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數(shù)控技術(shù)應(yīng)用理實一體化平臺VR實訓(xùn)系統(tǒng)

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    ::產(chǎn)品概述::

    目前我國本科類院校學(xué)生普遍存在的問題就是缺少對實際工作的了解,,一直在學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)的理論知識,對社會的相關(guān)企業(yè)的用人情況不了解,。這也就直接導(dǎo)致了畢業(yè)的學(xué)生和社會上的用人單位需求有點脫節(jié),,這也是由于我國的現(xiàn)行本科教育側(cè)重于理論知識學(xué)習(xí)的教育制度特點導(dǎo)致的。

    特別是對于機械制造業(yè),,機械制造業(yè)是一個比較傳統(tǒng)的行業(yè),,而相關(guān)專業(yè)的學(xué)生大部分沒有機會或沒有條件去到生產(chǎn)車間或?qū)嵱?xùn)車間進行實際的操作訓(xùn)練,這樣就很難把所學(xué)到的理論知識與實際工作聯(lián)系起來,,不能實際工作中發(fā)現(xiàn)問題就不能利用所學(xué)到的理論知識來改善實際工作中的問題,,不了解實際生產(chǎn)加工中使用到的工具、流程,,就不能充分的發(fā)揮所學(xué)的知識對機械工藝的設(shè)計優(yōu)化,。

    這就導(dǎo)致很多時候我們的學(xué)生設(shè)計出來的產(chǎn)品,實際生產(chǎn)中加工不出來。而目前由于不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平的差距,、不同院校間實訓(xùn)環(huán)境的限制、學(xué)生實訓(xùn)安全的考慮等多方面的原因,,我們的學(xué)生往往不能充分的掌握和了解實際生產(chǎn)中的一些基本技能和操作,。

    為了解決這一問題,我們引入了VR虛擬實訓(xùn),,數(shù)控機床VR實訓(xùn)系統(tǒng)是利用三維可視化實時渲染技術(shù)結(jié)合實際的數(shù)控實訓(xùn)車間數(shù)字化建模通過VR沉浸式立體顯示設(shè)備進行逼真的實訓(xùn)車間場景再現(xiàn),。很好的彌補了實際教學(xué)過程中的實訓(xùn)條件的不足。

    1,、軟件內(nèi)容概述

    數(shù)控機床VR實訓(xùn)系統(tǒng)是利用三維可視化實時渲染技術(shù)結(jié)合實際的數(shù)控實訓(xùn)車間數(shù)字化建模通過VR沉浸式立體顯示設(shè)備進行逼真的實訓(xùn)車間場景再現(xiàn),。系統(tǒng)要求對超大的高精密數(shù)控機床實訓(xùn)中心進行照片級的三維虛擬可視化的虛擬仿真。能夠給使用的學(xué)生一種真正的處在現(xiàn)實環(huán)境中的一種體驗,,場景中需要能夠?qū)崿F(xiàn)物體的拿取,,以及物理的碰撞模擬、位置移動等等的交互功能

    2,、數(shù)控機床實訓(xùn)安全教育

    系統(tǒng)提供在VR環(huán)境下對學(xué)員進行實訓(xùn)的安全培訓(xùn)教育,,如實訓(xùn)中心的危險區(qū)域、機床的不正當操作導(dǎo)致的危險,、檢查防護裝置是否完整,、安全標志的認知,以及車間的6S素養(yǎng)培訓(xùn),。

    3,、數(shù)控機床各類認知

    對不同類型的數(shù)控機床在VR環(huán)境下進行講解展示包括數(shù)控車床、數(shù)控加工中心,、車銑復(fù)合加工中心,、數(shù)控銑床等的機床工作原理區(qū)別展示。

    4,、數(shù)控機床主要部件認識

    對數(shù)控機床的各主要部件進行展示認識,,包括數(shù)控車床、數(shù)控加工中心,、車銑復(fù)合加工中心,、數(shù)控銑床等機床的動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng),、潤滑冷卻系統(tǒng),、操作面板、工作臺,、刀庫等,。

    5、數(shù)控加工刀具認知

    通過本模塊的學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解數(shù)控加工的常用刀具,,包括刀具的分類,,典型數(shù)控加工刀具結(jié)構(gòu)形狀,加工效果模擬演示,,常見材料刀具切削參數(shù)選用等,。

