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焊接虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)

一、系統(tǒng)特點(diǎn)
1. 虛擬仿真焊接實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)學(xué)生端系統(tǒng)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與真實(shí)焊接設(shè)備相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)焊接教學(xué)功能；
2. 系統(tǒng)須具備普通電焊模擬操作訓(xùn)練系統(tǒng)、氬弧焊模擬操作訓(xùn)練系統(tǒng)、氣體保護(hù)焊模擬操作訓(xùn)練系統(tǒng)和教師管理系 統(tǒng)（數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)）；
3. 可滿足學(xué)員在高度仿真的模擬環(huán)境下進(jìn)行焊接技能的訓(xùn)練，可以讓學(xué)員感受到真實(shí)的場(chǎng)景及焊接過(guò)程。并與場(chǎng)景 內(nèi)的虛擬環(huán)境、元素進(jìn)行互動(dòng)操作，讓學(xué)員沉浸到當(dāng)前的焊接任務(wù)中；
4. 管理系統(tǒng)還應(yīng)可以精確地測(cè)量各種操作信息，并提供全套焊接教學(xué)視頻資料及真實(shí)的焊具，幫助學(xué)員從中學(xué)到基 礎(chǔ)知識(shí)、安全規(guī)程、技術(shù)要點(diǎn)等焊接技能。
二、系統(tǒng)功能：
（1）理論知識(shí)教學(xué)：根據(jù)焊接專業(yè)教學(xué)大綱以及學(xué)校老師討論結(jié)果搭建理論知識(shí)體系。知識(shí)體系分章節(jié)由淺入深， 通過(guò)視頻動(dòng)畫(huà)、圖文講解結(jié)合配音進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的呈現(xiàn)，需提供不低于 20 堂以上的優(yōu)秀教師焊接教學(xué)視頻課件。
（2）真實(shí)焊具：工位需配備真實(shí)的焊接設(shè)備，且不少于一套原裝電焊鉗、氣保焊槍、焊具組合件等。分級(jí)訓(xùn)練：模 擬訓(xùn)練為分級(jí)訓(xùn)練模式，分為基礎(chǔ)訓(xùn)練、初級(jí)訓(xùn)練、中級(jí)訓(xùn)練、高級(jí)訓(xùn)練考核四個(gè)等級(jí)。
（3）基礎(chǔ)訓(xùn)練：引弧、收弧、能夠真實(shí)的模擬焊接過(guò)程中的各種參數(shù)設(shè)置，如引弧、收弧、直線運(yùn)條、直線往返運(yùn) 條、鋸齒形運(yùn)條、月牙形運(yùn)條、正三角形運(yùn)條、斜三角形運(yùn)條、圓形運(yùn)條的各種手法，并能體驗(yàn)操作手法中的各種力量反饋感，電弧、明暗場(chǎng)、飛濺、焊縫、聲效表現(xiàn)逼真，該系統(tǒng)可進(jìn)行多角度、全位置焊接演練。
（4）回放展示：記錄并回放學(xué)生操作過(guò)程，重現(xiàn)操作結(jié)果，便于老師對(duì)學(xué)員焊接過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)和分析。使得學(xué)員更加清楚的了解自己的焊接訓(xùn)練當(dāng)中的問(wèn)題，有助于自學(xué)提高效率。
（5）訓(xùn)練場(chǎng)景：需提供不低于 6 種的模擬實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景，包含但不限于：中職國(guó)賽車身修復(fù)焊接場(chǎng)景、世賽車身修復(fù)焊接場(chǎng)景、港口工況場(chǎng)景、貨場(chǎng)焊接工況場(chǎng)景、工程機(jī)械焊接、工廠工況焊接等。其中車身修復(fù)焊接場(chǎng)景須包含：完整板件更換作業(yè)流程、對(duì)板件進(jìn)行電阻點(diǎn)焊，測(cè)量，畫(huà)線，焊點(diǎn)鉆除、切割，定位，保護(hù)焊接等操作；可根據(jù)*新國(guó)賽流程及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，逐步完成每個(gè)動(dòng)作以達(dá)到教學(xué)的目的。
（6）模擬試題：模擬試題功能模塊分為隨機(jī)訓(xùn)練和在線考試兩種模式。學(xué)員在未登錄考試系統(tǒng)的情況下可直接進(jìn)入隨機(jī)訓(xùn)練模式，學(xué)員可通過(guò)設(shè)置相應(yīng)參數(shù)從題庫(kù)中隨機(jī)選題，設(shè)置時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行自我訓(xùn)練。學(xué)員登錄在線考試系統(tǒng)時(shí)必須在指定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，完成教師指定試題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)考試分?jǐn)?shù)及錯(cuò)題并上傳。
