挖掘机模拟机发展历程

1888年，德国人斯托威克根据自动售货机的投币机构原理，设计了一种叫做“自动产蛋机”的机器，只要往机器里投入一枚硬币，“自动产蛋鸡”便“产”下一只鸡蛋，并伴有叫声。人们把斯托威克发明的这台机器，看作是投币游戏机的雏形。

但是真正用于娱乐业的游戏机，当属本世纪初德国出现的“八音盒”游戏机。游戏者只要一投币，音盒内的转轮便自动旋转，带动一系列分布不均的孔齿敲击不同长度的钢片奏出音乐。

后来，著名的魔术师伯莱姆设计了投币影像游戏机。虽说是影像，却仍旧是机械式的，操作者投币后

可以从观测孔看到里面的木偶和背景移动表演。

第二次世界大战以后，电子计算机技术得到了突飞猛进的发展。先是由晶体管代替了笨重的真空管，后来出现了集成电路和大规模集成电路，使电子计算机一代一代实现更新，同时软件技术也发展迅速。在美国，集中了许多计算机软件的设计人才，他们工作之余，时常喜爱编一种能与人斗智的“游戏”，

美国加利福尼亚电气工程师诺兰.布什纳尔看到了这种“游戏”的前景所在。早在大学期间，布什纳尔就曾经营过一家娱乐场，深谙娱乐场经营诀窍。于是，1971年，布什纳尔根据自己编制的“网球”游戏设计了世界上第一台商用电子游戏机。这台电子网球游戏机有着一段颇具戏剧性的经历：布什纳尔为了看看它是否被人们接受，就同附近一个娱乐场的老板协商，把它摆在了这个娱乐场一角。没过两天，老板打电话告诉他，那台所谓的“电子游戏机”坏了，让他前去修理。布什纳尔拆开了机壳，意外地发现投币箱全被硬币塞满了，因而硬是撑满了投币器。成功激励着布什纳尔进一步研制生产电子游戏机，为此他创立了世界上第一台电子游戏公司---雅达利公司。

挖掘机模拟机的雏形是诺兰.布什纳尔设计的世界上第一台商用电子游戏机，更直接的是根据1996年国内从日本进口的汽车模拟机设计的，国人根据汽车模拟机的原理从新开发和研制，其中包括软件的开发研制，硬件的生产研发，再到单片机的匹配调试，最后生产了中国第一台用于挖掘机驾驶培训用的模拟“游戏机”。

近几年来国内工程机械技能培训行业发展很不平衡，各地各机构标准各异、水平参差不齐，民间培训主要还是以最为传统的师傅带徒弟的形式来进行，这样以来师傅带徒弟毛病代代传的弊端显露无疑。为了使之纳入职业培训的正规体系，以保证培训质量和提高培训水平。专业的才是权威的，能与国际接轨进行高层次的开发，实现覆盖面广的培训，才适合社会需求与从业需要。挖掘机的各种操作技能、技巧是通过长时间实际上机训练才可以熟练掌握的，但是真机的缺点很多--真机实习成本高，其中包括耗材方面的、机械保养、故障方面的和一些因意外造成的损失，从而造成学员不能够熟练的掌握，从而给以后的工作带来很多安全隐患。

可以说国内的挖掘机模拟机的出现是一个大的趋势，在这样的一个大的环境下特别是以汽车驾驶的考核为标杆的前提下，挖掘机模拟机的应运而生是培训机构希望看到的也是国家相关部门希望看到的。在总结、吸纳国内外成熟的教育培训模式的基础上，帮助从业人员和拟从业人员更新职业理念，提升职业道德意识，掌握技能，进一步提高我国从业人员的整体素质，开辟就业的新渠道。在严格培训的基础上，开展职业工作，在该行业中逐步建立和推行从业人员职业培训考核制度，为建立和完善国家专业资格准入制度进行有益的探索。