    6、數(shù)控加工夾具認知

    通過本模塊的學(xué)習(xí),,讓學(xué)生了解數(shù)控加工的常用夾具,,包括夾具的分類,典型數(shù)控加工夾具結(jié)構(gòu)及組成形式,,通用夾具使用方法及注意事項,、復(fù)雜航空零件夾具使用方法及注意事項等。

    7,、數(shù)控加工常用量具

    通過本模塊的學(xué)習(xí),,讓學(xué)生了解數(shù)控加工的常用量具,包括量具的分類,,典型數(shù)控加工量具的使用方法及注意事項,,典型量具的結(jié)構(gòu)形狀等。

    8,、五軸加工基本操作

    本模塊介紹了多軸加工機床概述,、多軸加工機床的類型、五軸加工中心機床數(shù)控系統(tǒng)(HEIDENHAIN iTNC 530及西門子840D),、機床坐標系和工作坐標系的定義,、刀具的定義及刀具補償、系統(tǒng)工件毛坯的定義及常用指令等內(nèi)容,。.

    9,、五軸夾具及工件安裝

    本模塊是在數(shù)控加工夾具認知模塊的基礎(chǔ)上進一步延伸,對學(xué)生認知的通用及典型五軸加工零件夾具,,依據(jù)零件選擇夾具,,并在場景中完成安裝的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),這樣使得學(xué)生們鞏固五軸加工中心操作系統(tǒng)基本操作的步驟,,并在安裝夾具的過程中了解定位及找正環(huán)節(jié),,使得學(xué)生所學(xué)的理論知識得到鞏固、擴大,、深化和系統(tǒng)化,,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,解決零件加工裝夾的實際工程問題,。

    10,、五軸對刀

    通過本模塊的學(xué)習(xí),,學(xué)習(xí)者掌握五軸加工中心對刀的作用、對到的順序,。其中包括使用標準刀校正Z軸零點坐標,、使用標準刀對刀具長度、使用機械式尋邊器對X軸方向和Y軸方向工作坐標系,,在熟練五軸加工中心操作的同時完成對刀訓(xùn)練,。

    11、葉輪加工虛擬仿真

    通過本模塊的學(xué)習(xí),,學(xué)習(xí)者使用之前模塊所學(xué)包括安全操作規(guī)范、加工工藝選擇,、加工刀具及切削參數(shù)的選擇,、加工夾具及毛坯的選擇與安裝、五軸加工中心對刀,、葉輪加工程序的傳輸步驟,、葉輪加工動態(tài)仿真實時演示及葉輪主要部位加工質(zhì)量分析等,綜合的運用使得學(xué)習(xí)者所學(xué)的理論知識得到鞏固,、擴大,、深化和系統(tǒng)化,培養(yǎng)學(xué)習(xí)者綜合運用所學(xué)知識,,解決零件加工的實際工程問題,,為學(xué)習(xí)者的職業(yè)發(fā)展做好鋪墊。

    數(shù)控技術(shù)應(yīng)用理實一體化APP在線學(xué)習(xí)工具

    1,、APP線上理論學(xué)習(xí),;

    學(xué)生通過自己的賬號登陸“數(shù)控技術(shù)理實一體化在線學(xué)習(xí)”APP后,即可進行對應(yīng)的在線學(xué)習(xí),,可以對管理員或老師通過后臺管理模塊添加的理論知識庫進行瀏覽學(xué)習(xí),。

    2、APP線上理論考核與評價,;

    學(xué)生登陸APP后即可看到適合自己的考核任務(wù),,學(xué)生可以選擇考試練習(xí)和參與考試。選擇參與考試后即可看到自己的考試試卷,,點開后即可進行考核,,考核完成后點擊“提交”即可看到自己本次的考試成績,同時系統(tǒng)會上傳本次的考試成績到服務(wù)器,。

    3,、APP線上實訓(xùn)微課程;

    線上實訓(xùn)微課程提供了實際生產(chǎn)加工過程中的與課程相關(guān)的視頻,、動畫等的內(nèi)容,,學(xué)習(xí)登陸后即可在線觀看,,也可以上傳自己的實訓(xùn)小視頻與大家分享。

    4,、VR實訓(xùn)預(yù)約,;

    符合預(yù)約條件的學(xué)生可以在APP上進行VR實訓(xùn)預(yù)約,老師會在后臺看到提交預(yù)約的學(xué)生,,通過預(yù)約的學(xué)生即可看到自己的VR實訓(xùn)的具體日期和時間,。

    5、常用工具書及手冊快速查詢,;