（7）模擬訓(xùn)練導(dǎo)航界面：對(duì)相應(yīng)焊槍的功能特性及主要應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了文字形說(shuō)明，同時(shí)通過(guò)視頻形式展示了模擬操作方式。使理論知識(shí)體系和學(xué)習(xí)任務(wù)體系在訓(xùn)練過(guò)程中更加人性化的融合起來(lái)。具有焊接電流、電壓、焊絲直徑、氣體流量等參數(shù)調(diào)節(jié)功能。
（8）模擬焊接效果：虛擬焊板上生成的焊疤狀、魚(yú)鱗狀與真實(shí)的焊疤相符。生成的焊跡能夠表現(xiàn)出熔化過(guò)程和冷卻過(guò)程，并伴隨相應(yīng)的光學(xué)效果，同時(shí)手持電焊可實(shí)現(xiàn)軟件硬件焊條縮短同步。
（9）多視角、全方位查看焊接過(guò)程：可選擇不同厚度，不同母材、不同種類焊接接頭，如對(duì)接平焊焊板、對(duì)接橫焊焊板、角接接頭、立焊焊板、仰焊焊板、管管對(duì)接以及管板對(duì)接接頭。
（10）系統(tǒng)界面操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行流暢、無(wú)卡頓。學(xué)員可借助鼠標(biāo)、鍵盤對(duì)理論課件及程序進(jìn)行操作，通過(guò)簡(jiǎn)單的使用培訓(xùn)可以輕松進(jìn)行該系統(tǒng)的焊接操作及教學(xué)。
（11）沉浸式 3d 視覺(jué)系統(tǒng)：配合 3d 立體視覺(jué)頭盔，訓(xùn)練者可以更加真實(shí)的看到焊接過(guò)程的 3D 場(chǎng)景，以及實(shí)時(shí)的火花飛濺和熔滴效果。同時(shí)系統(tǒng)可以追蹤頭部姿態(tài)控制主視角和主畫(huà)面，讓學(xué)員獲得身臨其境的感受，沉浸在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，真正融入訓(xùn)練過(guò)程。
（12）通過(guò)真實(shí)的焊板、焊槍、焊具進(jìn)行焊接教學(xué)，系統(tǒng)采用聲音、光、文字等提示內(nèi)容，并采用標(biāo)準(zhǔn)圖形示范（包 括焊接位置、焊槍角度、焊槍與工件的距離和角度等）及語(yǔ)音提示幫助學(xué)員校正操作姿勢(shì)和手法，輔助指導(dǎo)學(xué)員培訓(xùn) 過(guò)程與應(yīng)用。
（13）系統(tǒng)可根據(jù)學(xué)員使用情況建立學(xué)員段階等級(jí)，根據(jù)學(xué)員使用模擬器成績(jī)進(jìn)行段階劃分，完成的任務(wù)量，熟練度， 考核成績(jī)都可以作為段階劃分的參考指標(biāo)。讓學(xué)員在模擬器操作中更加的專注。
（14）可進(jìn)行自由設(shè)焊接，焊接角度、高度可自由調(diào)整，通過(guò)微調(diào)可以精細(xì)到以度為單位。高度可以根據(jù)需要以厘米 為單位進(jìn)行調(diào)整。
（15）學(xué)員在輸入賬號(hào)和密碼登錄進(jìn)去后，系統(tǒng)響應(yīng)后便進(jìn)入三大模塊：分級(jí)訓(xùn)練模塊、工作接收模塊、模擬考試模 塊。學(xué)員可鼠標(biāo)點(diǎn)擊進(jìn)入做相應(yīng)的訓(xùn)練或考核任務(wù)。進(jìn)入分級(jí)訓(xùn)練模塊后，首先選擇焊接訓(xùn)練類型，點(diǎn)擊進(jìn)入相應(yīng)的 訓(xùn)練子模塊，分級(jí)訓(xùn)練按照由易到難模式進(jìn)行分階段分類型進(jìn)行二氧化碳保護(hù)焊、氬弧焊、交流手工電弧焊模擬訓(xùn)練。
（16）手工電弧焊仿真系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)真實(shí)焊槍+仿真焊條相結(jié)合的功能（焊條尺寸、長(zhǎng)度需與真實(shí)焊條保持一致），且仿真焊條的燃燒縮短速度與虛擬場(chǎng)景中的焊條縮短速度保持一致，仿真焊條具備復(fù)位按鈕可進(jìn)行位置復(fù)原。
三、真實(shí)焊接焊具訓(xùn)練工位操作臺(tái)
1、原裝電焊鉗 2、氣保焊槍 3、氬弧焊槍 4、焊具組合件
尺寸不低于長(zhǎng) 3m×寬 1.3m×高 1.4m，材質(zhì)為混合材質(zhì)，表面拋光處理，平整、光潔。
關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實(shí)訓(xùn)設(shè)備 實(shí)訓(xùn)裝置 教學(xué)儀器 教學(xué)設(shè)備 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 實(shí)訓(xùn)臺(tái) 考核裝置 電工電子 實(shí)驗(yàn)裝置 數(shù)控技術(shù) 實(shí)訓(xùn)考核 技能實(shí)訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 實(shí)訓(xùn)鑒定 自控實(shí)訓(xùn) 數(shù)控軟件 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 數(shù)控實(shí)訓(xùn) 電氣技術(shù) 數(shù)控設(shè)備 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 教學(xué)車床 職教設(shè)備 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實(shí)驗(yàn) 變頻調(diào)速
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