Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Internetowe laboratorium sterowania w sieci wirtualnej rzeczywistości stosowane w edukacji w zakresie inżynierii sterowania

2.2K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/66432

⸱

23 lutego 2024

 ,  ,  , 
1Department of Artificial Intelligence and Automation, Wuhan University

W tym artykule

Podsumowanie

To badanie opisuje internetowy system laboratoryjny wirtualnej rzeczywistości (VR) oparty na WebVR, który zapewnia użytkownikom wciągające i interaktywne możliwości eksperymentowania wspierane przez urządzenia VR. Proponowany system nie tylko pomaga zwiększyć realizm udziału użytkowników w eksperymentach online, ale ma również zastosowanie w szerokim zakresie ram laboratoriów online.

Streszczenie

Laboratoria online odgrywają ważną rolę w edukacji inżynierskiej. W niniejszej pracy omówiono system wirtualnego laboratorium oparty na WebVR. Użytkownik wchodzi do symulowanego środowiska laboratoryjnego za pośrednictwem urządzenia rzeczywistości wirtualnej (VR) i wchodzi w interakcję ze sprzętem eksperymentalnym, podobnie jak w przypadku praktycznych eksperymentów w laboratorium fizycznym. Ponadto proponowany system pozwala użytkownikom na projektowanie własnych algorytmów sterowania i obserwowanie skutków różnych parametrów kontrolnych w celu lepszego zrozumienia eksperymentu. Aby zilustrować cechy proponowanego wirtualnego laboratorium, w niniejszym artykule podano przykład, który jest eksperymentem na podwójnym systemie odwróconego wahadła. Wyniki eksperymentów pokazują, że proponowany system pozwala użytkownikom na przeprowadzanie eksperymentów w sposób immersyjny i interaktywny oraz zapewnia użytkownikom kompletny proces eksperymentalny od głównego projektu do eksperymentalnej operacji. Zapewniono również rozwiązanie, które pozwala przekształcić dowolne wirtualne laboratorium w wirtualne laboratorium oparte na WebVR do celów edukacyjnych i szkoleniowych.

Wprowadzenie

Wraz z rozwojem Internetu i popularnością urządzeń mobilnych, zapotrzebowanie na edukację online rośnie1. W szczególności w okresach powszechnych epidemii tradycyjne instytucje edukacyjne często stają przed wyzwaniami związanymi z efektywnym prowadzeniem nauczania osobistego, co podkreśla znaczenie edukacji online jako ważnego podejścia pedagogicznego2. Kursy teoretyczne są stosunkowo łatwe do przeniesienia na platformy internetowe. Można je przeprowadzić za pomocą narzędzi, takich jak oprogramowanie do zdalnych wideokonferencji i masowe otwarte kursy online (MOOC)3. Jednak kursy praktyczne stoją przed większymi wyzwaniami, ponieważ wymagają od użytkowników przeprowadzania praktycznych eksperymentów w tradycyjnych laboratoriach.

Badacze wnieśli znaczący wkład w rozwiązanie problemu udostępnienia eksperymentalnego sprzętu online. W ciągu ostatnich dwóch dekad przeprowadzono szeroko zakrojone badania nad koncepcjami i technologiami laboratoriów internetowych4,5. Laboratoria online zazwyczaj obejmują laboratoria zdalne6, laboratoria wirtualne7 i laboratoria hybrydowe8. Te internetowe podejścia laboratoryjne znalazły szerokie zastosowanie w różnych dyscyplinach inżynierii, w tym w inżynierii sterowania9, inżynierii mechanicznej10 i inżynierii oprogramowania11.

Chociaż poczyniono znaczne postępy w zakresie wygody operacji eksperymentalnych w laboratoriach online12, użytkownicy nadal dostrzegają brak realizmu i podobnych praktycznych operacji w porównaniu z tradycyjnymi środowiskami laboratoryjnymi, co wpływa na ich ogólne doświadczenie13. Ta rozbieżność w doświadczeniach użytkowników motywuje do dalszych prac badawczo-rozwojowych mających na celu zwiększenie realizmu i zaangażowania w środowiskach laboratoryjnych online.

