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近年来，随着塔式起重机在国内应用得越来越广泛，塔式起重机驾驶员的需求量在增加，同时安全事故发生率也在提高。在培训过程中，局限于一对一培训，培训内容有限，实际操作受现场条件限制，导致塔式起重机作业人员没有真正学到先进的行业理论知识，操作技术生疏、安全意识不强、危机处理能力差、职业素质不高等，因此留下了大量的事故隐患。
限于传统的塔机培训的局限性，利用虚拟现实技术对塔式起重机作业人员进行仿真培训已经成为培养高素质作业人员的迫切需要。本文即是在这种背景下，将虚拟现实技术应用于塔式起重机作业人员仿真培训，研究基于虚拟现实技术的塔式起重机培训系统。
本文重点介绍了构建塔式起重机模拟培训系统采用的关键技术及其主要的功能模块实现方法，主要研究内容如下:
(1)研究了塔式起重机交互系统。分析了各类人机交互技术的特点，结合塔式起重机实际操作要求与控制原理，为系统研究设计基于半实物仿真的、可以实现人机交互与虚拟控制的物理控制系统，并开了发相应的软硬件系统、数据通信模块和信号接口。
(2)为了获得真实的交互培训效果，研究了基于物理引擎ODE碰撞仿真、钢丝绳偏摆仿真，实现了虚拟环境中运动物体之间的碰撞检测。
(3)按照国家制订的塔式起重机作业人员培训考核大纲，设计开发手语培训模块，可让培训人员在系统控制下进行手语培训，并根据国家要求对其操作进行评价。
本文重点介绍了塔式起重机仿真系统的建立和所采用的关键技术，开发了一套用于塔式起重机操作培训、技能练习、安全教育和实践考核的模拟操作系统，提高或改善了塔式起重机作业人员培训与考核的效果。