    APP提供需提供常用工具書及手冊的快速查詢,,通過輸入關(guān)鍵字快速定位檢索到對應(yīng)的表格內(nèi)容以及相關(guān)的詳細信息,至少包含“機械工程師手冊”第二版,,“機械加工工藝裝備手冊”兩本常用手冊的內(nèi)容及表格,。

    6、歷屆工程實訓(xùn)大賽典型零件工藝分析,;

    APP在線學(xué)習(xí)平臺需提供歷屆工程實訓(xùn)大賽的典型零件工藝分析,。

    7、在線答疑,;

    APP要提供能夠讓學(xué)生在線提問的功能,,學(xué)生在APP中提出問題后,對應(yīng)的老師就可以看到,,并且可以對問題進行解答,。

    數(shù)控技術(shù)應(yīng)用理實一體化后臺管理系統(tǒng)

    1、理論知識庫管理

    理論知識庫主要是讓學(xué)生可以通過APP在線隨時隨地的學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的理論基礎(chǔ)知識,,如測量技術(shù),、熱加工基礎(chǔ)、冷加工基礎(chǔ),、金屬切削技術(shù)基礎(chǔ)等,。理論知識庫管理模塊包括對在線理論基礎(chǔ)知識的新增、修改,、刪除等功能,。該模塊支持上傳,文字及圖片,,并可以章節(jié)的方式進行管理,,可以方便的新增章、節(jié),、以及章,、節(jié)下的內(nèi)容。學(xué)生可以按章節(jié)來進行學(xué)習(xí),。

    2,、在線題庫管理

    在線題庫管理是允許管理員通過后臺題庫管理功能對在線題庫的新增,、修改、以及刪除等的操作,。在線題庫支持選擇題,、判斷題;允許管理員上傳題目,、選項以及標準答案,,以方便系統(tǒng)自動給出測試成績??碱}的題目支持文字和圖片的顯示,。

    3、測試題組建管理

    管理員或老師可以通過測試題組建功能模塊新建考核試卷,,并可根據(jù)不同的學(xué)期進行組建試卷,,試卷的組建可分為隨機組建和手動組建。并可選擇試卷的適用學(xué)生或班級,,并且可以設(shè)定考試的時間,以及允許提交的考試次數(shù),。

    4,、實訓(xùn)預(yù)約管理

    實訓(xùn)預(yù)約管理模塊允許老師或管理員對學(xué)生通過APP進行的在線VR實訓(xùn)預(yù)約進行管理,已經(jīng)預(yù)約了VR實訓(xùn)的學(xué)生,,教師或管理員可以根據(jù)情況給予通過預(yù)約或排除,。

    5、實訓(xùn)任務(wù)管理

    實訓(xùn)債務(wù)管理模塊是對VR實訓(xùn)中的任務(wù)進行管理,,可以根據(jù)不同的學(xué)期安排不同的VR實訓(xùn)內(nèi)容,,以及實訓(xùn)任務(wù)的編排,實訓(xùn)的創(chuàng)建日期,、完成日期以及實訓(xùn)描述和狀態(tài)(狀態(tài)即該實訓(xùn)任務(wù)當前是否可以顯示到VR系統(tǒng)中供學(xué)生選擇進行實訓(xùn)),,也可以根據(jù)不同的學(xué)生編排不同的實訓(xùn)任務(wù)。

    6,、組建實訓(xùn)班課

    組建實訓(xùn)班課功能,、開放相關(guān)實訓(xùn)資源、方便老師定向管理,、方便學(xué)生攝取資源,、討論交流學(xué)習(xí)

    7、實訓(xùn)微課程管理

    實訓(xùn)微課程管理模塊提供對在線微課程的添加上傳,,信息修改以及刪除的功能,。同時對學(xué)習(xí)或用戶上傳的內(nèi)容進行審核,審核通過的內(nèi)容即可被列入微課程視頻資源庫,。

    8,、學(xué)生信息管理

    學(xué)生信息管理模塊提供了對學(xué)生信息的批量導(dǎo)入,,單獨添加、修改,、刪除,,以及實訓(xùn)記錄的導(dǎo)出,在線考試的成績導(dǎo)出等功能,。

    9,、用戶權(quán)限管理

    用戶權(quán)限管理提供了管理員、教師以及學(xué)生的的權(quán)限設(shè)置,,不同的權(quán)限,,系統(tǒng)會分析不同的功能。

    10,、班級管理

    班級管理功能提供了新建,、添加、修改班級的功能,,同時需要提供院系專業(yè)的管理功能,,方便新建、添加新的專業(yè),、院系,。

    11、課程圈管理

    課程圈管理功能提供了針對課程的討論組的管理,,可以針對學(xué)生和老師的發(fā)言進行“置頂”,、“刪除”、“屏蔽”等功能,。

    ::產(chǎn)品規(guī)格::