Aby rozwiązać powyższe problemy, technologia wirtualnej rzeczywistości (VR) została zastosowana w wirtualnych laboratoriach14 w celu poprawy immersyjności i interaktywności wirtualnych laboratoriów15. Wirtualne laboratoria oparte na VR zapewniają użytkownikom niemal realistyczne doświadczenie eksperymentalne. Użytkownicy mogą wykonywać zadania grupowe w procesie edukacji architektonicznej za pomocą avatars16, wykonując proces pomiarów architektonicznych razem w sposób wciągający, tak jak w tradycyjnym środowisku klasowym. Co więcej, wirtualne laboratoria oparte na VR pozwalają użytkownikom wejść w wciągające środowisko wirtualnych laboratoriów i wchodzić w interakcję z wirtualnym sprzętem eksperymentalnym poprzez noszenie zestawów słuchawkowych i uchwytów VR17, poprawiając praktyczne umiejętności użytkowników18. Dla różnych celów edukacyjnych możemy projektować różne środowiska wirtualne. Na przykład VR można połączyć z teorią grywalizacji, aby poprawić edukację inżynierską dla ogółu społeczeństwa i poprawić efektywność rozpowszechniania trudnej do zrozumienia wiedzy, takiej jak zrównoważony rozwój19.

Podobnie jak laboratoria online, szczególnie laboratoria wirtualne, wirtualne laboratoria oparte na WebVR mają wiele zalet. Po pierwsze, przełamują ograniczenia czasowe i przestrzenne tradycyjnych laboratoriów, a użytkownicy mogą przeprowadzać eksperymenty w dowolnym miejscu i czasie20. Po drugie, laboratoria online mogą zapewnić bezpieczniejsze środowisko eksperymentalne, aby uniknąć możliwych zagrożeń i wypadków podczas operacji eksperymentalnych21. Po trzecie, wirtualne laboratoria mogą również zapewnić więcej zasobów eksperymentalnych i sytuacji symulacyjnych, aby rozszerzyć zakres eksperymentów i doświadczenie użytkowników22. Co najważniejsze, wirtualne laboratoria oparte na WebVR mogą stymulować zainteresowanie i inicjatywę użytkowników w nauce oraz zwiększać ich doświadczenie eksperymentalne i uczestnictwo23.

W porównaniu z innymi wirtualnymi laboratoriami opartymi na VR, wirtualne laboratorium oparte na WebVR płynnie łączy zalety wirtualnych laboratoriów opartych na VR z internetowymi laboratoriami internetowymi. Virtual Instrument Systems in Reality (VISIR)24 buduje podstawowe analogowe elektroniczne zdalne laboratorium, konstruując rzeczywiste płytki drukowane. Użytkownicy mogą przeprowadzać symulowane eksperymenty w interfejsie internetowym, aby ukończyć rzeczywiste eksperymenty na płytkach drukowanych. Weblab-Deusto8 buduje laboratorium FPGA (Field Programmable Gate Array) zbiornika na wodę, w którym użytkownicy mogą wchodzić w interakcje z trójwymiarowym (3D) modelem zbiornika na wodę na platformie internetowej bez polegania na innych wtyczkach. System zaproponowany w tym artykule wprowadza możliwość bezproblemowej integracji WebVR jako komponentu modułowego z istniejącą infrastrukturą wirtualnego laboratorium. Integracja ta może być osiągnięta bez niszczenia oryginalnych ram architektonicznych laboratorium, zachowując w ten sposób podstawową strukturę i funkcję laboratorium. Ta integracja ma również zastosowanie do struktury laboratorium online z oddzielnym front-endem i back-endem.

System proponowany w tym artykule jest zaimplementowany w oparciu o Laboratorium Sieciowego Systemu Sterowania (NCSLab)25, który dziedziczy elastyczność, interaktywność, modułowość i cechy międzyplatformowe systemu NCSLab. Użytkownicy mogą przeprowadzać eksperymenty według różnych modułów, a także dostosowywać algorytmy i interfejsy konfiguracyjne, zapewniając użytkownikom wystarczająco dużo miejsca na samorealizację. Eksperymenty online są prowadzone w czasie rzeczywistym zgodnie z algorytmami uruchamianymi przez użytkownika. Użytkownicy mogą wchodzić w interakcje z modelem wirtualnym, aby zmieniać dane wejściowe algorytmu eksperymentalnego podczas przeprowadzania eksperymentów VR, a nawet mogą zmieniać parametry algorytmu sterującego za pomocą komponentów, dzięki czemu użytkownicy mogą bardziej realistycznie doświadczyć zasady działania algorytmu sterowania.

