工程模拟器是一种用于模拟真实工程场景的交互设备，核心功能是通过虚拟环境实现工程设计、测试与培训。其设计目标是为用户提供沉浸式体验，让用户能在安全、可控的虚拟空间中操作、观察和评估工程对象，从而优化设计并降低实际测试风险。
人类手部拥有复杂的肌肉骨骼结构和丰富的神经反馈系统，能精准执行抓取、旋转、按压等精细动作。这些自然动作若能被传感器捕捉并转化为数字信号，可作为工程模拟器的输入方式，实现更直观、更符合人体工程学的操作交互。手部作为人体最灵活的执行单元，其自然动作与工程操作（如工具使用、材料处理）存在天然关联，具备成为工程模拟器核心输入模块的潜力。
技术实现上，当前手部传感器技术已能捕捉手部位置、姿态和力反馈信息。惯性测量单元（IMU）可追踪手部运动轨迹，力传感器可测量操作时的力大小，触觉传感器可模拟接触反馈。机械结构方面，仿生手或机械臂的手部模块可通过精密设计实现与虚拟对象的交互，如模拟扳手拧紧螺栓、钳子夹持零件等。计算机系统可集成这些数据，构建虚拟工程场景，实现手部动作与虚拟对象的实时映射，完成工程模拟任务。
实际应用中，工程模拟器已应用于机械设计、建筑结构测试等领域。例如，机械工程师可通过手部操作虚拟机械部件，测试装配流程的可行性或力传递效果；建筑结构工程师可使用手部力反馈设备模拟施工中的受力情况，评估结构稳定性。这些应用验证了手部在工程模拟中的可行性，并展示了其提升操作直观性和效率的潜力。
当前技术仍面临精度不足、响应延迟、成本高昂等挑战。手部传感器需高精度以捕捉细微动作，机械结构需轻量化且耐用，同时需解决用户长期使用的舒适性问题。此外，不同用户的操作习惯差异大，设备需具备适应性调整能力，以适应不同用户的操作需求。
未来发展趋势显示，随着传感器技术（如脑机接口、高精度力反馈）、机械制造（如3D打印、纳米材料）的发展，手部工程模拟器的精度和性能将逐步提升。未来可能实现更自然的手部交互，甚至结合虚拟现实（VR）技术，提供更沉浸的工程模拟体验，进一步拓展工程模拟器的应用场景。
