业、房地产行业等。公司开发的起重机安全操作仿真训练机产品有：港口岸边集装箱起重机、集装箱堆场龙门起重机、港口门座起重机、港口桥式抓斗卸船机、桥式起重机等；公司开发的叉车暨轮式工程车辆操作仿真训练机有：平衡重式叉车、集装箱空箱堆高机、集装箱正面吊、装载机、集卡等。公司产品已在国内多个大型港口的教育培训中心、多个特种设备检验研究院等单位得到成功应用。总体看，该公司产品品种多、质量好、性价比高、服务体系完善,技术水平达到国际先进水平。虚拟现实仿真技术概述

虚拟现实技术虚拟现实（virtualreality,VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。虚拟环境是由计算机和电子技术生成的，通过视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境的感觉。特征：沉浸感、交互性、想象性

走进环境、控制浏览方向、人机交互虚拟现实技术的应用娱乐、教育及艺术方面的应用占据主流，其次是军事与航空、医学、商业，另外在可视化计算、制造业等方面也有相当的比重。

在特种职业的技能和安全意识培训方面潜力巨大。各种培训模拟设备：常用起重机操作训练模拟机、船舶操作模拟机、叉车操作训练模拟机等。其他类型的系统仿真

(1)连续系统仿真

机械设备、控制装置等为该类系统，解决该类系统的设计、制造问题。(2)离散事件系统仿真企业生产线、港口装卸工艺与平面布置等为该类系统，解决企业生产线、码头规划设计的方案优选或生产调度问题。起重机械操作训练模拟机

新型的起重机械操作训练仿真器是一种低成本、高效率、现代化的起重机操作训练解决方案。起重机动力学起重机运动学数字图像处理计算机图形学传感与控制技术信息技术现代起重机操作技术安全操作规范技术基础

融多项高新技术于一体，呈现代职业教育之先进手段。软件模块名称模块功能岸边集装箱桥式起重机训练模块实现岸桥起重机训练、考核堆场集装箱桥式起重机训练模块实现场桥起重机训练、考核抓斗卸船机训练模块实现抓斗卸船机操作训练，考核门座起重机训练模块实现门座起重机训练，考核通用桥式起重机（行车）训练模块实现桥式起重机（行车）训练，考核叉车训练模块，集装箱空箱堆高机训练模块，集装箱正面吊训练模块，装载机训练模块实现各机型的训练，考核训练环境设置模块天气系统，机械参数设置，故障设定，极限设定，场景布置，考试布置等功能，优化同步立体显示信号系统控制管理模块控制软硬件操作，教师机和司机台轨迹跟踪模块作业轨迹跟踪起重机械操作训练模拟机

硬件模块名称模块功能司机模拟操作台司机操作装置和硬件环境与实际一样，完全模拟实际司机室的操作功能，包括：操作手柄，各类按钮，开关，指示灯，方向盘，踏板等。投影视景系统司机室四周环绕投影幕布，在三维动画的配合下行成司机驾驶设备进行生产作业的场景，营造的环境有高度的沉浸感立体视景系统实现立体视觉显示效果，包括显示终端，立体信号处理器等系统控制欲教师管理机实现系统控制，教师管理，可完成训练参数的设定等UPS保证不间断电源供应起重机械操作训练模拟机

产品介绍起重机操作训练仿真器具备如下主要特性：精确稳定的动力学模型

立体图象训练空间感觉可自定义作业任务、作业场景可自定义自然环境参数化、图形化作业动作作业动作轨迹可通过图形化数据进行分析六自由度运动合成使学员产生身体动感数控化装备提高操作灵敏度环绕包裹的投影系统增强作业环境的沉浸感产品介绍基于六自由度运动平台的起重机集成训练模拟机(型号:CK-C-220)设计思想:以起重机司机室的司机视野为核心的环绕包裹式影象系统,配置真实的起重机驾驶操作装置和运动平台!

只有环绕包裹式的投影系统才能构成与实际视角、场景一致的训练环境!产品介绍

对于单屏幕、无环绕包裹式投影系统的模拟机,学员在’司机座位’上不是以真实司机的角色观察场景,而是旁观者观察场景.只能简单训练一些基本动作,达不到眼、手、脚、身体感觉和谐统一的训练效果.