Wirtualne laboratoria oparte na WebVR mają ogromny potencjał dla edukacji online. Może zapewnić wciągające doświadczenie eksperymentalne, przezwyciężyć ograniczenia tradycyjnych laboratoriów oraz promować praktyczne umiejętności praktyczne i innowacyjne myślenie wśród użytkowników.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

To badanie spełniło wytyczne Komitetu Etyki Badań Naukowych na Uniwersytecie w Wuhan i uzyskano świadomą zgodę na wszystkie dane eksperymentalne. W tym artykule omówiono etapy eksperymentalne dla systemu podwójnie odwróconego wahadła, a wszystkie kroki są wykonywane w NCSLab opartym na WebVR.

1. Dostęp do systemu NCSLab opartego na WebVR

  1. Otwórz przeglądarkę internetową obsługującą WebVR. Wprowadź adres URL (Uniform Resource Locator) NCSLab opartego na WebVR, aby uzyskać dostęp do systemu.
  2. Kliknij przycisk Rozpocznij eksperyment, aby zalogować się do systemu NCSLab. Jeśli logujesz się do systemu po raz pierwszy, dokonaj rejestracji konta.
  3. Zaloguj się do systemu NCSLab, wybierz różne eksperymenty z lewego paska menu, a następnie wybierz eksperyment z podwójnym odwróconym wahadłem w tym przypadku.
  4. Wejdź na podstronę 3D na stronie głównej.
    UWAGA: Na stronie głównej znajduje się pięć podstron, zaczynając od pierwszej, czyli wprowadzenia modelu wyposażenia. Zawiera animację modelu 3D, a także dokumentację. Odwiedzając tę stronę, użytkownicy mogą zrozumieć zasadę działania systemu podwójnie odwróconego wahadła, umożliwiając wygodne wykonywanie kolejnych eksperymentów.
  5. Złóż wniosek o kontrolę eksperymentu, klikając przycisk Zażądaj kontroli, aby zapewnić efektywne wykorzystanie zasobów. Dzięki temu użytkownicy będą mieli 30 minut czasu na eksperyment.
    UWAGA: W przypadku eksperymentów wirtualnych 500 użytkowników może być dopuszczonych do przeprowadzania eksperymentów w tym samym czasie.
  6. Wejdź na podstronę z informacjami o roślinie, aby uzyskać dostęp do szczegółowych informacji na temat aparatury doświadczalnej. Obejmuje to informacje o sprzęcie, który jest obecnie używany, sprzęcie, który pozostaje nieużywany, oraz sprzęcie związanym z konserwacją.
  7. Wybierz domyślny algorytm sterowania systemu do pobrania na podstronie Algorytm eksperymentalny. Możesz też przejść do podstrony Projektowanie algorytmów, aby zaprojektować inny algorytm.
    1. Aby zaprojektować nowy algorytm sterowania, kliknij przycisk Utwórz nowy model na podstronie projektowania algorytmu, aby przejść do interfejsu projektowania.
      UWAGA: Proces projektowania algorytmów ściśle odzwierciedla proces MATLAB/Simulink, w którym użytkownicy konstruują schemat blokowy algorytmu sterowania za pomocą intuicyjnego podejścia "przeciągnij i upuść", wykorzystując różne moduły do stworzenia pożądanej logiki sterowania.
    2. Zbuduj kompletny schemat blokowy algorytmu sterowania, jak pokazano w Rysunek 1, a następnie wykonaj czynności opisane poniżej.
    3. Wybierz moduł systemu podwójnie odwróconego wahadła z modelu urządzenia po lewej stronie.
    4. Wybierz moduł wzmocnienia, aby zaprojektować matrycę sprzężenia zwrotnego dla sterownika liniowego regulatora kwadratowego (LQR).
