本发明属于沉浸式虚拟现实应用，尤其涉及一种沉浸式虚拟现实培训方法及系统。
背景技术：
1、工业机械手设备在自动化生产线中应用广泛，其操作的精确性和稳定性直接影响生产效率和产品质量。操作人员通常通过手柄操控机械手，完成抓取、搬运、装配等任务。为提高操作技能，虚拟现实（ivr）技术被用于培训，使操作人员在虚拟环境中进行仿真练习。然而，随着设备和手柄的不断升级，新手柄在设计和力反馈特性上常与旧手柄有所不同，使操作手感产生差异。
2、现有的ivr培训方法通常基于初始手柄的特性进行设置，包括力反馈的力度和操作手感。当手柄升级后，新手柄的操作特点与原ivr环境中的模拟手柄阻力值不匹配，这种差异影响操作人员在训练中的体验，延长了对新手柄的适应期。特别是在需要高精度控制的场景下，比如微小零件的抓取或精准装配，手感不一致会增加误操作风险。
3、当前技术在手柄更换后，需要手动调整ivr环境中的模拟手柄阻力值，以匹配新手柄的操作特性。这种手动调整过程耗时且效率低，操作员往往需要根据主观体验来判断阻力的调节幅度，难以快速精确地完成调整。此外，现有ivr系统缺乏对新旧手柄之间力反馈变化的自动化分析，无法生成适应新手柄的调整参数。这导致操作人员在虚拟训练中感受到的手感与新手柄的实际操作感存在差异，增加了适应时间，尤其是在高精度操作中，手感不匹配可能导致误操作，进而影响生产效率和质量。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种沉浸式虚拟现实培训方法及系统，旨在解决背景技术中提出的问题。
2、本发明是这样实现的，一种沉浸式虚拟现实培训方法，所述方法包括：
3、获取在初始ivr环境中，模拟手柄操作初始实操手柄和更新实操手柄，并控制机械手设备抓取目标物体完成预设抓取行程的第一力反馈数据和第二力反馈数据；
4、根据第一力反馈数据和第二力反馈数据，计算模拟手柄操作更新实操手柄时，相对于操作初始实操手柄在整个预设抓取行程中的平均反馈力变化程度，并确定第一调整参数值；
5、确定模拟手柄操作初始实操手柄时的目标物体运动轨迹，以及操作更新实操手柄时的目标物体运动轨迹，计算两者的平均偏离程度，并确定第二调整参数值；
6、获取初始ivr环境中的模拟手柄阻力值，并结合第一调整参数值和第二调整参数值对其进行调整，得到最终阻力调整值。
7、作为本发明实施例技术方案进一步的限定，根据第一力反馈数据和第二力反馈数据，计算模拟手柄操作更新实操手柄时，相对于操作初始实操手柄在整个预设抓取行程中的平均反馈力变化程度，并确定第一调整参数值的步骤包括：
8、根据预设抓取行程，选取若干个关键抓取点，并根据第一力反馈数据和第二力反馈数据获取模拟手柄操作初始实操手柄和更新实操手柄时，在这些关键抓取点的力反馈数值；
9、对比每个关键抓取点在操作更新实操手柄与操作初始实操手柄时的反馈力数值差异，计算每个关键抓取点的变化值；
10、求取所有关键抓取点的变化值的平均值，得出模拟手柄在整个预设抓取行程中的平均反馈力变化程度，并将其设定为第一调整参数值。
11、作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述关键抓取点指的是在预设抓取行程中，机械手设备对目标物体施加力的过程中关键的接触或操作时刻，关键抓取点能反映出操作过程中力度变化的关键性变化位置。
12、作为本发明实施例技术方案进一步的限定，确定模拟手柄操作初始实操手柄时的目标物体运动轨迹，以及操作更新实操手柄时的目标物体运动轨迹，计算两者的平均偏离程度，并确定第二调整参数值的步骤包括：
13、采用视觉技术捕捉并记录模拟手柄操作初始实操手柄和更新实操手柄时，目标物体在整个预设抓取行程中的运动轨迹，包括位置变化和路径曲线；
14、对比两条运动轨迹，在关键抓取点上测量它们在空间中的距离差异，并计算运动轨迹在各个关键抓取点的偏离值；
15、对所有关键抓取点的偏离值求取平均，得出整体轨迹的平均偏离程度，并将此结果转换为第二调整参数值。
16、作为本发明实施例技术方案进一步的限定，获取初始ivr环境中的模拟手柄阻力值，并结合第一调整参数值和第二调整参数值对其进行调整，得到最终阻力调整值的步骤包括：
17、获取初始ivr环境中模拟手柄阻力值；
18、为每个第一调整参数值和第二调整参数值分配适当的权重系数；
19、采用分权线性组合的方式，将初始ivr环境中模拟手柄阻力值与第一调整参数值和第二调整参数的加权结果进行线性计算，得出最终阻力调整值。
20、一种沉浸式虚拟现实培训系统，所述系统包括：数据获取模块、第一调整参数值确定模块、第二调整参数值确定模块以及最终阻力调整值计算模块，其中：
21、数据获取模块，用于获取在初始ivr环境中，模拟手柄操作初始实操手柄和更新实操手柄，并控制机械手设备抓取目标物体完成预设抓取行程的第一力反馈数据和第二力反馈数据；
22、第一调整参数值确定模块，用于根据第一力反馈数据和第二力反馈数据，计算模拟手柄操作更新实操手柄时，相对于操作初始实操手柄在整个预设抓取行程中的平均反馈力变化程度，并确定第一调整参数值；
23、第二调整参数值确定模块，用于确定模拟手柄操作初始实操手柄时的目标物体运动轨迹，以及操作更新实操手柄时的目标物体运动轨迹，计算两者的平均偏离程度，并确定第二调整参数值；
24、最终阻力调整值计算模块，用于获取初始ivr环境中的模拟手柄阻力值，并结合第一调整参数值和第二调整参数值对其进行调整，得到最终阻力调整值。