产品介绍

六自由度运动平台产生与司机操作和起重机动态特性一致的晃动(运动),学员身体会感觉到晃动,2005-2009年期间,上海港、天津港、宁波港进口了国外同类产品,600多万元/台.2010年以后,福州港、日照港、湛江港购买了本公司产品.产品介绍中型起重机集成操作训练模拟机(型号:CK-C-210)产品介绍港口起重机操作仿真模拟器（5种机型）港口起重机操作仿真模拟器（5种机型）集装箱堆场装卸机械操作训练模拟机1港口起重机操作仿真模拟器（5种机型）2桥式抓斗卸船机操作训练模拟机港口起重机操作仿真模拟器（5种机型）3行车安全操作技能训练模拟机行车（又称桥式起重机）广泛用于车间、仓库内的货物装卸。港口起重机操作仿真模拟器（5种机型）4门座起重机操作训练模拟机门座起重机广泛用于码头的装卸作业港口起重机操作仿真模拟器（5种机型）门座起重机安全操作技能模拟训练机5产品介绍小型起重机集成操作训练模拟机

(型号:CK-C-200)

适合操作方法培训，对效果要求不高的客户

双屏配置，单屏操作；比投影系统更耐用更稳定

低端配置，价格低廉

定制机型（批量5台起）数字化码头叉车模拟器集装箱牵引车模拟器数字化码头（集装箱、散货）三维仿真试验分析平台港口运营效能三维仿真推演平台港口岸边桥式集装箱起重机、堆场桥式集装箱起重机、门座式起重机、叉车、集装箱堆高机、集装箱正面吊、重型集装箱低速牵引车等仿真模拟器通用桥式起重机（特种设备）其他产品（一）CK-C-220大型起重机仿真操作模拟器总体技术框架（1）模拟器组成及工作原理起重机仿真操作模拟器是一项高技术产品，融合了起重机动力学、起重机运动学、数字图像处理、计算机图形学、传感与控制技术、信息技术、现代起重机操作技术、安全操作规范等多项学科的技术内容，代表了现代职业教育的发展方向，是一种绿色环保、无碳排放、低成本的现代化起重机操作训练及考核的先进技术。CK-C-220型起重机仿真操作模拟器由驾驶室、教员台控制系统、三维成像视景系统、动力学数学模型、六自由度运动平台和PLC逻辑控制系统、音响系统、教学投影系统，网络通讯系统等模块组成。其工作原理如图2-1所示。图2-1半实物仿真系统工作原理图其中，教员台控制系统为整个仿真系统的控制者，各个部分的运作可由它通过发送命令数据来控制，同时它也是数据传输的中转站。教员台系统接受来自PLC的数据，包括来自操纵台的数据，并实时发送给视景系统以通过动力学模型来驱动视景。同时它接受视景系统的反馈信息，并实时反馈信息和直接控制PLC以达到控制操作台及运动平台的目的。视景系统、音响系统用来产生图像和声音，座椅振动控制系统模拟实际振动。驾驶室内有操作台、投影屏等用于训练操作。PLC直接与操纵台、运动平台相联，在控制两者的同时，接受它们的信息反馈。（2）系统硬件技术CK-C-220型起重机仿真操作模拟器主要硬件包括：司机驾驶操作台、司机室支撑运动机构、软件运行服务器、投影系统、教员监控台。硬件系统中关键部件采用日本、德国进口设备，包括传感器、电动伺服机、精确定位步进机，高精度导轨，PLC编程控制器等。硬件系统工作如图2-2所示。图2-2硬件控制方块图（3）系统软件技术060504030201操作台及其监控软件。环绕视景显示控制软件。教学管理软件。六自由度运动控制软件。考核软件。仿真训练软件。系统软件技术构成（二）CK-C-220型起重机仿真操作模拟器总体功能（1）模拟器能一机多用，已经具有下面五种起重机的训练功能，并可再扩展其他机型的训练功能。（2）起重机驾驶操作环境取自于大型港口和大型工业企业典型车间，环境高度逼真，沉浸感非常好，座椅及手动操作台与实际起重机司机驾驶室的一样，与实际驾驶环境一致;（3）该模拟器可生成不同气候条件的训练工况；A.岸边集装箱起重机B.轮胎式集装箱门式起重机C.桥式抓斗起重机D.港口门座起重机E.通用桥式起重机（4）模拟器的司机驾驶台可完成六自由度空间仿真运动，其动态特性与模拟对应的实际起重机一致；（5）模拟器已经具备良好的兼容性和可扩充性，以后可以增加其他类型起重机的训练软件，而不需要增加或改变主要的硬件配置；（6）模拟器具有起重机司机考试功能，考核程序和内容符合国家或行业标准，并可根据考核程序的变化而调整；（7）模拟器的视景具有普通三维和立体两种显示功能，普通三维培训司机基本操作技能，立体视景培训司机的空间定位感觉，以供用户选择使用；（8）模拟器设计思想新颖、设计目标明确，仅针对起重机司机的培训和考核，系统硬件组成简单、管理维护比较简便、可靠性高、稳定性好、使用方便。（三）CK-C-220型起重机仿真操作模拟器技术规格1、模拟器硬件技术组成及技术规格