    硬件規(guī)格

    規(guī)格參數(shù)
    頭盔屏幕:雙AMOLED 屏幕,,對角直徑3.6吋
    分辨率:單眼分辨率為1080 x 1200像素(組合分辨率為2160 x 1200像素)
    刷新率:90 Hz
    視場角:110度
    安全性特色:VIVE陪護人引導(dǎo)系統(tǒng)和前置攝像頭
    傳感器:SteamVR追蹤技術(shù)、G-sensor校正,、gyroscope陀螺儀,、proximity距離感測器
    連接口:HDMI、USB 2.0,、3.5 mm立體耳機插座,、電源插座、藍牙支持
    輸入:內(nèi)建麥克風(fēng)
    雙眼舒壓設(shè)計:瞳距和鏡頭距離調(diào)整
    手柄傳感器:SteamVR追蹤技術(shù)
    輸入:多功能觸摸面板,、抓握鍵,、雙階段扳機、系統(tǒng)鍵,、菜單鍵
    單次充電使用量:約6小時
    連接口:Micro-USB
    定位范圍站姿 /坐姿:無最小空間限制
    房間尺度:最小為2米 X 1.5米,,最大為兩個定位器對角線距離5米
    數(shù)據(jù)手套尺寸:均碼,彈性面料適合中號,,大號和特大號手掌
    重量:68.5克
    延遲:5 ms
    傳感器采樣率:200 Hz
    通信:2.4 GHz射頻(無線)
    充電:5伏Micro USB接口 (產(chǎn)品含線纜)
    電池壽命:4~6小時連續(xù)使用
    指部傳感器類型:柔性模擬傳感器對指關(guān)節(jié)和第一指關(guān)節(jié)(近側(cè)指間關(guān)節(jié))進行測量,。獨立測量關(guān)節(jié),,總計十個傳感器區(qū)
    姿態(tài)傳感器:拇指 使用九自由度慣性測量單元測量拇指的姿態(tài)
    手背 使用九自由度慣性測量單元測量手背的姿態(tài)
    指部傳感器精度:+/- 3度
    力反饋:內(nèi)置可編程震動電機
    手洗:可手洗。請按注意事項洗滌
    面料性能:優(yōu)質(zhì),、抗菌,、運動型滌綸
    力反饋工作范圍:16 x12x7厘米(6.4x4.8x2.8英寸)
    占地面積(設(shè)備占用辦公桌的面積):168 W x 203 D 毫米(6 5/8 W x 8 D英寸)
    重量(僅限裝置):3磅或15盎司
    活動范圍:以腕關(guān)節(jié)為軸的手部運動
    解析度:> 450 dpi(~ 0.055毫米)
    回朔摩擦力:<0.26牛(1盎司)
    最大輸出力:3.3牛(0.75lbf. )
    連續(xù)輸出力(24小時):>0.88牛(0.2lbf.)
    硬度:X 軸 > 7.3 lbs / in (1.26N / mm)
    Y 軸 > 13.4 lbs / in (2.31 N / mm)
    Z 軸> 5.9 lbs / in (1.02 N / mm)
    慣性(端部表觀質(zhì)量):~0.101 lbm (45 g)
    力反饋:x, y, z軸
    位置傳感[機械筆萬向節(jié)]:x, y, z軸 (數(shù)字編碼器)[搖擺,傾斜,滾動 (± 5% 線性電位計)
    接口:IEEE 802.3 Ethernet port (USB option)
    支持平臺:英特爾或基于amd芯片的個人電腦
    OpenHaptics工具包兼容性:兼容
    圖形工作站CPU:i7-7700
    顯卡:NVIDIA GeForce GTX 1060
    內(nèi)存:8GB
    硬盤:1TB;128G SSD
    功率:1000W
    移動工作站顯存容量:8GB
    固態(tài)硬盤:256GB
    內(nèi)存容量:16g
    厚度:20.0mm及以上
    CPU:英特爾 酷睿 i7-7820HK
    顯卡類型:NVIDIA GeForce GTX1070 (Laptop)
    光驅(qū)類型:無光驅(qū)
    操作系統(tǒng):Windows 10 專業(yè)版
    屏幕尺寸:無屏幕

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