25、作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述第一调整参数值确定模块具体包括：
26、力反馈数值获取单元，用于根据预设抓取行程，选取若干个关键抓取点，并根据第一力反馈数据和第二力反馈数据获取模拟手柄操作初始实操手柄和更新实操手柄时，在这些关键抓取点的力反馈数值；
27、变化值计算单元，用于对比每个关键抓取点在操作更新实操手柄与操作初始实操手柄时的反馈力数值差异，计算每个关键抓取点的变化值；
28、平均值计算单元，用于求取所有关键抓取点的变化值的平均值，得出模拟手柄在整个预设抓取行程中的平均反馈力变化程度，并将其设定为第一调整参数值。
29、作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述关键抓取点指的是在预设抓取行程中，机械手设备对目标物体施加力的过程中关键的接触或操作时刻，关键抓取点能反映出操作过程中力度变化的关键性变化位置。
30、作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述第二调整参数值确定模块具体包括：
31、运动轨迹获取单元，用于采用视觉技术捕捉并记录模拟手柄操作初始实操手柄和更新实操手柄时，目标物体在整个预设抓取行程中的运动轨迹，包括位置变化和路径曲线；
32、偏离值计算单元，用于对比两条运动轨迹，在关键抓取点上测量它们在空间中的距离差异，并计算运动轨迹在各个关键抓取点的偏离值；
33、第二调整参数值确定单元，用于对所有关键抓取点的偏离值求取平均，得出整体轨迹的平均偏离程度，并将此结果转换为第二调整参数值。
34、作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述最终阻力调整值计算模块具体包括：
35、模拟手柄阻力值获取单元，用于获取初始ivr环境中模拟手柄阻力值；
36、权重系数分配单元，用于为每个第一调整参数值和第二调整参数值分配适当的权重系数；
37、最终阻力调整值计算单元，用于采用分权线性组合的方式，将初始ivr环境中模拟手柄阻力值与第一调整参数值和第二调整参数的加权结果进行线性计算，得出最终阻力调整值。
38、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
39、通过获取初始ivr环境中操作初始实操手柄和更新实操手柄的力反馈数据和运动轨迹信息，结合这两者之间的反馈力变化和运动轨迹偏离情况，科学地调整ivr系统中的模拟手柄阻力值，使得虚拟现实训练中的手柄反馈更接近实际设备的操作手感。通过这种数据驱动的调整方式，能够有效提高操作人员在设备更换或更新后的适应速度，缩短适应期，提升操作的准确性和流畅度。
40、通过计算操作初始实操手柄和更新实操手柄时的平均反馈力变化，系统可以自动生成第一调整参数值，以准确反映两者在力反馈上的差异。同时，通过对比新旧手柄在抓取行程中的运动轨迹，系统进一步量化两者之间的轨迹偏离，确定第二调整参数值。这些调整参数的引入，确保了模拟手柄在虚拟环境中的阻力感与真实操作更为贴近，从而提高操作体验的真实感和精准性。
41、与现有技术相比，本发明避免了手动调节操作参数的主观性与低效性，通过综合分析反馈力和运动轨迹的变化，以自动化的方式进行模拟手柄阻力的优化调整。该方法不仅提升了操作人员在虚拟环境中的训练效果，还降低了设备更新后因操作差异带来的误操作风险，具有明显的实用价值和广泛的应用前景。
1.一种沉浸式虚拟现实培训方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的沉浸式虚拟现实培训方法，其特征在于，根据第一力反馈数据和第二力反馈数据，计算模拟手柄操作更新实操手柄时，相对于操作初始实操手柄在整个预设抓取行程中的平均反馈力变化程度，并确定第一调整参数值的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的沉浸式虚拟现实培训方法，其特征在于，所述关键抓取点指的是在预设抓取行程中，机械手设备对目标物体施加力的过程中关键的接触或操作时刻，关键抓取点能反映出操作过程中力度变化的关键性变化位置。
4.根据权利要求3所述的沉浸式虚拟现实培训方法，其特征在于，确定模拟手柄操作初始实操手柄时的目标物体运动轨迹，以及操作更新实操手柄时的目标物体运动轨迹，计算两者的平均偏离程度，并确定第二调整参数值的步骤包括：
5.根据权利要求1所述的沉浸式虚拟现实培训方法，其特征在于，获取初始ivr环境中的模拟手柄阻力值，并结合第一调整参数值和第二调整参数值对其进行调整，得到最终阻力调整值的步骤包括：
6.一种沉浸式虚拟现实培训系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块、第一调整参数值确定模块、第二调整参数值确定模块以及最终阻力调整值计算模块，其中：
7.根据权利要求6所述的沉浸式虚拟现实培训系统，其特征在于，所述第一调整参数值确定模块具体包括：
8.根据权利要求7所述的沉浸式虚拟现实培训系统，其特征在于，所述关键抓取点指的是在预设抓取行程中，机械手设备对目标物体施加力的过程中关键的接触或操作时刻，关键抓取点能反映出操作过程中力度变化的关键性变化位置。
9.根据权利要求8所述的沉浸式虚拟现实培训系统，其特征在于，所述第二调整参数值确定模块具体包括：
10.根据权利要求9所述的沉浸式虚拟现实培训系统，其特征在于，所述最终阻力调整值计算模块具体包括：