模拟器主要硬件有：司机驾驶操作台、六自由度支撑运动机构、软件运行服务器、投影系统、教员监控台。

1.1司机操作台就是根据实际起重机驾驶操作台改造而成，大小尺寸与实际一致；操作台上的仪表、开关、指示灯等可根据仿真训练起重机的不同类型快速更换。

1.2司机室支撑运动机构为电动缸式六自由度运动控制平台。其中，伺服电机：松下；丝杠：PMI；轴承：NSK；运动控制卡：台湾凌华；电动缸：海通；传感器：欧姆龙；同步带：麦高迪。

1.3软件运行服务器配置：CPUi5，内存4G，显卡1G，硬盘：320G。

1.4投影系统为环绕式。环绕图象显示面积为4×120英寸；投影幕布位于司机操作台的正前方、正下方、左侧和右侧；其中，正下方的投影硬件支持立体图象显示。投影仪：丽讯D4500CK，配置超短焦距镜头，分辨率为1280×1024，亮度为4500Lum，视景效果连续，拼接完整，在操作座椅上观察与现实中的视觉效果一致。投影幕布为背投成像方式。

1.5模拟器组合形式为拆装式；

1.6模拟器整体布置占地面积为20平方米，动态最大高度为4.5米。

1.7教员监控台主要用于实时监控学员的学习状况、设定训练参数，包括：训练记录、设定训练内容及难度，控制整个模拟器运行的开关等。

2、模拟器软件技术功能

CK-C-220型起重机仿真操作模拟器软件主要由仿真训练软件、考核软件、教学管理软件、环绕视景显示控制软件、六自由度运动控制软件、操作台及其监控软件等组成.2.1仿真训练软件具备的技术性能;2.1.1已具备港口岸边集装箱起重机、轮胎式集装箱门式起重机、桥式抓斗起重机、港口门座起重机、通用桥式起重机等五类起重机的训练功能;2.1.2可在一定范围内设置或改变起重机的速度参数;

