利用触摸敏感表面的三维培训设备及其使用方法技术

整个操作程序培训设备（１５），提供三维环境，便于对系统和操作维修系统所要求的整个操作程序的培训。三维环境是按类似于复杂系统的真实控制面板的空间配置方式的空间配置方式设置多个触摸敏感显示表面（１６、１８和２０）构建的。用复杂系统的全范围模拟器（４８）进行整个操作程序的培训。程序设计教学软件（５０）或其他培训手段与系统结合可以提高学习记忆和复习，缩短学习时间和减少对教师的依赖。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于整个操作程序培训的计算机化系统，特别涉及用于模拟复杂系统的控制台的触摸敏感显示面装置，给学生提供操作和维修复杂系统所要求的自定时学习或实践整个操作程序用的工具。
技术介绍
对于类似于商用喷气式客机、核发电厂、化学处理工厂等复杂系统的操作、控制和维修人员的培训代表了相关方面的主要成本。要求对操作人员的资质进行大范围的培训，使操作人员能够胜任要操作的每个工作台各自的操作程序。学习复杂系统和操作维修复杂系统的整个操作程序是培训的重要内容。正如本行业众所周知的，要想安全执行整个操作程序，则要求深入学习复杂系统的多个子系统之间的相互作用方面的知识，因此，整个操作程序的培训要教导操作人员关于子系统的相互作用、关于实际的操作程序和操作方面的知识。通常，操作人员能够执行操作程序的各种变化，能够完成预定的各项任务，例如，能够操作、控制、改进、检验、更新、排除故障、维修或记录复杂系统的状态。允许操作人员操作复杂系统之前，特别是操作复杂系统的整个操作程序之前，适当培训操作人员和检测复杂系统是关键，因为经过培训的操作人员需要复习和校正程序，所以，有在复杂系统的模拟机上进行培训的重要需求。培训所需要的时间周期进一步扩大了这种需求。操作人员需要学习大量的操作程序和操作程序的复杂性，需要了解复杂系统的多个子系统之间的相互作用，和这些操作程序中涉及的各种元件，这些往往会导致培训时间延长，而且整个培训过程包括多个培训阶段。正如本行业众所周知的，通常在一个或多个控制/维修站监测和控制复杂系统的状态。每个控制/维修站通常包括许多元件，它们具有用于显示状态信息的各自的控制面板，并设置有接口，用于发布控制复杂系统的一个或多个方面的指令。大多数情况下，每个控制面板都有许多开关、按钮、调节控制盘和键盘等，与显示元件一起用于输入控制命令。因此，学习操作程序不仅仅要学习执行操作程序所需要的控制命令的正确顺序，控制命令的正确顺序指出错误事件，指出要考虑的操作程序显示等，也是进行控制、读出和显示等所需要的实际行动。学习那些作为脱离实际的动作顺序的操作程序，受培训人员不能了解子系统之间是如何相互作用的，不能正确评估一个实例的状态，也不能合乎逻辑地加适当的动作，特别是在以后的实际控制/维修站不能进行迅速有效地操作。因此，在要培训复杂系统的整个操作程序的大多数部门中，用三维培训站作为学生在复杂系统环境中的学习用具，该三维培训站能够精确再现空间装置和在控制/维修站的控制面板工作状态，使学生直观地体验在这种大的复杂系统中的状态，实践操作程序的实际运行元件以及获得在安装有全部面板和显示器的空间中的方位。也就是说，三维培训站与实际的控制/维修站是一样的(精确地复制品)。构造这种三维培训站费用昂贵，所以这种三维培训设备只能用于培训操作程序和评估作为模拟品而构成的个别的复杂系统。某些这种三维培训设备装配一些功能有限的通常用本行业公知的“笔迹响应”技术编程的仿真品。在进行整个操作程序时，由于不适当地模拟重要的子系统之间的相互作用，所以不能提供真实的反馈。因此，需要一种安装或没有安装自定时的程序设计教学软件的三维培训设备，以提供具有高度逼真的全范围模拟器的虚拟站，使学生以自定时的方式同时学习和实践整个操作程序的智力元件和体力元。这种三维培训设备综合了本行业基本的学习和教训系统和操作程序方面的知识，和评估三维培训设备方面的知识。因此，在熟练的基础上指导实践，实践和评估三维培训设备，由此提高学习吸收和记忆的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种培训设备，使学生学习系统的知识，和用空间设置的多个触摸敏感控制面板模拟复杂系统的控制面板，使学生在复杂系统上执行整个操作程序。