    5. Wybierz sygnał krokowy jako wejście i dodaj inne moduły. Kliknij dwukrotnie moduł, aby wyświetlić szczegółowe informacje i zmodyfikować konfigurację parametrów. Na przykład kliknij dwukrotnie moduł sygnału stałego, aby zmodyfikować wartość sygnału stałego.
  8. Kliknij przycisk Rozpocznij symulację po zakończeniu projektowania algorytmu sterowania. Po zakończeniu symulacji obserwuj skuteczność sterowania zaprojektowanego algorytmu. Jeśli wyniki symulacji nie są zadowalające, należy dostroić parametry sterowników LQR, aż do uzyskania algorytmu sterowania o zwiększonej wydajności.
  9. Kliknij przycisk Kompiluj, aby wygenerować algorytm sterowania. Po kompilacji algorytm jest przechowywany w prywatnym obszarze algorytmu na podstronie algorytmu eksperymentalnego oraz na podstronie projektowania algorytmu.
  10. Pobierz algorytm sterowania na podstronie algorytmu eksperymentalnego, klikając przycisk Pobierz algorytm znajdujący się po prawej stronie sekcji algorytmu sterowania.
  11. Wybierz konfigurację eksperymentalną i przeprowadź eksperymenty na podstronie Konfiguracja monitorowania. System zapewnia wstępnie zdefiniowaną konfigurację, aby spełnić ogólne wymagania eksperymentalne użytkowników.
    UWAGA: Użytkownicy mogą kliknąć przycisk Utwórz nowy monitor, aby utworzyć niestandardową konfigurację monitorowania dostosowaną do ich konkretnych wymagań eksperymentalnych.
  12. Dostosuj konfigurację monitorowania i wybierz spośród wielu komponentów dostępnych w interfejsie edycji podstrony konfiguracji monitorowania, jak pokazano na Rysunek 2. Komponenty te obejmują komponenty zmiennych wejściowych, komponenty wyświetlania krzywej zmiennej wyjściowej i komponenty modelu 3D.
  13. W przypadku eksperymentów VR wybierz komponent Model 3D. Komponent Model 3D umożliwia użytkownikom zintegrowanie modelu 3D z konfiguracją monitorowania.
  14. Aby ułatwić konfigurację parametrów, dostosuj parametry dla każdego komponentu, które są bezpośrednio powiązane ze zmiennymi parametrów systemu. Kliknij dwukrotnie komponent i uzyskaj dostęp do okna, aby wybrać odpowiednie opcjonalne parametry w systemie eksperymentalnym.
  15. Użytkownicy mają możliwość elastycznej optymalizacji układu konfiguracji monitorowania poprzez zmianę rozmiaru komponentów. W tym celu należy przeciągnąć krawędzie odpowiednich komponentów do żądanych wymiarów.
  16. Kliknij przycisk Zapisz, aby zapisać zaprojektowaną konfigurację monitorowania do wykorzystania w przyszłości w kolejnych eksperymentach, oszczędzając czas i wysiłek związany z wielokrotnym ustawianiem systemu monitorowania.
    UWAGA: Konfigurację monitorowania można przeprowadzić dopiero po prawidłowym pobraniu algorytmu sterowania.
  17. Kliknij przycisk Rozpocznij eksperyment w oknie, aby rozpocząć eksperyment. Kliknij przycisk VR w prawym dolnym rogu komponentu modelu 3D, aby uruchomić eksperyment VR.
    UWAGA: Eksperyment VR jest osadzony na stronie internetowej. Gdy użytkownicy używają go po raz pierwszy, przeglądarka może wyświetlić monit w lewym górnym rogu, aby zezwolić przeglądarce na korzystanie z funkcji VR, wybierz Zezwól, aby kontynuować.