2.1.2.1岸边集装箱起重机起升速度：40-180m/min；起重小车行驶速度：30-350m/min；大车行走速度：10-50m/min；岸边集装箱起重机前伸臂俯仰时间：小于6分钟；2.1.2.2轮胎式集装箱门式起重机起升速度：20-180m/min；小车行驶速度：30-350m/min；大车行走速度：10-120m/min；可在指定区域进行轮胎90度角旋转，然后行走。2.1.2.3桥式抓斗起重机起升速度：30-200m/min；起重小车行驶速度：40-350m/min；大车行走速度：5-40m/min；2.1.2.4港口门座起重机旋转速度：0-2r/min；变幅速度：5-25m/min；起升速度：30-180m/min；大车行走速度：10-40m/min；2.1.2.5通用桥式起重机起升速度：20-180m/min；小车行驶速度：30-350m/min；大车行走速度：20-150m/min；2.1.3天气条件设置的无级化功能晴天——多云——阴天——小雨——中雨——大雨，雷电,无级可调；风力：无风——6级，无级可调，风向可变；雾：无雾——小雾——大雾，无级可调；白天——夜晚，无级可调。2.1.4装卸船舶的船型有三种供可选择，远洋海运船舶（5-15万吨级）、近海运输船舶（2-5万吨级）和内河船舶（0.1-2万吨级）；2.1.5集装箱起重机能进行20尺、40尺、双20尺集装箱的装卸训练；2.1.6训练强度和难度能根据在规定的时间内要求学员完成的装卸货物量、学员做关键操作动作时的难易程度等条件进行分级设定。2.1.7CK-C-220型起重机模拟器吊具的动态模型是根据理论和实际现场综合研究的成果所建立，其动态特性与实际工况对应一致。2.1.8模拟器还可根据用户需求定制各种作业场景。2.1.9CK-C-220型起重机模拟器司机室的动态模型是根据理论和实际现场综合研究的成果所建立，控制六自由度平台运动，使司机室动态特性与实际工况相符。2.2考核软件具备的技术性能2.2.1通用桥式起重机司机的考核程序和内容符合国家质检总局颁布的起重机司机考核大纲要求；2.2.2岸边集装箱起重机、轮胎式集装箱门式起重机、桥式抓斗起重机、港口门座起重机司机的考核程序和内容符合港口行业标准的要求；2.2.3模拟器能够自动给学员判分。2.3教学管理软件具备的技术性能2.3.1学员可以根据食指指纹或学号登记上机，每位学生都有单独的训练记录条目；2.3.2能记录和查询学员在训练或考核中的失误次数或不规范操作的次数，包括吊具或货物碰到其它物体的次数及强度，碰撞强度等级分为4-5级。2.3.3能记录和查询学员在训练或考核中的平均作业效率；2.3.4能记录和查询学员的总体训练时间和每次上机的课时训练时间；2.3.5能记录和查询学员操作的起重机吊具运行轨迹；2.3.6能记录和查询学员在历次考核中的分数；2.3.7能打印学员的成绩报告单；2.3.8能进行训练条件或参数的设定。2.4环绕视景显示控制软件具备的技术性能2.4.1能选择训练环境的图象显示方式：3D立体模式或普通三维模式；2.4.2投影光亮度达到了4500流明；2.5六自由度运动平台控制软件具备的技术性能2.5.1能根据不同类型起重机控制六自由度运动平台的动态特性，使其振幅、频率、方向等动态特性与对应的实际起重机一致；2.5.2与仿真训练应用软件配合协调，可根据司机驾驶操作节奏的快慢，控制司机座的运动以及三维动画显示之间的协调关系，产生符合生产实际的运动感觉；2.6操作台及其监控软件具备的技术性能软件能支持教师完成学员学习及考核的全程监控，可进行训练或考核内容、难度的设定。（三）CK-C-220型起重机仿真操作模拟器设备配置表：编号设备名称性能品牌数量单位1操作台训练系统操作联动台包括主令控制器，开关，指示灯等施耐德1个司机室附属设备司机室仪表数码显示箱、电笛等。通过系统模拟，采用软件模拟方式实现。创客1批主控计算机（不含显示器）承载训练软件模块与硬件控制系统。可以流畅运行训练模块，画面帧率不低于30，可连续48小时不停机运行，性能不降低。CPU：i5，内存：4G显卡：1G硬盘：320G技展工控1台1数据采集与控制软件PLC控制数据采集、指示灯控制。可保证连续无故障运行48小时创客1套运动控制系统六自由度运动控制平台，模拟起重机作业中的晃动、振动特性。