挖掘机模拟机是根据挖掘机驾驶员培训大纲和驾驶模拟机行业标准（JT/T398-2005）开发而成的产品。该设备不属于游戏类型，其是利用真挖掘机的操作原理，采用和真机相仿的操作硬件配合挖掘机模拟机操作软件来实现的，是专供工程机械驾驶培训学校用教学设备。多予以学员身临其境的感受，模仿真实情景操作，是适应现代培训市场和培训理念的新型产品。

软件部分

挖掘机模拟机软件

设备配备的挖掘机模拟软件，是结合挖掘机培训行业标准设计完

成，具有自主知识产权，是一理论与实践操作考评相结合的软件。

软件采用挖掘机多自由度数字模型，实现挖掘机各种转向、行走和大

小臂、铲斗运动的逼真模拟；另外利用计算机技术，实现真实的三维

场景及逼真的声音模拟。

训练课题按照三个模式分别进行，操作训练、基础训练、考核操作和理论学习。

其中还有一些个性化设置，该挖掘机模拟软件提供二种不同型号（6吨、20吨）的挖掘机3D模型供学员选择练习、通过红蓝眼镜实现真正的3D视觉效果、即时评判系统、、针对学校的个性化设计、软件中用于提示导向轮位置的结构缩略图、挖掘机模型行驶在不平整路面上机器的颠簸视觉表现效果、挖掘机上部旋转体与下部履带相对位置的提示图、软件操作时间提示、错误操作提示等，通过强大的软件功能结合完全吻合的硬件操控系统，从而实现了该模拟器在学校的整个培训流程环节中起到了不可或缺的作用。

软件操作部分

该软件通过电脑PC运行操作，按电脑〖开机键〗开机，启动后自动进入软件操作系统，出现“启动画面”后操纵〖右操作手柄〗向右移动进行“确定开始”，开始进入操作系统。

〖左操作手柄〗向下移动可以进行选择 “开始”、 “录像” 、“理论文档”、“退出系统”四个选项。

1、选择“开始”。然后用〖左操作手柄〗进入 “模式选择”的三个选项进行操作，共包含了22个课题：

1）训练模式。为学员掌握基础知识、操作注意事项及动作要领而设计的训练课题。

2）考核模式。通过与实际作业相关的课题，检验学员训练成果。

3）娱乐模式；为寓教于乐，将游戏融入到挖掘机操作训练中，从而提高学员的学习兴趣。

硬件部分

该设备硬件由驾驶座椅、计算机舱、底座平台、计算机，视屏显示器，操作手柄，行走操作杆，液压安全锁杆，数据采集卡及各种功能控制按钮组件等组成。设备采用的是高度模仿真机的操作部件，操作手感逼真，使得其操作功能、操作感觉与真机完全吻合

操作手柄

采用和真机完全相同的下压式操作方式，其全部零部件都采用激光线切割完成，并采用自锁螺

丝锁紧，实现了整个手柄无焊接、无拼凑，最大限度的降低了各种故障隐患；传感器采用先进的霍尔传感器，利用磁场的强弱区别来实现手柄操作的模拟量，无任何接触式摩擦损耗，将手柄的使用寿命延长至2-3年！

行走控制踏板

采用与真机完全相同的零部件进行组装生产，保证学员操作感觉与真机

操作效果完全相同，在保证产品质量的同时实现了与真机的最大相似性！

控制面板

挖掘机模拟机控制面板

该设备的控制面板上具体的功能有视频功能切换、（可以实现软件内第一视角和固定第三人称视角的切换）正反手的切换、（可以实现抖杆和旋转的切换）乌龟兔子行走当切换、(可以实现乌龟和兔子行走快慢档的切换）油门控制旋钮、（可以通过旋转来控制油门大小调节）以上功能配合设备软件中的视角、速度、声音、速度模块可以进行各种操作训练，实现与真机相同的操作变化效果。

液压安全锁杆

为液压挖掘机所必备的操作部件之一，其功能是当挖掘机拉起液压安全锁后，

所有的液压部件都被锁死，避免了由于误操作而造成的各种重大安全事故！该

模拟机参照挖掘机安全锁的位置及结构设计，保证与真机完全的效果及外观。