井下采煤工作具有作业空间狭小、视觉环境差、机械设备多等特点,安全事故频发,将虚拟仿真技术应用于采煤行业,可以用于采煤设备的培训,具有更高的真实性和简捷性,达到教与学互动发展,提升培训效率,节省人力、物力和时间,促进开采的安全化、可视化、智能化发展。本文基于Unity3D虚拟开发引擎创建了采煤生产虚拟仿真场景;基于LEAPMOTION体感控制器,通过采煤设备的实际运转,进行协同手势控制虚拟仿真研究,设计了手势交互方式,进行手势识别;多用户通过建立网络连接,各终端手势控制不同采煤设备协同完成采煤工作,实现了在虚拟场景中多人协同操控的实时交互漫游,并保持场景状态同步;提高了采煤设备的培训效率,提升了采煤安全生产效能。通过设置速度阈值对采集的手势数据进行有效性检测,使用低通滤波法和L2范式进行帧间平滑预处理以及数据归一化处理,提取4个维度的手势特征作为手势识别特征集;采用模板匹配法进行静态手势识别,利用K近邻算法完成手势特征匹配,并通过实验选取K最佳取值;利用HMM模型实现动态手势模型训练,然后利用前向算法获取手势模型匹配概率,完成动态手势识别。多人多终端协同手势控制采用C/S模式和授权服务器方案,利用RPC远程调用方式实现用户的远程控制,根据设备的具体运作情况选用参数传递、序列化反序列化等方式完成场景同步,实现多人多终端协同手势控制。