2. Wybór metody dostępu

  1. Użyj rozszerzenia emulatora WebVR. Aby przeprowadzić eksperymenty przy użyciu tej metody, zainstaluj rozszerzenie emulatora WebVR, które jest łatwo dostępne do wyszukiwania i pobrania ze sklepu z rozszerzeniami przeglądarki.
    UWAGA: Rozszerzenie emulatora WebVR pomaga użytkownikom uruchamiać treści WebVR w przeglądarce internetowej i zapewnia wirtualne gogle VR oraz środowisko kontrolera uchwytów bez konieczności korzystania z prawdziwego urządzenia VR.
  2. Korzystaj z urządzeń VR obsługujących WebVR. Jeśli urządzenia VR są używane po raz pierwszy, wymagana jest podstawowa konfiguracja środowiska. Najpierw włącz zasilanie zestawu słuchawkowego i kontrolera, aby uruchomić system. Skonfiguruj początkowy program ROOM w zestawie słuchawkowym. Postępując zgodnie ze wskazówkami wizualnymi wyświetlanymi na ekranie zestawu słuchawkowego, użyj kontrolerów uchwytów, aby dokładnie skalibrować granice i orientację środowiska przestrzeni wirtualnej. Na koniec nawiąż połączenie przesyłania strumieniowego między zestawem słuchawkowym a komputerem.
    UWAGA: Jest to druga metoda uzyskania dostępu do proponowanego systemu. Urządzenia VR zazwyczaj zawierają zestaw słuchawkowy i parę kontrolerów uchwytów. Urządzenia VR mają wbudowane sklepy, z których użytkownicy mogą pobrać przeglądarki obsługujące WebVR. Alternatywnie użytkownicy mogą korzystać z wbudowanej przeglądarki, która zazwyczaj obsługuje WebVR. Warto zauważyć, że różne urządzenia VR mogą wykorzystywać różne metody łączności.

3. Procedura eksperymentalna

  1. Dostosuj perspektywę, aby znaleźć optymalną pozycję do przeprowadzenia eksperymentu z podwójnym odwróconym układem wahadła.
    1. W przypadku użytkowników korzystających z rozszerzenia emulatora WebVR otwórz Narzędzia programistyczne, zlokalizuj rozszerzenie WebVR i manipuluj wirtualnym urządzeniem VR za pomocą myszy, aby dostosować perspektywę, jak pokazano na Rysunek 3.
    2. Użytkownicy korzystający z urządzeń VR mogą zanurzyć się w wirtualnym środowisku eksperymentalnym i ustalić optymalną pozycję eksperymentalną poprzez ruchy fizyczne.
  2. Wejdź w interakcję z systemem podwójnie odwróconego wahadła za pomocą kontrolera uchwytu, jak opisano poniżej.
    1. Przysuń uchwyt bliżej sześcianu. Naciśnij przycisk Trigger, aby podnieść kostkę, a system wahadła z podwójnie odwróconym wahadłem przestanie się poruszać.
    2. Przesuwając uchwyt, kontroluj położenie kostki. Zwolnij kostkę, gdy znajdzie się w żądanej pozycji, zwalniając przycisk spustu. Pozycja jest teraz wyznaczona jako kolejna wartość zadana dla koszyka, jak pokazano na Rysunek 3.
  3. Obserwuj proces ruchu systemu podwójnie odwróconego wahadła. Manipulując serwomotorem prądu przemiennego (AC), wprawij pasek w ruch. Pod wpływem impulsu pasa odwrócone wahadło może poruszać się wzdłuż szyny prowadzącej, struktura systemu podwójnie odwróconego wahadła jest wyjaśniona w Rysunek 4. W końcu podwójnie odwrócone wahadło ustabilizuje się w punkcie zadanym.
  4. Zachęcaj użytkowników do iteracyjnego manipulowania pozycją sześcianu, ciągłego dostosowywania wartości zadanej wózka i skrupulatnej obserwacji dynamicznego zachowania systemu podwójnie odwróconego wahadła.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Przedstawiony system eksperymentów VR umożliwia użytkownikom przeprowadzanie immersyjnych doświadczeń przy użyciu urządzeń VR, co zwiększa interakcję między użytkownikami a sprzętem eksperymentalnym. Co więcej, system opiera się na przeglądarce internetowej, co eliminuje konieczność konfigurowania środowisk lokalnych przez użytkowników. Taka konstrukcja zapewnia skalowalność systemu, sprawiając, że jest on odpowiedni do zastosowań na szeroką skalę oraz do celów szkoleniowych i edukacyjnych.

W ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Prezentowany protokół opisuje system wirtualnego laboratorium, który umożliwia użytkownikom przeprowadzanie eksperymentów VR online, ale wykorzystuje również tani kontroler PC28, co sprzyja promocji aplikacji na dużą skalę. Użytkownicy mogą zdobyć wiedzę na temat całego procesu eksperymentalnego, od zasad i algorytmów po praktyczne operacje eksperymentalne. System ten pozwala użytkownikom zanurzyć się w eksperymentach, eliminując zależność od tradycyjnego wprowadzania danych za pomocą myszy i klaw...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Ta praca była częściowo wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin w ramach Grantu 62103308 i Grantu 62073247, częściowo przez Fundusze Badań Podstawowych dla Uniwersytetów Centralnych w ramach Grantu 2042023kf0095, częściowo przez Chińską Fundację Nauki Podoktorskiej w ramach Grantu 2022T150496, a częściowo przez Finansowanie Projektu Technologii Eksperymentalnej Uniwersytetu Wuhan w ramach Grantu WHU-2022-SYJS-10.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały


Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
3DS MaxProfesjonalne oprogramowanie do modelowania, renderowania i animacji 3DS Max Autodesk 3ds Max umożliwia tworzenie rozległych światów i projektów premium.
https://www.autodesk.com/ca-en/products/3ds-max/overview
https://www.meta.com/it/quest/products/quest-2/
UnityUnity TechnologiesUnity to platforma do tworzenia i obsługi interaktywnych treści 3D w czasie rzeczywistym.
Wszyscy twórcy, w tym twórcy gier, artyści, architekci, projektanci samochodów, film i telewizja, używają Unity, aby wcielać swoje pomysły w życie.
Platforma Unity oferuje kompletny zestaw rozwiązań programowych do tworzenia, obsługi i realizacji dowolnych interaktywnych 2D w czasie rzeczywistym oraz treści 3D
na telefonach komórkowych, tabletach, komputerach PC, konsolach do gier, urządzeniach rzeczywistości rozszerzonej i rzeczywistości wirtualnej.
https://unity.com/cn
Meta Quest 2 Meta Platforms 10036728220341 Meta Quest 2 to samodzielny zestaw słuchawkowy do rzeczywistości wirtualnej, który umożliwia użytkownikom korzystanie z treści WebVR.

