綜采裝備虛實融合運行模式探索與實踐-從XR.數字孿生.CPS到工業元宇宙 9787030774057 謝嘉成

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書名:綜采裝備虛實融合運行模式探索與實踐-從XR.數字孿生.CPS到工業元宇宙
ISBN:9787030774057
出版社:科學
著編譯者:謝嘉成
叢書名:博士後文庫
頁數:163
所在地:中國大陸 *此為代購商品
書號:1658442
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【台灣高等教育出版社簡體書】 綜采裝備虛實融合運行模式探索與實踐-從XR.數字孿生.CPS到工業元宇宙 787030774057 謝嘉成

內容簡介

本書面向煤礦綜采裝備,採用以虛擬現實、增強現實、混合現實為代表的擴展現實技術,與數字李生、信息物理系統、工業元宇宙等概念深度融合,形成一種虛實融合的綜采工作面運行模式,並將這一模式劃分為四個階段,針對各階段的特點分別以數字化智能產品服務系統、測試與評估系統、閉環協同運行系統和工業元宇宙系統進行實踐,重點敘述各系統的關鍵技術、設計要點和工業應用。 本書可為工業場景和裝備的虛擬設計、數字李生、信息物理系統、智能控制技術在工程領域的融合應用提供依據和參考,可供從事機械現代設計、虛擬模擬技術研究、人機交互裝備研發的科研和工程技術人員,以及高等院校相關專業的研究生和高年級本科生使用和參考。

目錄

「博士後文庫」序言
前言
第1章 緒論
1 1 引言
1 2 解決目標與方法
1 3 數字化綜采裝備的現代設計技術發展現狀
1 3 1 產品服務系統應用的技術框架
1 3 2 數字化技術與礦業裝備融合設計
l 3 3 數字化技術與智能產品服務系統的融合
1 4 數字化綜采裝備的擴展現實技術發展現狀
1 5 數字化綜采裝備運行的數字孿生與信息物理系統技術發展現狀
1 6 數字化綜采裝備發展存在的問題與挑戰
1 6 1 傳統設計方法在礦業中面臨的挑戰
1 6 2 以數字孿生為代表的新一代信息技術在綜采工作面應用中存在的問題
1 6 3 煤炭開採行業數字化轉型面臨的挑戰
1 6 4 數字化綜采裝備未來發展與挑戰
1 7 本書主要研究內容與章節安排
1 8 本章小結
第2章 綜采裝備虛實融合運行模式框架和發展階段
2 1 引言
2 2 數字化綜采裝備和技術發展歷程剖析
2 2 1 綜采裝備與協同運行流程分析
2 2 2 綜采工作面智能化程度分析
2 2 3 數字化綜采工作面與數字化工廠的全面對比
2 2 4 地面與井下作業人員操作對比
2 2 5 虛實融合分析角度與方法
2 3 綜采裝備虛實融合發展階段
2 3 1 綜采裝備虛實融合發展階段梳理與劃分
2 3 2 虛實融合各階段的內涵與特徵整體分析
2 4 虛實融合1 0階段的相關內容
2 4 1 藝術性的動畫展示
2 4 2 展示、事故模擬和培訓演練
2 4 3 操作裝備
2 4 4 整體特徵
2 5 虛實融合2 0階段的虛擬規劃與調試
2 5 1 虛擬規劃
2 5 2 參數化驅動模擬改變地質模型
2 5 3 基於物理引擎的煤層裝備聯合虛擬模擬模型
2 5 4 煤層裝備聯合虛擬模擬
2 5 5 虛擬調試
2 6 虛實融合3 0階段的虛擬監測
2 6 1 數字孿生虛擬綜采工作面
2 6 2 綜采工作面vR監測系統
2 6 3 信息的實時驅動方式
2 6 4 虛擬決策與預測
2 7 虛實融合4 0階段的雙向信息人機閉環交互
2 7 1 基於監測結果的決策與控制
2 7 2 人機深度融合
2 7 3 閉環雙向協同
2 8 本章小結
第3章 面向「虛實融合1 0∼2 0」的數字化智能產品服務系統
3 1 引言
3 2 MSPSS總體框架
3 2 1 煤炭開採行業產品服務系統應用問題調查
3 2 2 煤炭開採行業傳統產品設計與服務的特點及分析
3 2 3 煤炭開採行業構建產品服務系統的挑戰
3 2 4 MSPSS總體框架設計
3 3 智能決策子系統構建關鍵技術
3 3 1 基於層次分析法的裝備選型
3 3 2 基於虛擬現實的智能決策流程
3 4 智能產品子系統構建關鍵技術
3 4 1 數字化裝備設計
3 4 2 虛擬綜采工作面搭建
3 4 3 虛擬井下調試
3 5 智能服務子系統構建關鍵技術
3 5 1 服務系統的需求分析模型
3 5 2 面向服務的虛擬模擬場景的建立
3 5 3 綜采裝備智能故障診斷與預測
3 5 4 在線預維護
3 6 原型系統開發與實驗
3 6 1 產品類型的初步選擇
3 6 2 數字產品的評價
3 6 3 數字服務解決方案測試
3 6 4 討論
3 7 本章小結
第4章 面向「虛實融合2 0∼3 0」的測試與評估系統
4 1 引言
4 2 MTES總體框架
4 2 1 系統總體設計
4 2 2 系統軟體設計
4 3 工作面運行數據處理關鍵技術
4 3 1 示範工作面智能化情況及問題由來
4 3 2 原始裝備和煤層地質數據的分析與提取
4 3 3 感測器及未來需求、執行動作標定
4 4 離線場景構建與運行場景推演關鍵技術
4 4 1 離線運行與模擬系統框架
4 4 2 工作面坐標體系及裝備絕對位姿信息確定
4 4 3 工作面煤層模擬模型的構建
4 4 4 基於離線運行數據驅動的裝備協同運行模擬方法
4 4 5 裝備工作空間與動態煤層分析
4 5 虛擬裝備協同運行模擬評價關鍵技術
4 5 1 智能化開採程度定義與劃分
4 5 2 虛擬機器人運行框架
4 5 3 虛擬感知與信息交互
4 5 4 虛擬決策與控制
4 5 5 評價指標構建
4 6 原型系統開發與實驗
4 6 1 離線數據預演結果
4 6 2 離線數據結果分析及工作空間分析
4 6 3 不同智能化程度的情況模擬
4 6 4 討論
4 7 本章小結
第5章 面向「虛實融合3 0∼4 0」的閉環協同運行系統
5 1 引言
5 2 MHCPS總體框架
5 2 1 整體運作架構
5 2 2 框架操作流程
5 2 3 閉環運行關係及效果
5 3 系統設計關鍵技術
5 3 1 智能綜采裝備設計關鍵技術
5 3 2 VR系統設計關鍵技術
5 3 3 AR系統設計關鍵技術
5 4 通信、計算和控制流向及融合關鍵技術
5 4 1 通信方法
5 4 2 計算方法
5 4 3 控制方法
5 4 4 操作人員與3C的關係
5 5 原型系統開發和實驗
5 5 1 原型系統開發
5 5 2 通信實驗
5 5 3
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