伺服电机：松下丝杠：PMI轴承：NSK运动控制卡：台湾凌华电动缸：海通传感器：欧姆龙同步带：麦高迪国内组装1台摄像监控系统监控学员操作训练松下BL-C131网络摄象机1套音响系统5.1声道，模拟港口各类作业环境音效SonyDAV-DZ910W1套指纹识别仪用户通过指纹识别仪登陆系统，建立学员管理系统TF-RD-M112台环绕视景系统2投影仪或显示器分辨率为1280×1024，亮度为4500Lum（投影仪），模拟司机室内前方、下方、左右方四个方向的视景丽讯D4500CK，配置超短焦距镜头4台屏幕系统可实现立体成像（下方单屏），画面层次感、高度感和真实感受相符，投影面积120英寸。成像物体与实际操作中视觉尺寸一致。AEROVIEW1004个立体控制系统将3D画面成像为立体画面Nvidia1套系统集成将立体视景系统与操作台训练系统集成为一个整体，外观一体、空间占用小，美观大方，便于拆装组合。创客1套立体眼镜用于观看立体画面Nvidia3副教员台系统3教员台计算机(含显示器)双核CPU，2G内存，320G硬盘，19寸显示器Lenovo2台教员控制台软件模块系统管理集卡管理气象管理场景设置布局管理机械参数设置管理训练难度设置时间管理故障管理监控吊具作业轨迹统计作业效率统计操作失误等。控制台软件可同时管理32台操作训练终端。创客1套网络交换机16口100MTP-link1个模拟器软件4岸边集装箱起重机模拟训练系统能模拟岸桥的作业流程，设置各种机械、气候参数。训练模拟过程真实。岸桥模型、船模型、吊具、集装箱、集卡模型清晰真实。训练过程中，动力学模型（吊具的晃动）形象真实，空载和负荷时的动力学特性符合实际作业特点。能够进行集装箱装、卸作业训练、船舱盖板卸载作业等。能够进行20尺、40尺、双20尺各种集装箱的装卸训练作业创客1套轮胎式集装箱门式起重机模拟训练系统能模拟场桥的作业流程，设置各种机械、气候参数。训练模拟过程真实。场桥模型、吊具、集装箱、集卡模型清晰真实。训练过程中，动力学模型（吊具的晃动）形象真实，空载和负荷时的动力学特性符合实际作业特点。能够进行20尺、40尺、双20尺各种集装箱的装卸训练作业。创客1套4桥式抓斗起重机模拟训练系统能模拟各类内河港、海港的桥式抓斗卸船机，可进行各类散货的装卸训练。创客1套港口门座起重机模拟训练系统具备门座式起重机的训练、考核功能，能够真实的模拟出门座式起重机变幅、旋转、起什等操作。创客1套通用桥式起重机模拟训练系统能够模拟各类行车的训练过程，具有国标要求的各类训练考核科目。创客1套市场价格198万行业案例1、福州港务集团2、日照港务集团3、湛江港务集团4、武汉理工大学5、浙江省特种设备检验研究院6、浙江省宁波市特种设备检验研究院7、浙江省金华市特种设备检验研究院8、浙江省台州市特种设备检验研究院9、浙江省衢州市特种设备检验研究院10、江西省萍乡市特种设备检验研究院11、广西省百色特种设备检验研究院12、山东省聊城市特种设备检验研究院13、山东省淄博市特种设备检验研究院14、吉林省长春市特种设备检验研究院15、天津塘沽区特种设备检验研究院行业优势自主知识产权并获得国家创新项目产品线完善提供产品升级服务国内产品保有量在全国领先有海外项目制作经验的国际技术团队行业教授和专家资源提供定制化产品服务全国售后服务有保证已销售全国20多家——特种设备检验研究院桥式起重机（天车）考试发证专用机行业案例(客户应用证明）日照港宁波港行业案例(客户应用证明）福建特检院浙江特检院港口：福州港﹑日照港﹑湛江港特检院：衢州﹑萍乡﹑百色﹑金华﹑台州价格体系六自由度大型港口训练器（CK-220）

市场报价：158~198万训练机型：通用桥式起重机（天车）集装箱岸边桥式起重机集装箱场内桥式起重机门座式起重机门座式抓斗桥式抓斗卸船机（6种）ItemDescriptionQuantityUnitPriceTotalPrice序号项

目数量单价[RMB]总价

[RMB]1六自由度运动模拟训练器（含手操）11,480,000.001,480,000.002a港口集装箱起重机模块一（岸边、轨道）1100,000.00100,000.00b港口集装箱起重机模块二（堆场、轮胎）1100,000.00100,000.00c门座式起重机模块1100,000.00100,000.00d门座(桥式)式抓斗起重机模块1100,000.00100,000.00e行车（室内）1100,000.00100,000.003合计

Total：￥1,980,000.00(人民币：壹佰玖拾捌万元整)说明：1、价格按模块的配置进行确定。包括发票，运保费，安装费，培训费等。如上图所示为四屏机CK-220报价单Quotation价格体系中型港口训练器（CK-210）市场报价：20~40万训练机型：通用桥式起重机（天车）集装箱岸边桥式起重机集装箱场内桥式起重机门座式起重机门