Bibliografia

  1. Martin, F., Sun, T., Westine, C. D. A systematic review of research on online teaching and learning from 2009 to 2018. Comput Educ. 159, 104009(2020).
  2. Al-Nsour, R., Alkhasawneh, R., Alqudah, S. Online engineering education: Laboratories during the pandemic - A case study. 2022 Intermountain Eng, Tech Comp. , 1-4 (2022).
  3. Chirikov, I., Semenova, T., Maloshonok, N., Bettinger, E., Kizilcec, R. F. Online education platforms scale college stem instruction with equivalent learning outcomes at lower cost. Sci Adv. 6 (15), (2020).
  4. Gamage, K. A. A., et al. Online delivery of teaching and laboratory practices: continuity of university programmes during covid-19 pandemic. Educ Sci. 10 (10), Basel. 291(2020).
  5. Kefalis, C., Drigas, A. Web based and online applications in stem education. Int J Eng Pedagogy. 9 (4), 76-85 (2019).
  6. Maiti, A., et al. A framework for analyzing and evaluating architectures and control strategies in distributed remote laboratories. IEEE Trans Learn Technol. 11 (4), 441-455 (2018).
  7. Liang, Y., Liu, G. Design of large scale virtual equipment for interactive hil control system laboratories. IEEE Trans Learn Technol. 11 (3), 376-388 (2018).
  8. Rodriguez-Gil, L., Garcia-Zubia, J., Orduna, P., Lopez-De-Ipina, D. Towards new multiplatform hybrid online laboratory models. IEEE Trans Learn Technol. 10 (3), 318-330 (2017).
  9. Chevalier, A., Copot, C., Ionescu, C., De Keyser, R. A three-year feedback study of a remote laboratory used in control engineering studies. IEEE Trans Educ. 60 (2), 127-133 (2017).
  10. Wang, N., et al. A novel wiki-based remote laboratory platform for engineering education. IEEE Trans Learn Technol. 10 (3), 331-341 (2017).
  11. Cruz-Benito, J., et al. Usalpharma: a software architecture to support learning in virtual worlds. IEEE Revista Iberoamericana De Tecnologias Del Aprendizaje. 11 (3), 194-204 (2016).
  12. Letowski, B., Lavayssière, C., Larroque, B., Schröder, M., Luthon, F. A fully open source remote laboratory for practical learning. Electronics. 9 (11), 1832(2020).
  13. Potkonjak, V., et al. Virtual laboratories for education in science, technology, and engineering: a review. Comput Educ. 95, 309-327 (2016).
  14. Rukangu, A., Tuttle, A., Johnsen, K. Virtual reality for remote controlled robotics in engineering education. IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces Abstracts and Workshops (VRW). , 751-752 (2021).
  15. Sermet, Y., Demir, I. Geospatialvr: a web-based virtual reality framework for collaborative environmental simulations. Comput Geosci. 159, 105010(2022).
  16. zacar, K., Ortakcı, Y., Küçükkara, M. Y. VRArchEducation: Redesigning building survey process in architectural education using collaborative virtual reality. Comp Graph. 113, 1-9 (2023).
  17. Li, Y., Lei, Z., He, Y., Liu, Z. A virtual simulation experiment of mechanics: material deformation and failure based on scanning electron microscopy. J Vis Exp. (191), e64521(2023).
  18. Alsaleh, S., Tepljakov, A., Kose, A., Belikov, J., Petlenkov, E. Reimagine lab: bridging the gap between hands-on, virtual and remote control engineering laboratories using digital twins and extended reality. IEEE Access. 10, 89924-89943 (2022).
  19. Han, B., Weeks, D. J., Leite, F. Virtual reality-facilitated engineering education: A case study on sustainable systems knowledge. Comput Appl Eng Educ. 31 (5), 1174-1189 (2023).
  20. Lei, Z., Zhou, H., Hu, W., Liu, G. Concurrent experimentation in ncslab: a scalable approach for online laboratories. Fut Gen Comp Sys. (148), 139-149 (2023).
  21. Li, W., Huang, H., Solomon, T., Esmaeili, B., Yu, L. Synthesizing personalized construction safety training scenarios for vr training. IEEE Trans Vis Comput Graph. 28 (5), 1993-2002 (2022).
  22. Zhang, Y., et al. Virtual simulation system of paste filling for green mining of metallic mine. 2020 International Conference on Virtual Reality and Visualization. , 256-257 (2020).
  23. Callaghan, M. J., Mccusker, K., Losada, J. L., Harkin, J., Wilson, S. Using game-based learning in virtual worlds to teach electronic and electrical engineering. IEEE Trans Industr Inform. 9 (1), 575-584 (2013).
  24. Garcia-Zubia, J., et al. Empirical analysis of the use of the VISIR remote lab in teaching analog electronics. IEEE T EDUC. 60 (2), 149-156 (2017).
  25. Lei, Z., Zhou, H., Hu, W., Liu, G. Unified and flexible online experimental framework for control engineering education. IEEE T Ind Electron. 69 (1), 835-844 (2022).
  26. Galan, D., Chaos, D., de la Torre, L., Aranda-Escolastico, E., Heradio, R. Customized online laboratory experiments: a general tool and its application to the furuta inverted pendulum [focus on education. IEEE Cont Sys. 39 (5), 75-87 (2019).
  27. Lei, Z., Zhou, H., Hu, W., Liu, G., Guan, S. Web-based digital twin communication system of power systems for training and education. IEEE T Pow Syst. , (2023).
  28. Lei, Z., Zhou, H., Hu, W., Liu, G. Controller effect in online laboratories-An overview. IEEE Trans. Learn. Technol. 17, 1-12 (2024).
  29. Liu, Y., et al. Virtual reality system for industrial training. 2020 International Conference on Virtual Reality and Visualization. , 338-339 (2020).
  30. Lei, Z., et al. Interactive and visualized online experimentation system for engineering education and research. J Vis Exp. (177), e63342(2021).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Laboratorium wirtualnej rzeczywistościeksperymenty WebVRinternetowy system laboratoryjnypodwójne wahadło odwróconeprojektowanie algorytmów sterowaniatechnologia cyfrowego bliźniakaimmersyjne eksperymentowanietechnologia zdalnego sterowaniaprojektowanie macierzy sprzężenia zwrotnego
Internetowe laboratorium sterowania w sieci wirtualnej rzeczywistości stosowane w edukacji w zakresie inżynierii sterowania
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.