概述
模拟和/或虚拟现实已被证明是训练我们的劳动力操作复杂、高价值系统的非常有效的方法。今天最新的模拟器使用借鉴自游戏和电影行业的技术，在安全的离线环境中创建高效、逼真的培训体验。这将安全风险和因操作失误而丢失高价值产品的担忧降至最低。
虚拟和增强现实可以提供一个现实的模拟环境，往往很难与现实世界区分开来。通过结合触觉技术，通过力、振动或运动为用户重新创造触觉;这种体验变得更加逼真，因此对于训练目的来说也更加有效。
触觉模糊了虚拟世界和现实世界之间的界限
今天，通过使用系统的方法将虚拟现实和增强现实相结合，公司可以创建一个安全但高度逼真的模拟环境，在其中培训员工和/或测试新产品。
结合了虚拟现实的训练模拟器是基于物理环境的3D数字模型。这些模型可以为用户提供基于现实世界限制的虚拟模型的视角。除了融合了实际系统物理的视觉体验外，模拟器通常还会添加声音，进一步吸引用户的感官。
而增强现实技术则将额外的信息叠加到真实图像上。在最简单的情况下，我们在电视直播的体育赛事中体验增强现实。例如，在美国，当虚拟网格覆盖在电视转播的足球场上，以显示第一次进攻标记或投篮尝试的轨迹。
添加触觉技术来重建触觉和触觉反馈，可以让基于虚拟现实和增强现实的训练器更加逼真。
触觉的起源
控制论，即研究人、动物和机器如何控制和交流信息的学科，将反馈系统的概念普遍化，并将其扩展到包括人与机器之间的互动。在1980年代,
触觉学的科学领域被纳入控制论，增加了将控制灵敏度和反馈纳入人类操作人员使用的制导系统的需求。虽然触觉技术最初应用于飞行训练器中使用的控制杆，以提高飞行模拟环境的真实感，但触觉技术现在也被应用于广泛的应用领域。这些应用包括航空航天、医疗、水下、采矿设备等操作人员的训练器。触觉技术还被纳入交互式博物馆展品和无人机、工业机器人、医疗机器人、起重机、土方移动设备等的实际控制中，在实际使用过程中为用户提供关键的触觉反馈。
特别是对于培训师来说，触觉科学已经扩展到包括虚拟环境和人类心理物理学。人类心理物理学通过创造一种触觉错觉，或者知道如何愚弄手和眼睛，来帮助人类操纵。这项技术的关键元素提升了虚拟环境中的真实感。真实感的程度是一种主观的价值，用来传达整个触觉解决方案如何有效地模仿现实环境，在这种环境中，人类操作员会基于交互、沉浸和想象等关键元素发挥作用。
触觉的现实主义
触觉环境的真实感依赖于两种不同的技术，它们一起工作来构建训练
精确再现机器和相关手动控制的实际行为的环境。因此，一个真实的触觉训练器需要模拟:1)机器动态，2)操作员控制。将这两个截然不同的问题的解决方案合并起来，构建完整的系统。系统设计者面临的挑战是，训练设备需要向操作人员呈现机器控制操纵器，这些操纵器在受到外力作用时，外观、触感和准确再现实际设备的行为。因此，机器模拟和触觉操作控制的收敛性最终决定了操作人员体验的质量。
- 操作员机器控制系统是一种机械系统，它向设备操作员提供将安装在实际设备上的相同界面。为了实现这一点，业界采用了术语“控制加载”来描述这种能力。
- 机器动力学涉及机器、飞机、移动车辆、医疗设备或机器人系统的建模和仿真。
虚拟现实依赖于基于物理的建模
数字计算机模拟通过将完整的模拟环境与虚拟现实相结合，为触觉学增加了一个全新的维度。被模拟机器/系统的数学模型提供机器的状态，作为触觉控制和物理隔间控制的输入。该行业已经将虚拟现实融入到培训系统中。3D仿真工具既模拟机器与环境的交互;同时与触觉控制和物理隔间的动态变化同步。
今天的先进游戏引擎展示了依赖于基于物理的模拟的虚拟现实系统所取得的重大进展。基于物理的仿真解决方案设计用于分析机器和环境之间的物理交互，允许系统设计工程师模拟机器运动，同时检测碰撞和干扰……所有这些都在虚拟环境中。虚拟现实技术使业界能够创建一个完全沉浸在用户中的培训环境。
Haptic Element增强了具有真实感觉的训练模拟器
高效的训练模拟器可以创造出像今天电脑游戏环境所提供的那种栩栩如生的体验。
结合了虚拟现实的训练模拟器是基于物理环境的3D数字模型。这些可以为用户提供基于现实世界限制的虚拟模型的视角。除了整合了实际系统物理的视觉体验外，模拟器还添加了声音，进一步吸引用户的感官。
如今，虚拟现实和增强现实技术都被用于培训劳动力，并在新产品和技术投入市场前对其进行评估。获得使用复杂系统的经验(没有失去人命或高价值产品的风险)为劳动力提供了技能和理解，否则不使用实际系统是不可能的。触觉技术的加入在虚拟现实和增强现实的基础上进行了改进，使培训或产品测试体验更加逼真。
建议
触觉学需要一种协作的心态。科学家、技术专家和行业专家都相互依赖，将触觉学和虚拟现实的交叉学科融合成一个有效的工具。触觉学的潜力是无限的，这项技术的风险非常高。这种颠覆性的技术在许多应用中都有能力突破人类极限的边界。
- 制造设备变得越来越昂贵。投资于模拟技术进行劳动力培训和产品测试，可以防止设备损坏和事故，并提高人机界面的质量。在操作实际设备时，触觉技术可以为某些设备提供另一个维度的操作员反馈，例如工业机器人、起重机和移动机械的教学挂件。
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关键词:触觉，训练，仿真，安全，ARC顾问团。