5、虚拟实验平台与机械电子原型：从机构运动学习到内窥镜模拟

虚拟实验平台与机械电子原型：从机构运动学习到内窥镜模拟

在当今科技飞速发展的时代，虚拟实验平台和机械电子技术在教育和医疗领域展现出了巨大的潜力。下面我们将深入探讨机构运动学习的虚拟实验平台以及刚性内窥镜模拟的机械电子原型。

机构运动学习虚拟实验平台

在机构运动学习方面，基于统一建模方法的虚拟实验平台被提出。这个平台以 VR - Flier 为基础，它是一个通用的虚拟现实应用开发平台。

首先，数据处理是关键步骤。其过程如下：
1. 从 PLT 文件中获取数据。
2. 通过 C++ I/O 操作将截断的数据文件读入系统内存，并将数据分配到相应的数组。
3. 将位置坐标和角度转换为变换矩阵。

经过数据处理后，可得到组件运动的路径文件。利用该路径文件，能创建用于加载几何组件模型的模型加载列表文件，且模型加载顺序要与输出关键点的顺序相对应。VR Flier 平台通过加载运动数据文件，可驱动虚拟环境中 3D 组件模型的运动，必要时还能设置两个动画帧之间的时间参数。

该虚拟实验平台开发了多个软件模块，具体如下：
| 模块名称 | 功能描述 |
| ---- | ---- |
| 加载：实验组件模型列表 | 加载实验所需的组件模型 |
| 组装：组件连接以形成实验场景 | 将各个组件连接起来构建实验场景 |
| 设置：实验运行参数 | 设置实验运行的相关参数 |
| 运行：实验计算和结果可视化 | 进行实验计算并可视化结果 |

以简单冲床实验为例，虚拟实验过程如下：
1. 加载实验组件 ：将飞轮、底座、滑块、