本专利技术的另一个目的是，提供一种允许自定时的操作程序培训设备，其中，通过设置有控制面板的复杂系统的全范围模拟输出动态地更新触摸敏感控制面板上显示的虚拟控制和/或仪器。本专利技术的另一个目的是，提供一种三维触摸敏感显示器，它是与用三维触摸敏感显示器模拟的真实复杂系统相同的虚拟设备。本专利技术的另一个目的是，提供一种用于操作程序培训的三维、触摸敏感虚拟环境，它按照以基本上相同的完全模拟方式的学生输入动态地更新显示环境，相同的环境响应相同的输入。本专利技术的另一个目的是，提供一种设备，允许有自定时系统知识和允许用自定时程序设计教学软件进行复杂系统的整个操作程序培训。因此，本专利技术提供一种三维培训设备，用于学生学习复杂系统、和执行操作维修复杂系统所需要的整个操作程序。设备包括空间安装的触摸敏感显示表面，使触摸敏感显示表面上显示的控制面板上的表现与安装在类似于复杂系统的真实控制面板的三维空间中的表现相同，其特征是，用计算机接收来自于触摸敏感显示表面的学生输入，将学生输入传送到复杂系统的全范围模拟器，和接收来自全范围模拟器的条件更新变化，用于动态更新控制面板的显示信息。触摸敏感显示表面最好是触摸式荧光屏，用能固定触摸敏感显示表面的具有多个显示支撑点的支撑构件按空间配置方式支撑触摸敏感显示表面。支撑点最好能够重新取向和重新定位，使触摸敏感显示表面能够以一种以上的结构设置。设备可以用于培训一组复杂系统的多个控制站用的整个操作程序，因此，可以改变在复杂系统中用的控制板。支撑构件的任何一个支撑元件都可以重新构成，以便改变触摸敏感显示表面的相关位置，使触摸敏感显示表面设置成不同复杂系统的控制面板。本专利技术还提供复杂系统的学习方法，提供整个操作程序培训，使学生实践操作和维修复杂系统所要求的整个操作程序，包括以下步骤按照类似于复杂系统的控制面板的空间设置方式在三维支撑构件上设置多个触摸敏感显示表面的步骤；和在显示表面上显示控制面板的图像和进行复杂系统的全范围模拟的步骤，其特征是，还包括步骤将用触摸敏感显示表面读出的控制仪器的操作表现的学生输入传送到全范围模拟器；接收来自全范围模拟器的表现其状态的数据，该数据影响触摸敏感显示表面上的控制面板的表现；和根据要求，响应接收数据更新控制面板上的表现。因此，用软件控制触摸荧光屏上显示的图像，以使每个触摸荧光屏构成为显示不同的元件，并具有各自不同的接口，用于不同的复杂系统。这就能够构成虚拟培训站设备。而且，触摸荧光屏和标准化通信和技术设备的成本低，这就允许由价格极其昂贵的全范围模拟服务器提供的数据成为可以通过网络从任何具体地方存取的数据。远程教员或当地的教员都能够以自由行动方式或用自定时程序设计教学软件访问模拟的复杂系统的状态，以监测学生的培训。附图说明通过以下结合附图的说明本专利技术的其他特征和优点将变得更清楚，附图中图1是按本专利技术实施例的整个操作程序培训设备的示意图；图2是图1中显示的设备的另一个实施例示意图，其特征是显示出能构成设备的铰链连接件；图3是按本专利技术设备的另一实施例的示意图；图4是给按本专利技术实施例的设备提供实时图像模拟信息的计算机系统的框图；图5是远程传送图4中显示的培训操作程序的计算机的变化框图；和图6是用于远程传送没有程序设计教学软件的培训的计算机系统的框图。注意，全部附图中相同的特征用相同的参考数字指示。具体实施例方式本专利技术提供控制、操作、和维修复杂系统的人员培训方法和培训设备，或者提供实践控制、操作、和维修复杂系统所需要的整个操作程序的人员培训方法和培训设备。设备包括空本文档来自技高网...

【技术保护点】
三维培训设备，用于学生学习复杂系统，和执行操作或维修复杂系统所要求的整个操作程序，设备包括：空间配置的触摸敏感显示表面，使设置在三维空间中的触摸敏感显示表面上显示的控制面板的表现类似于复杂系统的真实控制面板的表现，其特征是，计算机可以使学生从触摸敏感显示表面输入，学生的输入传送到复杂系统的全范围模拟器，和从全范围模拟器接收条件更新的变化，它用于动态更新控制面板的表现。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷米昆偑尔，米凯莱阿斯马尔，吕克埃蒂耶尔，
申请(专利权)人：CAE公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]