Online Virtual Reality Vernetztes Regelungslabor für die Ausbildung in der Regelungstechnik

Zusammenfassung

Diese Studie beschreibt ein WebVR-basiertes Online-Virtual-Reality-Laborsystem (VR), das den Nutzern immersive und interaktive Experimentiermöglichkeiten bietet, die von VR-Geräten unterstützt werden. Das vorgeschlagene System trägt nicht nur dazu bei, die Beteiligung der Nutzer an Online-Experimenten realistischer zu gestalten, sondern ist auch auf eine Vielzahl von Online-Labor-Frameworks anwendbar.

Zusammenfassung

Online-Labore spielen eine wichtige Rolle in der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung. In dieser Arbeit wird ein WebVR-basiertes virtuelles Laborsystem diskutiert. Der Benutzer betritt die simulierte Laborumgebung über ein Virtual-Reality-Gerät (VR) und interagiert mit den experimentellen Geräten, ähnlich wie bei praktischen Experimenten in einem physischen Labor. Darüber hinaus ermöglicht das vorgeschlagene System den Benutzern, ihre eigenen Steuerungsalgorithmen zu entwerfen und die Auswirkungen verschiedener Steuerungsparameter zu beobachten, um ihr Verständnis des Experiments zu verbessern. Um die Merkmale des vorgeschlagenen virtuellen Labors zu veranschaulichen, wird in dieser Arbeit ein Beispiel gegeben, bei dem es sich um ein Experiment mit einem doppelten umgekehrten Pendelsystem handelt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass das vorgeschlagene System es den Benutzern ermöglicht, Experimente auf immersive und interaktive Weise durchzuführen und den Benutzern einen vollständigen experimentellen Prozess von der Hauptplanung bis zum experimentellen Betrieb bietet. Es wird auch eine Lösung bereitgestellt, um jedes virtuelle Labor in ein WebVR-basiertes virtuelles Labor für die Aus- und Weiterbildung umzuwandeln.

Einleitung

Mit der Weiterentwicklung des Internets und der Popularität mobiler Geräte steigt die Nachfrage nach Online-Bildung¹. Insbesondere in Zeiten weit verbreiteter Epidemien stehen traditionelle Bildungseinrichtungen oft vor Herausforderungen, wenn es darum geht, den Präsenzunterricht effektiv durchzuführen, was die Bedeutung der Online-Bildung als wichtigen pädagogischen Ansatz unterstreicht². Theoretische Kurse lassen sich relativ einfach auf Online-Plattformen übertragen. Sie können mit Hilfe von Tools wie Remote-Videokonferenzsoftware und Massive Open Online Courses (MOOCs)³ durchgeführt werden. Pr....

Protokoll

Diese Studie entsprach den Richtlinien des Ethikkomitees für die Humanforschung an der Universität Wuhan, und für alle experimentellen Daten wurde eine Einverständniserklärung eingeholt. In diesem Artikel werden die experimentellen Schritte für das doppelt invertierte Pendelsystem diskutiert, und alle Schritte werden im WebVR-basierten NCSLab ausgeführt.

1. Greifen Sie auf das WebVR-basierte NCSLab-System zu

1. Öffnen Sie einen Webbrowser, der WebVR unterstützt. Geben Sie den Uniform Resource Locator (URL) des WebVR-basierten NCSLab ein, um auf das System zuzugreifen.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche

Diskussion

Das vorgestellte Protokoll beschreibt ein virtuelles Laborsystem, das es Benutzern ermöglicht, VR-Experimente online durchzuführen, aber auch einen kostengünstigen PC-Controller²⁸ verwendet, der für die Förderung von Anwendungen in großem Maßstab förderlich ist. Die Nutzer können sich Wissen über den gesamten experimentellen Prozess aneignen, von Prinzipien und Algorithmen bis hin zum praktischen experimentellen Betrieb. Dieses System ermöglicht es den Benutzern, in die Experimente einz.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
3DS Max	Autodesk		3ds Max professional 3D modeling, rendering, and animation software enables you to create expansive worlds and premium designs. https://www.autodesk.com/ca-en/products/3ds-max/overview
Meta Quest 2	Meta Platforms	10036728220341	meta quest 2 is a standalone virtual reality headset that allows users to experience WebVR content. https://www.meta.com/it/quest/products/quest-2/
Unity	Unity Technologies		Unity is the platform for real-time 3D interactive content creation and operation. All creators, including game developers, artists, architects, automotive designers, film and television, use Unity to bring their ideas to life. The Unity platform offers a complete suite of software solutions for creating, operating, and realizing any real-time interactive 2D and 3D content on cell phones, tablets, PCs, game consoles, augmented reality, and virtual reality devices. https://unity.com/cn